基于空间句法和网络分析的武汉市城郊休闲农业点空间可达性研究

李小雅，王晓芳，3*，卓蓉蓉，万令轩

(1.华中师范大学城市与环境科学学院，武汉 430079； 2.中国旅游研究院武汉分院，武汉 430079；3.华中师范大学地理过程分析与模拟湖北省重点实验室，武汉 430079)

随着乡村振兴战略政策的有效实施，休闲农业作为一种旅游业与农业交叉的复合型产业近年来发展迅猛.早在2007年武汉市政府就制定了《武汉市都市休闲农业发展规划(2006-2020)》来指导区域的发展.由于休闲农业发展的地域性与差异性，交通的便利程度成为了人们是否愿意出游以及决定人们出游偏好的关键因素.提高休闲农业点空间可达性研究对于提高休闲农业旅游竞争力及提升游客的出游质量具有重要 意义.城郊区域作为休闲农业发展典型的案例区域，其空间可达性水平的提升更是对城市整体发展水平与效率提升的充分证明，是推进乡村振兴战略有效实施的重要纽带，在城市内部的联系与发展中有举足轻重的地位.

可达性一直是旅游发展研究的热点议题，是旅游景点的重要支撑，被广泛应用于众多城市发展与规划方面[1-2]，在旅游景点可达性[3]和区域旅游城市可达性[4]等方面的研究也较多.国内学者对可达性研究主要集中在交通网络可达性评价[5]、交通可达性演化[6]、土地利用[7]、影响效应等[8].空间句法作为可达性研究方法中的一种在交通领域的研究主要应用于对城市道路网络和城市轨道交通等方面[9-10].对句法变量的选取主要是运用连接值、集成度值(全局/局部)等测度兴趣点的全局、局部可达性[10-12]，运用可理解度值测度兴趣点的感知可达性[13]，但在空间上并无明显的区分整体和局部的范围，本文针对武汉市的全局集成度和区域的局部集成度进行研究，即对整体的全局变量与局部的局部变量进行分析，力求对道路网络可达性的测度更加精确.随着城市空间结构的复杂演化，国内学者对城市网络结构空间关联性的研究视角也逐渐多元化[14-16]，部分学者还将可达性与城市空间耦合[17]、与经济联系等[18].而社会网络分析作为空间关联性分析的重要方法，多借助修正引力模型进行研究[19]或与空间句法模型相联系[20]，本文将社会网络分析方法与空间句法模型以及引力模型三者相融合，并将感知可达性作为关联性指标的权重，力求更清晰的反映出休闲农业点间空间相互进入性的强弱及进入性潜力.

通过学者们不断的对理论基础的研究和探索，目前对空间可达性的研究内容不断深入，研究方法不断创新，研究领域不断拓展.在其他学者的研究基础上拟以武汉市城郊休闲农业点为研究对象，构建空间句法模型和空间关联性网络模型，从全局通达性、局部关联性两个方面对武汉市城郊休闲农业点的空间可达性进行分析，补充现有的研究成果，更充分的证明空间句法与网络分析方法应用于空间可达性研究的科学性与实用性.以期对武汉市城郊休闲农业的发展提供参考.

1研究区概况

本文将武汉市三环线以外范围，定义为城郊，共涉及东西湖、黄陂、新洲、江夏、汉南、蔡甸6个区域(图1).并结合《武汉市城市总体规划(2017—2035)》中将武汉市划分了主城区、都市发展区、农业生态发展区三个区域进行研究.武汉市农业资源丰富，依靠主城区和武汉市周边城市的巨大消费市场，近年来城郊休闲农业发展迅猛，截止2016年3月武汉市远城区休闲农业点1 441家[21]，占全市休闲农业和乡村旅游经营主体单位的83.54%.

