呂杭　唐斌

摘要 交通是衡量區(qū)域發(fā)展優(yōu)劣狀況的重要一環(huán)，降雨會(huì)對(duì)交通設(shè)施的運(yùn)行造成不利影響。融合降雨氣象因子與地形因子，構(gòu)建四維度交通優(yōu)勢(shì)度評(píng)價(jià)模型，以福建省為例，分析2019年福建省縣域交通優(yōu)勢(shì)度空間格局。研究結(jié)果表明：福建省交通優(yōu)勢(shì)度縣域集中在東南沿海，薄弱縣域主要分布于福建西北部較偏遠(yuǎn)地區(qū)，縣域間交通優(yōu)勢(shì)度優(yōu)劣程度差異較明顯；融合自然影響度的四維度交通優(yōu)勢(shì)度能夠反映福建省縣域交通優(yōu)勢(shì)度受地形和降雨氣象的影響。

關(guān)鍵詞 交通優(yōu)勢(shì)度；空間格局；縣域單元；福建?。唤涤隁庀笠蜃?/p>

中圖分類號(hào) TU982.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 2096-8949（2023）24-0185-04

0 引言

交通對(duì)區(qū)域發(fā)展具有引導(dǎo)、支撐和保障作用，是反映區(qū)域發(fā)展條件優(yōu)劣的重要指標(biāo)。交通設(shè)施作為區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的基本元素，其發(fā)展與完善在改善區(qū)域通達(dá)性、提高地區(qū)競(jìng)爭(zhēng)力和經(jīng)濟(jì)實(shí)力、引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)布局、增強(qiáng)城市網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系等方面發(fā)揮著支撐和引領(lǐng)作用[1-3]。運(yùn)用科學(xué)方法評(píng)價(jià)區(qū)域的交通優(yōu)劣情況，對(duì)于國(guó)土規(guī)劃和經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有重大的指導(dǎo)意義。

針對(duì)區(qū)域交通優(yōu)勢(shì)度評(píng)價(jià)，國(guó)內(nèi)學(xué)者已經(jīng)做了大量研究。金鳳君[1]最早提出了交通優(yōu)勢(shì)度的概念，利用路網(wǎng)密度、交通干線優(yōu)勢(shì)度、區(qū)位優(yōu)勢(shì)度三方面集成交通優(yōu)勢(shì)度指標(biāo)，從“質(zhì)”“量”“勢(shì)”考察中國(guó)交通優(yōu)勢(shì)度的空間格局。國(guó)內(nèi)學(xué)者在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了大量系統(tǒng)性研究，取得了相當(dāng)多的研究成果。

降雨氣象條件會(huì)較大程度影響交通安全和交通效率。我國(guó)公路整體線路長(zhǎng)，區(qū)域跨度大，交通安全和通行效率更容易受降雨天氣的影響。上述既有交通優(yōu)勢(shì)度評(píng)價(jià)研究尚未考慮氣象因素對(duì)交通的影響。鑒于此，該文基于路網(wǎng)密度、交通干線優(yōu)勢(shì)度、區(qū)位優(yōu)勢(shì)度的基礎(chǔ)交通優(yōu)勢(shì)度評(píng)價(jià)方法，構(gòu)建具有降雨氣象適應(yīng)性的交通優(yōu)勢(shì)度評(píng)價(jià)模型，選擇位于東南沿海、降水豐富的福建省為研究區(qū)域，探討2019年福建省縣域交通優(yōu)勢(shì)度空間特征。

