（新疆財(cái)經(jīng)大學(xué) 統(tǒng)計(jì)與數(shù)據(jù)科學(xué)學(xué)院，新疆 烏魯木齊830000）

一、引言

街道作為城市系統(tǒng)的基本組成單元，不僅承擔(dān)通行的重要功能，也是人們?nèi)粘Ｉ畹妮d體，更是城市活力的重要來源[1]。從街道尺度研究一座城市的活力及發(fā)展現(xiàn)狀，相對(duì)于大、中尺度的城市研究來說，采用了更加微觀的角度審視人們的生活空間，具有更強(qiáng)的實(shí)際意義。作為城市活力的重要組成部分，街道活力在城市規(guī)劃理論與實(shí)踐中備受關(guān)注[2]。近些年關(guān)于街道活力的研究不斷增多，逐漸由傳統(tǒng)的實(shí)地調(diào)研[3]等形式向大數(shù)據(jù)方向[4]發(fā)展，龍瀛等（2015）從街道視角提出了“街道城市主義”的理念[5]。本文基于已有的研究，以烏魯木齊市主城區(qū)為研究對(duì)象，采用2019年P(guān)OI數(shù)據(jù)，借助核密度、香農(nóng)指數(shù)等方法量化街道活力等級(jí)，分析其空間分布特征，并借助地理探測(cè)器模型分析街道活力的影響因素，為“活力街道”的設(shè)計(jì)策略提供依據(jù)。

二、研究區(qū)域概況、數(shù)據(jù)來源及研究方法

（一）研究區(qū)域概況及數(shù)據(jù)來源

1.研究區(qū)域概況

烏魯木齊市，簡(jiǎn)稱烏市，是新疆維吾爾自治區(qū)的首府、“絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶”的核心區(qū)域；烏魯木齊位于中國(guó)西北部、新疆中部、亞歐大陸腹部、天山北麓、準(zhǔn)噶爾盆地南部，距離海洋較遠(yuǎn)；烏魯木齊由七區(qū)一縣構(gòu)成，截至2019年末，總面積14216平方千米，其中建成面積436平方千米，占總面積的3.43%，常住人口355.2萬人，城鎮(zhèn)人口261.57萬人；2019年GDP為3413.26億元，比2018年增長(zhǎng)6.5%。由于烏市的活力主要集中在市中心及周邊市區(qū)，本文以繞城高速為界，選取烏市主城區(qū)為研究對(duì)象，研究區(qū)域如圖1所示。

圖1 研究區(qū)域示意圖

2.數(shù)據(jù)來源

本文使用的行政區(qū)劃數(shù)據(jù)來自全國(guó)地理信息資源目錄服務(wù)系統(tǒng)；路網(wǎng)數(shù)據(jù)來自O(shè)SM（開源地圖），由于原始數(shù)據(jù)存在較多的“斷頭路”和“重復(fù)路”，對(duì)路網(wǎng)進(jìn)行了修補(bǔ)與簡(jiǎn)化，最終得到1724條有效數(shù)據(jù)；2019年P(guān)OI（興趣點(diǎn)）數(shù)據(jù)來自百度地圖開放平臺(tái)，包含經(jīng)緯度、類型、電話、地址等信息，篩選所需數(shù)據(jù)并刪除重復(fù)項(xiàng)之后得到138237條有效數(shù)據(jù)；經(jīng)濟(jì)社會(huì)數(shù)據(jù)主要來自2019年烏魯木齊市統(tǒng)計(jì)年鑒，包括人口密度、人均GDP、人均財(cái)政收入和人均社會(huì)消費(fèi)品零售總額。

（二）研究方法

1.核密度分析法

核密度分析工具主要用于計(jì)算要素在周圍鄰域內(nèi)的密度，可以計(jì)算點(diǎn)要素或線要素的密度。常用的核密度估計(jì)函數(shù)如下：

其中，K[·]是核函數(shù)，h為帶寬，即搜索半徑，（x-xi）2-（y-yi）2是兩個(gè)點(diǎn)之間的距離。本文主要運(yùn)用核密度分析工具計(jì)算POI的密度，分析烏魯木齊市街道活力的空間分布特征。

2.香農(nóng)指數(shù)

香農(nóng)指數(shù)是生物學(xué)中計(jì)算生物多樣性的指數(shù)，在生物學(xué)中包含兩種情況：不同種類之間指數(shù)越大，說明種群多樣性越大；相同種類之間指數(shù)越大，說明同一種類群體分布的越均勻。本文計(jì)算POI多樣性，引入不同種群計(jì)算指數(shù)，計(jì)算所得指數(shù)越大，說明POI的多樣性越大。香農(nóng)指數(shù)的公式如下：

其中，i代表街道的編號(hào)，Nki代表編號(hào)i街道上k中POI的數(shù)量，Ni代表編號(hào)i街道上所有種類POI的數(shù)量，Pi代表編號(hào)i街道的多樣性指數(shù)，數(shù)值越大表示街道具有的多樣性越高。

