基于ArcGIS缓冲叠加功能的超市选址研究

张露，杨永国

(中国矿业大学资源与地球科学学院，江苏徐州 221116)

基于ArcGIS缓冲叠加功能的超市选址研究

张露∗，杨永国

(中国矿业大学资源与地球科学学院，江苏徐州 221116)

超市所处的地理位置，对于超市的经营状况起到十分重要的作用，因此对超市选址进行研究具有重要意义。本文采用ArcGIS缓冲区分析和叠加分析功能对超市选址进行研究。从超市选址的主要影响因素出发，分别对淮安市淮海街道人口中心、交通线路以及已有超市位置进行缓冲分析，得到人口密度分布图、交通便利缓冲图以及已有超市竞争范围图，然后将这三幅图进行综合叠加分析，得到超市选址的理想范围。结果表明，ArcGIS缓冲区分析和叠加分析可以为超市的选址提供参考，具有一定的实用价值。

ArcGIS；超市选址；缓冲区分析；叠加分析

1 引 言

在零售企业的整个生命周期里，选址是非常重要的一个环节。国外把零售业称为“选址的产业”，由此可见选址的重要性。超市选址是指以超市所经营的内容为基础，在现实条件的制约下，根据对超市经营成败有重要影响的各关键要素的比较结果来选择一个最理想的经营场所的过程[1]。超市选址过程实际上是对各关键要素的比较过程。超市选址经过多年的探索，由最初的普遍占据商业繁华区向多元化发展，出现了填补商业真空地带、依托城市主要休闲活动场所、以自身为中心向复合化发展的三种趋势[2]。地理信息系统(GIS)是一种决策支持系统，具有强大的空间分析功能[3]。随着GIS技术在诸多领域的广泛应用，特别是GIS的空间分析非常适合于城市规划工作，为城市规划研究提供了有力的空间数据分析处理手段，实现了定性分析与定量研究的结合。本文将主要以ArcGIS的缓冲区分析和叠加分析这两种功能进行超市选址研究。

2 数据源和研究方法

2.1 数据来源

本论文以淮安市淮海街道附近作为研究对象，由于所研究地区地势平坦，所以不考虑地势地形影响因素，主要考虑人文因素。

论文采取的数据是淮安市统计局年鉴，淮安市区划图，首先进行数据处理，利用ArcGIS 9.2数字化淮安地图，标注各单位和交通路线位置，并添加属性值，然后进行缓冲分析和叠加分析，最后得出结论。

2.2 缓冲区分析

缓冲区分析是指为了识别某地理实体或空间物体对其周围的邻近性或影响度而在其周围建立的一定范围的区域[4]。从数学的角度看，缓冲区分析的基本思想是给定一个空间对象或集合，确定它们的邻域，邻域的大小由邻域半径R决定。缓冲区生成有三种类型，一是基于点要素的缓冲区，通常以点为圆心、以一定距离为半径的圆；二是基于线要素的缓冲区，通常是以线为中心轴线，距中心轴线一定距离的平行条带多边形；三是基于面要素多边形边界的缓冲区，向外或向内扩展一定距离以生成新的多边形。

2.3 叠加分析

所谓叠加分析，就是将包含感兴趣的空间要素对象的多个数据层进行叠加，产生一个新的要素图层[5]。叠加分析的目标是分析在空间位置上有一定关联的空间对象的空间特征和专属属性之间的相互关系。多层数据的叠加分析，不仅仅产生了新的空间关系，还可以产生新的属性特征关系，能够发现多层数据间的相互差异、联系和变化等特征。GIS中的叠加分析包括基于矢量数据的叠加分析和基于栅格数据的叠加分析两大类。根据叠加对象图形特征的不同，分为点与多边形的叠加、线与多边形的叠加和多边形与多边形的叠加三种类型。

2.4 超市选址因素分析

对于超市而言，其所处的位置和布局直接决定了其销售收入的高低和商圈的大小，而且也影响到超市的市场地位和形象，影响零售活动的开展。

研究表明超市的区位选择与人口的密度正相关，人口密度大的地域超市选址的概率就大，而从消费能力来讲人口高度密集的中心城区与城郊相比，超市在中心城区选址的概率更大[6]。消费者克服空间距离的作用所要付出的空间费用或时间费用是决定消费者选择超市的一个重要因素。一般随着距超市距离的增加，在该超市购买的人数会减少，特别是日常生活用品表现得更为明显，因此超市多在交通可达性好的地点布局。超市之间的相互竞争，对超市的经营也有直接的影响。综上所述，超市选址的主要影响因素可以概括为三个方面:人口因素、交通因素、竞争因素。