1 研究區(qū)域及數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)概況

福建省，簡(jiǎn)稱“閩”，是中華人民共和國(guó)省級(jí)行政區(qū)。省會(huì)福州，位于中國(guó)東南沿海，東北與浙江省毗鄰，西北與江西省接界，西南與廣東省相連，東南隔臺(tái)灣海峽與臺(tái)灣省相望，陸地總面積124 000 km2，轄11個(gè)縣級(jí)市，42個(gè)縣，31個(gè)市轄區(qū)。截至2019年底，全省公路通車?yán)锍踢_(dá)109 785.16 km。省內(nèi)基本形成“三縱八橫”高速公路主骨架，與周邊省份進(jìn)出口通道達(dá)到16個(gè)，實(shí)現(xiàn)了全面對(duì)接。福建氣候?qū)僦?、南亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，盛行風(fēng)季節(jié)更替明顯，各地降水豐富且集中在春夏季，雨期較長(zhǎng)，夏秋有臺(tái)風(fēng)現(xiàn)象[4]。由于福建省處于東、西風(fēng)帶交替影響的過渡區(qū)和溫帶、熱帶各類天氣系統(tǒng)頻繁活動(dòng)和經(jīng)常影響的地區(qū)，該省具有突出的季風(fēng)氣候特點(diǎn)，公路交通系統(tǒng)受降雨氣象影響較大，因此利用融合了降雨氣象因子的交通優(yōu)勢(shì)度評(píng)價(jià)方法探討福建縣域的交通優(yōu)劣狀況具有較大的現(xiàn)實(shí)意義。

1.2 數(shù)據(jù)來源

該文主要使用福建省縣域行政類數(shù)據(jù)、DEM數(shù)據(jù)、公路網(wǎng)數(shù)據(jù)、縣域氣象數(shù)據(jù)、人均GDP數(shù)據(jù)?？h域行政類數(shù)據(jù)源于全國(guó)地理信息資源目錄服務(wù)系統(tǒng)（https：//www.webmap.cn/）。福建省DEM數(shù)據(jù)是利用Arcgis10.3軟件，將從地理空間數(shù)據(jù)云（http：//www.gscloud.cn/home）下載的SRTMDEMUTM 90M分辨率數(shù)字高程數(shù)據(jù)產(chǎn)品通過鑲嵌融合、按掩膜提取等操作獲得。公路網(wǎng)數(shù)據(jù)來源于OpenStreetMap（https：//www.openhistoricalmap.org/）與百度電子地圖，包含高速、國(guó)道、省道、縣道。機(jī)場(chǎng)、港灣類數(shù)據(jù)來源于“國(guó)家青藏高原科學(xué)數(shù)據(jù)中心”（http：//data.tpdc.ac.cn）與百度電子地圖，氣象類數(shù)據(jù)源于中國(guó)開放數(shù)據(jù)平臺(tái)（http：//www.cnopendate.com/），縣域人均GDP數(shù)據(jù)源于《福建統(tǒng)計(jì)年鑒2020》。

2 模型與方法

2.1 交通優(yōu)勢(shì)度評(píng)價(jià)模型

該文基于金鳳君的交通優(yōu)勢(shì)度評(píng)價(jià)方法，同時(shí)考慮降雨不利氣象條件以及地形要素對(duì)交通通行安全、效率的影響，以路網(wǎng)規(guī)模度、交通干線影響度、區(qū)位優(yōu)勢(shì)度三指標(biāo)為主體，融合自然影響度這一負(fù)向指標(biāo)構(gòu)建四維度的交通優(yōu)勢(shì)度評(píng)價(jià)體系，交通優(yōu)勢(shì)度評(píng)價(jià)方法、公路路網(wǎng)規(guī)模、交通干線影響度、區(qū)位優(yōu)勢(shì)度指標(biāo)的賦值和計(jì)算等[1，5]不再贅述。評(píng)價(jià)體系如表1所示。

2.1.1 交通優(yōu)勢(shì)度評(píng)價(jià)方法

交通優(yōu)勢(shì)度評(píng)價(jià)方法集成路網(wǎng)規(guī)模度、交通干線影響度、區(qū)位優(yōu)勢(shì)度、自然影響度四個(gè)方面，各指標(biāo)無量綱化后，進(jìn)行加權(quán)求和，交通優(yōu)勢(shì)度評(píng)價(jià)模型計(jì)算方法為：

TADi=w1×Ai+w2×Bi+w3×Ci+w4×Di （1）

式中，TADi——縣域單元i的交通優(yōu)勢(shì)度；Ai——縣域單元i的路網(wǎng)規(guī)模度；Bi——縣域單元i的交通干線通達(dá)度；Ci——縣域單元i的區(qū)位優(yōu)勢(shì)；Di——縣域單元i的自然影響度。w1、w2、w3、w4為它們的權(quán)重。

2.1.2 公路路網(wǎng)規(guī)模度

公路路網(wǎng)規(guī)模度綜合考慮不同類型道路在區(qū)域交通系統(tǒng)中的重要程度，根據(jù)各類道路的承載力與速度進(jìn)行賦值，賦予道路相應(yīng)權(quán)重，其計(jì)算公式如下：

