基于GIS的菏泽机场建设可达性分析①

摘 要：由于经济的快速增长，机场建设对当地经济发展起着重要的作用。本文以菏泽市及其周边15个市为分析单元，在ArcGIS10.0平台下进行数据预处理、可达性成本计算、区域可达性布局相关分析，从交通地理方面分析菏泽市在2030年建设机场的可能性。结果如下：（1）菏泽机场通达性1 h范围与已有机场通达性1 h范围重复区域仅为菏泽机场通达性1 h范围的36.3%。（2）菏泽潜在最小市场覆盖33个县，潜在旅客量超过950万人。故提出菏泽市可优先考虑建设通用机场，为我国县级尺度通用机场建设规划提供参考。

关键词：可达性分析 机场建设 通用机场 菏泽市

中图分类号：TU985.12 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）07（c）-0027-02

交通网络是发展城市网络体系的物质前提，是推动城市经济发展的重要因素。可达性是指利用一种特定的交通系统从某一给定区位到达活动地点的便利程度[1]，体现当地交通发展程度。Hansen在1959年首次提出了可达性概念，将其定义为交通网络中各节点相互作用的机会大小[2]，之后Kwan[3]将可达性分为个体可达性和地方可达性两类，前者反映个人生活质量的指标，后者是指所有人口容易到达某地方所特有的属性。我国学者近些年来在可达性分析上也做了深入研究，金凤君等利用可达性研究了中国20世纪的铁路扩展及其可达性，衡量中国铁路现状[4]，张莉等从不同的道路等级分析了陆路交通的可达性[5]。

菏泽市在山东西南部，是山东省发展落后的几个城市之一。而《菏泽市建设成为鲁苏豫皖四省交界地区科学发展高地的战略研究》出台后，交通枢纽成为菏泽市未来规划目标。本文通过对通用机场的可达性分析，直观的体现当地交通网络现状，对菏泽市未来机场交通布局提供建议。

1 数据来源与研究方法

1.1 数据来源

空间行政边界矢量数据来自1∶400万中国基础地理信息数据。道路数据来自国家基础信息中心提供的1∶500万数字地理底图公路数据集、铁路数据集。

1.2 研究区域范围与概况

研究区域以菏泽市为中心，包括郑州市等15个周边的城市（如图1）。京九铁路与新兖铁路在菏泽“十”字交汇；四条国道和14条省道在境内通过，和境内六条高速形成以菏泽城区为中心的“米”字型高速公路网。研究区现有机场包括郑州新郑国际机场、济南机场、济宁机场和邯郸机场。由于本次研究为2030年的菏泽机场规划，根据《菏泽十二五公路水运交通规划书》，增加济祁高速、德商高速、荷鱼高速和东荷高速四条高速公路和城际高铁开河线和济茂线。如图1所示。

1.3 研究方法

文章中采用ArcGIS栅格分析和可达性分析技术，基于国道、铁路等不同交通类型时间成本不同进行可达性分析，综合评价以菏泽市为中心的16个城市的机场可达性分析，建立当地交通空间格局现状。

机场可达性研究是依据交通网络数据，依据一定范围内，任意位置到达机场所需最少时间，并将具有相同位置覆盖的范围划分为机场可服务区。在此基础上选择某一阈值作为临界点，小于该阈值的点就在服务区里。根据民航局调查显示，距离机场50～100 km范围内的旅客对到达机场的便捷程度感觉良好，同时也将到达机场1.5 h以内交通旅行所覆盖的范围划定为服务范围。

1.3.1 栅格分析时间成本

以ArcGIS Desktop10.0为操作平台，将地理底图公路数据集、铁路数据集转化为Shapefile格式，并为所有数据赋予投影。考虑到县级分析的尺度需求，将栅格分析采取的大小设定为500 m。

不同地表类型具有不同的通勤方式和出行速度，考虑到省级尺度，本文依据地表类型将出行方式划分为铁路出行、公路出行和步行出行，根据成本值的定义公式：

因为在计算中我们所使用的成本栅格图为500 m格网。网格的数值是我们定的成本值，为每行进10 km所需要的分钟，所以每分钟相当于的成本为每分钟能够经过网格上的成本之和。以道路来计算，每分钟行进1 km，经过网格2个，分辨率为500 m，则成本为2×10×500=10000。所以分钟数=成本值÷10000。

根据公路数据和铁路数据属性表中的代码，在国家基础地理信息分类与代码中查询确定不同等级的交通线路的建成速度，如表1所示。

2 结果和讨论

图2是根据距离可达性和时间可达性对冀鲁豫地区已有机场可达性进行分析，由于地面交通网络的影响，使得机场规则的空间辐射范围沿着铁路、公里延伸的方向发生变形而延长影响范围。速度赋值的变化，使距离也随之发生变化，可见时间可达性的考虑更加合理，更能反映综合交通网络对机场可达性的影响。

据此本文定义的交通可达性为，在县级评价尺度上，距离可达性划定30 km、60 km、90 km和120 km，时间可达性划定0.5和1.0 h的到达最近机场可达性范围。

2.1 基于可达性的潜在旅客范围分析

利用ArcGIS分析模块：如图3按如下将菏泽机场潜在旅客范围求出，进一步利用Tabulate Area工具统计出目标区域面积。

从范围分析中可知：菏泽机场通达性1 h范围与已有机场通达性1 h范围重复区域为菏泽机场通达性1 h范围的36.3%。从距离可达性分析中可知：菏泽机场通达性2 km范围与已有机场通达性2 km范围重复区域为菏泽机场通达性2 km范围的90%。

2.2 基于可达性的潜在旅客人数分析

利用ARCGIS对菏泽机场潜在最小市场进行按县区的分割，并统计各县区潜在最小市场面积，并利用2004年各县区人口总量，在EXCEL中利用趋势线进行人口总数预估，得表2。

潜在旅客总人数总计9531759人。从覆盖人数分析中可知：菏泽潜在最小市场覆盖33个县（计算人口仅选取面积大于1 km2的县），潜在旅客量超过950万人。综上，菏泽市应该建设机场。

3 结论

（1）菏泽机场通达性1 h范围与已有机场通达性1 h范围重复区域为菏泽机场通达性1 h范围的36.3%。菏泽机场通达性2 km范围与已有机场通达性2 km范围重复区域为菏泽机场通达性2 km范围的90%。

（2）潜在旅客总人数总计9531759人。从覆盖人数分析中可知：菏泽潜在最小市场覆盖33个县（计算人口仅选取面积大于1 km2的县），潜在旅客量超过950万人。

（3）菏泽应该建机场，对山东省的交通体系有很大影响。山东省东部沿海地区的城市发展很好，但是内陆部分山东省西南部几个城市发展较为落后。交通方面机场，铁路等很多集中在山东省东部地区，建立的菏泽机场后，促进了山东省西南部发展，并加强与其他省市的联系。

参考文献

[1]Morris，M.，Dumble，L.，Wigan， R.，Accessibility in dicatorsfortran-sportplanning[J].Transportation Research，1978，13：91-109.

[2]Hansen，G.，How accessibility shapes land use[J].Journal of the American Institute of Planners，1959，25：73-76.

[3]Kwan，P.，Murray，T.，Recent advancesinaccessibilityresearch： Representation，methodology andapplications [J].GeographicalSystems， 2003，5：129-138.

[4]金凤君，王姣娥.20世纪中国铁路网扩展及其空间通达性[J].地理学报，2004， 59（2）：293-302.

[5]张莉，陆玉麒.基于陆路交通网的区域可达性评价—— 以长江三角洲为例[J].地理学报，2006，61（12）：1235-1246.