基于POI的南京市城市服務設施空間分布格局研究

原詩博，馬駿華，杜雨濛，龔浩天，徐 珊

(黑龍江大學 政府管理學院，黑龍江 哈爾濱 150080)

1 引言

隨著信息科技的發展，城市內部各項設施的信息化程度越來越高，各類數據信息的采集和挖掘分析正愈加方便。POI是在城市中所實際存在的地理實體，包含著不同的空間屬性信息，能為人們提供服務或被人們所訪問使用。同類POI在不同城區的分布狀況體現了不同城市區域的功能性質[1]，其分布情況可反映出城市內不同區域不同產業的聚集傾向[2]。是研究城市空間格局的有力數據[3]，城市空間格局對城市發展的功能定位與形態結構有極大影響[4]。在一定程度上也會影響城市的經濟、社會與生態的可持續發展[5]。因此，對城市服務設施分布的研究對城市未來發展具有重要價值。

2 研究區概況與數據來源

2.1 研究區概況

南京市下轄11個市轄區和1個國家級新區(江北新區)，此次研究以玄武區、秦淮區、建鄴區、鼓樓區、江寧區、雨花臺區、棲霞區、六合區和浦口區為研究范圍，共九區。未選擇溧水區與高淳區主要原因是兩地距主城區過遠，發展水平差異過大。

2.2 數據來源

本文POI數據來源于高德地圖開放平臺，通過高德地圖開放平臺(https://lbs.amap.com/)獲得南京市POI數據，先對數據進行篩選，再經坐標糾偏后制圖顯示[6]。南京市行政區域劃分矢量數據根據中科院資源環境科學與數據中心(http://www.resdc.cn/)數據所切繪。

3 城市服務設施分析方法

3.1 城市服務設施的選取

本次研究中，共選取了金融保險服務、公司、社區中心、娛樂場所、運動場館、工廠、超級市場、風景名勝、商場、政府機關10項城市POI進行數據爬取。金融保險服務、娛樂場所、樓宇等服務設施分類基于高德城市POI分類[7]。

3.2 城市數據的抓取

本次研究基于Python，借助高德開放平臺所提供關鍵鑰進行數據抓取。Python即網絡爬蟲，是一種有效的數據獲取手段[7]，已廣泛應用于地理信息大數據的獲取[8]。本文所采用代碼基于Python3.9.1版本，共抓取政府機構數據8047條；社區中心數據759條；運動場館數據628條；娛樂場所數據7642條；公司數據8100條；工廠數據1412條；超級市場數據354條；金融保險服務834條，商場391條，風景名勝2026條、合計30193條信息。

3.3 城市數據的研究方法

核密度分析(kernel Density Estimation，KDE)是基于數據密度函數聚類算法的一種空間密度分析方法。優點在于對于要素測量值有直觀且準確的反映[9]，可顯示點的空間相對集中程度[10]。

(1)

式(1)中：f(x)為距離s處的核密度函數值，k為空間權重，h為搜索半徑，Ci為核心中間要素i，n為與位置s的距離小于或等于h的樣本數，靠近中心的點被賦予較高的權重，權重隨距離的增加而減小，其結果是中間值大周邊值小的光滑曲面。

為了探求各類服務設施在南京市城區內的聚集分布地區差異，采用Kemel Density工具對POI進行和密度分析后，在分析結果基礎上利用Arcsence軟件進行了立體可視化，以直觀地顯示出分布特征[11]。

4 結果與分析

4.1 城市服務設施空間分布格局分類分析

通過核密度分析，得到以下不同功能服務設施的分布特征。①浦口區、江寧區、雨花臺區、棲霞區主要承擔城市居住區的功能。運動場館與商場、超級市場和社區中心的次峰分布高度重合，由于該類服務設施喜歡布置在居住人口較多，能提供穩定客流的干道附近[12]。該分布趨勢證明此四區主要承擔了城市居住功能。②江寧區相關配套服務設施較落后。社區中心多，而運動場館、商場、超級市場等商業設施少，相關配套服務設施并未呈現與之對應的聚集趨勢。③南京市公司與政府機關分布呈高度匹配態勢。并在江北浦口區、六合區呈現走廊態勢；④工廠以雨花臺區為聚集核心，形成了顯著的規模效應。在南京城內呈現較均勻分布，并在浦口區、六合區交界處連成工業走廊。⑤南京風景名勝分布集中，旅游資源高度集中于秦淮、玄武兩城區。

4.2 城市服務設施空間分布整體格局分析

由圖1所示，研究區內各類服務設施除工廠外，體現出明顯的中心聚集特征。主要集中于鼓樓區、建鄴區、玄武區和秦淮區四區(以下簡稱核心城區)，其中心區為鼓樓區與玄武區交接部分。由中心區至邊緣城區，核密度呈典型中心擴散分布態勢，并呈現出多個功能中心集中聚攏的整體格局，僅有工業設施呈明顯的中心偏移現象。鼓樓區的城市服務設施總體上分布聚集性明顯，并于玄武區交界處出現了顯著的聚集性趨勢，商業辦公、金融服務、娛樂等均在此處形成了明顯的峰值。從整體POI分布特點來看，浦口區服務設施較密集，且距離工業、商務區較近，具有成為城市次核的優勢區位。江寧區目前城市服務設施分布較為渙散，各項指標集中程度不高，在城市區域發展中處于弱勢地位。雨花臺區工業優勢明顯，但存在其他城市服務設施不足的問題。六合區設施分布數量較少，發展水平較低。棲霞區整體空間過于狹長，處于城市邊緣位置。

圖1 南京市娛樂場所核密度分布(圖片來源：作者自繪)

4.3 城市服務設施空間分布建議

總體來看，南京市主要城區的服務設施分布呈現出明顯的聚集性趨勢，并且區域間存在較大差別，地區間發展程度存在較大差異，顯示出城市活力與發展的不平衡性；南京市整體空間格局整體呈現出核心城區、擴散區和邊緣城區三個層次；空間上呈典型中心擴散格局，服務設施于核心城區高度集中。在日后的規劃設計中，應適度疏解核心城區職能，可將浦口區定位城市副中心，承擔江北地區主要城市功能，以緩解核心城區的人口、環境壓力。發展江寧區與核心城區之間的交通，對江寧區旅游資源進行開發，促進旅游服務產業的轉移，緩解核心城區因旅游產業引起的交通壓力。南京市下一步應充分結合各城區現有功能定位與既有的聚集性城區資源，權衡土地存量，合理優化相關產業和空間布局。