式中，r1i、r2i、r3i、r4i——研究區(qū)域i的高速公路、國(guó)道、省道、縣道；a1、a2、a3、a4——為道路權(quán)重，該文確定權(quán)重為0.4、0.3、0.2、0.1。

2.1.3 交通干線通達(dá)度

交通干線通達(dá)度反映了干線基礎(chǔ)設(shè)施對(duì)縣域單元的輻射程度，能在一定程度上體現(xiàn)區(qū)域?qū)ν饴?lián)系能力。該文綜合考慮福建省基礎(chǔ)交通設(shè)施發(fā)展?fàn)顩r，設(shè)置交通干線通達(dá)度賦值指標(biāo)如表2所示，其計(jì)算公式為：

式中，Bi——干線通達(dá)度；bim——縣域i的m類交通干線的影響度。

2.1.4 自然影響度

自然影響度包含降雨氣象因子和地形因子，二者進(jìn)行歸一化處理后相加得到總體影響度，總體影響度值越大，代表自然類要素對(duì)區(qū)域交通能力影響越大。

（1）降雨氣象因子。自由流速度是在沒有交通擁堵或其他不利條件（例如惡劣天氣）情況下的車輛平均行駛速度[6]，能很好地反映駕駛員憑主觀意愿進(jìn)行的駕駛速度。針對(duì)福建省的天氣情況，該文結(jié)合相關(guān)公路交規(guī)限速規(guī)定，借助降雨氣象條件對(duì)交通流指標(biāo)中的自由流速度衰減度來反映縣域公路交通的氣象影響度。參照現(xiàn)有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及研究[7-8]，綜合考慮福建省路網(wǎng)分布情況，同時(shí)為便于計(jì)算，設(shè)置氣象條件影響系數(shù)小雨、中雨、大雨、暴雨、大暴雨分別為3.2%、7.8%、15.4%、24%、40%，表達(dá)式如下：

式中，MIDi——縣域單元i的月降雨氣象影響度；bin——在存在降雨不利氣象條件下，縣域單元i在當(dāng)月第n日的降雨氣象影響系數(shù)，遇天氣改變，按中值計(jì)算。

（2）地形因子。福建省以山地丘陵為主，整體呈東南低、西北高的地形特征，地形因素對(duì)公路交通設(shè)施的建設(shè)與正常運(yùn)行存在較大程度的影響。因此，利用縣域平均坡度與縣域地形起伏度構(gòu)建地形影響度。

式中，TIGi——縣域i的地形因子；si——縣域單元i的平均坡度；ti——縣域單元i的地形起伏度。

3 結(jié)果與分析

3.1 路網(wǎng)規(guī)模度

福建省道路網(wǎng)具有較強(qiáng)的空間分異性，整體為“東高西低，以中心城市為核”，存在層次較為分明的交通網(wǎng)絡(luò)密度狀況。在空間分布上，路網(wǎng)密度高縣域基本分布于東部沿海的廈門市、泉州市、漳州市、福州市、寧德市，存在明顯的沿海帶狀聚集特征。而相比于低道路密度的周邊縣域，西部的龍巖市、三明市、南平市所屬市轄區(qū)路網(wǎng)密度較高，從而在福建中部形成兩個(gè)核心區(qū)。在得分方面，路網(wǎng)密度平均分值為0.634 8，最高值為湖里區(qū)，其所屬的廈門市全部縣域得分均高于0.9，極低值出現(xiàn)在南平市的順昌縣和光澤縣，其低于0.2的分值很大程度上反映了在主干高速通達(dá)的情況下，當(dāng)?shù)卮渭?jí)國(guó)道、省道、縣道路網(wǎng)欠發(fā)達(dá)的情況，而位于福建省中部的大田縣、尤溪縣得分分別為0.245、0.276，在省域中部形成了較低值區(qū)域。

