古黃玲 閔鈺魁 段亞男 魯嬋

摘? 要：教育均衡化是長期以來國家大力倡導(dǎo)的政策方針。以長沙市為研究范圍，通過核密度分析法總結(jié)長沙市區(qū)學(xué)校的空間分布特征，分析影響學(xué)校分布的因素?；贕IS的網(wǎng)絡(luò)分析方法，計算長沙市中心城區(qū)各個居民區(qū)到各個學(xué)校的到達(dá)時間。結(jié)果表明，長沙市中心城區(qū)教育資源空間分布存在不均衡現(xiàn)象;教育資源可達(dá)性的空間分布區(qū)域分化明顯，以道路網(wǎng)絡(luò)發(fā)達(dá)、學(xué)校數(shù)量多、規(guī)模大以及交通通暢地區(qū)的區(qū)域到學(xué)校的可達(dá)性較高，而以長沙市開福區(qū)北部可達(dá)性值偏低，教育資源布局有待優(yōu)化。

關(guān)鍵詞：GIS? 網(wǎng)絡(luò)分析? 可達(dá)性? 教育設(shè)施? 長沙市

中圖分類號：AAa? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2021）02（b）-0152-04

Analysis of Accessibility of Education Facilities Based on Multi Mode Traffic Network in Changsha

GU Huangling? MIN Yukui? DUAN Yanan? LU Chan

（School of Urban and Environmental Sciences， Hunan University of Technology， Zhuzhou， Hunan Province， 412007 China）

Abstract： Education equalization is a national policy that has been vigorously advocated for a long time. This study takes Changsha city as the research scope， summarizes the spatial distribution characteristics of schools through the kernel density analysis method， and analyzes the factors affecting the distribution of schools. Based on GIS network analysis， model of computing in driving mode， each residential area in Changsha city center to the school of time of arrival， can last for all schools in Changsha city center of accessibility analysis to evaluate the education resources. The results show that there is an imbalance in the spatial distribution of education resources in Changsha. According to the results， this study puts forward the corresponding optimization measures and the evaluation results of promotion strategies to promote the balanced development of educational resources.

Key Words： GIS; Network analysis; Accessibility; Education facilities; Changsha city

近年來，教育公平問題越來越受到大家重視，教育問題是國家發(fā)展的基礎(chǔ)，是培養(yǎng)人才的必經(jīng)之路。為提高教育資源的公平性，關(guān)注學(xué)校的數(shù)量和質(zhì)量的同時，更要關(guān)注教育資源利用的便捷性和公平性。教育資源的空間可達(dá)性評價能夠檢測到當(dāng)?shù)亟逃Y源分配的稀缺與不足，它對衡量教育資源布局空間公平性來說是一種有效途徑。

關(guān)于教育資源可達(dá)性分析的研究與評價，國內(nèi)外學(xué)者大多是基于可達(dá)性相關(guān)理論，運(yùn)用兩步移動搜索法和基于Huff模型修正的三步移動搜索法對研究區(qū)域內(nèi)的教育資源可達(dá)性進(jìn)行評價[1-3]。然而，上述科學(xué)研究對于教育資源的空間分布特征、影響因素等未考慮進(jìn)去[4]。本文以長沙市為研究范圍，從可達(dá)性角度對學(xué)校的空間布局進(jìn)行研究，通過核密度分析法總結(jié)出長沙市區(qū)各類學(xué)校在空間分布上存在的問題，分析其影響因素;通過交通道路網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建，計算居民區(qū)到學(xué)校的到達(dá)時間，評價區(qū)域內(nèi)各個居民區(qū)的可達(dá)性;根據(jù)可達(dá)性分析的結(jié)果，可以得知學(xué)校分布、教育資源分配以及公共交通條件的不合理之處，通過學(xué)校的現(xiàn)狀可達(dá)性評價與當(dāng)年規(guī)劃的可達(dá)性評價的比對，對存在的不合理之處提出相對應(yīng)的提升策略與優(yōu)化措施。

