李保杰， 褚 帥， 劉珍珍

(江蘇師范大學(xué) 地理測繪與城鄉(xiāng)規(guī)劃學(xué)院，江蘇 徐州 221116)

義務(wù)教育機構(gòu)作為公共服務(wù)設(shè)施的重要組成部分，其配置的合理與否直接影響到教育的公平性與設(shè)施利用的合理性[1].長期以來,由于我國“城鄉(xiāng)二元結(jié)構(gòu)”發(fā)展模式，區(qū)域義務(wù)教育機構(gòu)存在著供給與需求的結(jié)構(gòu)性失衡，嚴重制約著城鄉(xiāng)基本公共服務(wù)均等化的實現(xiàn)[2].因此，研究區(qū)域義務(wù)教育機構(gòu)的均衡發(fā)展與合理配置具有重要意義.現(xiàn)有的教育資源評價研究大都集中在生師比、學(xué)校規(guī)模和經(jīng)費投入等方面，忽略了義務(wù)教育機構(gòu)的空間配置等因素[3].

可達性作為公共服務(wù)設(shè)施配置公平與否的重要指標，被廣泛應(yīng)用.可達性是指從空間任意一點到達目的地的難易程度，反映了人們到達目的地過程所克服的空間阻力大小，常用距離、時間和費用等指標來衡量[4].可達性概念于1959年由Hansen首次提出后，國外學(xué)者就開始了相關(guān)研究，如：Bulti等[5]對埃塞俄比亞Bishoftu鎮(zhèn)的小學(xué)空間分布特征及可達性進行了分析，Kiani等[6]借助兩步移動搜索法對伊朗阿瓦士的居民就醫(yī)可達性進行了探討；Kmail等[7]利用GIS對綠地空間的可達性進行了評估.國內(nèi)相關(guān)研究雖然起步較晚，但可達性作為公共服務(wù)設(shè)施優(yōu)化配置的重要工具，已成為目前的研究熱點之一.研究尺度主要包括國家[8]、區(qū)域[9]、省域[10]等；研究對象主要包括旅游景點[11]、醫(yī)療機構(gòu)[12]、應(yīng)急避難場所[13]、城市綠地[14]、基礎(chǔ)教育資源[15]等公共服務(wù)設(shè)施；研究方法主要包括移動搜索法[16]、空間句法模型[17]、潛能模型[18]、等時線模型[19]、Huff模型[20]等.然而，現(xiàn)有研究大都集中在某一行政區(qū)劃單元等層面上，對于中小尺度縣域義務(wù)教育機構(gòu)可達性的研究相對較少；另一方面，主要采用傳統(tǒng)方法對區(qū)域公共服務(wù)設(shè)施的可達性進行定量評價，忽略了對可達性的空間格局和異質(zhì)性等方面的研究.因此，本文以蘇北典型縣域——豐縣為例，分析義務(wù)教育機構(gòu)的空間分布特征和可達性等，以期為豐縣義務(wù)教育機構(gòu)的布局規(guī)劃提供技術(shù)支撐，同時為其他地區(qū)的同類研究提供借鑒.

1 研究區(qū)概況

豐縣地處34°24′25″—34°56′27″N，116°21′15″—116°52′03″E，位于江蘇省西北部，東鄰沛縣和銅山區(qū)，南界安徽省蕭縣、碭山縣，西、北接山東省單縣、金鄉(xiāng)縣、魚臺縣.豐縣轄有3個街道，12個鎮(zhèn)，398個行政村(街坊).全縣面積1 449.7 km2，常住人口93.52萬人(2020年末).近年來，豐縣的基礎(chǔ)教育事業(yè)全面推進，教育質(zhì)量與效益不斷提高，教育的服務(wù)功能得到進一步加強，基本構(gòu)建了適應(yīng)豐縣經(jīng)濟社會發(fā)展需要的教育格局.

2 數(shù)據(jù)與研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源與處理

本研究所使用的數(shù)據(jù)主要包括：2020年百度地圖興趣點(POI)數(shù)據(jù)(包括小學(xué)的名稱、位置等)，小學(xué)的相關(guān)屬性數(shù)據(jù)(包括學(xué)校的招生規(guī)模、師資條件等)主要通過網(wǎng)絡(luò)查詢、電話咨詢和實地調(diào)研等方式獲??；路網(wǎng)數(shù)據(jù)來源于百度地圖和豐縣綜合交通現(xiàn)狀圖(2021年)；人口數(shù)據(jù)主要來源于豐縣第七次全國人口普查數(shù)據(jù).利用ArcGIS 10.3軟件平臺將上述數(shù)據(jù)統(tǒng)一到CGCS2000坐標系，分層矢量化后保存至地理數(shù)據(jù)庫中.在ArcGIS環(huán)境下將矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為100 m×100 m柵格數(shù)據(jù)，共計145 007個像元.考慮到學(xué)生的就學(xué)方式以電動車為主，接送學(xué)生的大多為老人，將平均出行速度設(shè)為16 km/h，利用Cost Weighted計算各小學(xué)的時間可達性.