3.2 交通干線影響度

福建省交通干線影響度整體以地級(jí)市為核心向外擴(kuò)散，高影響度區(qū)域集中在東南沿海地區(qū)，具有較強(qiáng)空間聚集性。廈門、泉州、莆田、福州依托于境內(nèi)的樞紐機(jī)場(chǎng)與主要港口，中心區(qū)縣干線影響度處于高值，均高于6，在這四市區(qū)縣輻射范圍內(nèi)的縣域能達(dá)到較高分值，總體在3.5～6.5。武夷山機(jī)場(chǎng)、三明沙縣機(jī)場(chǎng)、龍巖冠豸山機(jī)場(chǎng)輻射范圍內(nèi)區(qū)縣得益于機(jī)場(chǎng)、高速、國(guó)道交通網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)接，其干線影響度能達(dá)到4以上，而缺乏機(jī)場(chǎng)、鐵路及其輻射的縣域，其影響度值均低于3，松溪縣、政和縣、屏南縣、壽寧縣僅為1.5，這反映了福建省高速路網(wǎng)建設(shè)較為完善，但機(jī)場(chǎng)、鐵路等重大交通設(shè)施對(duì)較偏遠(yuǎn)地區(qū)的支撐能力有限。

3.3 區(qū)位優(yōu)勢(shì)度

福建省區(qū)位優(yōu)勢(shì)度總體處于較高水平，空間分布上層次明顯，分值由東南向西北遞減，東部沿海地區(qū)中心城市集中，除石獅外，莆田市、泉州市、廈門市縣域值均高于6.5，得益于較為發(fā)達(dá)的公路交通網(wǎng)絡(luò)，各中心城市在很大程度上提高了周邊縣域的區(qū)位優(yōu)勢(shì)度，輻射重疊縣域區(qū)位優(yōu)勢(shì)度更加明顯。

3.4 自然影響度

福建省自然影響度由地形因子和降雨氣象因子構(gòu)成，在一定程度上能夠反映地形變化與降雨空間分布對(duì)交通優(yōu)勢(shì)度的影響程度。可知，福建省縣域自然影響度整體東南低西北高，具有較強(qiáng)聚集特征，高自然影響度值縣域大部聚集分布在省域西北角，中部有零星分布，低值縣域主要集中在福州、莆田、漳州、廈門、泉州市轄區(qū)及周邊小范圍內(nèi)縣域。自然影響度與福建省地形地貌特征與降雨氣象分布大致相符，兩大山帶處為較高值區(qū)，且高值區(qū)與大山帶均為東北—西南走向，與海岸線大致平行。兩大山帶的兩側(cè)丘陵，特別是東南沿海地帶為較低值區(qū)，降雨低值區(qū)主要分布在莆田、泉州、廈門沿海一帶。

自然影響度同時(shí)呈現(xiàn)季節(jié)性規(guī)律，四季區(qū)分明顯，夏季（6—8月）影響最大，其均值為0.653，春季（3—5月）影響次之，均值為0.549，隨后為冬季（12—2月）的0.393，秋季影響最小，僅為0.354，而東南沿海的福州市、寧德市縣域存在自然影響度在秋季比冬季高的現(xiàn)象，如閩侯、羅源、閩清、永泰、福清、壽寧、周寧、柘榮、福安、福鼎，龍巖市的連城、長(zhǎng)汀、新羅、漳平、永定、武平這些縣域則是春季自然影響度值高于夏季值。

