镇域交通优势度评价研究
——以宿松县为例
2020-08-09徐文瑞崔杨林
徐文瑞 ,董 斌 ,2*,方 磊 ,崔杨林,杨 斐
(1.安徽农业大学理学院,合肥230036;2.安徽省智慧城市与地理国情监测重点实验室,合肥230031)
引言
交通运输对区域发展具有引导、支撑和保障能力,是反映区域发展条件优劣的重要指标[1]。经济发展规模的壮大与城市化进程的加快都需要交通设施的有效保障,不断增长的交通运输需求也为交通产业的发展带来便利。对区域交通条件的研究历来也是热点问题,国内学者金凤君首提交通优势度并构建评价模型,分析了全国县域交通优势度的甄别方法。其后多名学者也对交通优势度进行了研究与分析,如蔡安宁等对区域交通优势度的空间格局进行了研究[2-4];黄晓燕等对各自研究区内县域交通优势度与经济发展的关系进行了分析[5-7];杨忍等结合研究区域的交通优势度与城镇化进行了关联研究[8-10]。
综合上述研究成果来看,交通优势度仍然是研究区域发展水平的良好切入点,但是大多数学者还是从较高或中观尺度上来分析研究区域的交通优势度,缺少微观尺度的研究。镇域经济是县域经济的基础,也是推动乡村振兴战略的重要抓手[11],以乡镇尺度来探讨区域交通发展思路,为乡村振兴战略和脱贫攻坚工作打好基础,从而更好的发挥交通运输的基础性、先导性作用。地理国情是基本国情的重要组成部分,是从地理的角度分析、研究和描述国情[12],近年来受到国家和研究学者的不断重视,本文正是利用地理国情数据的精确性和客观性,以交通优势度作为地理国情统计分析应用手段,将地理国情数据转换为可供参考的地理国情信息,实现地理国情普查数据的应用价值。
1 研究区域与数据来源
1.1 研究区概况
宿松县位于安徽省西南部,是安徽省直管县之一,为八百里皖江之首。境内以山地丘陵为主,湖泊面积广阔,北面依靠大别山余脉,南面紧邻长江水岸,地势西北高东南低。宿松县区域地理位置优越,交通便捷,贯穿南北的105国道、横贯东西的沪蓉高速公路、合九铁路、63公里长江黄金水道穿境而过,同时距离周边合肥、武汉、南昌等省会城市的车程均在两小时内。但是县域内交通基础设施建设不均衡,建设等级较低,都在一定程度上制约着宿松县的经济和社会发展。
1.2 数据来源
本文所采用的是2017年的宿松县国情数据库,由安徽省测绘档案资料馆提供。本文研究所涉及的交通道路及其附属设施数据主要是从地理国情要素数据各图层中提取,具体提取数据类型与对应数据矢量图层如表1所示。
表1 提取类型与数据图层对应关系表
2 研究方法
2.1 评价模型构建
交通优势度是一个综合性指数,主要用来衡量某个区域范围内的交通优劣程度,是以定量的手段对区域交通进行定性分析。本文以乡镇为评价单元,立足于镇域研究尺度的实际意义,参考《省级主体功能区划分技术规程》中对交通优势度指标选取的建议[13],结合宿松县交通现状并充分利用地理国情数据的特点,在对指标体系筛选完善后,选取了8个三级指标来构建宿松县交通优势度的评价指标体系(图1)。
2.2 评价指标计算
2.2.1 交通网络密度。交通网络密度反映的是区域交通道路密集的程度,一般以区域内交通线路的总长度和该区域土地面积的绝对比值来表示,其值越大表明此区域交通道路越密集,对区域发展的支撑力度也就越大。在地理国情数据库中,道路数据分为铁路、公路、城市道路和乡村道路四个要素,铁路、城市道路在乡镇尺度研究中不具有普适性故不作考虑,因此本文以宿松县主要公路和乡村道路作为计算交通网络密度的三级指标。同时,利用熵权法计算得出两者权重均为0.5。
故交通网络密度的计算公式为:
其中,D表示为某区域的交通网络密度,Di表示为i类型道路的交通网络密度,Si表示为该区域的国土总面积,Li表示为i类型道路在该区域内部的道路总长度,Wi则为i类型道路相对应的权重值。
