基于地理国情数据的农村公路交通网络评价分析<br/>——以彰武县为例

基于地理国情数据的农村公路交通网络评价分析
——以彰武县为例

2020-07-02周小迦

经纬天地 2020年1期

周小迦

（辽宁省测绘产品质量监督检验站，辽宁沈阳 110034）

0.引言

交通运输是国民经济重要的基础产业，交通网络始终与经济空间结构紧密相连，是区域经济发展和空间扩展的主要力量[1]。基于地理国情数据构建交通网络评价分析相关指数，不仅可对地理条件进行全面统计分析，而且具有重要的理论价值，能够进一步确定我国不同区域的交通服务水平，对促进区域经济协调以及城镇发展具有重要的现实意义。

目前，国内外学者对于交通网络的研究与关注度大多为国省道等干线公路网，以及对城市交通网络研究，而对于农村公路的研究较为薄弱[2-4]。本文从乡村振兴战略、精准扶贫政策的角度出发，对区域农村公路进行细化分析，建立农村公路交通网络通达率、铺装率、连通率、通畅率等相关评价指标体系，并采用熵值法来确定指标体系中各个指标的权重，并计算各个评价指数，反映城镇农村公路现状。

1.研究区与数据源

1.1 研究区概况

彰武县隶属于辽宁省阜新市，地处辽宁省西北部，科尔沁沙地南部，东连康平、法库两县，南接新民市，西隔绕阳河与阜新蒙古族自治县相邻，北依内蒙古自治区通辽市的库伦旗和科尔沁左翼后旗，全境呈枫叶形，东西长87.5公里，南北宽79公里，总面积3641平方公里。

彰武县交通方式以公路交通为主。截至2017年7月，彰武县公路总里程2751.24公里。其中三条国道，分别为京沈线、丹霍线和开奈线；省道为柏哈线和法盘县两条；县道6条，为大韩线、彰梁线、两兵线、建碱线、中高线和彰哈线；乡道76条，村道585条，构成了一个四通八达的公路交通网络。

1.2 数据源

数据源包括基础性地理国情监测数据的地理国情要素成果、辽宁省交通厅农村公路基础数据以及其他专题补充数据。利用以上数据进行交通网络数据库建库，分为路网数据库和专题数据库两个子库。其中，路网数据库要素包括存储乡道道路编码等的空间属性数据，包括从地理国情要素中LRDL与LVLL要素类中提取的相关农村公路数据，以矢量形式存储。专题数据库主要包括从地理国情要素BUCP、BOUP7与补充数据中提取的居民点（镇政府、行政村、自然村）、BOUA5与BOUA6行政区划数据（县级境界、乡级境界）和其他包括区域人口数在内统计专题数据四个要素数据集，其中要素以矢量形式存储。

2.评价指标体系构建

要进行农村公路交通网络评价分析，首先就需要有一些能够科学、全面地描述交通网络的根据，这就是交通网络评价的指标体系。评价指标体系的构建，在整个评价过程中起着至关重要的作用。指标体系构建应遵循科学性、层次性、适用性以及定量与定性相结合等原则[5]。本文根据地理国情数据采集范围，对相关的农村公路交通指标进行分析和筛选，并对原有属性进行调整和补充，构建出基于地理国情数据的农村公路交通网络评价指标体系（如图1所示）：

2.1 评价指标内容

通达率是指在农村公路的500米缓冲区范围内行政村（自然村）之间相互连通数量与行政村（自然村）总数的比值。通过行政村通达率和自然村通达率两个方面来描述交通网络连通的效率，反映农村道路的连通性以及交通网络的通达程度。铺装率为指铺筑沥青或水泥路面的农村道路长度与区域农村道路总长度的比值。连通率为相邻的行政村（自然村）之间有连通的农村公路数量与区域内应有农村公路的数量的比值。通畅率为指连接两个相邻行政村（自然村）之间的连通农村公路的铺装路面长度与区域内农村道路总长度的比值。通达率、铺装率、连通率、通畅率值越大，则表明该行政村（自然村）的农村公路交通网络发达程度越高，人们出行的条件越便利。

2.2 评价模型的建立

本文采用熵值法来计算出农村公路区域交通网络指标体系中各个指标的权重，熵值法可以用于评价多种不确定的指标体系，从而进行客观、全面综合评价，在区域经济发展和公路网的横向比较方面的适用性很高。因此可以利用熵值法这一特点，开展农村公路交通网络区域经济适应性评价研究[6]。具体计算过程如下：

2.2.1 标准化

假设有m个样本量，有n个指标，建立相应的指标评价模型，可以得到指标评价过程的初始矩阵为：

首先，应对指标体系中的各个指标无量纲化处理。在对每个指标xij在进行无量纲化处理后，应为统一单位的[0,1]区间内的数值。其中，正向指标与逆向指标的计算方法，可运用如下数学表达式展示：

