蘭州新區(qū)與西咸新區(qū)空間布局比較研究

□文/錢秋紅

（蘭州交通大學(xué) 甘肅·蘭州）

［提要］隨著大數(shù)據(jù)的發(fā)展，將城市相關(guān)大數(shù)據(jù)應(yīng)用到城市研究早已被廣泛運(yùn)用。本文通過(guò)高德開(kāi)放平臺(tái)以及Python獲得城市POI數(shù)據(jù)，通過(guò)ArcGIS軟件對(duì)POI數(shù)據(jù)整合并進(jìn)行核密度分析，對(duì)蘭州新區(qū)與西咸新區(qū)空間格局分別進(jìn)行研究，對(duì)比兩者的分布差異，再將現(xiàn)狀空間布局與規(guī)劃中的布局對(duì)比，進(jìn)行差異分析。

引言

國(guó)家級(jí)新區(qū)是我國(guó)為促進(jìn)區(qū)域發(fā)展設(shè)立的綜合功能區(qū)。西部大開(kāi)發(fā)是我國(guó)重要的發(fā)展戰(zhàn)略。在西北地區(qū)，蘭州新區(qū)與西咸新區(qū)是僅有的兩個(gè)國(guó)家級(jí)新區(qū)，它們對(duì)蘭白經(jīng)濟(jì)區(qū)和關(guān)中-天水經(jīng)濟(jì)區(qū)的建設(shè)有著極大的促進(jìn)作用。近年來(lái)，大數(shù)據(jù)信息的獲取變得簡(jiǎn)單方便，數(shù)據(jù)分析方法變得愈加多樣且成熟。POI，即城市興趣點(diǎn)，是一種已經(jīng)被廣泛應(yīng)用的數(shù)據(jù)源，它指的是城市中實(shí)際存在的各類地理要素，涉及具體地理位置、屬性類別及其他相關(guān)信息。蘭州新區(qū)與西咸新區(qū)作為本文的研究對(duì)象，利用GIS分別對(duì)蘭州新區(qū)與西咸新區(qū)的POI數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果分別分析兩者的城市空間布局并比較它們之間存在的差異。用GIS所分析出來(lái)的結(jié)果可以明確地顯示出蘭州新區(qū)與西咸新區(qū)的空間布局，以驗(yàn)證其是否與規(guī)劃中的結(jié)構(gòu)一致。好的城市或區(qū)域空間布局有利于提高城市運(yùn)作效率，加快發(fā)展速度，增加經(jīng)濟(jì)效益，有利于城市高效集約發(fā)展，并能給居民良好的生活、工作、休閑娛樂(lè)環(huán)境，提升居民生活品質(zhì)與幸福感。

一、研究區(qū)域概況

（一）國(guó)家級(jí)新區(qū)。從1992年設(shè)立上海浦東新區(qū)開(kāi)始，截至目前共有19個(gè)國(guó)家級(jí)新區(qū)被批準(zhǔn)設(shè)立。國(guó)家級(jí)新區(qū)作為一種國(guó)家戰(zhàn)略，需要考慮區(qū)域經(jīng)濟(jì)、文化、產(chǎn)業(yè)等因素對(duì)該區(qū)域進(jìn)行重新定位，結(jié)合國(guó)家相關(guān)發(fā)展戰(zhàn)略，加強(qiáng)區(qū)域資源整合，發(fā)揮區(qū)域的地理區(qū)位、產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力等優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，加快區(qū)域發(fā)展速度。

（二）蘭州新區(qū)。蘭州新區(qū)是西北地區(qū)的首個(gè)國(guó)家級(jí)新區(qū)，于2012年批準(zhǔn)設(shè)立。它位于蘭州市西北方的秦王川盆地，103°29′22″E～103°49′56″E，36°17′15″N～36°43′29″N，距離蘭州市約40公里。蘭州新區(qū)人口密度低，所以如何聚集人口、發(fā)展經(jīng)濟(jì)是蘭州新區(qū)的主要問(wèn)題。蘭州新區(qū)的規(guī)劃用地布局?jǐn)M打造市級(jí)主中心、市級(jí)副中心以及片區(qū)級(jí)中心三級(jí)體系結(jié)構(gòu)，能夠有效集中人口，帶動(dòng)城市消費(fèi)。

