基于GIS的济南市餐饮垃圾收运路线设计

陈 娟，王新艳，窦颖慧

（济南市环境卫生科学研究所，山东 济南 250023）

1 济南市餐饮垃圾现状调研［1-2］

选择济南市历下区、市中区、槐荫区、天桥区、历城区不同规模的餐馆，所处地理位置有繁忙和一般地带，周边人口密集程度不同。

调查按照每个季度选取1个月统计，共调查4个月的数据，每月调查月就餐人数、日均就餐人数、月餐饮垃圾产生量、日均餐饮垃圾产生量。由于人均餐饮垃圾产生量初值，在预测中是非常关键的数据，但是目前各餐馆数据差别很大，课题组经调查问卷及跟踪调查后，对所得数据进行归纳与整理，得到餐饮垃圾产生量数据。

历下区餐馆调研选择了喜来登大酒店、泉城大酒店、净雅大酒店等大型餐馆和东方肥牛王、邢氏海参等中型餐馆20家。市中区餐馆调研选择了舜耕山庄、顺风肥牛、名优小吃城等大型餐馆和贵友等中型餐馆以及家和渔村小型餐馆18家。槐荫区餐馆调研选择了舜耕国际酒店、桃花源水上人家、济南饭店等大型餐馆和泉西肥牛城等中型餐馆20家。天桥区餐馆调研选择了金荷花园大酒店、天发舜和大酒店、绿色家园家常菜馆等大型餐馆和韶山冲菜馆等中小型餐馆20家。历城区餐馆调研选择了鸿腾三馆、黄台大酒店、环联鲁菜商务酒店等大型餐馆和兴泉饭店等中小型餐馆20家。

调研发现：各区人均日产餐饮垃圾量差别很大，市中区多达3.83 kg，分析原因是少数几家餐饮店产生了人均较多的餐饮垃圾，根据本研究需要，计算日产餐饮垃圾总量时，餐饮垃圾全部计算在内；计算人均产生量时，将大于1倍的数值去掉，计算均值。得到济南市人均餐饮垃圾产生量为0.572 2 kg。各区被调研餐馆餐饮垃圾产生量见图1～5。

2 划分餐饮垃圾收集分区

2.1 经纬度定位

对调研的餐饮点进行经纬度定位，通过ArcGIS软件自带的经纬度与点实体要素显示和计算工具，基本实现点要素空间属性和空间位置的互动耦合。在叠加属性之前，根据软件需要，将实地测得的度、分、秒数据换算成了度的单位，空间点要素计算经纬度时，也将点图层进行配准校正，能够比较理想地显示空间位置。得到济南市5个区的餐饮垃圾调研地点示意，见图6。

2.2 划分泰森多边形

利用泰森多边形原理［3］，进行快速插值和分析地理实体影响区域的解决邻接度问题。通过输入数据层中的点快速插值形成新的多边形，是由所有相邻餐馆连成三角形，作这些三角形各边的垂直平分线，于是每个餐馆周围的若干垂直平分线围成的一个多边形。新生成的泰森多边形具有惟一的属性，每个多边形包含一个输入点，每个多边形内部的任何位置与其相关点的距离都比其他多边形近。

餐饮垃圾的分析运用泰森多边形的原理，具有以下特性：①每个泰森多边形内仅含有一个离散点数据；②泰森多边形内的点到相应离散点的距离最近；③位于泰森多边形边上的点到其两边的离散点的距离相等。

根据泰森多边形原理，将现有的98个餐饮垃圾收运点进行分区，得到98个区域，根据所分区域进行收集，见图7。

2.3 划分收运分区

根据济南市餐饮点划分的泰森多边形，结合餐饮点日产生的餐饮垃圾质量，将相近的多边形合并，得到20个收运分区，见图8，收运时，可以将每个区域根据每日运输车次设置5 t餐饮垃圾收集车。此方法不仅考虑到了区域相近的原则，还考虑到了相近区域日常餐饮垃圾的数量。

3 运输路线设计

在ArcGIS中，可以通过成本距离加权和最短路径分析2种方式确定运输路线。成本距离加权函数可以获取栅格数据中每一单元到距离最近、成本最低的最少累加成本，成本可以是金钱、时间或者其他含义。最短距离路径分析是指从某一目标点到另一目标点的最短路径，是应用成本距离加权函数操作生成的方向和距离栅格数据。最短路径分析主要是实现从一个目标点到另一个目标点之间的最短路径、最低成本路径分析。济南市餐饮垃圾收运路线见图9。

4 结论

在对济南市餐饮垃圾运输路线设计过程中，构建了济南市餐饮垃圾空间系统与属性系统，此设计扩大了济南市城市环卫管理信息系统内容，并首次实现济南市餐饮垃圾运输路线的设计，为济南市即将开展的餐饮垃圾收运提供科学依据。由于调研能力有限，收运路线不全面，在调研过程中，从管理部门取得餐饮垃圾产生量的数据很难，实地调研得到的数据具有一定的偶然性，因此所得结果可能存在一定误差。建议有关部门对各种餐饮垃圾产生量进行全面的连续监测和统计。

［1］聂永丰.三废处理工程技术手册固体废物卷［M］.北京：化学工业出版，2000.

［2］任连海.城市典型固体废弃物资源化工程［M］.北京：化学工业出版社，2009.

［3］欧阳霞辉.ArcGIS地理信息系统大全［M］.北京：科学出版社，2010.