高玉祥，韓 峰

(蘭州交通大學(xué) 土木工程學(xué)院，甘肅 蘭州 730070)

鐵路和公路作為重要的交通方式往往是區(qū)域發(fā)展的前提條件，對(duì)沿線區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展速度和質(zhì)量有重要的影響[1-3]?？蛇_(dá)性是指通過特定的交通方式，從空間的某一位置到其他位置的便捷程度，路網(wǎng)結(jié)構(gòu)變遷帶來的區(qū)域可達(dá)性的改變已經(jīng)成為研究的熱點(diǎn)。李巍通過GIS、GS+軟件對(duì)甘南州的優(yōu)良級(jí)旅游資源的可達(dá)性及空間分布格局進(jìn)行定量分析，并探索了不同區(qū)域之間可達(dá)性值的內(nèi)在聯(lián)系[4]。潘竟虎測(cè)算了全國(guó)所有4A及以上景區(qū)和縣域單元的空間可達(dá)性，利用空間關(guān)聯(lián)方法分析了縣(區(qū))可達(dá)性的空間規(guī)律[5]。吳威以加權(quán)平均旅行時(shí)間為指標(biāo)，探討了長(zhǎng)江三角洲地區(qū)的節(jié)點(diǎn)城市在公路網(wǎng)中的可達(dá)性空間格局及其演化規(guī)律，并結(jié)合公路貨運(yùn)特征分析了路網(wǎng)對(duì)城市發(fā)展的影響[6]。關(guān)穎探討了安徽省公路網(wǎng)建設(shè)所帶來的可達(dá)性水平對(duì)發(fā)展的影響，分析了公路網(wǎng)可達(dá)性與區(qū)域發(fā)展的耦合關(guān)系[7]。謝翠榮以武漢市的公路交通網(wǎng)為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，利用ArcGIS軟件的空間分析工具和構(gòu)建的可達(dá)性模型定量分析了武漢市旅游景點(diǎn)可達(dá)性及其空間分布規(guī)律，提出了旅游空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化的相關(guān)策略[8]。張開廣等設(shè)計(jì)了基于人口加權(quán)時(shí)間距離倒數(shù)的通達(dá)性指數(shù)，在4個(gè)時(shí)間斷面上研究了河南省高速交通網(wǎng)絡(luò)中通達(dá)性時(shí)空特征及演化規(guī)律[9]。魏偉選取甘肅省道路網(wǎng)和縣域單元為研究對(duì)象，用GIS理論及方法分析道路網(wǎng)密度與人口密度、GDP密度的相關(guān)性[10]。

近年來甘肅省的路網(wǎng)建設(shè)得到迅速發(fā)展，但由于不同地區(qū)路網(wǎng)建設(shè)的不平衡不僅影響社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，還對(duì)旅游業(yè)有一定的影響。本文以甘肅省為研究對(duì)象，選用不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)的甘肅省道路網(wǎng)與鐵路網(wǎng)數(shù)據(jù)，利用ArcGIS軟件研究景點(diǎn)的分布情況及景點(diǎn)隨著路網(wǎng)變遷的可達(dá)性改變，分析空間特征及發(fā)展規(guī)律，使今后的路網(wǎng)建設(shè)更加合理。

1 研究區(qū)概況

1.1 景點(diǎn)分布

甘肅省處于我國(guó)西北地區(qū)中部、“絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶”的黃金地段，境內(nèi)有著以敦煌莫高窟、鳴沙山—月牙泉、麥積山石窟和崆峒山為代表的著名的自然和人文旅游資源，素有“中國(guó)西北游，出發(fā)在蘭州”的美譽(yù)，2017年甘肅省的主要景點(diǎn)空間分布位置見圖1。

圖1 甘肅省主要景點(diǎn)空間分布

1.2 旅游業(yè)發(fā)展變化

從2010年以來，甘肅省的游客人數(shù)、旅游收入都保持以穩(wěn)定的速度增長(zhǎng)，旅游收入占GDP的比重已達(dá)20.6%，旅游業(yè)越來越成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的中堅(jiān)力量。到2017年時(shí)，省內(nèi)接待的游客人次達(dá)2.4億次左右，旅游綜合收入也由2010年的240億增長(zhǎng)到1 600億左右，各指標(biāo)增長(zhǎng)速度如圖2所示。