1? 長沙市教育設(shè)施空間分布特征

長沙，湖南省省會。長沙市轄芙蓉區(qū)、天心區(qū)、岳麓區(qū)、開福區(qū)、雨花區(qū)五區(qū)，長沙縣、望城區(qū)、寧鄉(xiāng)縣和瀏陽市。長沙市教育科技發(fā)達(dá)，現(xiàn)有普通高等院校所51所，中等學(xué)校398所，小學(xué)909所。普通高等學(xué)校在校學(xué)生66萬人，中等學(xué)校在校學(xué)生53萬人，小學(xué)在校學(xué)生66萬人。

核密度分析法是以某些要素為中心點，計算要素在其周圍分布的密度。當(dāng)數(shù)據(jù)點越靠近中心點時，它的權(quán)重越高，數(shù)據(jù)點越遠(yuǎn)離中心點時，權(quán)重越來越低[5-6]。

通過ArcGIS的核密度分析模塊，長沙市教育設(shè)施空間分布如圖1所示，長沙市教育設(shè)施分布明顯處于市中心，大部分可以較好地滿足城市居民對教育資源的需求。該研究區(qū)域的學(xué)校分布呈現(xiàn)“中間高，四周低”的特征。從分析結(jié)果上來看，從北向南，長沙市中心城區(qū)學(xué)校在開福區(qū)、芙蓉區(qū)、雨花區(qū)、天心區(qū)分布較密集，集中分布于這四個區(qū)域的交界處。

2? 可達(dá)性評價方法

可達(dá)性，它可以是到達(dá)終點時我們所付出的代價，例如花費的時間、支出的經(jīng)濟(jì)、達(dá)到距離的阻力等;它也可以是在某一位置上所能獲取的成果（服務(wù)、資源等）的數(shù)量;還可是起點和終點間相互作用的潛力?？蛇_(dá)性在優(yōu)化路網(wǎng)，規(guī)劃土地和分析區(qū)位上一直是起著很大的作用。交通可達(dá)性的評價方法主要有三種方法：一是基于最小阻抗的可達(dá)性評價;二是基于平均出行出行時間;三是基于出行范圍的可達(dá)性評價。

本次研究是以最小阻抗的的可達(dá)性評價為基礎(chǔ)，使用ArcGIS10.5軟件，通過各個居民點到各個學(xué)校的最短時間從而分析長沙市教育設(shè)施的可達(dá)性評價。首先建立一個邊長為1km×1km的矩形方格漁網(wǎng)，范圍囊括長沙市中心城區(qū)。漁網(wǎng)可以把搜索范圍內(nèi)存在的居住小區(qū)就將其默認(rèn)為到正方形的正中心點的位置，避免了小區(qū)密集以及數(shù)據(jù)復(fù)雜導(dǎo)致錯誤的情況。然后篩選出小區(qū)居民點所在的研究區(qū)格網(wǎng)，把這些格網(wǎng)的中心點設(shè)置為可達(dá)性分析的起始點，以長沙各學(xué)校作為目的地，之后利用道路網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分析建立OD成本矩陣，就可以得到各個居民區(qū)到各個學(xué)校的出行時間，最后對出行時間采用反距離權(quán)重法進(jìn)行空間插值，可以得到不同交通模式下長沙市中心城區(qū)的教育資源可達(dá)性評價結(jié)果。當(dāng)獲取的插值數(shù)據(jù)越小時，表明花費時間越短，該區(qū)域的教育設(shè)施可達(dá)性越好。

3? 基于道路網(wǎng)絡(luò)的教育設(shè)施可達(dá)性評價

3.1 數(shù)據(jù)獲取與處理

本文利用長沙市區(qū)所有居民點作為需求點計算教育設(shè)施的可達(dá)性指數(shù)，研究采用的主要數(shù)據(jù)源有：（1）學(xué)校數(shù)據(jù)，包括了學(xué)校的空間位置信息。（2）居民點數(shù)據(jù)，我們獲得了居民小區(qū)所屬街道的位置以及空間分布。（3）道路數(shù)據(jù)，包括道路名稱以及空間分布。（4）公交數(shù)據(jù)，主要是公交線路行駛速度以及公交道路名稱。經(jīng)數(shù)據(jù)檢查、路網(wǎng)匹配等數(shù)據(jù)預(yù)處理，本文利用ArcGIS 10.5的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集的創(chuàng)建方法，創(chuàng)建了長沙市交通道路網(wǎng)絡(luò)。

