張春敏，張樓香，丁亞杰

(常州市測(cè)繪院，江蘇 常州 213003)

1 引 言

現(xiàn)階段我國(guó)城市病較為突出地表現(xiàn)在人口數(shù)量多、交通擁堵、環(huán)境污染、住房緊張、安全弱化等[1]。常州市由于其自身的自然條件和政府決策，城市病主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是住房空置率高，特別是在常州新城區(qū)更為明顯；二是教育、衛(wèi)生醫(yī)療等基礎(chǔ)設(shè)施分布不均衡，主要集中在主城區(qū)；三是上下班期間和節(jié)假日前后交通擁堵；四是生態(tài)環(huán)境狀況堪憂，2015年常州外國(guó)語(yǔ)學(xué)校周邊環(huán)境污染問(wèn)題事件就引起了全國(guó)的高度關(guān)注。

基于政府關(guān)于城市工作的戰(zhàn)略部署，按照《常州市城市總體規(guī)劃(2011-2020年)》要求建設(shè)新常州，需要對(duì)城市矛盾較為突出的方面進(jìn)行研究分析評(píng)估，這樣專家才能針對(duì)性地給出治理方案，城市規(guī)劃部門才能合理規(guī)劃。因此本項(xiàng)目選取常州市南大街街道作為試點(diǎn)，充分發(fā)揮城市測(cè)繪地理信息時(shí)空大數(shù)據(jù)的優(yōu)勢(shì)，對(duì)區(qū)域內(nèi)交通、公共設(shè)施和城市安全等方面進(jìn)行分析評(píng)估，為政府決策管理提供數(shù)據(jù)支持。

2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)部分城市對(duì)“城市病”也展開了研究，北京市測(cè)繪設(shè)計(jì)研究院提出了“城市體檢”的概念，利用第一次全國(guó)地理國(guó)情普查數(shù)據(jù)成果，從城市區(qū)域評(píng)估的內(nèi)涵入手，設(shè)計(jì)了城市區(qū)域評(píng)估的總體流程，確定體檢指標(biāo)體系和相關(guān)的分析模型，建立了全面的評(píng)估體系，將“城市病”的病重程度得到客觀度量；武漢市測(cè)繪研究院充分利用全國(guó)第一次地理國(guó)情普查的契機(jī)，以問(wèn)題為導(dǎo)向，以發(fā)展目標(biāo)為牽引，對(duì)武漢市進(jìn)行了基于時(shí)空大數(shù)據(jù)的發(fā)展研究，重點(diǎn)開展武漢市主城區(qū)城市交通運(yùn)行水平分析及各類停車設(shè)施分布的研究，采用定性分析和定量分析相結(jié)合的方法，在分析武漢市交通現(xiàn)狀、發(fā)展的基礎(chǔ)上，綜合考慮社會(huì)經(jīng)濟(jì)、土地利用、機(jī)動(dòng)車增長(zhǎng)等多因素影響，分析城市交通擁堵成因，提出靜態(tài)交通設(shè)施供應(yīng)、管理、保障等方面的政策建議[1，2]。

通過(guò)梳理已有的研究文獻(xiàn)可以發(fā)現(xiàn)，中國(guó)學(xué)界對(duì)城市病的研究多集中于特大城市，缺少對(duì)二線、三線城市區(qū)域性的評(píng)估和關(guān)注，因此本項(xiàng)目立足城市區(qū)域評(píng)估，為城市發(fā)展提出意見和建議，為專家治理專項(xiàng)提供基礎(chǔ)的評(píng)估資料。

3 研究?jī)?nèi)容及關(guān)鍵技術(shù)

依托全面、客觀、準(zhǔn)確的時(shí)空大數(shù)據(jù)，選取若干的評(píng)估指標(biāo)和評(píng)價(jià)準(zhǔn)則，制定健康指數(shù)，建立科學(xué)、動(dòng)態(tài)的評(píng)估指標(biāo)數(shù)學(xué)模型，將城市分析得到的數(shù)值與評(píng)估指標(biāo)參照的數(shù)值進(jìn)行比對(duì)，找出差異，初步分析南大街街道發(fā)展的問(wèn)題和弊端，為城市發(fā)展提供新的評(píng)價(jià)方式[3]。

3.1 城市時(shí)空大數(shù)據(jù)的收集、清洗與整合

通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星、手機(jī)、攝像頭等傳感器實(shí)時(shí)采集感知數(shù)據(jù)和監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，以及融合不同城市管理部門日常管理產(chǎn)生的大量業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，地理國(guó)情普查數(shù)據(jù)和測(cè)繪地理信息行業(yè)的具有空間和屬性信息的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，如地形圖數(shù)據(jù)、電子地圖數(shù)據(jù)、三維數(shù)據(jù)以及各專題數(shù)據(jù)，形成海量的城市時(shí)空大數(shù)據(jù)，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行辨析、抽取、清洗等處理，對(duì)沒(méi)有價(jià)值和我們不關(guān)心的信息進(jìn)行“去噪”處理，提取城市體檢需要的有效數(shù)據(jù)。

