基于CWD的福州市中心城区4A级以上景点可达性研究

黄 怡, 林 璐, 张容容, 蒋雪峰, 程福斌, 许章华

(福州大学 环境与资源学院,福建 福州 350116)

可达性是指通过一种特定的交通系统从某一给定区位到达活动地点的便利程度[1],最早由Hansen于1959年提出[2],此后作为表征空间相互作用的指标在各领域得到广泛应用．中国于20世纪90年代开始可达性研究,主要涉及不同交通方式与区域空间可达性的关系、公共服务设施的可达性研究、公共绿地的可达性评价、可达性与经济联系格局等[3—8]．国外研究内容涵盖区域间交通联系程度、交通网络节点间的相互作用机会、达到某空间位置的难易程度、特定的经济与社会机会要素及其所在位置相接触或互动的能力等[9],涉及公共交通系统可达性研究、城市公共设施布局的可达性与提高可达性方法等[10—14]．旅游景点是旅游吸引物的重要类型,是旅游目的地功能系统的重要构成要素,其发展水平能够反映区域旅游发展潜力和竞争优势．旅游景点空间格局代表了旅游景点空间分布的总体形态,是区域旅游空间相互作用的结果,对区域旅游流流向、旅游合作、旅游产业布局和旅游线路规划设计具有重要影响,成为旅游地理学研究的重要内容．靳诚分析南京市、长江三角洲旅游景点可达性空间格局及其影响因素[15].潘竟虎基于GIS方法计算中国4A级及以上旅游景点空间可达性及空间差异特征[16].王姣娥等从空间距离和时间成本角度对中国中小文化旅游城市的可达性进行研究[17].王美霞等通过GIS网络分析和空间模拟以及可达性模型，研究武陵山片区旅游景点的可达性格局及空间联系[18].Chao 等以加权平均出行时间为指标进行南昌九江市旅游整合区旅游景区可达性分析[19]．缓冲区分析、最小距离法是常用的可达性评价方法,但这2种方法忽略了到达目的地过程中的障碍,易高估服务设施的可达性[20].而基于栅格数据的累计耗费距离算法恰好弥补了上述不足．因此,笔者用栅格成本加权距离法(CWD)研究福州市中心城区4A级以上景点的可达性,考察研究区内旅游交通现状,可为该区域旅游交通优化提供参考.同时，可客观定量评价旅游景点的空间可达性,为游客在市内的游憩路线提供参考,明确旅游景点的服务范围．

1 研究区

福州市是福建省省会,位于福建省东部闽江下游,φE=118°51′～119°47′,λN=25°31′～26°13′，辖鼓楼、台江、仓山、马尾、晋安5区和福清、闽侯、罗源、连江、长乐、平潭、闽清、永泰等2市6县,总面积为11 968 km2,其中市区总面积为1 786 km2．2016年常住人口为7 570万,其中城镇人口为519万．福州依山傍海,绿树长青,风光秀丽，名胜众多，属暖湿亚热带季风气候.丰富的自然景观与人文景观资源加之紧邻台湾的地理位置,福州市以其区位优势、资源禀赋、历史底蕴推动了福建省旅游业的发展．近年来,福州市旅游市场一直保持着稳中有进的发展势头,2016年累计接待国内游客逾5 000万人次,实现国内旅游收入近600亿元．

研究范围为福州市中心城区,依据《福州市城市总体规划(2011—2020年)》,包括福州市5区(晋安区除寿山、日溪、宦溪),以及闽侯的荆溪镇、南屿镇、南通镇、尚干镇、祥谦镇、青口镇、上街镇和连江县的琯头镇(图1)．选取的旅游景点为4A级以上景区,其自然风光突出,部分兼具人文背景．研究选择6个旅游景点,分别是三坊七巷、马尾船政局、福州国家森林公园、于山风景区、鼓山、旗山森林人家温泉度假村．

图1 研究区地理区位示意图

2 研究方法

2.1 数据的收集

收集的主要数据:1∶2.5万福州市中心城区谷歌地图;已配准的福建省参考图;福建省旅游局网站公布的福州市中心城区景点信息,包括5个4A级景点和1个5A级景点(表1);中华人民共和国《公路工程技术标准》,以便查询道路的通行速度(表2)．

表1 福州市中心城区4A级以上旅游景点

表2 福州市中心城区道路网的构成及速度

2.2 景点空间分布特征

以中心城区范围图为底图,在谷歌地图辅助下确定景点的具体位置,导入6个景点的地理坐标,建立旅游景点的空间数据库,建立点对象图层,并对景点区域进行矢量化．

2.3 景点时间成本栅格图层的建立

对中心城区所在范围内的道路分等级、分图层进行矢量化并转为栅格(图2),每个栅格单元称为1个网格．为了形成均质网格以确保计算的精确性,需使网格面积足够小，重采样后栅格大小为10 m×10 m．