2.2 研究方法

借助最鄰近距離指數(shù)和熱點探測方法分析研究區(qū)小學(xué)的空間集聚特征，借助累積耗費距離模型測算小學(xué)的可達性，具體方法見文獻[21-23].

3 結(jié)果與分析

3.1 小學(xué)分布特征

全縣15個鎮(zhèn)(含街道)擁有小學(xué)107所，各鎮(zhèn)平均擁有學(xué)校7所左右.整體而言，研究區(qū)各鎮(zhèn)小學(xué)的數(shù)量分布較均勻，大都集中在6～8所.從各鎮(zhèn)擁有的小學(xué)數(shù)量來看，王溝鎮(zhèn)擁有的小學(xué)數(shù)量最多，為10所；孫樓鎮(zhèn)由于靠近城區(qū)，可享受城區(qū)小學(xué)提供的服務(wù)，擁有的小學(xué)數(shù)量最少，為5所.

3.1.1 鄰近度分析借助ArcGIS 10.3計算研究區(qū)各鎮(zhèn)小學(xué)的最鄰近距離指數(shù)In，結(jié)果見表1.各鎮(zhèn)小學(xué)空間分布總體上呈隨機-離散分布格局，且P檢驗值高度顯著，表明研究結(jié)果是可信的.各鎮(zhèn)小學(xué)的空間分布差異較大，46.67%的鄉(xiāng)鎮(zhèn)小學(xué)呈隨機-離散分布，33.33%的鄉(xiāng)鎮(zhèn)小學(xué)呈均勻分布，僅1個鄉(xiāng)鎮(zhèn)小學(xué)呈聚集-隨機分布格局.

表1 研究區(qū)小學(xué)最鄰近距離指數(shù)Tab.1 Nearest neighbor distance index of primary school in study area

3.1.2 熱點探測分析以研究區(qū)小學(xué)間的最短距離為基礎(chǔ)，利用層次聚類法對研究區(qū)小學(xué)的空間分布進行熱點探測，并將熱點區(qū)分為2個等級(圖1).一級熱點區(qū)1個，主要包括中陽里街道、鳳城街道西部、常店鎮(zhèn)南部、王溝鎮(zhèn)和趙莊鎮(zhèn)東部、孫樓街道北部等區(qū)域.由于受政策、經(jīng)濟、交通區(qū)位等因素影響，該區(qū)域小學(xué)分布較密集.二級熱點區(qū)有5個，零星分布在順河鎮(zhèn)南部、歡口鎮(zhèn)南部、王溝鎮(zhèn)和趙莊鎮(zhèn)東部、中陽里街道、梁寨鎮(zhèn)、范樓鎮(zhèn)西部，這些區(qū)域大多為各鎮(zhèn)駐地及其周邊區(qū)域，學(xué)校分布相對密集，交通區(qū)位較好.

圖1 研究區(qū)小學(xué)空間熱點分布Fig.1 Spatial hotspot distribution of primary school in study area(地圖底圖來源于審圖號為蘇S(2021)024號的標準地圖.下同)

3.2 可達性空間格局

3.2.1 可達性總體空間分布特征以小學(xué)作為耗費距離源點，計算各學(xué)校通過交通網(wǎng)絡(luò)到整個研究區(qū)內(nèi)任意柵格像元所花費的時間，利用交通網(wǎng)絡(luò)通行可逆性的特點，即可得到研究區(qū)任意柵格像元到小學(xué)的時間可達性.為了直觀地表示研究區(qū)各小學(xué)的時間可達性，采用等距分類方法，將小學(xué)時間可達性分為5個等級：最好(時間可達性<10 min)，較好(10～20 min)，一般(20～30 min)，較差(30～40 min)，最差(≥40 min).由圖2可知，研究區(qū)小學(xué)的整體可達性較好，47.22%的區(qū)域能夠在20 min內(nèi)到達就近的小學(xué),其中:時間可達性最好和較好的區(qū)域占比分別為18.26%、28.96%.時間可達性一般的區(qū)域占比為26.04%.小學(xué)可達性相對較差的地區(qū)分布較少，時間可達性較差的區(qū)域占比為19.12%，最差的區(qū)域占比為7.62%.

