徐文瑞 ,董 斌 ,2*,方 磊 ,崔楊林,楊 斐
(1.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院,合肥230036;2.安徽省智慧城市與地理國情監(jiān)測重點實驗室,合肥230031)
交通運輸對區(qū)域發(fā)展具有引導(dǎo)、支撐和保障能力,是反映區(qū)域發(fā)展條件優(yōu)劣的重要指標(biāo)[1]。經(jīng)濟發(fā)展規(guī)模的壯大與城市化進程的加快都需要交通設(shè)施的有效保障,不斷增長的交通運輸需求也為交通產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來便利。對區(qū)域交通條件的研究歷來也是熱點問題,國內(nèi)學(xué)者金鳳君首提交通優(yōu)勢度并構(gòu)建評價模型,分析了全國縣域交通優(yōu)勢度的甄別方法。其后多名學(xué)者也對交通優(yōu)勢度進行了研究與分析,如蔡安寧等對區(qū)域交通優(yōu)勢度的空間格局進行了研究[2-4];黃曉燕等對各自研究區(qū)內(nèi)縣域交通優(yōu)勢度與經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)系進行了分析[5-7];楊忍等結(jié)合研究區(qū)域的交通優(yōu)勢度與城鎮(zhèn)化進行了關(guān)聯(lián)研究[8-10]。
綜合上述研究成果來看,交通優(yōu)勢度仍然是研究區(qū)域發(fā)展水平的良好切入點,但是大多數(shù)學(xué)者還是從較高或中觀尺度上來分析研究區(qū)域的交通優(yōu)勢度,缺少微觀尺度的研究。鎮(zhèn)域經(jīng)濟是縣域經(jīng)濟的基礎(chǔ),也是推動鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的重要抓手[11],以鄉(xiāng)鎮(zhèn)尺度來探討區(qū)域交通發(fā)展思路,為鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略和脫貧攻堅工作打好基礎(chǔ),從而更好的發(fā)揮交通運輸?shù)幕A(chǔ)性、先導(dǎo)性作用。地理國情是基本國情的重要組成部分,是從地理的角度分析、研究和描述國情[12],近年來受到國家和研究學(xué)者的不斷重視,本文正是利用地理國情數(shù)據(jù)的精確性和客觀性,以交通優(yōu)勢度作為地理國情統(tǒng)計分析應(yīng)用手段,將地理國情數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為可供參考的地理國情信息,實現(xiàn)地理國情普查數(shù)據(jù)的應(yīng)用價值。
宿松縣位于安徽省西南部,是安徽省直管縣之一,為八百里皖江之首。境內(nèi)以山地丘陵為主,湖泊面積廣闊,北面依靠大別山余脈,南面緊鄰長江水岸,地勢西北高東南低。宿松縣區(qū)域地理位置優(yōu)越,交通便捷,貫穿南北的105國道、橫貫東西的滬蓉高速公路、合九鐵路、63公里長江黃金水道穿境而過,同時距離周邊合肥、武漢、南昌等省會城市的車程均在兩小時內(nèi)。但是縣域內(nèi)交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不均衡,建設(shè)等級較低,都在一定程度上制約著宿松縣的經(jīng)濟和社會發(fā)展。
本文所采用的是2017年的宿松縣國情數(shù)據(jù)庫,由安徽省測繪檔案資料館提供。本文研究所涉及的交通道路及其附屬設(shè)施數(shù)據(jù)主要是從地理國情要素數(shù)據(jù)各圖層中提取,具體提取數(shù)據(jù)類型與對應(yīng)數(shù)據(jù)矢量圖層如表1所示。
