基于POI大數據的福州市可持續發展水平分析

田雯昕，田思陽，胡海帆，鮑雅麗

（福建農林大學資源與環境學院）

1 引言

福州市“十四五”規劃和2035年遠景目標中指出：福州在建設新型城鎮化方面應加快馬尾瑯岐、閩侯濱江新城、羅源灣新城、閩清梅溪新城等發展；支持福清、閩侯、永泰等國家縣城新型城鎮化示范市（縣）建設，加快以縣城為重點的補短板行動，提升交通、教育、醫療等發展水平，實現公共服務設施提檔升級[1]。借助電子地圖興趣點PO（IPolnt of Information）直接反映城市人口密度、發展程度與強度等各類型要素的聚集狀況[1]。一個城市中興趣點越多，意味著這個城市的經濟、社會發展水平越高；興趣點的種類越多樣，表明該城市的發展可持續性越強。因此，基于公共設施、教育、金融、居民生活服務、批發零售等11類POI數據研究福州各區（縣、市），借助ArcGIS軟件得出11類POI數據在馬尾區、閩侯縣、羅源縣、閩清縣、福清市、永泰縣等區域的空間分布情況。

2 研究區域與研究方法

2.1 研究區域概況

福州市下轄福清市、長樂區、鼓樓區、晉安區、倉山區、馬尾區、臺江區、閩侯縣、連江縣、閩清縣、羅源縣、永泰縣、平潭縣。福州市總面積11592km2，其中福清市總面積1605.80km2、長樂區總面積673.89km2、鼓樓區總面積35.88km2、晉安區總面積565.58km2、倉山區總面積146.56km2、馬尾區總面積229.42km2、臺江區總面積17.46km2、閩侯縣總面積2128.32km2、連江縣總面積1112.25km2、閩清縣總面積1491.75km2、羅 源 縣 總 面 積1038.84km2、永泰縣總面積2228.12km2、平潭縣總面積318.76km2。福州市總人口749萬人，福清市128.5萬人、長樂區71.4萬人、鼓樓區71.9萬人、晉安區84.2萬人、倉山區80.2萬人、馬尾區25萬人、臺江區47萬人、閩侯縣70.1萬人、連江縣58萬人、閩清縣23.7萬人、羅源縣20.9萬人、永泰縣25.1萬人、平潭縣43萬人。近年來，我國不斷落實可持續發展目標，并獲得了顯著成效：生態環境持續改善，經濟水平不斷提高，社會事業全面進步，綜合實力不斷增強。

《福州市城市總體規劃》指出要堅持經濟、社會、人口、環境和資源相互協調可持續發展戰略，不斷提高新型城鎮化質量和水平，統籌做好城鄉規劃、建設和協調，穩定提高城市綜合實力和可持續發展能力。新一輪總體規劃更加重視城鄉區域統籌協調發展，要把握控制城市發展規模，要加強城市交通設施管理建設，可以考慮發揮ArcGIS在完善城市綜合交通體系的作用；要節約城市資源，與環境友好相處，形成合理城市空間結構；與此同時，要做好節能減排工作，發展綠色經濟；要提高處理污水和垃圾的效率，在規定時間達到《總體規劃》提出的環境保護目標；要劃分定好城市藍線保護范圍，加強對濱海地區、生態景觀廊道和水系的規劃控制，從而促進生態環境、社會經濟可持續發展。這種模式有利于驅動整體區域發展水平，但不同區縣之間的人口環境、社會發展、生態環境質量、經濟發展水平會有些差別，這正是本文所要研究的重點。

2.2 研究數據來源

本研究選用福建省行政單元數據和福建省POI空間數據。該數據為矢量數據。福建省行政單元數據選用投影Krasovsky_1940_Albers，福建省POI空間數據地理坐標系為CGCS_2000。產品對地物對象的描述通過點、線、面表示，點對象用單個坐標點（或坐標群）來描述，線對象用線條來表現，面對象用面域來表示。

2.3 評估指標計算方法

2.3.1 社會經濟興趣點分類提取

根據福州市生產生活特點，本研究將提取福州市11類POI數據作為研究對象，分別是租賃和商業服務類、住宿餐飲類、文化體育娛樂類、衛生社會保障類、批發零售類、居民生活服務類、金融類、教育類、交通運輸類、倉儲和郵政業類、公共設施類、公共管理和社會組織類。

2.3.2 興趣點空間分布均衡性評估指標

為了更好地分析福州市各區（縣、市）POI數據的空間分布特點，將福州市（縣、市）的POI數據結合各自區（縣、市）的面積和人口數據，計算單位面積和單位人口POI數據。

