王瑞　陳波睿

摘 要：隨著GIS技術(shù)的不斷發(fā)展以及在學(xué)校布局分析中的廣泛應(yīng)用，使得GIS逐漸成為分析學(xué)校布局合理性評(píng)價(jià)的重要技術(shù)之一，在該文中主要進(jìn)行了如何利用GIS技術(shù)更為科學(xué)的分析學(xué)校布局合理性的方法的探討。通過(guò)路網(wǎng)旅行耗費(fèi)計(jì)算、非路網(wǎng)旅行耗費(fèi)計(jì)算并最終確定了學(xué)校的服務(wù)范圍，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)一步對(duì)學(xué)校布局合理性做了更為科學(xué)的評(píng)價(jià)。

關(guān)鍵詞：可達(dá)性 網(wǎng)絡(luò)分析 成本距離 理論依據(jù)

中圖分類號(hào)：G71 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）10（c）-0255-02

教育是社會(huì)事業(yè)的重要方面，學(xué)校布局是否合理直接影響著基礎(chǔ)教育的質(zhì)量。在探討學(xué)校布局調(diào)整原理與方法的基礎(chǔ)上，該文運(yùn)用地理信息系統(tǒng)（GIS）相關(guān)理論技術(shù)方法，特別是GIS空間分析中的疊加分析、Voronoi多邊形、網(wǎng)絡(luò)分析、成本分配、成本距離、重分類等方法，進(jìn)行了教育設(shè)施的可達(dá)性分析評(píng)價(jià)，探討了更為科學(xué)的評(píng)價(jià)學(xué)校布局合理性的方法，并且取得了一定的效果，以期能夠?yàn)槲磥?lái)的學(xué)校規(guī)劃提供更為科學(xué)的依據(jù)。

1 學(xué)校布局合理性評(píng)價(jià)的必要性

城市學(xué)校作為一種公共服務(wù)設(shè)施，是體現(xiàn)一個(gè)城市綜合實(shí)力和服務(wù)能力的重要內(nèi)容，是保障廣大人民群眾切身利益和經(jīng)濟(jì)社會(huì)及各項(xiàng)事業(yè)健康協(xié)調(diào)發(fā)展的重要基礎(chǔ)[1]。21世紀(jì)是我國(guó)社會(huì)發(fā)展的高速時(shí)期，人才的需要已成為社會(huì)建設(shè)迫切需要解決的問(wèn)題。經(jīng)濟(jì)、人口快速增長(zhǎng)的大中城市，公共服務(wù)設(shè)施的供需矛盾經(jīng)常發(fā)生，而且在城郊結(jié)合部相對(duì)突出[2]。因而學(xué)校的布局是否合理，關(guān)乎教育資源的可達(dá)性，關(guān)乎學(xué)生能否公平的享有教育資源，關(guān)乎能否更有效的培養(yǎng)人才。通過(guò)合理配置教育資源和教育投資效益，逐步實(shí)現(xiàn)中小學(xué)校布局合理、教育結(jié)構(gòu)體系優(yōu)化、學(xué)校用人機(jī)制健全、經(jīng)費(fèi)使用高效的目標(biāo)，從而實(shí)現(xiàn)我國(guó)基礎(chǔ)教育事業(yè)穩(wěn)步、持續(xù)、健康發(fā)展。

2 合理性評(píng)價(jià)的理論依據(jù)

（1）公共設(shè)施的空間可達(dá)性。學(xué)校資源的可達(dá)性，就是指學(xué)生從家到學(xué)校的方便程度，從一定程度上可以反映學(xué)生科獲得的教育資源的多少。

（2）疊加分析。疊加分析就是指在統(tǒng)一空間參考系統(tǒng)下，通過(guò)對(duì)兩個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行的一系列集合運(yùn)算，產(chǎn)生新的數(shù)據(jù)的過(guò)程。

（3）網(wǎng)絡(luò)分析。網(wǎng)絡(luò)分析就是通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)的研究以及通過(guò)模擬和分析資源在網(wǎng)絡(luò)上的流動(dòng)和分配的情況，進(jìn)而解決資源極其所對(duì)飲的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等的優(yōu)化問(wèn)題。

（4）成本分配。成本分配主要是在累加成本的基礎(chǔ)上計(jì)算最近源，通過(guò)分配函數(shù)將所有柵格單元分配給離其最近的源。單元值存儲(chǔ)了所歸屬源的標(biāo)識(shí)值。

（5）成本距離。成本距離主要是為了計(jì)算每個(gè)單元到成本面上最近源的最小累計(jì)成本距離。

（6）重分類。重分類就是基于原有數(shù)值，根據(jù)對(duì)用戶不同需求的分析，對(duì)原有數(shù)值重新進(jìn)行分類整理從而得到一組新值并輸出。

3 學(xué)校合理性評(píng)價(jià)方法的探討

3.1 方法的基本思路

首先，需要計(jì)算交通道路網(wǎng)絡(luò)各個(gè)柵格距離教育設(shè)施累計(jì)成本距離，就是從路網(wǎng)上到達(dá)距其最臨近的教育設(shè)施的距離；其次，需要計(jì)算非交通路網(wǎng)的每個(gè)柵格單元距其最臨近的道路的距離；最后，累計(jì)得到每個(gè)柵格單元距離其最近站點(diǎn)的通行成本距離，從而進(jìn)一步得出每個(gè)教育設(shè)施的基于成本距離的服務(wù)范圍。