3.2 體檢指標(biāo)體系建立

以公共服務(wù)設(shè)施為例，根據(jù)《常州市總體規(guī)劃(2011-2020年)》、各類公共服務(wù)設(shè)施專項(xiàng)及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，參考其他城市的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，綜合得出評(píng)估指標(biāo)，包括教育設(shè)施、醫(yī)療衛(wèi)生設(shè)施、社會(huì)福利與保障設(shè)施、商業(yè)設(shè)施、文化設(shè)施、體育設(shè)施以及加油站、加氣站設(shè)施的建筑面積、用地面積、服務(wù)半徑、班級(jí)數(shù)(床位數(shù)/座位數(shù))指數(shù)。

3.3 分析方法體系確定

綜合利用各種統(tǒng)計(jì)和分析方法進(jìn)行城市分析評(píng)估，通過(guò)泰森多邊形分析法、GIS空間分析、網(wǎng)絡(luò)分析、兩步移動(dòng)搜尋法、情景規(guī)劃、GIS位置分配分析法等地理空間建模技術(shù)，基于現(xiàn)狀路網(wǎng)對(duì)各類公共設(shè)施、交通道路、資源進(jìn)行空間可達(dá)性分析，評(píng)價(jià)其服務(wù)水平[4]；運(yùn)用層次分析法、相關(guān)系數(shù)法、主成分分析和因子分析法等設(shè)置指標(biāo)的權(quán)重，對(duì)每一個(gè)指標(biāo)進(jìn)行文本分析，計(jì)算主成分貢獻(xiàn)率及累計(jì)貢獻(xiàn)率，確定各指標(biāo)的客觀權(quán)重和主觀權(quán)重，可得到各小區(qū)以及整個(gè)街道的宜居性程度[5]。

3.4 評(píng)估分析結(jié)論

根據(jù)上述的診斷，運(yùn)用數(shù)據(jù)可視化表達(dá)技術(shù)，將抽象的數(shù)據(jù)表現(xiàn)成圖形或圖像，“以圖代數(shù)”將評(píng)估結(jié)果更加直觀地展示出來(lái)，同時(shí)通過(guò)診斷評(píng)估指數(shù)并預(yù)測(cè)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)和走向，隨即提出相應(yīng)的宏觀發(fā)展建議和調(diào)控措施，為城市建設(shè)和發(fā)展的系統(tǒng)性、整體性推進(jìn)提供一些參考，增強(qiáng)決策的科學(xué)性和協(xié)調(diào)的自覺(jué)性[6]。

4 初步研究成果

常州市南大街街道地處常州市商業(yè)最繁華地段，總面積 3.7 km2、下設(shè)10個(gè)社區(qū)，轄區(qū)內(nèi)明城墻、毗陵驛等歷史文化古跡星羅棋布，南大街商業(yè)步行街、萊蒙都會(huì)、吾悅國(guó)際廣場(chǎng)等現(xiàn)代化商業(yè)街區(qū)聯(lián)袂成片，街道內(nèi)交通發(fā)達(dá)，教育、醫(yī)療和體育設(shè)施齊全，新老小區(qū)遍布其中，是常州市較具代表性的街道。

4.1 建筑密度

建筑密度=建筑物基底面積總和/總占地面積，通過(guò)計(jì)算得到所示的建筑密度圖(如圖1所示)，圖中顏色越深代表建筑密度越大，從圖1中可以看出，金色新城社區(qū)的建筑密度最小，安陽(yáng)花苑社區(qū)的建筑密度最大，然后將建筑密度和人口疊加分析得到南大街人均住宅面積高于全國(guó)平均水平。

4.2 體育設(shè)施

公共服務(wù)設(shè)施包括體育設(shè)施、教育科研設(shè)施、文化娛樂(lè)設(shè)施等。體育設(shè)施的服務(wù)半徑為 300 m，因此基于路網(wǎng)進(jìn)行 300 m的服務(wù)面分析，得到體育設(shè)施服務(wù)范圍圖(如圖2所示)，圖中藍(lán)色區(qū)域就是體育設(shè)施的服務(wù)范圍，可以看出健身設(shè)施分布不合理，部分設(shè)施分布緊湊，如郵電公寓健身點(diǎn)和德馨花園健身點(diǎn)，藍(lán)色區(qū)域交叉重疊，而部分設(shè)施建設(shè)后未充分發(fā)揮服務(wù)作用，如普濟(jì)小區(qū)健身廣場(chǎng)，圖2中還有白色部分沒(méi)被服務(wù)到。通過(guò)計(jì)算可得南大街所有健身設(shè)施服務(wù)人口為 46 374人，仍有未服務(wù)人口24.6%。