3.2 長沙市教育設(shè)施可達(dá)性評價

通過構(gòu)建長沙市道路網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合上述的可達(dá)性評價方法，得到駕駛模式下長沙市中心城區(qū)教育設(shè)施可達(dá)性（見圖2）。從圖2中可以看出，長沙市中心城區(qū)的教育設(shè)施總體來說可達(dá)性比較好而且均勻。各研究中心到學(xué)校的最大時間為27.60min，整體平均值是3.44min，標(biāo)準(zhǔn)差維持在2.51，駕駛時間峰值在1～3min左右，數(shù)據(jù)大部分集中在0～13min之間。上自西向東看，芙蓉區(qū)和岳麓區(qū)某些區(qū)域的學(xué)校可達(dá)性要比開福區(qū)、雨花區(qū)、天心區(qū)差。但是我們可以看到可達(dá)性較差的部分較少，所以總的來說駕車模式下長沙市中心城區(qū)的教育設(shè)施可達(dá)性總體較高。

公交模式下長沙市教育設(shè)施可達(dá)性統(tǒng)計結(jié)果中（見圖3），居民點到各學(xué)校整體的到達(dá)時間是在0.03～25.60min之間，平均值在4.14min左右，峰值出現(xiàn)在2～3min左右，這與駕駛模式下長沙中心城區(qū)教育設(shè)施可達(dá)性的圖相似，標(biāo)準(zhǔn)差在4.17，可以知道與駕駛模式下相比，地區(qū)之間存在的差異是比較大的。開福區(qū)的情況不容樂觀，除了開福區(qū)，其他區(qū)域的可達(dá)性基本分布均勻。我們得知開福區(qū)北部地區(qū)學(xué)校分布較少，且居民點分布較為分散，公交線路較少，所以可達(dá)性不高也情有可原。但是由于我們是在模擬公交模式下長沙教育設(shè)施可達(dá)性分析，其中缺乏對公交站點?？烤唧w情況的考慮，所以計算結(jié)果會有一定的偏差。

4? 結(jié)語

通過對駕車模式，居民點與教育設(shè)施的車行時間OD矩陣結(jié)果可以得知，駕車模式下長沙市中心城區(qū)教育設(shè)施的可達(dá)性總體較高，居民點到達(dá)各學(xué)校的難易程度基本是均勻的。針對學(xué)校空間分布不均衡以及校際差異明顯等特點，長沙市教育部門可以從增設(shè)校車或?qū)W生公交專線和均衡學(xué)校空間布局、優(yōu)化學(xué)校資源調(diào)配兩個方面考慮學(xué)校資源公平性的優(yōu)化。

（1）增設(shè)校車或?qū)W生公交專線。長沙市的交通道路發(fā)展快速，但全區(qū)不同區(qū)域間的道路交通網(wǎng)絡(luò)發(fā)達(dá)程度依然存在較大差異。公共交通資源分布不均衡導(dǎo)致了學(xué)生上學(xué)的不便利，為此，政府部門可以增加校車的數(shù)量或者提供給學(xué)生的公交專線，這樣做不僅緩解了學(xué)生上下學(xué)時高峰期道路擁堵的狀況，縮短了學(xué)生上下學(xué)時間，又提高了學(xué)生的自身安全度。

（2）均衡學(xué)校空間布局，優(yōu)化學(xué)校資源調(diào)配。長沙市中心城區(qū)學(xué)校分布有不合理之處，從而導(dǎo)致教育資源在分配中存在不均衡的現(xiàn)象。綜合長沙市的實際情況，可對長沙市學(xué)校采取擴(kuò)建、新建、改造、保留、置換、合并等措施。我們可將歷史較長、規(guī)模較大、教學(xué)質(zhì)量較好、社會聲譽(yù)較高的學(xué)校保留下來，拆遷規(guī)模小、辦學(xué)質(zhì)量差的學(xué)?；蛘邔伤鶎W(xué)校合并成為優(yōu)質(zhì)的學(xué)校。

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