單位面積POI計算公式[1]：

UI為單位面積興趣點（個/km2）；IF為福州市各區（縣、市）的POI個數（個）；AF為福州市各區（縣、市）的面積（km2）；

單位人口POI計算公式：

CI為單位人口興趣點（個/萬人）；IF為福州市各區（市、縣）的PO（I個）；PF為福州市各區（市、縣）的人口數（萬人）。

為了更好分析興趣點的地理空間分布情況，判別各類興趣點對外界環境變量敏感性程度，量化各類興趣點的可達性水平，運用ArcGIS相關分析工具進行處理分析。

3 研究結果與分析

3.1 各縣區POI數據的統計分析

由POI分類的統計結果可知，福州市鼓樓區在文化體育娛樂、公共管理和社會組織、教育、金融、居民生活服務、批發零售、衛生社會保障、住宿餐飲這8個類別的POI數量最多，這與鼓樓區作為福州市的傳統政治經濟中心密不可分，顯示了鼓樓區作為福州市社會經濟發展領先的地位；倉山區在公共設施、交通運輸、倉儲和郵政業、租賃和商業服務這三個類型的POI數量最多，正好與鼓樓區相反[1]，而其他除金融、文化娛樂兩個類型外的POI類型數量緊隨鼓樓區為第二；晉安區除住宿餐飲、公共管理和社會組織、居民生活服務類型POI數量均少于臺江市外，其他類型POI數量排第三，可見相比其他類型，臺江區在公共管理和社會組織、居民生活服務和住宿餐飲這三個產業領域具有獨特優勢；福清市除文化體育娛樂、租賃和商業服務外其他類型POI數量均少于臺江區，表明其在這兩個產業領域具有特別的優勢；永泰縣在公共管理和社會組織、教育、金融、衛生社會保障這五個類型方面POI數量最少；羅源縣在公共設施、教育、批發零售、文化體育娛樂、租賃和商業服務這五個類型中POI數量最少；而平潭縣則是在交通運輸、倉儲和郵政業、批發零售類型中POI數量最少；閩清縣則是在住宿餐飲類型POI數量最少；其余的縣區各類POI數量處于中等。

3.2 福州市各區(縣、市)單位面積興趣點的統計與分析

基于福州市各區(縣、市)的各個類型興趣點的數量、福州市各區(縣、市)行政區域面積數據，利用單位面積興趣點計算公式，可求得各區(縣、市)單位行政區域面積所擁有的各類興趣點個數。由統計結果可知，鼓樓區單位面積的公共管理和社會組織、公共設施、教育、金融、居民生活服務、衛生社會保障、文化體育娛樂、住宿餐飲、租賃和商業服務類型的興趣點數量最多，而臺江區單位面積的交通運輸、倉儲和郵政業、批發零售類型的興趣點數量最多，由此可見，鼓樓區的社會政治經濟發展最完善、產業鏈集群度最高，而臺江區則是交通良好、商業發展完善。其后各區縣單位面積的POI數據數量由高到低排序依次為:倉山區、晉安區、馬尾區、長樂區、平潭縣、福清市、連江縣、閩侯縣、閩清縣、羅源縣、永泰縣。

3.3 單位人口興趣點的統計與分析

基于福州市各區(縣、市)各類型POI的數量和福州市各縣區的人口數量數據，利用單位人口興趣點的計算公式，可求得各區(縣、市)單位人口的各類POI數量。由統計結果可知，鼓樓區在公共管理和社會組織、公共設施、教育、金融、居民生活服務、衛生社會保障、文化體育娛樂、住宿餐飲8個類型的單位人口POI數量均為各區縣中最多的，表明鼓樓區居民在教育、經濟、醫療、文體娛樂等方面享有更為便利的條件。倉山區在交通運輸、倉儲和郵政業、租賃和商業服務的單位人口POI數量最多，臺江區在批發零售類型單位人口POI數量最多，表明倉山區在交通、日常出行和商業方面有更方便的條件，臺江區在購物方面更為便利。其后各縣區單位人口POI數量由高到低普遍排序依次為:晉安區、馬尾區、閩清縣、閩侯縣、長樂區、福清市、羅源縣、連江縣、永泰縣、平潭縣。在十三個區縣中，羅源縣、連江縣、永泰縣、平潭縣普遍落后于其他區縣，表明福州市存在發展不平衡的問題。

3.4 空間布局分析

核密度估計法充分利用了原始數據，結果受主觀因素影響較小，并且結果具有漸變性和揭示細部特征的優勢[2]。該方法基于地理學第一定律，即距離越近的事物關聯越緊密，與核心要素越近的位置獲取的密度擴張值越大[1]，體現了空間位置的差異性以及中心強度隨距離衰減的特性，適合此研究[3]。

ArcGIS密度分析工具箱中的核密度分析工具利用核函數，根據點或折線要素計算每單位面積的量值，以將各個點或折線擬合為光滑錐狀表面，可以直觀表現出點或折現的密度空間分布。本節運用核密度分析方法對福州市總體興趣點和11種類型興趣點分別進行處理，各類型興趣點密度均采用自然間斷點分級法分為10類，以求直觀展現出各部分的地理空間分布特征[1]。