3 方法实现及结果分析

3.1 人口因素分析

人口因素对超市选址的影响主要表现在以下几个方面:人口规模、人口年龄性别、流动人口、人口的教育文化水平和职业构成、家庭规模与结构。由于数据资料的缺少，本文仅从人口密度和流动人口因素进行分析。

(1)人口密度

人口密度是指单位土地面积上所拥有的人口数，其单位为“人数/km2”，是反映人口地理分布的一个基本指标，说明每平方千米容纳的人口数量。传统的人口密度计算方法认为区域内的人口密度是均匀分布的，其密度是通过任意区域(行政区域或人口普查小区)的人口数和面积计算出来的。

利用ArcGIS数字化淮海街道边界图和淮海街道内居住区分布图，以及主要干道图、次要干道图和主要交叉口图，然后分别对街道边界图和居住区图进行栅格化:SpatialAnalyst→Convert→Features to Raster进行参数设置得到街道边界和居住区栅格图。通过栅格后的边界图和居住区图可以获得淮海街道的边界面积和各个居住区的面积，由第五次人口普查数据得知淮海街道的面积和人口，根据这一数据和人口密度的计算公式:人口/面积，利用ArcGIS的计算功能获得各居住区的人口密度。以各居住区的几何中心为人口密度的中心，绘制淮海街道居住区人口中心图，利用ArcGIS的绘制密度图功能:Spatial Analyst✍Density，进行参数设置，形成人口中心图。

(2)主要流动人口区

超市选址时要尽量靠近机关单位、学校、宾馆、车站。由于这类地段人口密度大，且距离较近，顾客购物省时省力。超市地址如选在这类地段，会对顾客有较大吸引力。

闾常鑫(2004)在基于GIS的超市选址的规划研究中表明在机关单位、学校、宾馆、车站附近的500 m范围为超市选址较优的区域。利用ArcGIS的缓冲区分析功能(欧几里得距离)对机关单位、学校、宾馆、车站进行500米缓冲区分析:ArcToolBOX→Spatial Analyst→Distance→Euclidean Distance，进行参数设置，得到大范围缓冲图；运用空间分析的栅格计算器(Spatial Analyst→Raster Calculator)计算出500 m以内的区域。得到机关单位、学校、宾馆、车站500 m缓冲图。

(3)人口因素结果图

将人口密度图与机关单位、学校、宾馆、车站500 m缓冲图进行叠加分析。运用空间分析的栅格计算器计算人口密度图与机关单位、学校、宾馆、车站500 m缓冲图相交的区域，Spatial Analyst→Raster Calculator，进行参数设置，得到超市选址人口较优图，如图1所示。从图中可以看出颜色越深越适宜超市选址。

图1 人口较优图

3.2 交通因素分析

大型零售商场的分布及现状营业额与其邻近主要干道、次要干道及干道交叉口之间有较大的相关性，研究发现大型零售商店一般靠近交通干道和交通干道交叉口。

利用已绘制的主要干道图、次要干道图和主要交叉口图。根据传统的超市选址分析所得结论:主要干道两侧250 m，次要道路150 m以及主要交叉口周围800 m范围为交通较便捷区域进行缓冲区分析。

(1)交通路线及交叉口空间分析

利用ArcGIS的缓冲区分析功能(欧几里得距离)对主要干道进行250 m缓冲区分析:ArcToolBOX→Spatial Analyst→Distance→Euclidean Distance，进行参数设置得到大范围缓冲图；运用空间分析的栅格计算器计算得到主干道路250 m缓冲图。同法得到次要干道路150 m缓冲图和交叉路口800 m缓冲图。

(2)交通因素结果图

将主要干道250 m缓冲图、次要干道150 m缓冲图与交叉路口800 m缓冲图进行叠加分析。运用空间分析的栅格计算器计算三者相交的区域，Spatial Analyst→Raster Calculator，进行参数设置，得到超市选址交通较优图，如图2所示，从图中可以看出蓝色区域为交通较便利的区域。

图2 交通较优图

3.3 竞争因素分析

区域内的大型百货商店、大型综合超市以及日用品批发(或零售)市场等会产生直接的竞争，对吸引人群产生不利的影响，所以超市选址必须在已有超市的一定辐射范围之外，一般为1 200 m范围外比较合适。