3.近鄰分析

近鄰分析主要用于計(jì)算搜索半徑范圍內(nèi)每個(gè)要素與鄰近要素之間的距離，可以是點(diǎn)要素、線要素，也可以是面要素。在空間分析中常用平均最近鄰分析，根據(jù)實(shí)際最近平均距離與期望最近平均距離的比值，判斷點(diǎn)要素的空間聚集情況，本文主要是借助近鄰分析計(jì)算街道要素到鄰近要素之間的距離。

4.地理探測(cè)器

地理探測(cè)器是用來探索地理空間分異的工具，包括因子探測(cè)、交互作用探測(cè)、風(fēng)險(xiǎn)區(qū)探測(cè)以及生態(tài)探測(cè)4種，本文主要利用因子探測(cè)，原理是探測(cè)各個(gè)因子及因子間的交互作用能多大程度解釋因變量的空間分異，解釋力大小用q值度量。公式如下：

其中，N為研究區(qū)域內(nèi)所有街道，σ2表示研究區(qū)內(nèi)所有街道活力的離散方差；h表示各因子的分區(qū)，L表示各因子分區(qū)的數(shù)目，h 為整數(shù)，為 1，2，3，…，L；q值表征了各因子對(duì)街道活力分異的解釋力大小，q值越大表示該因子對(duì)街道活力大小的解釋力越好，反之則越弱。

三、烏魯木齊市街道活力時(shí)空分布特征分析

（一）街道活力指標(biāo)

以龍瀛等提出的街道城市主義為研究基礎(chǔ)，從街道尺度出發(fā)，研究烏魯木齊市主城區(qū)的街道活力狀況。街道活力由活力構(gòu)成、活力表征及本質(zhì)三部分組成，活力表征就是活力的外在表現(xiàn)，結(jié)合陳曉東（2020）對(duì)活力的研究[6]，本文選取以下3個(gè)指標(biāo)來評(píng)測(cè)街道活力。（1）POI數(shù)量：街道周圍100米緩沖區(qū)范圍內(nèi)的POI數(shù)量。（2）POI密度：借助核密度分析函數(shù)估算每條街道100米緩沖區(qū)范圍內(nèi)的密度柵格數(shù)據(jù)，隨機(jī)抽取街道內(nèi)10個(gè)點(diǎn)，將隨機(jī)點(diǎn)所在柵格的密度值取均值代替POI密度。（3）POI多樣性：借助香農(nóng)指數(shù)計(jì)算POI多樣性指數(shù)。計(jì)算結(jié)果如圖2所示。

圖2 街道活力指標(biāo)空間分布

由圖2可知，按照自然間斷法將指標(biāo)數(shù)據(jù)分為五類，指標(biāo)數(shù)據(jù)有如下特征：第一，POI數(shù)量較多的街道主要分布在市中心周圍、新市區(qū)南部及米東商圈周圍，以此為中心迅速向四周擴(kuò)散，POI數(shù)量依次減少；第二，主城區(qū)核密度較高的街道主要分布在市中心南部，其余密度較高的街道呈零星狀分布在研究區(qū)域內(nèi)；第三，與POI數(shù)量和POI密度相比，POI多樣性指數(shù)較高的街道數(shù)量多且分布廣，覆蓋天山區(qū)和新市區(qū)的大部分區(qū)域。

（二）街道活力的量化

為了更方便觀察每條街道的活力及主城區(qū)街道的活力分布情況，需將街道活力指標(biāo)進(jìn)行綜合處理。借鑒汪明峰等人（2007）在研究城市互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中對(duì)綜合規(guī)模指數(shù)的計(jì)算方法[7]，將以上3個(gè)指標(biāo)進(jìn)行綜合處理，得到街道活力情況。由于每個(gè)指標(biāo)的量化數(shù)值范圍及單位不同，在進(jìn)行綜合計(jì)算前先將指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，再進(jìn)行綜合指標(biāo)計(jì)算，計(jì)算公式如下：

其中yi代表標(biāo)準(zhǔn)化后的街道活力指標(biāo)，xi代表每一類街道活力指標(biāo)數(shù)值。

依據(jù)式（4）和式（5）對(duì)街道活力指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，最終得到街道活力等級(jí)數(shù)據(jù)，結(jié)果如圖3所示。

圖3 街道活力等級(jí)

結(jié)合指標(biāo)數(shù)據(jù)給每條街道劃分活力等級(jí)，依次為1-5，等級(jí)越高說明街道活力越高。從整體來看，活力等級(jí)較高的街道主要分布在市中心周圍、新市區(qū)南部及米東商圈周圍，以和平渠為軸向兩側(cè)逐漸延伸，整體呈縱向分布。

四、烏魯木齊市街道活力影響因素分析

（一）影響因素的選取及量化

參考龍瀛和周垠對(duì)街道活力的研究，結(jié)合龍瀛和沈堯提出的街道城市主義理論，根據(jù)數(shù)據(jù)的可獲取性選取區(qū)位性、功能性、可達(dá)性、自身特性、街道肌理及經(jīng)濟(jì)社會(huì)因素作為影響因子，部分指標(biāo)計(jì)算方法如表1所示。

表1 烏魯木齊市街道活力部分影響因素指標(biāo)