3.2 數(shù)據(jù)的初始化

學(xué)校合理性評(píng)價(jià)首先需要3個(gè)柵格圖層：學(xué)校分布點(diǎn)圖層、路網(wǎng)分布圖層和非路網(wǎng)分布圖層。學(xué)校分布點(diǎn)圖層中的站點(diǎn)具有唯一ID值屬性，是每個(gè)學(xué)校作為單獨(dú)實(shí)體的標(biāo)記，其他柵格屬性為NoData，不參與計(jì)算。示例中的服務(wù)范圍基于物理距離進(jìn)行緩沖區(qū)分析，路網(wǎng)上每個(gè)柵格阻抗設(shè)置為1，非路網(wǎng)上柵格屬性值設(shè)為較大值，在此為100。路網(wǎng)的阻抗符合“道路網(wǎng)絡(luò)上具有同樣的阻抗”的假設(shè)，都設(shè)置為1。當(dāng)基于距離或其它耗費(fèi)來(lái)計(jì)算客流輻射區(qū)域，路網(wǎng)阻抗和非路網(wǎng)阻抗值可以按要求進(jìn)行相應(yīng)修改。在數(shù)據(jù)初始化過(guò)程中需要仔細(xì)檢察道路柵格數(shù)據(jù)的質(zhì)量，避免存在道路非正常斷開(kāi)的情況；同時(shí)需要學(xué)校在道路交通網(wǎng)絡(luò)柵格上。

3.3 路網(wǎng)旅行耗費(fèi)計(jì)算

根據(jù)學(xué)校層和路網(wǎng)阻抗層計(jì)算路網(wǎng)旅行耗費(fèi)，得出路網(wǎng)上每個(gè)柵格單元到源點(diǎn)（站點(diǎn)）的最小通行成本。初始旅行耗費(fèi)表達(dá)了路網(wǎng)上每個(gè)柵格單元到離其最近站點(diǎn)的通行成本。為滿足第一個(gè)假設(shè)條件，將路網(wǎng)阻抗數(shù)據(jù)層中的非路網(wǎng)柵格單元阻抗設(shè)為較大值，所以，這些柵格到學(xué)校的旅行耗費(fèi)較大。計(jì)算初始旅行耗費(fèi)的同時(shí)可以得到站點(diǎn)空間分配結(jié)果，保證了各個(gè)學(xué)校的服務(wù)范圍不會(huì)形成交叉重疊，每個(gè)柵格被賦予所屬站點(diǎn)的標(biāo)識(shí)值。

3.4 非路網(wǎng)旅行耗費(fèi)計(jì)算

將路網(wǎng)上旅行耗費(fèi)柵格作為源點(diǎn)，計(jì)算非路網(wǎng)柵格單元到路網(wǎng)的耗費(fèi)，即計(jì)算學(xué)生到離其最近的路網(wǎng)所需耗費(fèi)。將路網(wǎng)耗費(fèi)圖和非路網(wǎng)阻抗圖作為輸入變量，得到非路網(wǎng)上的各柵格到最近路網(wǎng)的旅行耗費(fèi)和路網(wǎng)各柵格的空間分配，即非路網(wǎng)柵格由何處進(jìn)入路網(wǎng)。

3.5 最終的學(xué)校服務(wù)范圍確定

將路網(wǎng)上與非路網(wǎng)各個(gè)柵格的旅行耗費(fèi)相加即可計(jì)算到達(dá)學(xué)校的旅行耗費(fèi)根據(jù)設(shè)置的最大旅行耗費(fèi)對(duì)出行耗費(fèi)圖裁減并重新分類，得到最終的學(xué)校服務(wù)范圍。

4 關(guān)于合理性評(píng)價(jià)方法的小結(jié)

該文通過(guò)借助地理信息系統(tǒng)的研究手段，對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并且提出建立了學(xué)校布局與其影響因素的關(guān)系模型，并在此基礎(chǔ)上對(duì)學(xué)校布局合理性進(jìn)行了定量為主，定性定量相結(jié)合的評(píng)價(jià)方法的探討，具有一定的理論意義和學(xué)術(shù)價(jià)值，通過(guò)系統(tǒng)全面地總結(jié)分析國(guó)內(nèi)外已有的學(xué)校布局相關(guān)資料，確定為該文評(píng)價(jià)方法后續(xù)工作服務(wù)的學(xué)校布局規(guī)劃的主要影響因素及其權(quán)重關(guān)系，同時(shí)揭示了城市發(fā)展與學(xué)校布局之間相互影響、相互促進(jìn)、又相互制約的對(duì)立統(tǒng)一關(guān)系，為今后該領(lǐng)域相關(guān)理論研究的發(fā)展提供了新的思路和線索。不僅對(duì)未來(lái)學(xué)校的合理布局的評(píng)價(jià)及科學(xué)調(diào)整提供了一定的參考，對(duì)整個(gè)區(qū)域特定專題領(lǐng)域規(guī)劃的實(shí)踐工作也具有較高的應(yīng)用價(jià)值。并且該文所探討的方法還可推廣應(yīng)用至其他基礎(chǔ)設(shè)施的合理性評(píng)價(jià)。

參考文獻(xiàn)

[1] 佟耕，李鵬飛，劉治國(guó)，等.GIS技術(shù)支持下的沈陽(yáng)市中小學(xué)布局規(guī)劃研究[J].規(guī)劃師，2014（S1）：68-74.

[2] 宋小冬，陳晨，周靜，等.城市中小學(xué)布局規(guī)劃方法的探討與改進(jìn)[J].城市規(guī)劃，2014（8）：48-56.