图1 研究区概况Fig.1 Study area overview

2研究方法与数据来源

2.1研究方法

2.1.1空间句法模型 轴线法是空间句法分割方法之一，用最长且最少的直线来分割整体[6].涉及到的变量值有连接度(connect)、集成度(global integration index/local integration index)、深度值(mean depth)等.本文选用全局集成度来测度武汉市城郊休闲农业点的全局可达性，选用连接值、局部集成度测度武汉市城郊休闲农业点的局部可达性：

(1)

式中，n表示第i条轴线相连的其他轴线数量，即第j个休闲农业点的连接值；Ij表示第j个休闲农业点的局部集成度值；Aj表示休闲农业点局部可达性.

关联性指标叠加[公式(2)]，现有研究普遍把可理解度值作为感知可达性的测定标准[13][公式(3)]，Rj表示第j个休闲农业点在1.2 km内的可理解度值(公共网络布局再好的出发地与目的地也免不了通过步行完成，一般而言，1.2 km以内的出行，步行占绝对优势，选取1.2 km作为步行与非步行临界值)，即休闲农业点的感知可达性，作为局部关联性指标的权重值，A表示第j个休闲农业点的局部可达性.

A=AjRj，

(2)

(3)

式中，C为空间所有单元连通值的均值，I为空间所有单元全局集成度的均值.某个空间R2值越高，空间系统越清晰越容易理解.

2.1.2空间关联性网络模型 由于数据获取的局限性，采用理论模型法对武汉市城郊休闲农业点之间的关联性进行分析.受万有引力定律的启示，休闲农业点之间的可达性联系也存在着相互吸引的规律性.考虑到人作为经济活动的主体，休闲农业点之间关联性的主导，其吸引客流的潜力也是测度休闲农业点可达性的重要指标之一.结合以上研究，采用每个休闲农业点在1.2 km范围内公交站、汽车站、火车站的数量作为休闲农业点吸引客流潜力的度量标准，用每个休闲农业点的交通站点数量和两两休闲农业点交通站点数量之和的比重来修正经验常数K[公式(4)、公式(5)].对于引力模型中距离的测度，空间句法中某一节点距离其他所有节点的最短距离用平均深度值来表示，即任意休闲农业点i与j的平均深度值均值作为i与j之间的最短距离.

(4)

(5)

2.2数据来源

武汉市城郊休闲农业在空间上可以抽象为点状要素，本文通过高德地图获取关键词为武汉市城郊休闲服务场所的相关数据(截止日期为2018年7月21日).通过网络爬取武汉市城郊休闲服务场所POI数据，数据包含坐标、场所类型等信息，共得到368个武汉市城郊休闲农业点数据，并基于网络搜索调查得到的点数据建立武汉市城郊休闲农业点数据库，基于数据库属性数据得到武汉市城郊休闲农业的发展大多以农业景观、自然资源等天然优势为主导特色，并将武汉市休闲农业点分为农家乐型(55)、农庄经济型(144)、自然人文景观型(23)、特色产业型(66)、农业贸易型(80)五种类型，且此5种类型均是依托自然环境本底经人工设计改造而形成的不同类型的休闲服务场所，本文所涉及到的公交站、火车站、汽车站数量，通过网络爬取以及武汉市公交集团网站、车次网查询获得.研究所用空间句法中的轴线图的道路交通底图是在ArcGIS 10.2中加载ArcGIS Online(2018年)中国地图彩色版绘制而成，共包含28 753条轴线，并通过Depthmap软件分析轴线图的空间句法变量值获得，再用Arcgis可视化.

3武汉市城郊休闲农业点分布特征

3.1武汉市城郊休闲农业点整体分布

本文借助Arcgis 10.2软件中的核密度分析方法，得到武汉市城郊休闲农业点核密度栅格图(图2).武汉市城郊休闲农业点分布南北差异较小，休闲农业点大多分布在主城区外围的都市发展区，其都市发展区外围的农业生态发展区内休闲农业点分布较分散.在武汉市三环线以外都市发展区范围内，形成多处休闲农业点集聚区.空间分布格局显现出群聚式非均匀分布在武汉市绕城高速周边，形成了自西向东半张口式休闲农业点分布带，即武汉市绕城高速带.

