摘要:隨著經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的不斷發(fā)展，城市空間格局、人口規(guī)模和分布結(jié)構(gòu)的變革對(duì)初中的空間布局產(chǎn)生了較大影響。本文正是從這個(gè)角度出發(fā)，利用城市地理信息系統(tǒng)的相關(guān)理論及模型，試圖來(lái)探索一種定量評(píng)價(jià)初中布局規(guī)劃的方法，使其更科學(xué)。

關(guān)鍵詞:可達(dá)性;評(píng)價(jià);初級(jí)中學(xué);空間布局

Abstract:However， with the rapid urban developing speed， changes on both urban spatial structure and population structure affect the spatial efficiency of middle school. Out of this consideration， this research is designed for a quantity evaluation as to optimising the spatial structure of middle school.

Keywords:accessibility;evaluate;middle school;spatial efficiency

中圖分類號(hào):TU984.14

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B

文章編號(hào):1008-0422(2009)11-0046-03

21世紀(jì)是一個(gè)充滿機(jī)遇和挑戰(zhàn)的世紀(jì)，教育作為關(guān)鍵性的知識(shí)產(chǎn)業(yè)將繼續(xù)起著奠基和主導(dǎo)作用，全社會(huì)將更加關(guān)注和重視教育這個(gè)城市基礎(chǔ)資源，而城市基礎(chǔ)教育資源配置方式也將隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展而發(fā)生變化。目前，中學(xué)用地不斷盲目地以擴(kuò)大面積建設(shè)新校區(qū)，以其來(lái)改善空間布局中存在的不合理問(wèn)題。然而城市土地是有限的、不可再生的資源，這種單一的方式，導(dǎo)致土地使用效率不能充分發(fā)揮，造成了用地閑置和浪費(fèi)。

因此，如何科學(xué)評(píng)定現(xiàn)今存在的城市中學(xué)布局規(guī)劃，如何使其在傳統(tǒng)規(guī)劃中的定性結(jié)論更具說(shuō)服力，更具科學(xué)的量化分析結(jié)果做支撐，便成為我們急切要找尋和探討的一個(gè)任務(wù)。

鑒于傳統(tǒng)規(guī)劃中關(guān)于初中布局規(guī)劃一項(xiàng)的局限性，筆者認(rèn)為可以將Gis信息系統(tǒng)這種新技術(shù)用于此類規(guī)劃，具體做法我們以武漢市武昌區(qū)初級(jí)中學(xué)布局規(guī)劃為例來(lái)探討一下此類方法的應(yīng)用。

1方法的介紹

1.1根據(jù)影響中學(xué)布局的各種因素，選取影響空間布局規(guī)劃的評(píng)價(jià)因子——覆蓋率因子和距離因子。

1.2結(jié)合Gis新技術(shù)的運(yùn)用，根據(jù)各評(píng)價(jià)因子選取相對(duì)應(yīng)Gis中合適的分析模塊——arcgis中的緩沖區(qū)分析和空間分析中的臨近性分析。

1.3利用選取的兩個(gè)評(píng)價(jià)因子通過(guò)新技術(shù)模塊的分析，得出可達(dá)性結(jié)論，評(píng)判出該規(guī)劃的優(yōu)劣。

2實(shí)例研究說(shuō)明

2.1武昌區(qū)初級(jí)中學(xué)空間布局規(guī)劃介紹

1980年以前，中學(xué)在校生規(guī)模呈迅速增長(zhǎng)的特點(diǎn)，1980年以后，受適齡人口變化影響，中學(xué)在校生規(guī)模呈波動(dòng)下降的特點(diǎn)，但入學(xué)率卻呈上升趨勢(shì)，特別是普及九年義務(wù)教育以來(lái)，我市中學(xué)教育得到了極大的發(fā)展，中心城區(qū)九年義務(wù)教育普及率已達(dá)到98%。總體來(lái)說(shuō)，武昌區(qū)有初級(jí)中學(xué)42所，在校學(xué)生39121人;初級(jí)中學(xué)用地57.2hm2，生均用地面積14.62m2/生。根據(jù)武昌區(qū)劃分的7個(gè)教育片區(qū)，具體各片區(qū)學(xué)校分布如下(表1)。本次關(guān)于武昌區(qū)的城市初級(jí)中學(xué)的問(wèn)題研究也是按照這7個(gè)片區(qū)為單位進(jìn)行分析探討。