表1 提取類型與數(shù)據(jù)圖層對應(yīng)關(guān)系表
交通優(yōu)勢度是一個綜合性指數(shù),主要用來衡量某個區(qū)域范圍內(nèi)的交通優(yōu)劣程度,是以定量的手段對區(qū)域交通進行定性分析。本文以鄉(xiāng)鎮(zhèn)為評價單元,立足于鎮(zhèn)域研究尺度的實際意義,參考《省級主體功能區(qū)劃分技術(shù)規(guī)程》中對交通優(yōu)勢度指標(biāo)選取的建議[13],結(jié)合宿松縣交通現(xiàn)狀并充分利用地理國情數(shù)據(jù)的特點,在對指標(biāo)體系篩選完善后,選取了8個三級指標(biāo)來構(gòu)建宿松縣交通優(yōu)勢度的評價指標(biāo)體系(圖1)。
2.2.1 交通網(wǎng)絡(luò)密度。交通網(wǎng)絡(luò)密度反映的是區(qū)域交通道路密集的程度,一般以區(qū)域內(nèi)交通線路的總長度和該區(qū)域土地面積的絕對比值來表示,其值越大表明此區(qū)域交通道路越密集,對區(qū)域發(fā)展的支撐力度也就越大。在地理國情數(shù)據(jù)庫中,道路數(shù)據(jù)分為鐵路、公路、城市道路和鄉(xiāng)村道路四個要素,鐵路、城市道路在鄉(xiāng)鎮(zhèn)尺度研究中不具有普適性故不作考慮,因此本文以宿松縣主要公路和鄉(xiāng)村道路作為計算交通網(wǎng)絡(luò)密度的三級指標(biāo)。同時,利用熵權(quán)法計算得出兩者權(quán)重均為0.5。
故交通網(wǎng)絡(luò)密度的計算公式為:
其中,D表示為某區(qū)域的交通網(wǎng)絡(luò)密度,Di表示為i類型道路的交通網(wǎng)絡(luò)密度,Si表示為該區(qū)域的國土總面積,Li表示為i類型道路在該區(qū)域內(nèi)部的道路總長度,Wi則為i類型道路相對應(yīng)的權(quán)重值。
2.2.2 交通干線影響度。交通干線影響度反映的是重要交通設(shè)施對區(qū)域通達性的影響程度,具體是以區(qū)域內(nèi)的鐵路、不同級別的道路、港口和機場等重要交通設(shè)施的擁有量之和來表示,其值越大表示影響度越高,區(qū)域交通條件越好。交通干線比其他交通線路對區(qū)域交通貢獻的強度要大,是區(qū)域交通運輸?shù)闹鲃用}和經(jīng)濟發(fā)展的重要助力。但是在鄉(xiāng)鎮(zhèn)尺度下,各鄉(xiāng)鎮(zhèn)之間的交通距離比較接近,交通選擇多以就近原則為主,因此,本文對于宿松縣交通干線影響度的測算主要依據(jù)鐵路、公路、碼頭的擁有量和相對距離來賦值權(quán)重,權(quán)重賦值越高則影響越大,其中相對距離的標(biāo)準(zhǔn)參考《地理國情普查基本統(tǒng)計技術(shù)規(guī)定》中的樞紐15、20、30、50km緩沖區(qū)覆蓋的行政村個數(shù)這一指標(biāo)[14],如表2所示。
故交通干線影響度的計算公式為:
其中,T表示為該區(qū)域的交通干線影響度,Vi、Ti表示為i類交通干線的權(quán)重值和統(tǒng)計量。
