基于POI數據的中小城市多類型商業空間分布研究
——以荊州市中心城區為例

劉傳奇，向楊昕，豐 燕

（長江大學 城市建設學院，湖北 荊州 434020）

新時代中國經濟發展、城市化進程加快，人們的生活水平、消費需求不斷提高。商業設施作為城市功能區的重要板塊，在數量和規模上呈現上升趨勢，其空間分布是現代城市研究的熱點。在研究商業設施空間分布中，西方學者起步較早，早期芝加哥學派通過構建區域和地價模型定性解釋城市商業空間結構，后來GIS、Sp ace S y n ta x等的應用，研究商業的空間分布方式逐步轉向定量化。國內對商業設施的研究主要在借鑒外國的相關理論基礎上，對不同時代背景下多樣化商業空間結構進行分析，區域多選擇大型城市，中小城市例證較少。2013年后，電子地圖服務和L B S應用的普及，通過抓取數據信息能在更大環境范圍提供更多認知線索，POI(興趣點)作為常見、且應用廣泛的數據類型，為研究商業設施的空間分布提供了新思路。

全國中小城市數量眾多、人口眾多、POI數據抓取相對單一。本文選取研究區范圍相對較小、商業行為較頻繁的荊州市中心城區，在抓取POI多類型商業數據的基礎上，運用核密度分析(K D E)、標準差橢圓(S D E)和R i p l ey’s K函數三種方法，對多類型商業設施進行空間分布特征分析，為研究中小城市商業空間分布提供一定補充。

一、研究區及數據來源

(一)研究區概況

荊州處于我國中部地區，湖北省中南部，位于江漢平腹地。古稱江陵，國務院首批公布的歷史文化名城之一，是春秋戰國時期楚國都城所在地，其古城被譽為“中國南方不可多得的完璧”。本文以POI數據活躍的市中心商業圈及古城商業圈所在的荊州市中心城區為研究區域(圖1)，區域范圍包括荊州區和沙市區，總面積為1559.73k m。

圖1 研究區域

(二)數據來源

本文用于研究分析的數據主要包括：中心城區的行政邊界數據、中心城區道路路網數據、各類商業設施POI數據，分別采集于水經注地圖下載器、Op e n S treet M a p網頁中的G eo f abr ik下載全部中國道路矢量數據、POI K i t軟件進行興趣點抓取。

參照《城市用地分類與規劃建設用地標準》(G B50137-2011)和《土地利用現狀分類》(G B T21010-2017)，基于商業設施的特性將其分為購物、餐飲、住宿、娛樂四大類并作為一級分類，根據國民經濟行業分類表，將四大類別下的子類別進行重新空間匹配、剔除低識別率商業數據后，劃分為詳細具體的二級分類(表1)。抓取研究區每一類別的POI數據后導入GIS進行分析處理，去除研究區外部的點、去除經緯度坐標相同的點以及統一采用WGS_1984地理坐標系，進而得到各類商業設施POI空間分布(圖2)。

表1 研究區商業設施POI分類

圖2 研究區商業設施POI空間分布

二、研究分析

(一)核密度分析

核密度分析是計算點要素在指定鄰域范圍內的單位密度，屬于數據密集度函數聚類算法的一種分析方法，能夠直觀反映點要素在區域內的分布情況。核密度越大，點要素在空間中呈現越密集，反之則分散。本文借助Ar c GIS中的Sp at i a l A n a l yst工具進行核密度分析，識別研究區商業設施在空間上的聚集性特征。

(二)標準差橢圓

標準差橢圓作為定量描述點要素空間分布特征的統計方法之一，反映其分布中心、離散趨勢以及擴散方向。以平均中心為起點對x坐標和y坐標的標準差進行計算并構建橢圓。橢圓的長、短半軸代表著點要素分布的方向、范圍。長短半軸的差值即扁率越大，點要素分布的方向性越顯著，反之則方向性越不顯著。短半軸越短，點要素呈現的向心力越強，反之則離散程度越大。本文采用標準差橢圓分析研究區商業設施在分布方向上的空間特征。

(三)R i p l ey’s K函數

R i p l ey’s K函數是用來確定不同商業類型在某一距離(D)范圍內顯著的聚類或離散的一種定量分析方法。當L(D)>0,該類型商業空間呈聚集分布，L(D)<0,則呈分散分布，L(D)=0,呈隨機分布。