圖2 相關(guān)指標(biāo)增長(zhǎng)速度

1.3 路網(wǎng)建設(shè)與旅游發(fā)展的互動(dòng)關(guān)系

區(qū)域內(nèi)的路網(wǎng)建設(shè)與旅游業(yè)發(fā)展是相互影響、相互推動(dòng)、相互制約的，公路網(wǎng)、鐵路網(wǎng)建設(shè)有助于提高建設(shè)區(qū)域內(nèi)的運(yùn)輸能力，為經(jīng)濟(jì)建設(shè)、旅游業(yè)發(fā)展提供方便快捷的運(yùn)輸支持。另一方面，區(qū)域旅游業(yè)的發(fā)展也會(huì)對(duì)交通運(yùn)輸提出更高的要求。路網(wǎng)與區(qū)域發(fā)展的耦合程度越高越能為地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶來巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，特別是在快節(jié)奏的生活狀態(tài)下能為游客節(jié)省更多的時(shí)間達(dá)到游覽更多景點(diǎn)的目的，可以積極帶動(dòng)旅游業(yè)發(fā)展。

2 研究方法

2.1 景點(diǎn)空間分布類型

趨勢(shì)面分析能夠利用區(qū)域內(nèi)各單元的統(tǒng)計(jì)樣本數(shù)據(jù)，通過擬合出一個(gè)數(shù)學(xué)曲面來反映所研究的地理要素在空間區(qū)域上的變化情況和分布趨勢(shì)，從而分析地理要素在空間的分布規(guī)律。

X軸、Y軸分別對(duì)應(yīng)地圖上的東西方向、南北方向，Z軸代表地理要素的測(cè)量屬性值。如果散點(diǎn)數(shù)據(jù)擬合出的線段不是直線，則表明研究對(duì)象在空間的分布具有某種趨勢(shì)，將甘肅省2017年各縣(區(qū))擁有的A級(jí)旅游景點(diǎn)的數(shù)目和分布位置進(jìn)行空間趨勢(shì)分析后如圖3所示。

圖3 景點(diǎn)空間分布規(guī)律

由圖3可知，甘肅省的旅游景點(diǎn)在各個(gè)地區(qū)都有分布，在南北方向上擬合曲線呈現(xiàn)“兩頭高、中間低”的現(xiàn)象，表明在西北部的酒泉、張掖和東南部的天水、隴南、臨夏景點(diǎn)較多，旅游資源較為豐富。東西方向上由于帶狀地理區(qū)域的影響，景點(diǎn)分布沒有明顯的特征規(guī)律，但整體來看甘肅東部地區(qū)的景點(diǎn)比西部地區(qū)的要多一些也更為集中，主要就是因?yàn)檫@里生態(tài)環(huán)境較好，自然風(fēng)光秀麗。

2.2 可達(dá)性

為了度量各個(gè)景點(diǎn)游覽便捷性的難易程度，將可達(dá)性作為評(píng)價(jià)指標(biāo)來反映各個(gè)景點(diǎn)通達(dá)性的優(yōu)劣，其算式為[12]：

(1)

式中：Ai代表可達(dá)性值；i，j代表甘肅省內(nèi)的旅游景點(diǎn)；Tij為景點(diǎn)i通過交通網(wǎng)到達(dá)景點(diǎn)j的最短時(shí)間，公路換乘時(shí)間為15 min,鐵路換乘時(shí)間為30 min；n為區(qū)域內(nèi)除i以外的景點(diǎn)總數(shù)；可達(dá)性的值越小說明該景點(diǎn)到其他景點(diǎn)花費(fèi)的時(shí)間成本越小，說明景點(diǎn)的可達(dá)性越好，反之則可達(dá)性越差。

3 基于GIS的可達(dá)性分析

3.1 路網(wǎng)現(xiàn)狀

目前甘肅省主要形成了貨運(yùn)以隴?！m新線、客運(yùn)以寶蘭高鐵—蘭新高鐵為中心軸的主骨架，天平線、蘭渝線、干武線等線路為支線的鐵路運(yùn)輸網(wǎng)，線路時(shí)空變化如圖4所示。

圖4 甘肅省鐵路網(wǎng)演化

由于特殊的地理形態(tài)的影響，甘肅省公路的空間分布及路網(wǎng)結(jié)構(gòu)與鐵路網(wǎng)有很大的相似性，都呈現(xiàn)一種帶狀分布形態(tài)，主要以連霍高速公路、國(guó)道為中心軸，省道、縣道及其他等級(jí)的道路為支撐的公路交通網(wǎng)。但公路網(wǎng)與鐵路網(wǎng)相比較，甘肅的公路網(wǎng)建設(shè)更為均衡一些，各個(gè)地級(jí)市、主要的節(jié)點(diǎn)城市都通達(dá)了高速公路、國(guó)道、省道，在鐵路發(fā)展緩慢的一些地區(qū)，例如甘南、慶陽，也已經(jīng)建成主干道路與分支道路相協(xié)調(diào)的道路運(yùn)輸網(wǎng)。很多道路都與省外道路直接連通，與外界的運(yùn)輸通道更多，公路網(wǎng)空間分布如圖5所示。