2.2.2 交通干线影响度。交通干线影响度反映的是重要交通设施对区域通达性的影响程度,具体是以区域内的铁路、不同级别的道路、港口和机场等重要交通设施的拥有量之和来表示,其值越大表示影响度越高,区域交通条件越好。交通干线比其他交通线路对区域交通贡献的强度要大,是区域交通运输的主动脉和经济发展的重要助力。但是在乡镇尺度下,各乡镇之间的交通距离比较接近,交通选择多以就近原则为主,因此,本文对于宿松县交通干线影响度的测算主要依据铁路、公路、码头的拥有量和相对距离来赋值权重,权重赋值越高则影响越大,其中相对距离的标准参考《地理国情普查基本统计技术规定》中的枢纽15、20、30、50km缓冲区覆盖的行政村个数这一指标[14],如表2所示。
故交通干线影响度的计算公式为:
其中,T表示为该区域的交通干线影响度,Vi、Ti表示为i类交通干线的权重值和统计量。
2.2.3 交通区位优势度。交通区位优势度反映的是区域受核心地区的影响程度及区位优劣,通常采用区域到核心地区的交通距离来表示。距离越近,区位优势度越大,受核心地区的辐射作用就会越强,反之则越弱。本文设定宿松县政府所在地为核心地区,各区域中心为乡镇政府所在地,一般乡镇之间道路通行等级最高是一级公路(如国道、省道等),根据一级公路限速80km/h和通行时间等距0.5h来设定交通距离阈值,同时利用地理国情的交通道路数据进行路网分析来获取最短交通距离,依据权重距离来表示区位优势度,如表3所示。
表2 不同交通设施的权重赋值
表3 不同交通距离的权重值
故交通区位优势度的计算公式为:
其中,A表示为区域i的交通区位优势度,Si、Ui表示为i区域到核心地区最短的交通距离和距离对应的权重值。
2.3 交通优势度指数集成
交通优势度是一个综合性评价指数,在指数集成时必须要进行标准化处理来消除不同量纲的影响。本文采用极差变化法对三个指数进行标准化处理,最终通过将标准化值加权求和的方法得到各乡镇的交通优势度。
标准化处理方法如下:
文中采用熵权法来计算指标权重,熵权法的基本思路是根据指标变异性的大小来确定客观权重,在对指标标准化后计算各指标信息熵,计算公式为:
计算出各个指标的信息熵后计算各指标的权重,计算公式为:
因此交通区位优势度的集成方法为:
其中,Qi为研究区i的交通优势度分别为交通网络密度、交通干线影响度和交通区位优势度的标准化值;α、β、γ为3个指数对应的权重值,同样利用熵权法确定对应权重为0.28、0.54、0.18。
3 结果与分析
3.1 交通网络密度分析
根据相关公式计算指标结果,利用A rcGIS的空间分析和可视化功能,并采用自然断裂点法对网络密度进行分类,最终得到宿松县交通网络密度分布图(图2),图中颜色越深的地方表明交通网络密度越大。
从整体上来看,宿松县交通网络密度呈现由中心城市向南北城市逐渐递减的分布特征,北部乡镇的交通网络密度整体大于南部乡镇的交通网络密度。县域内交通网络密度差异显著,区域之间的差距也较为明显,北部乡镇的密度高且集中,南部乡镇的密度低且分布不均匀;公路和乡村道路较为密集的河塌乡、破凉镇和二郎镇网络密度都较高,形成带状路网密集区域,反映该区域交通设施条件较好,发展潜力也较大。其中,河塌乡交通网络密度最高,邻近县域中心的破凉镇和二郎镇交通网络密度也比较高,下仓镇的网络密度最低。
3.2 交通干线影响度分析
依据交通干线影响度的指数计算方法进行指标统计,对指数计算结果进行分析并采用自然断裂点法对影响度进行分类后得到宿松县交通干线影响度分布图(图3),图中颜色越深的地方表明交通干线影响度越大。
可以看出交通干线影响度明显以孚玉镇为中心向周边辐射并呈现递减趋势;而从其指标统计来源可知影响度主要沿合九铁路、G105国道和G50高速向两边扩散;同时中部的干线影响度要高于南北两部。分析可知宿松县交通干线影响度整体偏低,大多数重要交通干线布局在经济较为发达的区域,以此为中心城市的经济发展提供运输保障;但也有少部分地区干线影响度很低甚至为0,多数为自然地理环境限制了交通建设。
图2 宿松县交通网络密度分布图
图3 宿松县交通干线影响度分布图