图2 武汉市城郊休闲农业点分布情况 Fig.2 Distribution of leisure agriculture points in suburbs of Wuhan

3.2武汉市城郊休闲农业点分类分布特征

类型分异是休闲农业多样化发展的具体体现，不同类型的休闲农业会给游客带来不同感受的农事体验.同样借助核密度估计法(图3)，东西湖区南部和江夏区东部五里界办事处分别以汉江北岸石榴红村以及梁湖都市农庄为带动，形成了以现代都市农业体验、农业科普为特色的农业贸易型休闲农业热点区；围绕东西湖区北部的幺漖湖和杜公湖以及黄陂区南部的后湖和武湖依托天然的优质水力资源和环境，在武汉市中轴线方向上形成了三湖鼎立的特色产业型休闲农业点集聚区；黄陂区东北部丘陵区的蔡甸乡及长轩岭街道，形成了以武汉锦里沟生态农家乐、土菜馆为特色的原生态农家乐热点区.江夏区纸坊街办事处及围绕梁子湖上游沿线周边形成了以梁子湖景区为依托以养殖、鱼虾、螃蟹等为特色的农庄经济型休闲农业热点区；江夏区中部郑店街办事处和蔡甸区北部索河镇一带形成了以梁子湖大道为轴线，形成了以婚纱摄影、田园写生、游艺娱乐、科普教育等为特色的自然人文景观型休闲农业热点区；以及以索子长河为水域廊道连结九真山森林公园形成了一道天然的水域生态缓冲屏障.

图3 武汉市城郊分类休闲农业点核密度Fig.3 Kernel density of leisure agriculture in the suburbs of Wuhan

4武汉市城郊休闲农业点空间可达性分析

4.1休闲农业点全局通达性分析

4.1.1整体路网可达性分析 从道路轴线连接度和集成度来看，武汉市县城驻地多为路网聚集点，以县城驻地为原点向外延伸拓展至休闲农业点路网轴线，呈现出以县域中心城镇为核心高连接值轴线为主轴线逐渐向休闲农业点拓展的点—轴放射状轴线结构.武汉市总体形成了以中心城区为主核心，县域中心城镇为辅核心的中心性显著的层级式路网结构(图4a、图4c).整体上市域内路网发育参差不齐，不同发育层次的路网线段衔接较差，路网伺服能力较弱，导致中心城区与城郊六区之间连接能力较弱.

从道路轴线穿行度来看，市域内高穿行度轴线与高速公路基本吻合，高穿行度轴线环绕中心城区向外延伸拓展，也多为高速公路构成(图4b、图4c)，形成了以高速公路为核心的路网等级圈层结构，但高等级路网间联通效果欠佳，如东西湖区中部G42沪蓉高速公路柏泉办事处路段和东西湖区南部G4京港澳高速公路走马岭街道办事处路段.以及蔡甸区北部S15-汉蔡高速公路蔡甸街办事处路段等区域高穿行度道路轴线连接不闭合，需进一步提高连接水平以及进一步提高与次一级公路连接水平.

4.1.2全局通达性分析 武汉市道路网全局可进入性与休闲农业点分布情况(图5).在研究区范围内，368个休闲农业点的全局集成度均小于1，42.4%的休闲农业点的全局集成度小于所有休闲农业点的平均值0.26.研究区内的休闲农业点的全局可达性较差.通过计算城市道路不同距离内休闲农业点的数量和占比以及相同距离内不同类型休闲农业点数量分布情况来揭示休闲农业点与道路全局可达性的相关程度.由于整个武汉市的道路轴线呈现近中心性特征，全局集成度值较高的轴线大部分分布在中心城区及其周边.按照Arcgis图层属性标准分类方法中的自然间断点分类法将武汉市道路轴线划分为五个等级(表1).并对所有道路轴线设置多环缓冲区(表2).由不同等级道路和缓冲区范围内休闲农业点的总和和占比来看，武汉市城郊休闲农业点多分布在2级可达性道路300 m缓冲区范围内，表明武汉市城郊休闲农业点整体可进入性一般.