三、研究過程與分析

(一)聚集性特征

基于搜索半徑1k m進行核密度分析，使用自然斷點法將各類別的核密度值分為9類，得出研究區購物、餐飲、住宿以及娛樂設施核密度分析圖(圖3)。

中心城區商業設施主要集中分布在荊州區東南側與沙市區西側，除此之外的區域呈零散分布。購物類商業設施主要聚集區位于美佳華商業廣場和藍特商貿城，次要聚集區位于聚珍園廣場、萬達廣場、兩湖綠谷副食大市場、義烏小商品城、荊州家居建材批發大市場。餐飲類商業設施主要聚集區位于人信匯，次要聚集區位于新風、萬達廣場、聚珍園廣場。住宿類商業設施主要聚集區位于新風，次要聚集區位于美佳華商業廣場。娛樂類商業設施主要聚集區位于人信匯和新天地，次要聚集區位于萬達廣場、聚珍園廣場、新風。

圖3 研究區各類商業設施空間布局核密度分析

從整體上看，不同類別的商業設施分布在空間上并不均勻，存在一定差異性。其中購物、餐飲以及娛樂類分布密集呈高聚集態勢的區域主要布局在北京中路路段，多以沿街成帶狀分布，東西兩側分別有大賽巷、梅臺巷、黃家塘、文化坊等多條小吃商業街。公共政策下商業用地的合理規劃、地上-地下的商業空間建設形式，使不同類別的商業設施在此高度集中。住宿類在城南片區呈高聚集分布，主要布局在長江大學東校區西門和荊州職業技術學院東側之間的區域，青年學生基數大，距離荊州古城內各個游覽景點和北京中路商圈近，出行便利，是該區域成為住宿業聚集分布的重要原因。

(二)空間分布方向特征

通過對研究區四類商業設施進行標準差橢圓分析，得到參數表(表2)，并將其標準差橢圓和平均中心進行綜合對比(圖4)，觀察得出中心城區的購物、餐飲、住宿、娛樂商業設施分布的主導方向為西北-東南方向，與荊州市以南環路-荊沙大道為城市發展軸線的主體方向一致。

表2 研究區商業設施的標準差橢圓參數

圖4 研究區各類商業設施標準差橢圓和平均中心

娛樂類商業設施的橢圓面積最小，與其他商業設施均有重疊部分，空間集聚向心力最為顯著。購物類商業設施的橢圓面積最大，服務范圍最廣。四類商業設施的平均中心均集中在荊州區與沙市區的行政分界線附近，且四個橢圓的覆蓋面積重合度較高，表明各類商業設施綜合分布集中，呈現多元化態勢。在城市建設不斷完善的進程中，荊州呈帶狀型城市發展的基本結構沒有改變。此外，橢圓的長軸方向與正東、正西方向的夾角最小，即其分布有向東西方向擴散的趨勢，與規劃中荊州市中心城區以向東為主，適當向西的發展方向相同。

(三)空間分布尺度特征

基于轉換投影坐標后的點數據在C r i m est at III軟件中進行R i p l ey’s K函數分析，通過使用R i p l ey's K函數進行計算，可以看出，在25千米觀測范圍內，四類商業均呈現高聚集分布(圖5)。L(D)隨著距離的變化總體呈現先上升,后下降的趨勢,但不同類別商業的集聚尺度略有不同。其中餐飲和購物的L(D)峰值接近，呈現出空間分布大的集聚特征，高峰值分別為8.9和8.6千米。住宿的峰值最大，為9.4千米，其靈活的布局和服務群體受范圍影響較小，分散在城區的多個地方。娛樂的峰值最小為7.6千米，更容易在片區內形成密集分布。

圖5 研究區各類商業設施K函數分析圖

四、結論

多類型商業設施在空間上的聚集與分散是商業活動的重要體現，合理的商業設施空間分布能夠促進城市人口、城市空間以及城市交通的協調發展，優化城市整體布局結構。本文基于荊州市中心城區各類商業設施POI數據，研究并分析了購物、餐飲、住宿、娛樂四類商業設施的空間分布和集聚特征。研究表明：第一，從空間聚集上，不同類別商業設施分別對應有主要聚集區和次要聚集區，形成了以人信匯-安良百貨路段為中心，萬達廣場和聚珍園廣場為副中心的多中心分布格局，能夠輻射周邊范圍內各維度消費人群；第二，受沿江帶狀發展的影響，中心城區各類商業設施分布的主導方向為西北-東南方向，順應了城市發展軸線和基本結構形態。擴散方向為東北-西南方向，即沙市城區向北、荊州城區向南擴散的趨勢，沙北新區與城南高新園區現在處于蓬勃發展的建設中，合理配套基礎設施逐漸改變城市帶狀形態，提高城市聚集效益；第三，基于R i p l ey's K函數分析，荊州市中心城區商業空間的“中心-外圍”分化不明顯，不同商業類型的多尺度空間集聚表現不同。