3.5 福建省縣域交通優(yōu)勢(shì)度

結(jié)合了自然影響度指標(biāo)的福建省縣域交通優(yōu)勢(shì)度，整體呈現(xiàn)從東南向西北遞減的特點(diǎn)，層次特征明顯且縣域之間存在較大差異。交通優(yōu)勢(shì)度較優(yōu)越地區(qū)集中在漳州東北部、泉州南部、廈門、莆田、福州縣域，中部三明市、南平市部分市轄區(qū)存在中等優(yōu)越區(qū)域，形成了福建省東南沿海反“C”形高交通優(yōu)勢(shì)度帶。交通優(yōu)勢(shì)度劣勢(shì)地區(qū)主要為在省域北部和西部邊緣縣域，呈現(xiàn)兩條近乎垂直的縣域帶。福建省市域交通優(yōu)勢(shì)度平均值為1.267，具體到縣域，福建省縣域交通優(yōu)勢(shì)度均值為1.21。分值超過2的縣域達(dá)10個(gè)，分值1～2的縣域有38個(gè)，而分值低于1的縣域有30個(gè)，湖里、豐澤、晉江、集美、海滄、鯉城、馬尾、泉港、惠安、翔安分值均超過2，達(dá)到相當(dāng)高的水平，這些縣域具有比較完善的交通網(wǎng)絡(luò)，區(qū)域內(nèi)擁有沿海高速公路和鐵路、樞紐國(guó)際機(jī)場(chǎng)、大型港灣，各類交通設(shè)施組成的聯(lián)合運(yùn)輸系統(tǒng)對(duì)區(qū)域發(fā)展發(fā)揮著巨大支撐作用，區(qū)域內(nèi)的中心城市集中，能夠借助交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)對(duì)周邊縣域產(chǎn)生強(qiáng)輻射作用，同時(shí)良好的地形和降雨氣象條件對(duì)縣域交通能力影響有限。邵武、清流、長(zhǎng)汀等縣域分值低于0.6，遠(yuǎn)低于均值，處于交通優(yōu)勢(shì)度劣勢(shì)位置，這些縣域面積較大且處于福建省西北和西南地區(qū)，距大型中心城市的公路距離較遠(yuǎn)，現(xiàn)有鐵路、公路網(wǎng)、支線機(jī)場(chǎng)及一般港口支撐能力有限，地區(qū)內(nèi)部缺少大型交通樞紐，同時(shí)大山帶造成內(nèi)部地形復(fù)雜、不利地形占比大，加上季節(jié)性降雨集中，多因素共同造成了這些縣域較低水平的交通優(yōu)勢(shì)度。

與未疊加自然影響度的福建省縣域交通優(yōu)勢(shì)度相比：結(jié)合自然影響因子的福建省縣域交通優(yōu)勢(shì)度平均值由1.391下降到1.22，各縣域出現(xiàn)不同程度下降，整體修正比例達(dá)到12.3%。福建省西北部、中部縣域是修正最為明顯的區(qū)域，而東南沿海地區(qū)交通優(yōu)勢(shì)度分值下降較小。市域上，福州市均值下降0.163，龍巖市下降0.231，南平市下降0.233，寧德市下降0.224，莆田市下降0.131，泉州市下降0.123，三明市下降0.196，廈門市下降0.078，漳州市下降0.144；縣域上，建甌、浦城、永泰、邵武、建陽、光澤、尤溪、武夷山、漳平修正值均超過0.25，這些縣域分布在福建省西北部與中部，地形與降雨氣象因素對(duì)其交通造成較大不利影響，而位于東南沿海的同安、臺(tái)江、鼓樓、倉(cāng)山、洛江、翔安、惠安、泉港、豐澤、東山、鯉城、石獅、平潭、海滄、集美、思明、金門、湖里等地交通優(yōu)勢(shì)度修正值均低于0.08。與其他縣域相比，這些地區(qū)存在較好的交通優(yōu)勢(shì)度條件，良好的自然條件使其優(yōu)勢(shì)更為顯著。

4 結(jié)論與不足

該文通過引入降雨氣象因子構(gòu)建四維度的交通優(yōu)勢(shì)度評(píng)價(jià)模型，以福建省為例，探討2019年縣域交通優(yōu)勢(shì)度空間分布和相關(guān)性特征，并利用耦合協(xié)調(diào)模型評(píng)估交通優(yōu)勢(shì)度與人均經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)程度。研究表明：福建省縣域交通優(yōu)勢(shì)度整體較高，但是區(qū)域之間差異較明顯，優(yōu)越縣域集中在東部沿海地區(qū)，呈反“C”形分布，北部縣域是福建省交通優(yōu)勢(shì)度最薄弱區(qū)域；自然影響度對(duì)基礎(chǔ)交通優(yōu)勢(shì)度的修正比例達(dá)到12.3%，高修正比例縣域集中在福建省西北部和中部。

該研究還存在一定的不足：首先，該研究聚焦于“公路”交通優(yōu)勢(shì)度，今后還需考慮航空、水運(yùn)、鐵路等交通方式，構(gòu)建完善的交通優(yōu)勢(shì)度評(píng)價(jià)體系；其次，除了降雨氣象，大風(fēng)、大霧等不良?xì)庀髮?duì)區(qū)域交通網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行和維護(hù)存在一定影響，今后可根據(jù)省域氣象特點(diǎn)，構(gòu)建更完善的區(qū)域交通優(yōu)勢(shì)度模型。

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