對于總體POI和各類型POI密度在空間分布上具有相似點，即總體分布均呈現“一核二中心”格局。“一核”為13個縣市區的中心區鼓樓區，分布密度最大[1]；除卻以鼓樓區為中心外，總體布局中中心區下側亦有以福清市為中心的布局，形成“二中心”的整體格局。

從11個類型興趣點布局來看，鼓樓區一直是中心區，POI比重所占最多，交通運輸、倉儲和郵政、公共設施、教育在布局形狀上相似，一核一中心，以鼓樓區為核心，POI數量依次增加；批發零售、租賃和商業服務、公共管理和社會組織在布局形狀上相似，一核二中心，以鼓樓區和福清市為中心，依次增多；文化體育娛樂、衛生社會保障和住宿餐飲布局形狀相似，一核一中心，以鼓樓區為核心，POI數量依次增加；金融則是以鼓樓區為核心，以福清市和連江縣為中心，依次增多，這三種布局是一環扣一環，后者包含前者。

結合分析來看，具有相似布局形狀的類別，其產業領域有一定的相關性，教育即學校等場所選址自然要保持交通物流的便捷與必要的公共設施；批發零售、租賃和商業服務、公共管理和社會組織為經濟政治類型；文化體育娛樂為旅游場所，旅游景點自然是方便人們出行、飲食、玩耍，考慮了各個方面的場所；一個城市的發展離不開金融，金融自然占比重相對較大，由此可見各產業領域的布局與其各自的產業特征相關。

4 結論與討論

通過利用POI大數據進行分析與研究，其結果表明，以POI總數作為主要衡量指標的福州市各區縣發展程度排名為：鼓樓區、倉山區、晉安區、臺江區、閩侯縣、福清市、長樂區、連江縣、平潭縣、馬尾區、永泰縣、閩清縣、羅源縣。從單位面積POI數量來看，在金融、教育、居民生活服務、衛生社會保障、公共設施、公共管理和社會組織、文化體育娛樂、住宿餐飲、租賃和商業服務這些方面，鼓樓區始終穩居第一；而在交通運輸、倉儲和郵政業以及批發零售這兩個方面，臺江區發展的較好。從單位人口POI數量來看，在金融、教育、居民生活服務、衛生社會保障、公共設施、公共管理和社會組織、文化體育娛樂、住宿餐飲這些方面，鼓樓區始終穩居第一；在批發零售方面，臺江區也依然發展良好；而在交通運輸、倉儲和郵政業及租賃和商業服務這兩個方面，倉山區則更勝一籌。從各區縣自身發展水平來看，多數區縣在租賃和商業服務方面發展較好，而鼓樓區與永泰縣則分別在公共管理和社會組織方面與文化體育娛樂方面發展較好。

以福州市各區縣的可持續發展水平作為出發點，本研究根據對POI總數、單位面積POI數量及單位人口POI數量的分析，對各區縣提出一些發展建議：鼓樓區作為福州市發展最為良好的區縣，應該繼續發揮帶頭作用，輻射周邊區域，帶動全市各個產業發展，同時，也要加強自身在交通運輸、倉儲和郵政業、批發零售、租賃和商業服務方面的發展；倉山區要增加文體設施的建設，滿足居民對文化休閑與體育娛樂的需求。晉安區應多加支持旅游業的發展，增設住宿、餐飲等配套服務，加強公共事務和公共關系的管理。臺江區各方面的發展比較均衡，批發與零售業發展較好，可以以該行業的優勢帶動其余各行業的發展；閩侯縣坐擁多所大學，租賃和商業服務發展良好，可以借助地域優勢，進行綜合商業開發，促進區域經濟發展；福清市和連江縣應增加公共設施和居民生活服務設施的建設，為居民生活提供更多的便利，另外，連江縣還應注重商業服務的發展；長樂區要加快交通路網的建設，通過交通運輸業的發展來帶動區域經濟水平的提升；平潭縣在發展旅游業的同時也需注重交通路網的布設，加強交通運輸業的發展；馬尾區和閩清縣可以多支持企業的發展，以繼續帶動區域整體發展；永泰縣要注重對醫療服務的投入，完善醫療基礎設施，并提高各大醫院的醫療水平，為居民提供更多的醫療保障；羅源縣要加大教育管理力度，更多地引進教育方面的人才，并加強對科教文化的宣傳。總體來看，福州市發展依然存在地區差異較大的問題，應加大對交通基礎設施的投入，加強區域之間的聯系，發揮整體優勢，并高度重視城市規劃工作，保障城市的協調發展，在發展經濟的同時也應加大環境保護的投入力度，推進福州生態文明建設的進程[5]。