圖1 南大街房屋建筑密度圖

圖2 體育設(shè)施服務(wù)范圍圖

4.3 教育設(shè)施

在教育設(shè)施方面，采用兩種不同的方法進(jìn)行分析?；诼肪W(wǎng)和基于泰森多邊形的分析得到各學(xué)校的服務(wù)半徑和服務(wù)人口(如圖3所示)，圖3中看出7所幼兒園中只有世紀(jì)明珠園的大地幼稚園分園的實(shí)際服務(wù)半徑小于300，其他均大于300，表明南大街街道的幼兒園分布合理，基本能服務(wù)本區(qū)域人口，其中鐘樓區(qū)翰林河景幼兒園的服務(wù)半徑最大，為 451 m，占了總服務(wù)面積的46.83%，懷德苑幼兒園的服務(wù)人口數(shù)最多，共服務(wù) 12 477人。4所小學(xué)中，實(shí)驗(yàn)小學(xué)和廣化小學(xué)的實(shí)際服務(wù)能力弱于懷德苑小學(xué)。研究區(qū)內(nèi)的中學(xué)較少，只有田家炳初級(jí)中學(xué)和第五中學(xué)，而五中的服務(wù)半徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于田家炳中學(xué)。

圖3 教育設(shè)施服務(wù)分布圖

4.4 交通設(shè)施

以道路可達(dá)性評(píng)分高低來(lái)衡量地塊通達(dá)性，分別將主干、次干、支路等道路的影響度疊加得出分值，分值越高，通達(dá)性越好，大于100分為通達(dá)性好，小于80分為通達(dá)性差。將常州市等級(jí)道路進(jìn)行通達(dá)性分析(如圖4所示)，圖4中黃色代表通達(dá)性最差，藍(lán)色代表通達(dá)性最好，圖4為南大街地區(qū)交通通達(dá)性影響分析圖，從圖中可知西瀛里、雙桂芳和吊橋路社區(qū)的道路通達(dá)性差。

圖4 道路通達(dá)性影響分析圖

根據(jù)南大街向周邊輻射的出行時(shí)長(zhǎng)數(shù)據(jù)，得到交通出行時(shí)空圈地圖(如圖5所示)，其中等級(jí)一到三為出行時(shí)長(zhǎng)1小時(shí)內(nèi)，顏色較深，通過(guò)計(jì)算分析得到常州一小時(shí)交通圈面積為 2 732 km2，大于北上廣地區(qū)，說(shuō)明總體路況優(yōu)于這些城市。

圖5 交通出行時(shí)長(zhǎng)圖

4.5 城市安全

地震應(yīng)急避難場(chǎng)所(場(chǎng)所型、場(chǎng)地型)為應(yīng)對(duì)地震等突發(fā)事件，經(jīng)規(guī)劃、建設(shè)，具有應(yīng)急避難生活服務(wù)設(shè)施，可供居民緊急疏散、臨時(shí)生活的安全場(chǎng)所。可選作地震應(yīng)急避難場(chǎng)所的場(chǎng)址包括公園、綠地、廣場(chǎng)、體育場(chǎng)、室內(nèi)公共場(chǎng)/館/所。根據(jù)《GB21734-2008地震應(yīng)急避難場(chǎng)所場(chǎng)址及配套設(shè)計(jì)》，每人最小需求避難面積為 4 m2，據(jù)此統(tǒng)計(jì)可容納人數(shù)共計(jì) 41 000人，而需求人口為 61 491人。

地震應(yīng)急避難場(chǎng)所是否合理，根據(jù)規(guī)定每人最小需求避難面積為 4 m2，我們匯集地震應(yīng)急避難場(chǎng)所包括公園、綠地、廣場(chǎng)、體育場(chǎng)、室內(nèi)公共場(chǎng)所的等級(jí)和面積(如圖6所示)，統(tǒng)計(jì)計(jì)算得到可容納人數(shù)為 41 000人，而需求人口6萬(wàn)多人，因此南大街街道的地震應(yīng)急避難場(chǎng)所不足。

圖6 應(yīng)急避難場(chǎng)所等級(jí)劃分圖

5 結(jié) 論

縱觀已有的研究文獻(xiàn)，鮮有文獻(xiàn)針對(duì)二三線城市進(jìn)行城市病的分析，這是首次對(duì)常州市城市病進(jìn)行綜合分析，研究方法和思路是對(duì)已有城市病研究領(lǐng)域的一個(gè)拓展。

從實(shí)際應(yīng)用來(lái)看，結(jié)合評(píng)估內(nèi)容，開展規(guī)劃動(dòng)態(tài)維護(hù)，確保城市總體規(guī)劃確定的各項(xiàng)內(nèi)容得到落實(shí)，并對(duì)規(guī)劃實(shí)施工作進(jìn)行反饋和修正，可以促進(jìn)常州各方面的穩(wěn)定與健康發(fā)展，更好地為城市管理、建設(shè)規(guī)劃、應(yīng)急指揮和公眾服務(wù)提供支撐，建設(shè)強(qiáng)富美高新常州。