（三）西咸新區(qū)。西咸新區(qū)于2014年批準(zhǔn)成為國(guó)家級(jí)新區(qū)，它包括西安與咸陽(yáng)兩市的7個(gè)縣（區(qū)），填充于兩市之間。它被劃分為五個(gè)組團(tuán)，包括北面的涇河新城、空港新城、秦漢新城以及南面的灃東新城和灃西新城。每個(gè)新城有各自的城市風(fēng)貌與功能定位，發(fā)揮各自的資源優(yōu)勢(shì)，又通過(guò)道路交通和生態(tài)體系等將五個(gè)組團(tuán)連接在一起。五個(gè)新城組團(tuán)作為整體，是對(duì)西安市主城區(qū)和咸陽(yáng)市主城區(qū)的延伸與補(bǔ)充，不僅能緩解兩個(gè)主城區(qū)的人口、交通等城市壓力，它還注重綠色發(fā)展，構(gòu)建了完整的景觀體系來(lái)調(diào)整城市生態(tài)系統(tǒng)。

二、數(shù)據(jù)來(lái)源與分析方法

（一）數(shù)據(jù)來(lái)源。本文所用的數(shù)據(jù)取自于高德地圖開(kāi)放平臺(tái)，通過(guò)Python程序獲得蘭州市、西安市和咸陽(yáng)市的POI數(shù)據(jù)，獲取的POI數(shù)據(jù)類型為商場(chǎng)和酒店。本文選取這兩類興趣點(diǎn)來(lái)反映城市的中心區(qū)域。獲取的數(shù)據(jù)中，蘭州市共有2，832個(gè)點(diǎn)，西安市和咸陽(yáng)市共有11，720個(gè)點(diǎn)，通過(guò)ArcGIS分別從蘭州市篩選出蘭州新區(qū)的POI、從西安市和咸陽(yáng)市篩選出西咸新區(qū)的POI，顯示在蘭州新區(qū)范圍內(nèi)的有229個(gè)興趣點(diǎn)，西咸新區(qū)有982個(gè)興趣點(diǎn)。此外，支撐本文的數(shù)據(jù)還包括蘭州新區(qū)與西咸新區(qū)矢量數(shù)據(jù)中的蘭州新區(qū)和西咸新區(qū)行政區(qū)劃分布圖。

（二）分析方法

1、最近鄰指數(shù)。最近鄰分析的概念最早由Clark與Evans提出，起初是植物生態(tài)學(xué)定義的一種間距指數(shù)，后逐漸引入地理學(xué)中的城市空間分析研究。平均最近鄰指數(shù)首先是計(jì)算出每一要素點(diǎn)與距離它最近的要素點(diǎn)的距離，然后得出所有最近距離的均值，最后將該均值與隨機(jī)分布的預(yù)期值作比較。若該均值較小，則為集聚分布；相反，若該均值較大，則為擴(kuò)散分布。

平均最近鄰指數(shù)計(jì)算公式如下：

其中，DO為各要素與其最近鄰要素的平均值，DE為隨機(jī)模式下指定要素的期望平均值，di為要素i與其最近鄰要素的距離，n為點(diǎn)要素的數(shù)量，A為所有點(diǎn)要素所圍合的面積。

若求得的最近鄰比率ANN＞1，則表示該要素呈現(xiàn)隨機(jī)分布，若ANN＜1，則該要素呈集聚分布。當(dāng)DE相同時(shí)，DO越小表明該要素越集聚，由此可得，ANN越小，聚集分布越明顯。

利用ArcGIS中的平均最近鄰研究方法分別對(duì)蘭州新區(qū)與西咸新區(qū)進(jìn)行了分析，得出的數(shù)據(jù)如表1所示。兩地的最近鄰比率均小于1，且西咸新區(qū)的最近鄰比率小于蘭州新區(qū)的最近鄰比率，表明兩地均有聚集分布特征且西咸新區(qū)比蘭州新區(qū)的聚集分布特征更為明顯。（表1）