圖2 研究區(qū)小學(xué)時間可達性Fig.2 Time accessibility of primary school in study area

可以看出，研究區(qū)小學(xué)時間可達性的空間分布差異十分明顯.時間可達性最好的區(qū)域主要分布在豐縣主城區(qū)、城鎮(zhèn)駐地等交通便捷的區(qū)域.可達性較好的區(qū)域主要分布在上述區(qū)域外圍，呈環(huán)狀分布.可達性最差的區(qū)域主要分布在研究區(qū)的外圍，這些區(qū)域為省級、縣級等行政區(qū)劃的邊界，小學(xué)分布較少，導(dǎo)致該區(qū)域小學(xué)時間可達性較差；其次分布在各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的外圍和大沙河等水系及其外圍，由于行政區(qū)域和水系等的阻隔作用，這些區(qū)域的時間可達性較差.

3.2.2 村級單元可達性的空間差異以研究區(qū)各村級行政單元內(nèi)柵格像元的小學(xué)時間可達性平均值作為各行政單元的可達性，得到村級單元小學(xué)時間可達性(圖3).時間可達性最好的區(qū)域主要分布在豐縣主城區(qū)(中陽里街道、鳳城街道)，這些區(qū)域小學(xué)分布較密集且交通可達性程度較高；其余區(qū)域呈零星分布.從空間分異來看，研究區(qū)北部的密集程度較高而南部較稀疏.時間可達性最差的區(qū)域主要分布在研究區(qū)外圍、常店鎮(zhèn)西北部、孫樓鎮(zhèn)南部和大沙河兩岸等行政村，主要是這些行政村沒有小學(xué)、距離學(xué)校較遠和水系等的阻隔作用所致.

圖3 村級單元小學(xué)時間可達性Fig.3 Time accessibility of village unit to primary school

從村級行政單元的數(shù)量分布來看，研究區(qū)各行政村的小學(xué)時間可達性整體較好.可達性最好的行政村(街坊)有68個；較好的行政村(街坊)最多，為116個；一般的行政村(街坊)為102個；較差的行政村(街坊)有84個；最差的行政村(街坊)有28個.

4 討論

義務(wù)教育機構(gòu)的空間分布是居民點、交通網(wǎng)絡(luò)、學(xué)校規(guī)模和政策因素等綜合作用的結(jié)果，而可達性作為公共服務(wù)設(shè)施布局優(yōu)化的重要依據(jù)被廣泛應(yīng)用.本文對豐縣小學(xué)的空間分布和時間可達性進行了分析，結(jié)果表明：研究區(qū)小學(xué)總體上呈隨機-離散分布，80%的鄉(xiāng)鎮(zhèn)呈隨機-離散分布和均勻分布；小學(xué)空間分布熱點區(qū)主要集中在研究區(qū)中北部.研究區(qū)小學(xué)時間可達性整體較好.時間可達性最好的區(qū)域主要分布在豐縣主城區(qū)、城鎮(zhèn)駐地等；較好的區(qū)域主要分布在其周圍，呈環(huán)狀分布；較差的主要分布在研究區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)等的外圍.研究區(qū)小學(xué)時間可達性<20 min的行政村(街坊)數(shù)量不足一半；小部分行政村(街坊)的時間可達性>40 min.

結(jié)合研究區(qū)小學(xué)可達性的空間分布格局，可將研究區(qū)以鎮(zhèn)為單位由內(nèi)至外分為核心區(qū)、過渡區(qū)和外圍區(qū).針對核心區(qū)小學(xué)教育資源較密集的現(xiàn)象，辦學(xué)不佳的學(xué)?？梢猿凡ⅲk學(xué)較好的學(xué)?？梢赃m當控制原校區(qū)的辦學(xué)規(guī)模、在鄉(xiāng)鎮(zhèn)外圍設(shè)立分校；過渡區(qū)的小學(xué)教育資源雖然基本上能夠滿足居民需要，但應(yīng)采取適當調(diào)整規(guī)模、增加學(xué)校等措施以滿足近期需要；外圍區(qū)的居民點由于交通不便等原因，小學(xué)可達性較差，可結(jié)合空心村的分布和村鎮(zhèn)布局規(guī)劃等進行撤并，或?qū)⒕用襁w至可達性較好區(qū)域，或者在合并后較大的居民點新建學(xué)校.

本文僅從理論的角度對研究區(qū)小學(xué)的可達性進行分析，與實際可達性可能存在一定的差距.譬如，僅考慮了單一出行方式，沒有考慮交通方式的組合，也忽略了交通擁擠度、路徑的選取等因素，這些因素對可達性的影響需進一步研究.此外，由于數(shù)據(jù)獲取困難，沒有考慮學(xué)區(qū)的劃分和學(xué)校等級差異等因素對可達性的影響，導(dǎo)致研究結(jié)果具有一定的局限性.