2.2.3 交通區(qū)位優(yōu)勢度。交通區(qū)位優(yōu)勢度反映的是區(qū)域受核心地區(qū)的影響程度及區(qū)位優(yōu)劣,通常采用區(qū)域到核心地區(qū)的交通距離來表示。距離越近,區(qū)位優(yōu)勢度越大,受核心地區(qū)的輻射作用就會越強,反之則越弱。本文設(shè)定宿松縣政府所在地為核心地區(qū),各區(qū)域中心為鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府所在地,一般鄉(xiāng)鎮(zhèn)之間道路通行等級最高是一級公路(如國道、省道等),根據(jù)一級公路限速80km/h和通行時間等距0.5h來設(shè)定交通距離閾值,同時利用地理國情的交通道路數(shù)據(jù)進行路網(wǎng)分析來獲取最短交通距離,依據(jù)權(quán)重距離來表示區(qū)位優(yōu)勢度,如表3所示。
表2 不同交通設(shè)施的權(quán)重賦值
表3 不同交通距離的權(quán)重值
故交通區(qū)位優(yōu)勢度的計算公式為:
其中,A表示為區(qū)域i的交通區(qū)位優(yōu)勢度,Si、Ui表示為i區(qū)域到核心地區(qū)最短的交通距離和距離對應(yīng)的權(quán)重值。
交通優(yōu)勢度是一個綜合性評價指數(shù),在指數(shù)集成時必須要進行標(biāo)準(zhǔn)化處理來消除不同量綱的影響。本文采用極差變化法對三個指數(shù)進行標(biāo)準(zhǔn)化處理,最終通過將標(biāo)準(zhǔn)化值加權(quán)求和的方法得到各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的交通優(yōu)勢度。
標(biāo)準(zhǔn)化處理方法如下:
文中采用熵權(quán)法來計算指標(biāo)權(quán)重,熵權(quán)法的基本思路是根據(jù)指標(biāo)變異性的大小來確定客觀權(quán)重,在對指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化后計算各指標(biāo)信息熵,計算公式為:
計算出各個指標(biāo)的信息熵后計算各指標(biāo)的權(quán)重,計算公式為:
因此交通區(qū)位優(yōu)勢度的集成方法為:
其中,Qi為研究區(qū)i的交通優(yōu)勢度分別為交通網(wǎng)絡(luò)密度、交通干線影響度和交通區(qū)位優(yōu)勢度的標(biāo)準(zhǔn)化值;α、β、γ為3個指數(shù)對應(yīng)的權(quán)重值,同樣利用熵權(quán)法確定對應(yīng)權(quán)重為0.28、0.54、0.18。
根據(jù)相關(guān)公式計算指標(biāo)結(jié)果,利用A rcGIS的空間分析和可視化功能,并采用自然斷裂點法對網(wǎng)絡(luò)密度進行分類,最終得到宿松縣交通網(wǎng)絡(luò)密度分布圖(圖2),圖中顏色越深的地方表明交通網(wǎng)絡(luò)密度越大。
從整體上來看,宿松縣交通網(wǎng)絡(luò)密度呈現(xiàn)由中心城市向南北城市逐漸遞減的分布特征,北部鄉(xiāng)鎮(zhèn)的交通網(wǎng)絡(luò)密度整體大于南部鄉(xiāng)鎮(zhèn)的交通網(wǎng)絡(luò)密度??h域內(nèi)交通網(wǎng)絡(luò)密度差異顯著,區(qū)域之間的差距也較為明顯,北部鄉(xiāng)鎮(zhèn)的密度高且集中,南部鄉(xiāng)鎮(zhèn)的密度低且分布不均勻;公路和鄉(xiāng)村道路較為密集的河塌鄉(xiāng)、破涼鎮(zhèn)和二郎鎮(zhèn)網(wǎng)絡(luò)密度都較高,形成帶狀路網(wǎng)密集區(qū)域,反映該區(qū)域交通設(shè)施條件較好,發(fā)展?jié)摿σ草^大。其中,河塌鄉(xiāng)交通網(wǎng)絡(luò)密度最高,鄰近縣域中心的破涼鎮(zhèn)和二郎鎮(zhèn)交通網(wǎng)絡(luò)密度也比較高,下倉鎮(zhèn)的網(wǎng)絡(luò)密度最低。