通过ArcGIS进行数字化，获得已有超市分布图。利用ArcGIS的缓冲区分析功能(欧几里得距离)对已有超市进行1 200 m缓冲区分析:ArcToolBOX→Spatial Analyst→Distance→Euclidean Distance，进行参数设置得到大范围缓冲图；运用空间分析的栅格计算器计算得到在已有超市1 200 m辐射范围缓冲图，如图3所示，浅绿色区域为适宜范围。

图3 已有超市辐射范围外缓冲图

3.4 综合叠加分析

将超市选址人口较优图、超市选址交通较优图与已有超市辐射范围外缓冲图进行叠加分析。运用空间分析的栅格计算器计算三者相交的区域，Spatial Analyst→Raster Calculator，进行参数设置，得到超市选址理想范围图，如图4所示。从图中可以看出圆圈圈出的黄色多边形部分为适宜选址的区域。

图4 超市理想选址图

3.5 结果分析

通过人口、交通、竞争三大超市选址影响因素的研究，最后从图中可以看出超市的理想地点位于大治路和北京北路附近以及健康西路和淮航路附近。而在大治路和北京北路附近，正好新开了一家苏果超市，验证了以上结论的得出。

从图中我们可以看出:

(1)超市选址的理想地点分布在交通发达的地区，即交叉路口的周围地带。理想区域分布在北京北路和大治路的交叉路口、健康西路和淮航路的交叉路口，交通比较便利。

(2)超市选址的理想地点分布在人口规模比较大的地区，即分布在学校、酒店、机关单位、汽车站、居民区附近，靠近人群聚集地和人口居住稠密区。大治路、淮航路附近从人口密度图中可以看出人口密度比较大，人口流量大。

(3)超市选址的理想地点分布在已有超市的辐射范围之外，与已有超市:时代超市、沃尔玛超市、苏果超市、易初莲花超市、农工商超市有一定的距离，这样不易产生恶性竞争，有利于超市的更好经营。

4 结 论

论文利用ArcGIS的缓冲区和叠加功能对超市的选址进行了研究，综合考虑了超市选址的人口因素，交通因素和竞争因素，获得了超市选址范围图，本文的超市选址结果具有一定的实用价值，可以为商家在淮安开设超市提供参考作用，对淮安超市的发展具有一定的现实作用。

但是由于选址是一个系统性问题，而且不同超市对于选址所侧重的要求不同，因此对于具体的选址方案要求也有所不同，需要考虑的因素还有很多，需要获取更多的数据，通过人机智能交互进行决策，并进行实地考察，作出最终决定。

[1] 方志远，彭顺丰，彭韬.超市选址量化方法探析[J].中山大学管理学院，2005(4):95～99

[2] 付悦.中国超市选址及发展趋势[J].山西建筑，2004，30 (21):18～19

[3] 祁向前.GIS空间分析功能在超市选址中的应用[J].测绘科学，2008，33(6):223～225

[4] 冯花平，廉文娟.求缓冲区的算法[J].山东科技大学学报，2005，24(3):57～60

[5] 黎夏，刘凯.GIS与空间分析原理与方法[M].北京:科学出版社，2006:56～63

[6] 闾常鑫.基于GIS的超市选址规划研究[D].西安建筑科技大学硕士论文，2004:1～88

Location Selecting Research for Supermarket Based on ArcGIS Buffer Analysis and Overlay Analysis Functions

Zhang Lu，Yang YongGuo
(School of Resources and Earth Sciences，China University of Mining and Technology，Xuzhou 221116，China)

Geographic location of supermarkets plays a very important role to the operating conditions，so it is important to study location selection of supermarkets.Using buffer and overlay analysis in ArcGIS，this paper studied supermarkets location selection.From the main factors，this paper analyzed population centers，transportation routes and the existing supermarkets location of Huaihai street in Huaian city respectively，then obtained three maps，such as population density distribution map，buffered transportation map and existed supermarkets competition areal map，and then used overlay analysis to acquire the ideal location of the supermarkets.The results showed that buffer and overlay analysis in ArcGIS can provide a reference for the supermarkets site selection，and had some practical values.

ArcGIS；Supermarket sitting；buffer analysis；overlay analysis

1672－8262(2011)01－45－04

P208

B

2010—05—29

张露(1985—)，女，硕士研究生，研究向为地理信息系统应用。