2.2覆蓋率因子分析

首先我們先定義服務(wù)區(qū)與非服務(wù)區(qū)，主要是指從需求點(diǎn)到供給點(diǎn)的距離在指定范圍(這里指定范圍為合理的服務(wù)半徑1000m)內(nèi)需求點(diǎn)的集合稱為在服務(wù)區(qū)內(nèi)，反之則為非服務(wù)區(qū)。針對(duì)我們這次研究，簡(jiǎn)單點(diǎn)說(shuō)就是在武昌地區(qū)，以各個(gè)學(xué)校為供給點(diǎn)，其依照道路走向，在服務(wù)半徑為1000m范圍內(nèi)所覆蓋到的居民點(diǎn)，這些居民點(diǎn)的集合我們認(rèn)為是屬于服務(wù)區(qū)范圍內(nèi)，不在這個(gè)緩沖范圍內(nèi)的我們則稱做非服務(wù)區(qū)。

然后按照之前劃分的教育片區(qū)為單位，統(tǒng)計(jì)每個(gè)片區(qū)內(nèi)在服務(wù)區(qū)與非服務(wù)區(qū)范圍內(nèi)的居民百分比，這樣就可以比較直觀的顯示，該片區(qū)的學(xué)校設(shè)施服務(wù)半徑是否合理。具體過(guò)程由下面說(shuō)明:

(1)整理繪制武昌區(qū)現(xiàn)狀圖，包含初級(jí)中學(xué)設(shè)施點(diǎn)、道路，以及居住地塊信息(如圖2)。

首先就是運(yùn)用Gis技術(shù)做的以初中學(xué)校點(diǎn)出發(fā)，服務(wù)半徑為1000m的緩沖分析，圖中藍(lán)色的點(diǎn)為學(xué)校設(shè)施點(diǎn)，這些點(diǎn)的處理過(guò)程為現(xiàn)狀的學(xué)校邊界通過(guò)查找中心點(diǎn)，將其轉(zhuǎn)換為點(diǎn)狀數(shù)據(jù)。然后依照道路系統(tǒng)做半徑為1000m的buffle分析所得。

(2)接著將兩張圖在arcgis內(nèi)疊加，將屬性內(nèi)容處理結(jié)合在一張圖紙上。也就是劃分出服務(wù)區(qū)與非服務(wù)區(qū)，如圖3所顯示。

圖中紅色的為在1000m緩沖區(qū)內(nèi)的居民點(diǎn)，也就是在學(xué)校服務(wù)范圍內(nèi)的居民點(diǎn)的集合，藍(lán)色地塊為非服務(wù)區(qū)范圍內(nèi)居民點(diǎn)的集合，也就是應(yīng)該新建學(xué)校設(shè)施的區(qū)域。

(3)最后一步，將服務(wù)區(qū)范圍內(nèi)的居民點(diǎn)與人口密度圖進(jìn)行疊加，按照教育片區(qū)為單位統(tǒng)計(jì)，計(jì)算出覆蓋率數(shù)值。

結(jié)論:根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，公共設(shè)施的服務(wù)半徑是與人口密度相對(duì)應(yīng)的。在有效的初中學(xué)校服務(wù)半徑范圍內(nèi)，覆蓋率百分比越大，意味著該設(shè)施服務(wù)了更多的居民，也就是可達(dá)性越高。

從統(tǒng)計(jì)的數(shù)字來(lái)看，每個(gè)片區(qū)覆蓋率基本都過(guò)半。W2，W3，W5，W6， W7區(qū)的覆蓋率超過(guò)或者85%，而W1，W4卻低于這個(gè)比例，很明顯這兩個(gè)區(qū)的設(shè)施服務(wù)水平不夠，需要提高它們的可達(dá)性?？傮w來(lái)說(shuō)W2，W4，W6學(xué)校布點(diǎn)過(guò)多，屬于重復(fù)浪費(fèi)資源，可以考慮拆除合并等，而W1，W4從表2可以看出是局部資源點(diǎn)布置過(guò)多，但東邊卻不在服務(wù)范圍內(nèi)，也就是缺少學(xué)校點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)增加學(xué)校設(shè)施點(diǎn)。