为了进一步探究休闲农业点状要素类型分异与武汉市城郊路网的可进入性关系.对五个等级道路不同缓冲区范围内的不同休闲农业点类型可进入性进行分析(表2)，武汉市城郊休闲农业点在2级可达性道路300 m缓冲区范围内的农庄经济型、农业贸易型休闲农业点可进入性较好.

图4 武汉市路网空间句法变量值Fig.4 The space syntax variables of road network in Wuhan

图5 武汉市道路网全局可进入性与农业点分布Fig.5 Integration and agricultural distribution of the road network in Wuhan

4.2休闲农业点局部关联性分析

4.2.1局部可达性分析 以各休闲农业点3步范围内轴线的局部集成度值作为武汉市城郊各休闲农业点的局部集成度值，并结合空间句法模型及关联性指标叠加可得城郊各区休闲农业点局部可达性(表3)，城郊区域的东西湖区和蔡甸区休闲农业点的局部可进入性水平相对较高，江夏区和黄陂区休闲农业点的局部可进入性水平相对较低.

对城郊6个区域分区观察道路轴线局部集成度与休闲农业点分布状况的对比分析(图6)，聚集程度较高的轴线附近的休闲农业点可进入性较好.对城郊6个区域不同类型的休闲农业点的可进入性水平进行比较，东西湖区自然人文景观型、蔡甸区特色产业型和农家乐型休闲农业点相比于其他类型可进入性较好(表4、图6).东西湖区北部主要依托柏泉农场的巨龙镇景区及其周边的醉美西湖观光游乐园、郁金香公园、农业嘉年华等旅游资源，独具特色的旅游与文化活动使东西湖区自然人文景观型休闲农业点发展较好，可进入性较强；蔡甸区特色产业型、农家乐型休闲农业点多分布在蔡甸区中北部地区，蔡甸区中北部地区有山水丰富的后官湖湿地公园以及湿地生态基础优越的知音湖旅游度假区，使其沿岸的垂钓、农家乐发展拥有丰富的资源肌底，318国道、S104、S106省道贯穿其中使蔡甸区中北部地区的特色产业型，农家乐型休闲农业点可进入性相对较好.

表1 分级道路与不用缓冲区内休闲农业点分布概况Tab.1 Distribution of leisure agriculture in graded roads and unused buffer zones

表2 不同类型休闲农业点在不同道路等级上的分布Fig.2 Distribution of different types of leisureagriculture points at different road levels

4.2.2局部关联性分析 应用休闲农业点空间关联性网络模型，借助Gephi软件对武汉市城郊休闲农业点的空间关联性进行定量分析.区域内休闲农业点内部关联性差异明显(图7)，高速公路、国道沿线区域的休闲农业点关联性普遍较强.以东西湖区大桥为主导的东西湖区中西部地区休闲农业点空间关联性较强，东西湖大桥横贯东西接轨硚孝高速，316国道纵贯南北，东流岗大桥、新沟高架桥连通东西湖大桥和316国道；黄陂区休闲农业点空间内部关联性总量最大，但休闲农业点间联系强度较其他区域相比较弱，黄陂区路网多支路，少干路，且出于通行安全与通行效率的综合考虑，黄陂区交通安全设施的设置，使黄陂区交通可达存在一定局限性；新洲区休闲农业点空间关联强度与县域中心城镇耦合.以县域中心城镇为导向的S111省道为媒介的空间可达性联系较强；汉南区休闲农业点空间内部关联性总量最小，但休闲农业点间联系强度较其他区域相比较强，因武监高速及S106、S103、S321省道的贯穿连接，使得汉南区休闲农业点内部关联性较强；蔡甸区休闲农业点联系强度差异最明显，总体联系北密南疏，以318国道和G50沪渝高速为媒介，将后官湖、知音湖与九真山相连通，使其休闲农业点空间关联性较强.