其中：xij是系统中第i个样本的第j个指标计算结果值，（i=1,2,3...,m；j=1,2,3...,n）；是对 xij进行无量纲化处理后的标准化值。

2.2.2 指标权重的计算

其中：yij是系统中第i个样本的第j项指标进行无量纲化处理后得到的标准化值与系统样本中该样本的总量的比值。

2.2.3 熵值ej和价值系数dj的计算

其中：ej是系统中的第j个指标xj的信息熵。k为常数，它与样本量m有关，关系式为：

dj为信息熵价值系数，它可以作为指标体系中的各个指标之间的评价标准。其中，价值系数与差异系数成反比，ej越大，dj越就小。反之，dj则越大，其对应的评价指标的重要程度越高。

2.2.4 指标权重wj计算

2.2.5 样本评价最终值计算

其中，Fij为系统中的第i样本第j项指标所计算出的最终结果值。Fi为系统中样本xi的最终评价结果的得分。其在样本中的重要程度与样本的得分成正比例关系。

2.3 指数分级评估

利用评价模型，对得到指数评价结果进行分析。如果计算所得的结果样本量较多时，则不能直观看出数据结果，利用定量方法无法全面地进行评价。基于此，对结果进行定性的分析，将指标计算几个进行分级评估，能够使评价更加合理。本文选用自然间断点分级法，根据指数计算结果客观的定义数据本身的转折点或自然特征点，运用ArcGIS来对其进行分级评，最终将指数计算结果分为五个等级：高、较高、一般、较低和低，并对评价结果进行可视化展示，突出各区域交通发展现状。

3.交通网络评价分析

3.1 通达率分析

根据彰武县的居民点位信息，运用ArcGIS的缓冲区分析功能，计算出行政村、自然村通达率，计算结果以及通达率指数（如表1所示）。行政村通达率指标权重系数为0.3717；自然村通达率为0.6283。

表1 彰武县通达率及通达率指数计算结果

通过表1得出的指标结果，运用指数评估分级方法，将其分为五个等级，并运用GIS可视化技术对结果进行展示（如图2所示）：

图2 彰武县农村公路通达率水平图

根据农村公路通达率指数的各指标计算结果以及指数分级图由图2可以看出，通达率较高的乡镇有西六家子乡、二道河子乡、两家子镇、丰田乡等，这些乡镇的行政村之间以及自然村之间的交通连通率较高，自然村之间的连通率均在93%以上。通达率指数较低的乡镇有兴隆堡镇和大冷镇，自然村的连通率未达到80%，而平安镇的行政村之间连通率只有75%，总体交通效率排名靠后。

3.2 铺装率分析

根据彰武县现有的乡、村道路面铺装情况，计算铺装率，并根据计算出的权重系数计算铺装率指数（如表2所示）。乡道铺装率权重系数为0.0926；村道铺装率为0.9074。

表2 彰武县铺装率及铺装率指数计算结果

通过表2得出的指标结果，运用指数评估分级方法，将其分为五个等级，并运用GIS可视化技术对结果进行展示（如图3所示）：

图3 彰武县农村公路铺装率水平图

通过表2可知，彰武县各乡镇乡道的铺装率总体较高，有10个乡镇均达到90%以上，其中后新秋镇乡道铺装率达到100%；而村道铺装率总体水平较低，大多为砂石路面，其中西六家子村道铺装率仅为7.69%。其中，兴隆堡镇、双庙镇和大四家子镇等农村公路铺装率指数较高，而相对较低的为西六家子乡、大德乡和冯家镇等。针对这些铺装率较低的乡镇，政府及交通部门应对路面情况进行沥青或水泥的铺装，以方便人们的出行。

3.3 连通率分析

根据彰武县现有农村公路情况，统计行政村、自然村之间连通公路情况，指标计算结果与指数结果（如表3所示）。行政村连通率权重系数为0.4343；自然村连通率为0.5657。

表3 彰武县连通率及连通率指数计算结果

通过表3得出的指标结果，运用指数评估分级方法，将其分为五个等级，并运用GIS可视化技术对结果进行展示（如图4所示）：

图4 彰武县农村公路连通率水平图

通过彰武县农村公路数据进行统计，现有路网的净里程数为1364.374公里，其中，二道河子蒙古乡连通率最高，达到了100%，而低于60%的有两家子镇、兴隆堡镇和章古台镇。在自然村之间连通路中，现有路网的净里程为670.2公里，其中，连通率高于70%的仅有两个乡镇，后新秋镇为71.93%，大四家子镇为70.83%，而冯家镇自然村之间连通率最低，仅为32.14%。