依據(jù)街道周邊狀況及街道自身特性選取7個(gè)指標(biāo)作為部分自變量來測(cè)度對(duì)街道活力的影響，并運(yùn)用自然間斷法將所有指標(biāo)數(shù)據(jù)分為5類，計(jì)算結(jié)果如圖4所示。

圖4 街道周邊及自身特性影響因素指標(biāo)數(shù)據(jù)

從宏觀講，一個(gè)城市的活力狀況與經(jīng)濟(jì)社會(huì)狀況息息相關(guān)，經(jīng)濟(jì)社會(huì)既可以影響城市的活力，也是城市活力的一種外在表征，本文選取人口密度、人均GDP、人均財(cái)政收入及人均社會(huì)消費(fèi)品零售總額指標(biāo)，具體數(shù)據(jù)如表2所示。

表2 經(jīng)濟(jì)社會(huì)影響因素指標(biāo)數(shù)據(jù)

（二）影響因素分析

借助地理探測(cè)器對(duì)所有影響因子的解釋力度進(jìn)行分析，結(jié)果如表3所示。

由表3可知，對(duì)烏魯木齊市街道活力解釋力度由大到小依次是功能性＞區(qū)位性＞可達(dá)性＞街道肌理＞經(jīng)濟(jì)社會(huì)因素＞自身特性。根據(jù)q值的結(jié)果及排序可知，功能性對(duì)街道活力的解釋力度最大，其次是區(qū)位性、可達(dá)性及街道肌理，這些均屬于街道周邊狀況的影響因素。研究認(rèn)為，功能性代表了街道所具有的能夠滿足人們社會(huì)活動(dòng)的多種條件，具備滿足條件越多的街道才會(huì)吸引更多的人群進(jìn)行社會(huì)活動(dòng)。所以，人們首先考慮的是該條街道是否具有進(jìn)行社會(huì)活動(dòng)相對(duì)應(yīng)的條件，即對(duì)街道活力的解釋力度也是最大的；區(qū)位性可以很好地反映街道的地理位置狀況，一般功能性較高的區(qū)域均有較好的區(qū)位性，區(qū)位較好的街道對(duì)人群具有較高的吸引力；可達(dá)性與街道肌理均從側(cè)面反映了街道的交通便利程度，可達(dá)性較高的街道能節(jié)省人們出行時(shí)間，增加人們的出行意愿，街道肌理與可達(dá)性功能相近，街道周邊交叉口密度越高，可選擇的通行路線也會(huì)增多，方便人們出行，提高出行頻率。

表3 烏魯木齊主城區(qū)街道活力各影響因子解釋力

相較于街道周邊狀況，經(jīng)濟(jì)社會(huì)因素屬于宏觀影響因素，并不能直接影響街道活力，所以q值相對(duì)較小，其各項(xiàng)內(nèi)部指標(biāo)對(duì)烏魯木齊市街道活力解釋力度由大到小依次是人均財(cái)政收入＞人均GDP＞人均社會(huì)消費(fèi)品零售總額＞人口密度。在經(jīng)濟(jì)社會(huì)因素中，人均財(cái)政收入對(duì)街道活力的解釋力度最大，人口密度的解釋力度最小，但是二者q值相差不大，說明從宏觀角度不論是社會(huì)因素還是經(jīng)濟(jì)因素，對(duì)街道活力的貢獻(xiàn)均是間接性的，且存在一定的滯后性，這就能解釋為什么經(jīng)濟(jì)社會(huì)因素q值均小于街道周邊特性因素q值。對(duì)街道活力解釋力度最小的是自身特性，考慮到數(shù)據(jù)的可獲取性，只選取街道長(zhǎng)度來量化自身特性，雖然具有一定的局限性，但是從P值可以看出街道自身特性對(duì)街道活力也具有顯著的解釋力度，但相較于街道周邊特性和經(jīng)濟(jì)社會(huì)因素解釋力度較小。

五、結(jié)論

基于以前學(xué)者對(duì)街道活力的研究，借助興趣點(diǎn)數(shù)據(jù)，識(shí)別出烏魯木齊市主城區(qū)街道活力的空間分布，并量化評(píng)價(jià)街道活力等級(jí)，結(jié)合地理探測(cè)器模型從街道自身特征、街道周邊特征及經(jīng)濟(jì)社會(huì)因素三個(gè)方面分析街道活力的影響因素。實(shí)證研究結(jié)果表明：烏魯木齊市活力較高的街道主要分布在市中心周圍及新市區(qū)南部，以和平渠為軸向兩側(cè)延伸，整體呈縱向分布，越往外街道活力等級(jí)越低；在街道活力的影響因素研究中所有指標(biāo)的P值均小于0.01，說明每一個(gè)影響因素都對(duì)街道活力具有明顯的解釋力度，且街道周邊特性對(duì)街道活力的解釋力度大于經(jīng)濟(jì)社會(huì)因素和街道自身特性。由此可知，提升街道活力最主要的是提升街道的功能性，其次是區(qū)位性和可達(dá)性。本文初步探究了烏魯木齊市街道活力分布狀況，關(guān)于不同類型街道的活力分布狀況有待進(jìn)一步研究?！?/p>