表3 武汉市城郊休闲农业点局部集成度均值和区域可达性均值Tab.3 Mean regional accessibility and local integrationof leisure agriculture in suburbs of Wuhan

区域间休闲农业点联系“西密东疏”，东西湖区与黄陂区、蔡甸区休闲农业点联系较为密切，黄陂区西南部地区是滨湖平原盘龙城经济开发区，东西湖区北部是休闲农业点局部可进入性较低的东山农场和柏泉办事处，两区间经G42绕城高速连结，交通条件便利，得天独厚的自然资源与坚实的经济基础使滨湖区水域集群初显.东西湖区南部与蔡甸区北部休闲农业点经105省道及汉蔡高速串联至武汉绕城高速，与东西湖区南部休闲农业点连结，促进休闲农业点间关联性.

表4 城郊各区不同类型休闲农业点可达性均值

5结论与讨论

5.1结论

城市休闲农业旅游是农业发展的新机遇.休闲农业作为一种农业、农业产业、农业与旅游业交叉的新兴产业，其可达性研究对于促进地方经济发展助推乡村振兴战略具有积极意义.研究结论如下.

1) 休闲农业点大多分布在主城区外围的都市发展区，其整体密度核心分布较为分散，空间分布呈现群聚式非均匀分布在武汉市绕城高速周边，形成了自西向东半张口式休闲农业点分布带.2) 从路网全局通达性来看，武汉市城郊休闲农业点多分布在2级可达性道路300 m缓冲区范围内，且此道路等级及缓冲区范围内的农庄经济型、农业贸易型休闲农业点可进入性较好，对外通达性一般.3) 从路网局部关联性来看，区域间休闲农业点内部联系“西密东疏”，东西湖区与黄陂区、蔡甸区休闲农业点联系较为密切；区域内休闲农业点内部关联性差异明显，高速公路、国道沿线区域的休闲农业点关联性普遍较强.

图7 城郊休闲农业点间可达性关联强度Fig.7 Network connection strength between leisure agriculture points in suburban areas

5.2讨论

通过研究武汉市城郊休闲农业点的空间分布特征及可达性，来揭示武汉市城郊休闲农业点的布局特征，探究武汉市城郊休闲农业点与武汉市路网相关关系，对武汉市休闲农业开发规划与管理有一定的实践意义.

1) 虽然近几年政府及相关部门评定了若干休闲农业示范点，但大部分休闲农业点仍是处于无政府引导的无序开发状态，这使得休闲农业的发展过于孤立，区域间与区域内联系不紧密，不能形成休闲农业产业联动发展合力，区域内部多以自主生产为主，没有形成完整的产业体系和链条.缺乏有效的合作运转，尚未形成完整的阶梯式和递进式产业发展布局，效益没有实现最大化.政府应多组织参与，适度引导相关休闲农业点的开发与规划，加强区间和区域内交流与合作，最大限度的起到积极的连带效应.

2) 由于空间句法本身的局限性，以及人为对于空间认知的差异性，使得武汉市道路轴线的绘制与实际空间之间存在偏差，对结果造成一定程度的影响；研究区范围只针对武汉市，忽略其边缘区与周边环境之间的联系；武汉市对休闲农业的开发和研究都是基于资源本底，应增加基于网络数据的分析研究；多样化数据获取的局限性也会对本研究造成一定程度的影响，没有形成一段时期内的时间序列，因此无法对武汉市城郊休闲农业点空间可达性的发展趋势进行较为明确的判断.同时武汉市城郊休闲农业的布局还受到很多社会因素、经济因素、政治文化等因素的影响，使得影响武汉市城郊休闲农业的空间布局的因素更为复杂，因此如何获取更小单元、更细化，更多样、更全面的数据等进行相关研究值得密切关注.