圖5 甘肅省公路網(wǎng)現(xiàn)狀

3.2 可達(dá)時(shí)間計(jì)算

根據(jù)鐵路、公路相關(guān)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和行車速度標(biāo)準(zhǔn)，并參考之前學(xué)者的研究成果[13]，結(jié)合甘肅省實(shí)際的鐵路、道路情況，對(duì)不同等級(jí)、不同類型的鐵路、公路的行車速度設(shè)置如表1所示。

表1 鐵路和公路時(shí)間成本

根據(jù)表1給研究區(qū)域內(nèi)的各條鐵路與公路賦予相應(yīng)的速度，通過ArcGIS軟件利用路網(wǎng)與景點(diǎn)之間的空間關(guān)系計(jì)算出各景點(diǎn)的可達(dá)性時(shí)間，用Kriging插值法對(duì)計(jì)算結(jié)果空間插值，如圖6所示。

圖6 2007年甘肅省景點(diǎn)可達(dá)性

由圖6可以看到可達(dá)性最好的是蘭州市，因?yàn)樘m州是甘肅省的省會(huì)和地理幾何中心，也是通往寧夏、青海、新疆和西藏的鐵路樞紐和公路樞紐?？蛇_(dá)性較差的是西北部的酒泉市、東南部的慶陽市，這兩個(gè)地區(qū)都遠(yuǎn)離幾何中心，公路網(wǎng)建設(shè)四通八達(dá)，但由于經(jīng)濟(jì)、歷史的原因鐵路網(wǎng)發(fā)展比較薄弱，與外界的運(yùn)輸方式單一，因而可達(dá)性較差。

可達(dá)性較好的是河西五市、定西和天水，這些節(jié)點(diǎn)城市都被隴?！m新鐵路和連霍高速公路依次串聯(lián)，處于甘肅省鐵路和公路的交通運(yùn)輸大動(dòng)脈范圍區(qū)內(nèi)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展都比較好，形成了經(jīng)濟(jì)—交通相互帶動(dòng)的良性循環(huán)。酒泉、張掖、武威、天水都是國(guó)家級(jí)歷史文化名城和中國(guó)優(yōu)秀旅游城市，旅游資源十分豐富，良好的交通對(duì)當(dāng)?shù)芈糜螛I(yè)的發(fā)展有積極的推動(dòng)作用。

計(jì)算出的2012年甘肅省景點(diǎn)可達(dá)性空間分布如圖7所示。

圖7 2012年甘肅省景點(diǎn)可達(dá)性

在2007—2012年的5年間，甘肅的鐵路建設(shè)較為緩慢，沒有新建成通車的大鐵路。公路網(wǎng)建設(shè)方面主要有天定高速、金永高速、康臨高速等一些高等級(jí)公路相繼通車，對(duì)局部區(qū)域內(nèi)的可達(dá)性有一定的提升，但全省景點(diǎn)的可達(dá)性變化不大。

2014年西北地區(qū)最長(zhǎng)的高速鐵路—蘭新高鐵建成通車，結(jié)束了甘肅、新疆、青海沒有高鐵的歷史，連通了蘭州、西寧和烏魯木齊這3個(gè)西北地區(qū)重要的中心城市，對(duì)促進(jìn)西北地區(qū)范圍內(nèi)的人員流通和文化交流有重要意義。

2017年寶蘭高鐵連接了蘭新高鐵和徐寶高鐵，蘭新高鐵的運(yùn)輸效能得到進(jìn)一步發(fā)揮，高鐵成為人們出入西北的一個(gè)重要交通方式。之后運(yùn)營(yíng)的蘭渝鐵路連接了西南地區(qū)和西北地區(qū)，加快了西部大開發(fā)和長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶的建設(shè)速度。

公路網(wǎng)建設(shè)方面高等級(jí)公路范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，公路的通車總里程在迅速增長(zhǎng)，可達(dá)性如圖8所示。

圖8 2017年甘肅省景點(diǎn)可達(dá)性

由圖8可知，這幾條重要線路的開通和局部區(qū)域內(nèi)公路網(wǎng)的建設(shè)，對(duì)行經(jīng)地區(qū)可達(dá)性有較大的提升，縮短了各景點(diǎn)之間的可達(dá)時(shí)間，在2010—2017年各年份張掖、甘南和隴南的旅游人數(shù)增長(zhǎng)如圖9所示。