依據(jù)交通干線影響度的指數(shù)計算方法進行指標(biāo)統(tǒng)計,對指數(shù)計算結(jié)果進行分析并采用自然斷裂點法對影響度進行分類后得到宿松縣交通干線影響度分布圖(圖3),圖中顏色越深的地方表明交通干線影響度越大。
可以看出交通干線影響度明顯以孚玉鎮(zhèn)為中心向周邊輻射并呈現(xiàn)遞減趨勢;而從其指標(biāo)統(tǒng)計來源可知影響度主要沿合九鐵路、G105國道和G50高速向兩邊擴散;同時中部的干線影響度要高于南北兩部。分析可知宿松縣交通干線影響度整體偏低,大多數(shù)重要交通干線布局在經(jīng)濟較為發(fā)達的區(qū)域,以此為中心城市的經(jīng)濟發(fā)展提供運輸保障;但也有少部分地區(qū)干線影響度很低甚至為0,多數(shù)為自然地理環(huán)境限制了交通建設(shè)。
圖2 宿松縣交通網(wǎng)絡(luò)密度分布圖
圖3 宿松縣交通干線影響度分布圖
孚玉鎮(zhèn)作為中心城市交通影響度最高,其次則是涼亭鎮(zhèn)、破涼鎮(zhèn)和佐壩鄉(xiāng);南部大部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)的干線影響度都較低,而復(fù)興鎮(zhèn)受到有黃金水道之稱的長江影響,依靠天然優(yōu)勢所以港口碼頭較多,雖然離中心城市的距離較遠,但其干線影響度遠高于周邊平均水平,凸顯特殊地理位置和發(fā)展優(yōu)勢。
區(qū)域中心城市往往對整個區(qū)域的發(fā)展具有很強的輻射能力和影響力,而與中心城市的距離遠近則影響了單個區(qū)域的發(fā)展?jié)摿?。本文以宿松縣政府駐地為中心,測算其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府與其距離的遠近,依據(jù)結(jié)果將指數(shù)正向化并采用自然斷裂點法對區(qū)位優(yōu)勢度進行分類后得到宿松縣交通區(qū)位優(yōu)勢度分布圖(圖4),圖中顏色越深的地方表明交通區(qū)位優(yōu)勢度越大。
從圖中分析可知,宿松縣交通區(qū)位優(yōu)勢度呈現(xiàn)核心地區(qū)向周邊輻射的分布特征,南北差異較大,且南部鄉(xiāng)鎮(zhèn)明顯受中心城市的影響力較小。其中,孚玉鎮(zhèn)作為縣政府駐地,交通區(qū)位優(yōu)勢度最高,是宿松縣核心城市;破涼鎮(zhèn)和五里鄉(xiāng)距離孚玉鎮(zhèn)較近,其優(yōu)勢度相比其他地區(qū)也較高;其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)隨著距離核心城市的距離越遠,區(qū)位優(yōu)勢度也越低,而九成監(jiān)獄則是宿松縣交通區(qū)位優(yōu)勢度最低的地方。
交通優(yōu)勢度是反映區(qū)域交通設(shè)施條件優(yōu)劣程度的綜合性指數(shù),文中設(shè)定以交通網(wǎng)絡(luò)密度、交通干線影響度和交通區(qū)位優(yōu)勢度的加權(quán)求和來計算交通優(yōu)勢度,對結(jié)果采用自然斷裂點法分類并利用A rcGIS進行可視化表達,同時根據(jù)指標(biāo)閾值高低劃分為五個等級,最終得到宿松縣交通優(yōu)勢度分布圖(圖5)和交通優(yōu)勢度統(tǒng)計表(表4),圖中顏色越深的地方表明交通優(yōu)勢度越大。