表1 蘭州新區(qū)與西咸新區(qū)的平均最近鄰分析結(jié)果一覽表

2、核密度分析。核密度估計(jì)是概率學(xué)中一種常用的密度函數(shù)，ArcGIS中的核密度分析主要用于計(jì)算點(diǎn)要素或線要素在一定范圍內(nèi)的密度大小，使要素能夠直觀且定量地反映各個(gè)要素之間的空間關(guān)系。核密度計(jì)算公式如下：

其中，f（x）是與中心要素ci距離為s遠(yuǎn)處的核密度函數(shù)值，h為半徑，k為權(quán)重，n為樣本數(shù)。最后所得結(jié)果是一個(gè)表面光滑的曲線。本文在此應(yīng)用核密度分析能夠分別得到蘭州新區(qū)與西咸新區(qū)的現(xiàn)狀中心空間布局。分析結(jié)果如圖1所示，蘭州新區(qū)有一個(gè)高核密度區(qū)域，西咸新區(qū)分別在五個(gè)新城中各有一個(gè)高核密度區(qū)域。（圖1）

三、現(xiàn)狀空間布局特征分析

（一）蘭州新區(qū)——單中心布局。根據(jù)上述分析結(jié)果可以得出，蘭州新區(qū)與西咸新區(qū)所呈現(xiàn)的現(xiàn)狀空間布局與規(guī)劃中的空間布局大體一致。蘭州新區(qū)是整體式發(fā)展的空間結(jié)構(gòu)，而西咸新區(qū)是組團(tuán)式的空間結(jié)構(gòu)，它們所形成的差異是由于蘭州新區(qū)距離蘭州市主城區(qū)較遠(yuǎn)，發(fā)展基礎(chǔ)薄弱，所以在此條件下去建設(shè)蘭州新區(qū)，需要?jiǎng)磐惶幨?，集中力量發(fā)展一個(gè)中心城區(qū)是最優(yōu)選擇，能夠提高蘭州新區(qū)的發(fā)展效率。

由圖1可以看出，蘭州新區(qū)的高核密度區(qū)域位于航空服務(wù)組團(tuán)的東側(cè)，正是規(guī)劃空間布局中的中心城區(qū)，該片區(qū)域已建成區(qū)相對(duì)較多，路網(wǎng)系統(tǒng)較為完整，市政基礎(chǔ)配套設(shè)施齊全，公共服務(wù)設(shè)施較完善，城市綜合功能較為完全，有利于高效集約發(fā)展，吸引蘭州市內(nèi)的居民和外來(lái)居民。另外，有兩處中核密度區(qū)域，靠西部的區(qū)域大概是科教產(chǎn)業(yè)園片區(qū)，靠北部的中核密度區(qū)域是新材料產(chǎn)業(yè)園區(qū)。

圖1 蘭州新區(qū)和西咸新區(qū)核密度圖

（二）西咸新區(qū)——多中心布局。西咸新區(qū)緊挨著西安市主城區(qū)和咸陽(yáng)市主城區(qū)，且有一定的基礎(chǔ)條件，它若采取整體式發(fā)展，在不久后會(huì)加重城市問(wèn)題，所以它采取組團(tuán)式的空間結(jié)構(gòu)能使其充分分擔(dān)西安市和咸陽(yáng)市的城市壓力，有利其長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

西咸新區(qū)的現(xiàn)狀空間布局正是按新城分區(qū)，各個(gè)新城都有自己相應(yīng)的中心節(jié)點(diǎn)，從圖1中可以看出：（1）西咸新區(qū)的五個(gè)新城中，空港新城是其中中心節(jié)點(diǎn)核密度最高且范圍最大的，表明該區(qū)域相比其他四個(gè)核心區(qū)域更為繁華，該區(qū)域由于西安咸陽(yáng)國(guó)際機(jī)場(chǎng)的存在，有效帶動(dòng)了區(qū)域的發(fā)展；（2）秦漢新城和灃西新城的核密度大致呈半圓形狀，兩新城中間所夾區(qū)域正是咸陽(yáng)市主城區(qū)，且兩者都趨向于咸陽(yáng)市主城區(qū)方向，可以推測(cè)出秦漢新城和灃西新城的高核密度區(qū)域是咸陽(yáng)市主城區(qū)的高核密度區(qū)域的外圍部分；（3）可能由于秦漢新城的東西方向跨度較大，導(dǎo)致中偏低核密度區(qū)域較多且大致均勻分布；（4）涇河新城的高核密度區(qū)域位于西北方向，該區(qū)域是涇陽(yáng)縣的縣城，是商業(yè)最繁華的地段；（5）灃東新城的中心節(jié)點(diǎn)位于東側(cè)，但灃東新城的高核密度區(qū)域強(qiáng)度較低，都是受東側(cè)的西安市主城區(qū)吸引的影響。