圖9 游客人數(shù)增長(zhǎng)比較

通過比較張掖市、甘南州和隴南市的7年游客人數(shù)增長(zhǎng)變化，在2010年時(shí)這3個(gè)地方的游客人數(shù)相當(dāng)，到了2017年張掖的游客人數(shù)總量幾乎為另外兩個(gè)地區(qū)的總和。但隴南、甘南的景點(diǎn)數(shù)目總和遠(yuǎn)大于張掖，主要就是因?yàn)閺堃吹木包c(diǎn)大多位于鐵路或高等級(jí)公路兩側(cè)，能夠在相等的時(shí)間段內(nèi)為游客提供更多的旅游經(jīng)歷，游客在區(qū)域內(nèi)的旅游活動(dòng)具有明顯的交通指向性。

3.3 路網(wǎng)發(fā)展的建議

過去的10年是甘肅鐵路迅速發(fā)展的10年，甘肅的鐵路通車?yán)锍踢M(jìn)一步增大，形成了高速鐵路貫穿全省的客運(yùn)大動(dòng)脈，各支線鐵路得到進(jìn)一步建設(shè)。但在一些鐵路網(wǎng)發(fā)展比較薄弱且緩慢的地區(qū)，鐵路建設(shè)仍然停滯不前，不僅阻礙了交通對(duì)經(jīng)濟(jì)的帶動(dòng)作用，還限制了新時(shí)期旅游業(yè)的發(fā)展。

甘南州、臨夏州還沒有通達(dá)鐵路，進(jìn)出該地區(qū)的交通方式依然是公路，不發(fā)達(dá)的交通在一定程度上會(huì)限制游客的游覽熱情，區(qū)域內(nèi)豐富的自然旅游資源沒有得到很好的開發(fā)和利用。應(yīng)加快該地區(qū)鐵路建設(shè)的步伐，在修建蘭合鐵路的基礎(chǔ)上，使更多的地區(qū)進(jìn)入鐵路運(yùn)輸網(wǎng)。

慶陽、平?jīng)鍪歉拭C省的經(jīng)濟(jì)重鎮(zhèn)，且慶陽還是重要的能源基地，但鐵路建設(shè)卻一直很緩慢，2015年通車的天平鐵路僅是貨運(yùn)，鐵路的客運(yùn)職能沒有得到利用。今后應(yīng)盡快在天平鐵路開通客運(yùn)，在銀西高鐵的基礎(chǔ)上修建從慶陽經(jīng)平?jīng)龅教焖母咚勹F路，使慶陽的紅色旅游資源和平?jīng)龅淖匀宦糜钨Y源得到進(jìn)一步的開發(fā)利用，甘肅省的運(yùn)輸量統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)如表2所示。

表2 甘肅省旅客運(yùn)輸總量統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)

到2022年，甘肅省高速公路通車總里程預(yù)計(jì)為7 500 km左右，各個(gè)縣(區(qū))將會(huì)全部覆蓋高速公路。市(州)鐵路覆蓋率進(jìn)一步提升達(dá)到100%，實(shí)現(xiàn)省內(nèi)地級(jí)行政中心全部都有鐵路通達(dá)，交通網(wǎng)得到進(jìn)一步發(fā)展，協(xié)調(diào)優(yōu)化的路網(wǎng)將會(huì)對(duì)旅游業(yè)產(chǎn)生積極的帶動(dòng)作用，2022年可達(dá)性格局如圖10所示。

4 結(jié) 論

1)通過分析甘肅省景點(diǎn)在不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)的分布情況及可達(dá)性，景點(diǎn)在空間分布上有一定的集聚性，主要集中在甘肅的東南部，高等級(jí)旅游資源大多分布在交通線路兩側(cè)。

2)鐵路、公路的建設(shè)及路網(wǎng)結(jié)構(gòu)的不斷優(yōu)化，在提升各景點(diǎn)可達(dá)性的同時(shí)推動(dòng)了當(dāng)?shù)芈糜螛I(yè)的發(fā)展，鐵路特別是高速鐵路對(duì)區(qū)域內(nèi)景點(diǎn)可達(dá)性的提升要優(yōu)于公路。

3)甘肅省的鐵路、公路都有了階段性的建設(shè)成果，但是相對(duì)于公路的建設(shè)，還有很多地區(qū)未通鐵路。在今后應(yīng)優(yōu)先在鐵路建設(shè)緩慢的地區(qū)修建鐵路，爭(zhēng)取早日形成鐵路與公路相互配合協(xié)調(diào)、效率更高的交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)。