孚玉镇作为中心城市交通影响度最高,其次则是凉亭镇、破凉镇和佐坝乡;南部大部分乡镇的干线影响度都较低,而复兴镇受到有黄金水道之称的长江影响,依靠天然优势所以港口码头较多,虽然离中心城市的距离较远,但其干线影响度远高于周边平均水平,凸显特殊地理位置和发展优势。
3.3 交通区位优势度分析
区域中心城市往往对整个区域的发展具有很强的辐射能力和影响力,而与中心城市的距离远近则影响了单个区域的发展潜力。本文以宿松县政府驻地为中心,测算其他乡镇政府与其距离的远近,依据结果将指数正向化并采用自然断裂点法对区位优势度进行分类后得到宿松县交通区位优势度分布图(图4),图中颜色越深的地方表明交通区位优势度越大。
从图中分析可知,宿松县交通区位优势度呈现核心地区向周边辐射的分布特征,南北差异较大,且南部乡镇明显受中心城市的影响力较小。其中,孚玉镇作为县政府驻地,交通区位优势度最高,是宿松县核心城市;破凉镇和五里乡距离孚玉镇较近,其优势度相比其他地区也较高;其他乡镇随着距离核心城市的距离越远,区位优势度也越低,而九成监狱则是宿松县交通区位优势度最低的地方。
3.4 宿松县交通优势度总体情况分析
交通优势度是反映区域交通设施条件优劣程度的综合性指数,文中设定以交通网络密度、交通干线影响度和交通区位优势度的加权求和来计算交通优势度,对结果采用自然断裂点法分类并利用A rcGIS进行可视化表达,同时根据指标阈值高低划分为五个等级,最终得到宿松县交通优势度分布图(图5)和交通优势度统计表(表4),图中颜色越深的地方表明交通优势度越大。
从分布的格局来看,宿松县交通优势度主要呈现中间高南北低的分布格局,中部乡镇的交通优势度明显偏高,北部乡镇的整体优势度较高于南部乡镇,优势度以孚玉镇为核心向周边乡镇递减扩散。其中以孚玉镇的交通优势度最高,达到0.91,主要因为孚玉镇城市道路较为密集,各种交通干线类型和交通枢纽皆有分布,交通便捷,这表明孚玉镇作为宿松县政治经济文化的中心,具有显著的交通优势;下仓镇的优势度则只有0.09,是宿松县交通优势度最低的区域,区域面积较大且水域占比较高,因此公路稀疏,影响度较小,这在一定情况下也是其特殊性质所影响的;五里乡、凉亭镇、二郎镇、河塌乡、长铺镇和佐坝乡作为紧邻孚玉镇的乡镇,优势度达到较高水平;破凉镇区域内路网较为密集,国道省道皆有经过,且距离核心城市的距离较近,发展潜力仅次于孚玉镇,这都从侧面反映出孚玉镇作为核心城市对周边城市的辐射作用。
从空间的格局来看,可依据宿松县交通优势度分布格局将其分为三大空间。其一是以隘口乡、柳坪乡为核心的北部发展区,包括北浴乡、陈汉乡、趾凤乡,该区域多是山区,交通条件较差;其二是以孚玉镇、破凉镇为核心的中部发展区,包括五里乡、凉亭镇、二郎镇、河塌乡、佐坝乡和长铺镇,该区域交通路网密集,干线类型分布均匀,发展潜力较大;其三是以复兴镇为核心的南部发展区,包括千岭乡、下仓镇、九姑乡等剩余乡镇,该区域交通影响度较小且区位距离较远,但区域内水域面积较大,紧邻长江水道,水运交通的发展潜力巨大,利于形成水陆连通、连湖通江的交通枢纽。空间划分的意义是因地制宜的发挥特色,发展优势,从而带动整体的发展。
图4 宿松县交通区位优势度分布图
图5 宿松县交通优势度分布图
表4 宿松县交通优势度统计表
从县域的格局来看,宿松县平均交通优势度为0.42,只达到中等水平;其中优势度高和较高的乡镇数量占比约33%,面积占比接近30%;优势度较低和低的乡镇数量占比接近50%,面积占比超过50%;反映出宿松县整体的交通优势度不高,交通条件还具有很大的发展空间,毕竟宿松县作为一个农业大县,经济发展水平还较为落后,2018年才退出国家贫困县的行列,但作为省直辖市其未来发展潜力值得期待。
4 结语
地理国情数据详实且庞大,客观全面的记录了区域全要素的地理国情信息,为本文研究提供了详细准确的道路数据,我们应该更加重视地理国情数据的应用分析,不断挖掘地理国情数据价值,为我国经济、社会、生态发展提供更强的决策支持。