從分布的格局來看,宿松縣交通優(yōu)勢度主要呈現(xiàn)中間高南北低的分布格局,中部鄉(xiāng)鎮(zhèn)的交通優(yōu)勢度明顯偏高,北部鄉(xiāng)鎮(zhèn)的整體優(yōu)勢度較高于南部鄉(xiāng)鎮(zhèn),優(yōu)勢度以孚玉鎮(zhèn)為核心向周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)遞減擴散。其中以孚玉鎮(zhèn)的交通優(yōu)勢度最高,達到0.91,主要因為孚玉鎮(zhèn)城市道路較為密集,各種交通干線類型和交通樞紐皆有分布,交通便捷,這表明孚玉鎮(zhèn)作為宿松縣政治經(jīng)濟文化的中心,具有顯著的交通優(yōu)勢;下倉鎮(zhèn)的優(yōu)勢度則只有0.09,是宿松縣交通優(yōu)勢度最低的區(qū)域,區(qū)域面積較大且水域占比較高,因此公路稀疏,影響度較小,這在一定情況下也是其特殊性質(zhì)所影響的;五里鄉(xiāng)、涼亭鎮(zhèn)、二郎鎮(zhèn)、河塌鄉(xiāng)、長鋪鎮(zhèn)和佐壩鄉(xiāng)作為緊鄰孚玉鎮(zhèn)的鄉(xiāng)鎮(zhèn),優(yōu)勢度達到較高水平;破涼鎮(zhèn)區(qū)域內(nèi)路網(wǎng)較為密集,國道省道皆有經(jīng)過,且距離核心城市的距離較近,發(fā)展?jié)摿H次于孚玉鎮(zhèn),這都從側(cè)面反映出孚玉鎮(zhèn)作為核心城市對周邊城市的輻射作用。
從空間的格局來看,可依據(jù)宿松縣交通優(yōu)勢度分布格局將其分為三大空間。其一是以隘口鄉(xiāng)、柳坪鄉(xiāng)為核心的北部發(fā)展區(qū),包括北浴鄉(xiāng)、陳漢鄉(xiāng)、趾鳳鄉(xiāng),該區(qū)域多是山區(qū),交通條件較差;其二是以孚玉鎮(zhèn)、破涼鎮(zhèn)為核心的中部發(fā)展區(qū),包括五里鄉(xiāng)、涼亭鎮(zhèn)、二郎鎮(zhèn)、河塌鄉(xiāng)、佐壩鄉(xiāng)和長鋪鎮(zhèn),該區(qū)域交通路網(wǎng)密集,干線類型分布均勻,發(fā)展?jié)摿^大;其三是以復(fù)興鎮(zhèn)為核心的南部發(fā)展區(qū),包括千嶺鄉(xiāng)、下倉鎮(zhèn)、九姑鄉(xiāng)等剩余鄉(xiāng)鎮(zhèn),該區(qū)域交通影響度較小且區(qū)位距離較遠,但區(qū)域內(nèi)水域面積較大,緊鄰長江水道,水運交通的發(fā)展?jié)摿薮?,利于形成水陸連通、連湖通江的交通樞紐??臻g劃分的意義是因地制宜的發(fā)揮特色,發(fā)展優(yōu)勢,從而帶動整體的發(fā)展。
圖4 宿松縣交通區(qū)位優(yōu)勢度分布圖
圖5 宿松縣交通優(yōu)勢度分布圖
表4 宿松縣交通優(yōu)勢度統(tǒng)計表
從縣域的格局來看,宿松縣平均交通優(yōu)勢度為0.42,只達到中等水平;其中優(yōu)勢度高和較高的鄉(xiāng)鎮(zhèn)數(shù)量占比約33%,面積占比接近30%;優(yōu)勢度較低和低的鄉(xiāng)鎮(zhèn)數(shù)量占比接近50%,面積占比超過50%;反映出宿松縣整體的交通優(yōu)勢度不高,交通條件還具有很大的發(fā)展空間,畢竟宿松縣作為一個農(nóng)業(yè)大縣,經(jīng)濟發(fā)展水平還較為落后,2018年才退出國家貧困縣的行列,但作為省直轄市其未來發(fā)展?jié)摿χ档闷诖?/p>
地理國情數(shù)據(jù)詳實且龐大,客觀全面的記錄了區(qū)域全要素的地理國情信息,為本文研究提供了詳細準(zhǔn)確的道路數(shù)據(jù),我們應(yīng)該更加重視地理國情數(shù)據(jù)的應(yīng)用分析,不斷挖掘地理國情數(shù)據(jù)價值,為我國經(jīng)濟、社會、生態(tài)發(fā)展提供更強的決策支持。