图2 福州市中心城区道路网及景点分布

根据表2设置福州市中心城区各级道路的通行速度,赋值给各栅格图层．由于除高速、国道、省道和县道外,人们还依靠乡道及更低级别的道路通行,故设置 “基底速度”作为补偿速度[21]．此外,在从出发点到达旅游景点所要通过的一系列交通网络中，存在着阻隔人们跨越的障碍,形成阻隔地区．福州市区最大的障碍主要来自于闽江以及其他一些河流、湖泊,因此建立河流栅格图层作为阻隔区,速度赋值为0．高速公路也并不是完全开放的,不是所有高速公路通过网格的周边地区都能享受到高速公路带来的便捷服务,只有高速公路的出站口与周边地区发生联系,对旅游景点可达性研究才有意义[22—23],故针对高速公路出入口将其打通赋为高值通过．通过叠加道路栅格取最大值的运算,保证每个栅格有最快的通行速度,从而模拟现实区域通行中的最佳状况．

文中以时间成本作为测度可达性的标准,规定其值为移动10 m所需要的时间(min)．已知栅格单元的长宽和通行速度,计算每个栅格通行需要耗费的时间,将空间距离转化为时间成本,生成通行时间成本栅格图层．

2.4 景点时间成本距离空间分析

用GIS栅格耗费距离计算可达性,并充分考虑水域、山体等阻隔因素,能较好地模拟区域任何一个点的可达性[16]．在栅格数据上,借助最短路径法计算每个网格(GRID)到某个目的网格的最短加权距离,称为“累积耗费距离算法”[23],计算公式:

式中:Ci为第i个像元的耗费值;Ci+1为沿运动方向上的第i+1个像元的耗费值;n为像元总数．

去除水域阻隔后有效栅格为213 962个．将6个景点划分为所有景点、人文景点和自然景点,用Cost Weighted以景点作为耗费距离源点,以时间成本栅格图层作为耗费图层,计算每个栅格通过交通网络到福州市中心城区内最近的景点所花费的时间[16],得到所需的累积耗费时间．由交通线路通行的可逆性可知,栅格到旅游景点的可达性就是每个旅游景点通过交通网络到整个福州市中心城区任意栅格所花费时间的最小值[16]．将福州市中心城区4A级以上旅游景点可达性划分为10个时间段,即0～30,30～45,45～60,60～70,70～80,80～90,90～105,105～120,120～135,135～150 min．

3 结果与分析

3.1 景点空间分布基本情况

福州市中心城区有4A级以上旅游景点6个(图2),其中三坊七巷、马尾船政局为人文景点,福州国家森林公园、于山风景区、鼓山、旗山森林人家温泉度假村为自然景点．景点在空间上呈现出不均衡的分布特征:鼓楼区有2个景区,晋安区有2个4A级景区,马尾区有1个4A级景区,台江区和仓山区没有4A级以上景点,闽侯县高新区有1个4A级景区．

景点在空间上呈现出“北多南少”的不均衡分布特征．6个景点中,4个4A级景点和1个5A级景点均分布于闽江以北,分别为三坊七巷、马尾船政局、福州国家森林公园、于山风景区、鼓山;1个4A级景点分布于闽侯县,为旗山森林人家温泉度假村．

3.2 景点时间成本分析

中心城区道路网密集,主干路形成骨架,加之众多的次干路,每个栅格的时间成本低,通达性高．而位于中心城区边缘区域的道路网稀疏,国道、省道是其主要通勤线路,栅格时间成本相对较高(图3)．

图3 福州市中心城区道路时间成本栅格图

3.3 景点可达性分析

3.3.1综合景点可达性 中心城区内各点到最近景点的可达性分布如图4所示,呈现“以各景点为核心向外圈层式递增”的格局,即越到外围可达性越差．可达性最差值均在景点中心，可达性好的地区集中于中心城区中心的鼓楼区和晋安区．闽江以北的大片地区呈现出良好的可达性分布,闽江以南稍差些.说明对于中心城区内的居民,通过道路网前往景点较为方便,而外围地区在时间与距离上均远离景点，最外围地区到最近景点需花费2.5 h,时间长、可达性差．

图4 福州市中心城区综合景点空间可达性分布

从总体上看,在不考虑交通通达性和红绿灯的情况下,福州市中心城区内4A级以上旅游景点的平均可达时间为49.95 min,时间成本低于60 min的区域占44%,其中,时间成本低于30 min的区域仅占9.29%,时间成本高于120 min的区域占4.73%．不同的时间可达性如表3所示．可达时间以45～60 min分布最广,占总面积的18.03%,其次为30～45 min,占总面积的16.71%．景点可达性相对较差的地区分布较少．分布频率随时间的增长在数量上呈现先上升后下降,且下降的趋势比较平缓,分布频率呈现顶点左移的“钟形”分布结构(图5)．

f,ft分别为分布频率和累计频率.

