基于电子地图兴趣点的城乡边缘带识别方法——以银川市为例

郑美艳，李颉

（宁夏大学资源环境学院）

1 引言

城乡边缘带位于城市与乡村的中间地带，在土地利用、人口和经济等方面具有明显的城乡过渡性[1]。随着我国经济的不断发展，城市承载的生态压力日益增加。城乡边缘带是紧邻核心城区的地带，是疏解城市问题的重要地带，与智慧城市建设中的城市发展问题息息相关，其实际范围的界定是城乡问题研究的前提。

我国对城乡边缘带的研究始于1988年，广州市规划局根据城市发展、居住和交通因素划定出城乡边缘带[2]。目前，国内外学者在城乡边缘带的空间识别上已有很多研究，并基于不同的角度提出了许多城乡边缘带的界定方法，如断裂点法[3]、土地利用程度法[4]和突变检测法[5]等。

POI（Point of Interest）数据是一类重要的地理空间大数据，在数据时效性和获取成本方面，相较于社会经济统计数据与遥感数据有一定的优越性。POI信息丰富准确且更新及时，对区域社会经济情况具有良好的代表性。相关研究表明，POI密度的空间分布差异反映了不同区域的发展水平[6]。论文基于2016年银川市POI数据，对银川市城乡边缘带进行空间识别。

2 研究区域与研究方法

2.1 研究区域概况

银川市位于北纬37°29′～ 38°53′，东经105°49′～ 106°53′，下辖兴庆、金风、西夏3区，永宁、贺兰2县及灵武1市，全市面积共计9555.38km2。银川属温带大陆性气候，地势平坦开阔，土地肥沃，水利资源丰富，日照充足，其区域概况如图1所示。

2.2 基本原理

POI与城市活动具有极强的关联性，可以在空间中动态反映城市结构[7]。城市建成区由于社会经济活动最活跃，是POI聚集程度最密集的区域，而城乡边缘带的社会经济活跃度小于城市而大于乡村，POI聚集程度表现为居中水平，可以作为城乡边缘带空间识别的依据。

图1 银川市区域概况

POI各类别数据反映了不同方面的社会经济情况，因此，选取全类别POI数据进行研究。非参数估计是概率密度估计的有效手段，最常用的是核密度估计方法，其被广泛应用于地理学中的商业和就业空间布局分析等方面。区3个区域等级。将上述分析结果结合遥感影像数据合并为高、中、低3类，分别代表城市核心区、城乡边缘带与城市影像区。最后，在ArcMap中以分析结果的边界为基础，忽略远离城市核心区域离散的“城市边缘带”提取结果，参照影像图，实现银川市城乡边缘带的识别，其提取结果如图2所示。

3.1 数据及数据处理

此次研究采用的数据源包括银川市2016年的Landsat8 OLI影像、百度地图POI数据、行政区划图以及相关统计资料。对遥感图像的处理包括影像的预处理、遥感影像分类和分类后处理等方面。

3.2 银川市边缘带提取

建立POI概率密度的空间分布，在ArcMap中对全类别POI点数据的质量密度进行估计，将分析结果通过自然断点法分为9类。借鉴洛斯乌姆区域城市模式，按照POI值的大小将城市划分为城市核心区、城乡边缘带以及城市影响

3 银川市城乡边缘带识别

图2 边缘带提取结果

4 结论

通过2016年银川市的POI数据，完成对银川市城市边缘带在空间上的识别，得出的结论主要有：①结合统计资料验证，通过POI数据可以很好地对城市边缘带进行空间识别，截至2016年，银川市具有2个城市核心区域，分别位于银川市与灵武市东塔镇；②位于银川市3区的核心城区空间分布具有明显的不连续性，表明银川市前期的城市扩张模式为填充式；③银川市的城市结构属于双中心“子母型”结构，同时在宁东镇有较强的发展潜力,未来银川市的城市结构有“三中心”的发展趋势；④通过此次研究中提取城乡边缘带的方法，可以开发出实时调用百度POI数据进行城乡边缘带空间识别的方法，实现对城乡边缘带的动态识别，为智慧城市建设提供实时的基础数据。