基于M2FCA的空间可达性度量研究

钮小坤

摘 要：传统的两步移动搜索法（two-step FCA method）用二分法处理距离和时间阻力，距离小于阈值范围的任意点都有同等的可达性，忽略了距离因子的不同带来的差异性。本文对北京市城八区消防空间可达性度量研究中，在两步移动搜索法（2FCA）和重力引力模型的基础上提出了改进的两步移动搜索法（modified two-step FCA method M2FCA），考虑了空间阈值范围内各需求的消防空间可达性在交通距离上的影响。结果证明：改进后的方法可以揭示

较大区域内更详细的空间分布差异性，较为准确合理地度量消防空间可达性，准确揭示人们实际所能获取的消防服务能力，判定消防服务缺失地区，为政府相关部门进行规划选址提供依据。

关键词：空间可达性；两步移动搜索法；GIS；北京；消防

一、引言

可达性也叫便捷度，是指从给定地点到其他地方工作、购物、娱乐、就医或办事的方便程度。结合GIS技术，空间可达性已用于社区服务设施（医院、诊所、学校、加油站）的区位确定， 评价不同群体对于特定社会服务的接近程度是否公平。在国外，美国教授Fahui Wang和Rosero-Bixby Luis等人利用GIS手段研究了某地区医疗设施的空间可达性，对某些地区的医疗设施的分布状况进行评价；2002年，联合国教科文组织在南非开展学校对学生的可接近程度调查时，也采用了GIS技术。Shen G运用GIS和空间分析功能进行了房产开发的社区服务空间可达性分析；Harvey还将GIS应用于交通规划可达性分析中；王远飞利用GIS和Voronoi图对医疗卫生设施的可达性进行分析。在上述方面研究者利用GIS的空间分析手段来分析设施供需是否平衡，不同程度的服务可达性通过GIS空间分析很直观地以图形的形式展现出来。本文将传统的两步移动搜索法进行了改进，更为详细准确地度量消防空间可达性。

二、改进的两步移动搜索法

传统的计算可达性的方法有很多，各种方法都要考虑交通成本，目标点的空间分布、吸引力等因素，主要包括距离法、等值线法、引力模型法、潜能模型法、两步移动搜索法等。

两步移动搜索法的缺点在于视在极限出行距离范围内各需求点的可达性为等同的，忽视了不同需求点实际得到的消防空间可达性之间的差异性；用改进后的两步移动搜索法研究消防问题时，在划分极限出行距离（d0）后，只在极限出行距离范围内进行讨论，而不对其进行分级处理，同时考虑了极限出行距离范围内需求点与消防队之间的交通距离的影响，从而准确区分出不同需求点消防空间可达性之间的差异性。改进后的两步移动搜索法实际上是两步移动搜索法和引力法的结合。我们用两步引动搜索法公式和引力法公式相结合获取改进后的模型公式如图1：

图1改进模型获取过程

三、基于M2FCA的北京市消防空间可达性度量

1.研究区域与数据准备

（1）研究区域

本研究区为北京城八区，由130多个街道（乡）组成，城八区地处北京中心位置，包含众多商业区t 历史文化古迹，人流量大，人口密集程度大，必要的消防保障是必须的。由于朝阳区的首都机场与城八区不相邻，考虑到消防就近原则，在本文中研究其空间可达性不符合实际，因此我们对其不做研究。

（1）利用网络分析功能计算需求点与消防队两两之间的路网距离，获取极限距离在d0范围数据，并计算需求点的对消防队的需求Ti=Pkd。

（2）按照消防队位置汇总Ti，A=[][je（dü≤d0）]，并计算获得消防队位置初始的服务能力表，接下来计算消防队对每个需求点的服务能力Rj。

（3）按照需求点汇总R值，得到每个需求点对应的消防空间可达性值A=[][je（dü≤d0）]。

（4）用空间分析模块进行反距离插值，然后进行重分类，获得结果图（图3）。

图3 两步移动搜索法可达性结果图