表3 福州市中心城区4A级以上景点可达性时间分布频率与面积

3.3.2自然景点可达性 对自然景点进行可达性分析(图6),4个4A级自然景点中有3个较集中分布于闽江以北，由于连片分布且集中于中心城区道路网密集处,可达性较好,可达性在1.5 h内的范围延伸到闽侯县部分地区．鼓楼区与晋安区相邻接,可达性小于1 h的区域范围较大,因此于山风景区、鼓山、福州国家森林公园可达性最好,服务范围较广,即服务水平高;而位于高新区的旗山森林人家温泉度假村，由于被闽江隔开,闽江以北地区到达该景点的时间成本小于1 h的区域范围较小,可达性较差,服务范围较小,服务水平较低．

图6 福州市中心城区自然景点空间可达性分布

在不考虑交通通达性和红绿灯的情况下,福州市中心城区内自然景点的平均可达时间为44.60 min,时间成本低于60 min的区域占51.37%,其中时间成本低于30 min的区域占10.94%,时间成本高于120 min的区域不足3%．不同的时间可达性如表4所示．可达时间以30～45 min分布最广,占总面积的20.35%,其次为45～60 min,占总面积的20.07%．景点可达性相对较差的地区分布较少．分布频率随时间的增长在数量上呈现先上升后下降,且下降的趋势比较平缓,分布频率呈现顶点左移的“钟形”分布结构(图7)．

表4 福州市中心城区自然景点可达性时间分布频率与面积

f,ft分别为分布频率和累计频率

3.3.3人文景点可达性 对位于鼓楼区的三坊七巷景点可达性进行分析(图8),可看出其辐射范围较大,涵盖了鼓楼区、晋安区、马尾区和闽江以南的闽侯县部分地区,将近占中心城区面积的1/2,这些区域的可达性都在1 h内,说明三坊七巷的服务范围大,道路网分布合适,人们前往景点的便捷度高．马尾船政局位于中心城区边界,其可达性弱于三坊七巷．

图8 福州市中心城区人文景点空间可达性分布图

在不考虑交通通达性和红绿灯的情况下,福州市中心城区内人文旅游景点的平均可达时间为52.51 min,时间成本低于60 min的区域占46.79%,其中时间成本低于30 min的区域占6.87%,时间成本高于120 min的区域仅约3%．不同的时间可达性如表5所示．可达时间以45～60 min分布最广,占总面积的20.35%,其次为30～45 min,占总面积的20.07%．景点可达性相对较差的地区分布较少．分布频率随时间的增长在数量上呈现先上升后下降,且下降的趋势比较平缓,分布频率呈现顶点左移的“钟形”分布结构(图9)．

表5 福州市中心城区人文景点可达性时间分布频率与面积

f,ft分别为分布频率和累计频率.

3.3.4单个景点可达性 分别对6个景点单独进行可达性分析(图10),可看出在景点周围地区的时间成本仅为30 min,可达性较好;离景点最远的中心城区边界到达景点的时间为150 min．虽然闽江上有桥梁等,但闽江的阻隔未对出行时间成本产生太大影响，只是显示出随着距离增加时间成本增加,可达性减弱．

图10 各景点空间可达性分布图

各景点可达性在60 min内的范围大约占福州市中心城区的1/3,可达性较好．5A级景点三坊七巷和4A级景点于山风景区、鼓山，由于位于中心城区,道路网密集,可达性在30 min的区域范围大．

4 结论与讨论

1)福州中心城区内各点到最近景点的可达性分布，在空间上呈现出“以各景点为核心,向外圈层式递增”的格局,即越到外围可达性越差．

2)在不考虑交通通达性和红绿灯的情况下,60 min内能到达景点的可达性较好区域占44%左右,且集中于中心城区中心的鼓楼区和晋安区；可达性在120 min以上的较差区域占4.73%,分布较少；可达时间以45～60 min的分布最广．闽江以北的大片地区呈现出良好的可达性分布,闽江以南稍差些.对于中心城区内的居民,通过道路网前往景点最方便．

3)自然景点的平均可达时间为44.60 min,人文景点的平均可达时间为52.51 min,自然景点的可达性略优于人文景点,表明自然景点的服务范围更广．可达性与景点性质无太大关系,与空间分布、道路网密度关系较密切．

4)5A级景区三坊七巷因其处于中心城区道路网密集处,服务范围广,可达性好．

5)中心城区的经济发展较迅速,人们的生活压力较大,而集中分布的自然景点(福州国家森林公园、于山风景区和鼓山)和人文景点(三坊七巷)能很好地缓解人们的压力.如果对这些地区进行更好地规划利用,可吸引更多人前往景区,从而推动区域旅游发展．

本文探讨去除阻隔后的景区理论可达性,从时间成本上考虑最佳可达性,忽略了对可达性具有一定影响的其他摩擦力因素,如通路口红绿灯设置、交通拥挤度、交通组合方式等．因此,研究结果与实际情况之间必然存在一定偏差,有待今后进一步研究完善．