2.3距離因子分析

這里的距離是指從需求點(diǎn)到供給點(diǎn)的出行距離，也就是居民點(diǎn)到各自最近的學(xué)校所需要經(jīng)過(guò)的道路距離。通過(guò)統(tǒng)計(jì)各教育片區(qū)內(nèi)到最近設(shè)施點(diǎn)的出行距離來(lái)衡量，數(shù)據(jù)結(jié)果得出平均出行距離、最遠(yuǎn)距離，可以直觀地了解到設(shè)施分布是否合理。

具體評(píng)價(jià)過(guò)程為:

(1)將居住層添加各教育片區(qū)屬性值;

(2)將居住層?xùn)鸥窕?，按照片區(qū)名這個(gè)屬性字段柵格化，分解成一個(gè)一個(gè)固定大小的cell，由于地塊面積較大，cell的大小定為10m*10m。這樣我們就得到以不同片區(qū)名為屬性的居民點(diǎn)的柵格圖形。

(3)將點(diǎn)狀的學(xué)校設(shè)施分布圖在整個(gè)武昌區(qū)范圍內(nèi)進(jìn)行空間分析。在arcmap中，利用空間分析功能中的straight distance進(jìn)行操作就得到各設(shè)施點(diǎn)有效距離柵格圖(此柵格的單元cell大小也統(tǒng)一定為10m*10m)。圖4給予學(xué)校設(shè)施點(diǎn)周圍任何一處一個(gè)最近距離值，也就是將設(shè)施點(diǎn)周圍的單元cell分配到各自最近的設(shè)施點(diǎn)，任何cell到各自設(shè)施點(diǎn)都賦予一個(gè)道路距離值，并且此值唯一并是最小的服務(wù)距離值。

(4)將居住柵格圖和賦予距離值的柵格圖疊加，并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

將居住柵格圖以每個(gè)cell為單位，與賦予距離值的柵格圖疊加，這樣居住的每個(gè)cell就含有兩個(gè)屬性:片區(qū)名和距離值。在arcmap中的空間分析工具里的zonal statistics，進(jìn)行mean平均距離的統(tǒng)計(jì)，這樣我們就可以得出我們所需要的結(jié)果(如表3)。

結(jié)論:我們可以從表3中看出，各片區(qū)的平均出行距離都在1000m以內(nèi)，基本合理(可以從圖5柱狀圖中直觀看出)。但是最大出行距離這個(gè)指標(biāo)看，只有片區(qū)W4為1000m以內(nèi)為992m，屬于最優(yōu)化的布置。片區(qū)W1，W2，W3，W6，W7最遠(yuǎn)為1600m左右，這種情況也屬于合理范圍內(nèi)的，因?yàn)閷?shí)際情況中不可能片區(qū)每個(gè)點(diǎn)出行距離都在1000m之內(nèi)。惟獨(dú)片區(qū)W5最大出行距離為3653m，平均距離為978m接近1000m，也就是說(shuō)這個(gè)片區(qū)有部分居民上學(xué)十分遙遠(yuǎn)，不符合合理的公共設(shè)施服務(wù)范圍，因此該片區(qū)內(nèi)初中點(diǎn)布置過(guò)少，需要適當(dāng)增加布點(diǎn)來(lái)改善可達(dá)性。

3結(jié)論與展望

通過(guò)本次實(shí)例研究，我們可以看出，在初級(jí)中學(xué)這樣的基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃中，我們可以采用一些新技術(shù)來(lái)做方案的評(píng)定和優(yōu)化，使得我們的規(guī)劃更具有精確的量化指標(biāo)支撐，進(jìn)而更科學(xué)地制定城市基礎(chǔ)設(shè)施的布點(diǎn)規(guī)劃。

參考文獻(xiàn):

[1] 李沁 謝慧.城市中小學(xué)布局結(jié)構(gòu)探索[R] .實(shí)際項(xiàng)目文本，2003.

[2] 楊玉環(huán).GIS進(jìn)行鄰近性分析的方法及應(yīng)用[J] .解放軍測(cè)繪學(xué)院學(xué)報(bào)，1997，(4).

[3] 劉瀟 張茉. 城市公共設(shè)施水平評(píng)價(jià)[J]. 丹東紡專學(xué)報(bào)，2004，(1).

[4] Chow， A. G.-O. Y. M. H. (1996).“An integrated GIS and location-allocation approach to public facilities planning - An example of open space planning.” Comput.， Environ. and Urban Systems 20(4/5): 339-350.