孟 潔

（浙江禹貢信息科技有限公司，浙江 杭州 310052）

0 引言

空間格局一直是地理學界研究的熱點問題，反映了生態(tài)或地理要素的空間分布與配置[1，2]。從空間的視角來分析和反演格局，為分析地理要素提供了新的思路[3-7]。隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展，城鎮(zhèn)化也不斷推進，城市的城鎮(zhèn)化率超過50%，因而帶來了城市的空間格局變化[2]。對于城鎮(zhèn)的空間格局研究較多，如從政策推動、交通條件、經(jīng)濟發(fā)展等因素分析城鎮(zhèn)格局的驅(qū)動機制；依托現(xiàn)代科學技術中的地形圖、規(guī)劃圖、遙感影像模擬城市發(fā)展的空間變化，以探索不同時期的城鎮(zhèn)時空分布與格局[8-13]。

而可達性作為人類活動的指標之一，如何衡量成為學界研究的熱點[14，15]。國內(nèi)外對于交通通達性的研究主要集中在對于研究對象可達性的評估[16，17]、空間分布格局[18-20]、演化及對區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的影響等，一般會采用時間作為可達性的衡量指標，總體而言，對于可達性的研究主要側重于理論的實踐，而對數(shù)據(jù)源的精確程度的研究卻不多。

水地標是指一定規(guī)模水域為依托，具有文化內(nèi)涵的水工程、水景觀、水聚落，能體現(xiàn)城市或地區(qū)的精神風貌和特質(zhì)。水地標的形成或集聚是綜合了自然因素和人為因素的雙重影響。對于水地標空間格局的探索，有利于厘清水地標的空間分布，能夠為水工程的建設、水景觀的改造、水聚落的優(yōu)化提供理論支撐。文章依托現(xiàn)代GIS技術，通過分析水地標空間分布均勻性、通達性，旨在分析水地標空間格局。

1 研究區(qū)域與數(shù)據(jù)準備

1.1 研究區(qū)域

江蘇省轄江臨海，扼淮控湖，經(jīng)濟繁榮，教育發(fā)達，文化昌盛。地跨長江、淮河南北，京杭大運河從中穿過，擁有中原、江淮、金陵、吳四大多元文化，是中國古代文明的發(fā)祥地之一。江蘇地形以平原為主，平原面積達7萬多km2，占江蘇面積的70%以上，比例居各省首位。境內(nèi)天然水系發(fā)達，河湖縱橫，水網(wǎng)密布，水面面積占總面積的16.9%，水利資源十分豐富。

從區(qū)域視角來說，江蘇是全國唯一同時有大江、大河、大湖、大運河的省份，為了凸顯“水韻江蘇”的特色，江蘇省水利廳、省文化廳、省旅游局于2017年共同評選出40個“江蘇最美水地標”，按水文化內(nèi)涵，可分為水工程、水景觀、水聚落。

1.2 數(shù)據(jù)準備

為了進行研究，搜集了2010年、2015年、2020年三期的江蘇省高速、國省道數(shù)據(jù)，并進行分類。

表1 數(shù)據(jù)來源

2 水地標空間分布均勻性

基于搜集的數(shù)據(jù)，本文制定了如圖1的技術路線，主要包括數(shù)據(jù)準備、數(shù)據(jù)預處理、數(shù)據(jù)分析、成果總結4個部分。

圖1 技術路線

針對高速國省道數(shù)據(jù)及人民政府駐地等空間數(shù)據(jù)，進行坐標轉換、拓撲檢查、數(shù)據(jù)抽取等數(shù)據(jù)預處理操作；對于水地標等非空間數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)抽取、數(shù)據(jù)轉換等預處理，并基于地名地址匹配引擎進行空間序化，得到空間數(shù)據(jù)，綜合已處理完成的數(shù)據(jù)進行通達性分析、均勻性分析，最終形成江蘇省水地標空間格局分析。

表2為處理得到的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，可以看出，①南京、蘇州、揚州、淮安的水工程在全省排在前列，均為兩個，常州、南通兩市沒有水工程入選；②蘇州、泰州、常州三市的水景觀均為兩個，為全省最多，連云港沒有水景觀入選；③除了南京、泰州、鹽城，其余10個設區(qū)市各有1個水聚落入選。

表2 江蘇省各設區(qū)市水地標空間分布

2.1 水地標分布集中程度

地理集中指數(shù)是考量研究對象在空間中分布集中程度的重要指標，其計算公式如下：

式（1）中，C為水地標的地理集中指數(shù)；Xi為i市的景區(qū)數(shù)量；T為全省水地標景區(qū)總數(shù)；n為設區(qū)市數(shù)量。C取值介于0～100，C值越趨于100，水地標的分布越集中；C值越趨于0，水地標的分布越分散。

綜合江蘇省水地標，計算地理集中指數(shù)值，C值為22.08，其中蘇南五市（蘇州、無錫、南京、常州、鎮(zhèn)江）水地標總數(shù)為17個，蘇中三市（揚州、南通、泰州）9個，蘇北五市（宿遷、徐州、淮安、連云港、鹽城）14個，說明水地標相對分散，不夠集中。