四、現(xiàn)狀空間布局與規(guī)劃空間布局差異分析

（一）蘭州新區(qū)——片區(qū)級(jí)中心數(shù)量不足。對(duì)比根據(jù)蘭州新區(qū)POI數(shù)據(jù)所做的核密度分析圖與規(guī)劃圖，蘭州新區(qū)現(xiàn)狀與規(guī)劃大體一致，都只有一個(gè)新區(qū)級(jí)中心，且位于機(jī)場(chǎng)東部。另外，核密度分析圖中的兩個(gè)中核密度區(qū)域恰好與西岔鎮(zhèn)和秦川鎮(zhèn)位置重合，蘭州新區(qū)的人口主要集中在中川鎮(zhèn)的東南片區(qū)，秦川鎮(zhèn)的東、西兩側(cè)以及西岔鎮(zhèn)沿河谷呈線狀分布，正好是核密度分析圖中的三處中、高核密度區(qū)域。但不同的是，片區(qū)級(jí)中心應(yīng)該不止核密度分析圖中的兩處中核密度區(qū)域。無(wú)論是按鎮(zhèn)的數(shù)量還是產(chǎn)業(yè)園區(qū)劃分，都應(yīng)該存在其他片區(qū)級(jí)中心，而現(xiàn)因發(fā)展不足導(dǎo)致片區(qū)級(jí)中心數(shù)量較少。

（二）西咸新區(qū)——部分中心存在位置偏差。對(duì)比西咸新區(qū)核密度分析圖和《西咸新區(qū)總體規(guī)劃（2010-2020）》中的公共設(shè)施規(guī)劃圖的新區(qū)級(jí)中心位置，有幾處明顯的差別：（1）涇河新城的高核密度區(qū)域在西北處的涇陽(yáng)縣城，而規(guī)劃圖中的新區(qū)級(jí)中心在靠東一側(cè)，涇陽(yáng)縣城區(qū)域只是一個(gè)片區(qū)級(jí)中心，而東側(cè)實(shí)際只是中核密度區(qū)域；（2）空港新城的高核密度區(qū)域與規(guī)劃中的新區(qū)級(jí)中心大致相同，它將空港新城西側(cè)的片區(qū)級(jí)中心和周圍的組團(tuán)中心都包含在內(nèi)；（3）秦漢新城東西方向跨度較大，它的高核密度區(qū)域在中偏西，而規(guī)劃中的中心在中偏東方向，兩者距離較遠(yuǎn)、跨度較大，甚至在規(guī)劃圖中，秦漢新城的整個(gè)西部靠南邊都是沒(méi)有片區(qū)級(jí)中心或組團(tuán)中心的；（4）灃東新城和灃西新城的高核密度區(qū)與規(guī)劃中的新區(qū)級(jí)中心位置基本一致。

結(jié)語(yǔ)

本文以POI數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，分別對(duì)蘭州新區(qū)與西咸新區(qū)的現(xiàn)狀空間布局進(jìn)行研究并比較分析，較為明確地剖析了各自的現(xiàn)狀空間布局與規(guī)劃空間布局之間存在的差異，得出以下結(jié)論：第一，蘭州新區(qū)與西咸新區(qū)的現(xiàn)狀空間布局與規(guī)劃空間布局大體一致，蘭州新區(qū)是整體式發(fā)展，由于基礎(chǔ)薄弱，呈現(xiàn)一個(gè)主中心區(qū)域；西咸新區(qū)按組團(tuán)式發(fā)展，各新城都獨(dú)自形成一個(gè)新區(qū)級(jí)中心。第二，蘭州新區(qū)或缺少片區(qū)級(jí)中心；西咸新區(qū)的高核密度區(qū)域與規(guī)劃空間布局的新區(qū)級(jí)中心存在幾處偏差。