2.2 水地標分布均衡程度

基尼系數(shù)是地理學中研究離散區(qū)域空間分布的重要方法之一，將不同研究對象區(qū)域的分布差異進行對比，從而找出其他地域分布的變化規(guī)律。基尼系數(shù)的計算公式如下：

式（2）中，Pi為i市內(nèi)水地標數(shù)量占全省總數(shù)的比例；n為地級市數(shù)量，G為基尼系數(shù)。G值范圍為（0，1），數(shù)值越大表明水地標的均衡程度越高。根據(jù)公式計算可得，G值為0.98。

由結果可知，水地標在江蘇13個設區(qū)市空間分布較為集中，但基尼系數(shù)的數(shù)值較大，表明水地標分布均衡程度較高。

3 水地標通達性分析

通達性是用來闡述個體到特定地點的自由度測度指標之一，對于水地標而言，通達性的分析直接影響到地標的空間可進入性，可以用來定量評價景區(qū)的通達度水平，其公式如下所示：

式（3）、（4）中，Aij為i市j水地標的通達度，n為設區(qū)市的數(shù)量；Wij為經(jīng)交通流速加權后的j水地標和設區(qū)市i的最短距離；Dij為j水地標和i設區(qū)市的最短公路距離；V為交通方式的理想車速。

不同等級的公路的平均交通限速不同，依據(jù)JTG B01-2003《公路工程技術標準》等文件規(guī)定公路設計車速，結合省域?qū)嶋H情況，本研究設定高速公路車速為120 km/h，國道為80 km/h，省道為60 km/h，其他等級公路統(tǒng)一設定為40 km/h。

從表3計算的結果來看，其中，2020年全省水地標到南京市人民政府的通達性耗時最短的是南京玄武湖、武定門節(jié)制閘，主要是由于距離因素的影響，最長的為連云港石梁河水庫；2010年全省水地標到南京市人民政府的通達性耗時最短的是南京玄武湖，最長的為徐州云龍湖。

表3 水地標到南京市政府通達性分析單位：h

從全省40個水地標到省會南京市人民政府的耗時來看，2010年到2020年，所有水地標到南京市的耗時都有所下降，蘇北地區(qū)水地標到南京市的耗時變化幅度相對較大，徐州云龍湖、徐州潘安湖、連云港石梁河水庫是蘇北地區(qū)到南京市耗時下降較大的幾個水地標，分別下降0.69 h、0.56 h、0.47 h。2010年，到南京市需耗時4.6 h以上、4 h、3 h的水地標分別有3個、4個、10個；到2015年，到南京市需耗時4.6 h以上、4 h、3 h的水地標下降到0個、6個、10個；到2020年，到南京市需耗時4.6 h以上、4 h、3 h的水地標下降到0個、5個、10個。以上結果表明，2010～2020年間，各水地標與省會南京的交通通達性越來越強，特別是蘇北地區(qū)地標到省會南京的通達能力均有顯著提高，主要是由于國省道路網(wǎng)建設水平有了整體提升，蘇南地區(qū)個別以往位于干線路網(wǎng)布局輻射以外的水地標到省會南京的通達情況明顯改善，該區(qū)域國省道路網(wǎng)布局優(yōu)化工作成效顯著。

4 總結與建議

文中依托GIS技術，通過搜集2010年、2015年、2020年三期高速、國省道數(shù)據(jù)、人民政府駐地數(shù)據(jù)、水地標數(shù)據(jù)分別進行水地標空間分布均勻性分析、通達性分析，分析江蘇水地標的空間格局分布。通過上述研究得出如下結論：

（1）全省水地標分布指數(shù)為22.08，說明水地標相對分散，不夠集中，蘇南五市17個、蘇中三市9個、蘇北五市14個。

（2）全省水地標分布基尼系數(shù)為0.98，說明水地標在全省的分布均衡性較高。

（3）2010～2020年間，各水地標與省會南京的交通通達能力越來越強，蘇北地區(qū)各水地標到省會南京的通達能力均有顯著提高，主要是蘇北地區(qū)國省道路網(wǎng)建設水平有了整體提升，蘇南地區(qū)個別以往位于干線路網(wǎng)布局輻射以外的水地標到省會南京的通達情況明顯改善。

全省水地標空間分布均衡性較高，緊湊程度相對較松散，可加強各地水地標的合理有序建設。隨著通達度不斷增加，水地標的空間可達性也得到很大提高，為水地標的發(fā)展提供空間布局基礎。因此，江蘇水利主管部門應依據(jù)《江蘇省水資源綜合規(guī)劃》，在已有水地標空間結構的基礎上，按照各地自然規(guī)律、資源條件，因地制宜，加大水環(huán)境綜合治理與保護，結合各地方的文化內(nèi)涵，合理開展水工程、水聚落、水景觀的打造，改善河湖生態(tài)環(huán)境，構筑以水利資源為主題特色的多功能、多尺度協(xié)調(diào)發(fā)展的水生態(tài)結構，最終形成“人水和諧”的發(fā)展模式。