基于GIS的生活圈居住区规划与优化研究——以哈尔滨市道外区为例

万国欢，孟祥庄，姜婷婷

(东北林业大学 园林学院，黑龙江 哈尔滨 150040 )

1 引言

随着人民日益增长的物质文化需求，人居环境的建设也影响着人民生活品质的提升。在此背景下，“生活圈”这一概念进入了人们的视野，成为了规划研究领域和相关学者的研究热点。

生活圈，是指根据居民的出行时间、设施需求、服务半径等划分出的居民日常生活空间，它不是一个有明确边界的空间[1]。生活圈的研究最早起源于日本[2]。其概念引入中国比较早，国内也有许多相关理论研究。柴彦威构建出城市生活圈规划方式[3]。孙道胜采用GPS数据和活动日志数据提出社区生活圈范围测度[4]。刘文杰认为生活圈规划须由政府主导[5]。李萌致力于研究现状社区空间和居民需求之间的参差来提升社区品质[6]。卞硕尉和奚文沁提出生活圈规划第一要务是城市公共资源供给[7]。魏伟认为生活圈规划致力解决居民基本生活需求[8]。而居住区是城市中住宅建筑相对集中的地区，其居住人口规模主要可分为十五分钟生活圈居住区、十分钟生活圈居住区、五分钟生活圈居住区和居住街坊四级[1]。

本文选取哈尔滨市道外区为研究区域，应用Open Street Map软件获取研究范围内道路数据，应用POI(Point of interesting)获取研究区域点数据，随后基于GIS软件进行数据处理，构建GIS数据库，对哈尔滨道外区进行五分钟、十分钟和十五分钟生活圈居住区规划，对研究内容进行定性分析和定量分析[9]，探讨了哈尔滨市道外区生活圈居住区空间规划布局的现状特征，提出了对应的优化策略与合理性建议，为其后续的生活圈居住区规划优化提供科学性的参考依据。

2 研究对象与数据来源

2.1 研究对象

哈尔滨市位于我国东北部，黑龙江省南部，城市东侧与牡丹江市相邻，北接伊春市，西邻绥化市，南接吉林长春市。本文选取研究区域为哈尔滨市道外区，道外区土地面积618.6 km2，其中，市区面积40.62 km2，郊区面积577.98 km2。

2.2 数据来源与GIS数据库构建

根据收集整理的道外区街道行政区划数据，通过Arc GIS软件将矢量数据转化为地图，进行数据可视化处理，构建道外区街道行政区划数据集，绘制哈尔滨市道外区行政区划图，详见图1。

图1 哈尔滨市道外区行政区划

通过Open Street Map 开源地图，获取道外区道路数据，并应用Arc GIS软件进行数据处理。本次研究从OSM道路数据中主要提取出人行道、环城高速、省道、高速公路、县道、市区道路、国道等要素，构成哈尔滨市道外区道路数据库，绘制哈尔滨市道外区道路图，详见图2。

图2 哈尔滨市道外区道路

通过百度地图(http ://map.baidu.com/)爬取2020年12月哈尔滨市道外区部分POI数据，得到每条POI数据包含名字、经度、纬度、地址等4个属性要素。随后导入GIS软件进行数据去除重复、纠偏与空间投影匹配处理，得到点数据。

据查询数据，哈尔滨市道外区的区划主要分为市区和郊区两类。其中市区以街道为主，为了使街道内居民步行出行时间更加均衡与公平，生活圈居住区规划中心选定为各街道质点，如图3。

图3 哈尔滨市道外市区街道质点

对于郊区来说，乡镇面积过大，人口密度较小，而且居民主要日常生活范围主要围绕着村庄进行，所以乡镇区生活圈居住区选定村庄为中心。如图4。

图4 哈尔滨市道外区郊区村庄

3 研究方法

本文采用了网络分析法。其是基于Arc GIS软件中的网络分析功能(Network Analyst)来分析研究内容的一种研究方法。

以研究区内可步行街道网络数据为基础，以街道质点和村庄点为生活圈居住区中心。在GIS软件创建道路数据库，在数据库目录下新建生活圈数据集，导入道路数据。由于生活圈居住区主要考虑的是居民步行时间，所以此次只导入包括国道数据、市区道路数据、市区杂路数据和人行道数据等步行道路数据。选择网络分析工具，新建服务区。添加街道质点和村庄点为设施点。据居民平均步行速度是5～6 km/h，五分钟走500 m，得到居民五分钟、十分钟、十五分钟出行范围，范围设置输入为500 m、1000 m、1500 m生成服务区，得到哈尔滨市道外区生活圈居住区。

4 哈尔滨市道外区生活圈居住区规划分析

4.1 哈尔滨市道外区生活圈居住区规划

如图5，哈尔滨市道外区五分钟生活圈居住区的布局和道路网络系统有着紧密关系。路网紧密的市区，生活圈居住区布局也比较密集，生活圈相互聚集，呈现面装分布。而路网较稀疏的郊区，生活圈居住区的布局也随着道路的疏散而形成了多个点型块且联系较弱，呈散点装分布。

图5 五分钟生活圈居住区示意图

如图6，哈尔滨市道外区十分钟生活圈居住区也是市区比较密集而郊区比较稀疏。十分钟生活圈居住区覆盖的服务范围更大，居民在这一范围出行也可以接触到更多服务设施和户外空间。同时，市区的许多生活圈发生了重叠迹象。

图6 十分钟生活圈居住区示意图

如图7，哈尔滨市道外区十五分钟范围内，大部分地区只要交通可达，即可满足服务范围可达。同时在十五分钟生活圈居住区内，市区生活圈重叠现象更加明显；部分市区和大部分郊区道路系统不够完善，所以生活圈居住区同样布局不够完善。

图7 十五分钟生活圈居住区示意图

4.2 哈尔滨市道外区生活圈居住区特征分析

如图8，哈尔滨道外区的步行道路系统不够完善，导致部分生活圈居住区可达性较差；同时，道外区市区和郊区的生活圈居住区现状布局明显不均衡。对于市区，五分钟、十分钟、十五分钟生活圈居住区圈层布局与服务范围基本覆盖整个市区，总体上呈现面型分布；而郊区的生活圈居住区则是围绕道路布局，呈现线型分布，且大部分地区不在生活圈居住区的服务范围之内。

图8 哈尔滨市道外区生活圈居住区示意图

4.3 哈尔滨市道外区生活圈居住区优化策略

对应哈尔滨市道外区生活圈居住区现状特征，生活圈居住区的优化首先要提升道外区的交通道路系统，生活圈居住区以居民步行出行时间为主要基础要素，步行道路系统完善是重点，而哈尔滨道外区步行道数量较少，所以应该适当增加完善道路系统，增加生活圈居住区的步行可达性。

其次，面对着哈尔滨市道外区市区与郊区的生活圈居住区布局的参差，要尽量平衡市区与郊区的空间布局，满足市区居民的需求的同时加强对郊区生活圈居住区的重视，增加郊区生活圈居住区的服务范围，扩大线型生活圈居住区为面型，将郊区进行分级设置，多个距离较近的生活圈居住区集中设为高等级，距离较远的单个生活圈居住区设置为低等级。

5 结论

本文选取哈尔滨市道外区为研究区，以GIS为研究技术基础，采用网络分析法为研究方法，划分出哈尔滨市道外区的生活圈居住区，结合实际对生活圈居住区的现状特征进行探究与研讨，结果表明：道外区生活圈居住区内道路系统分布的不完善；道外区市区与郊区的生活圈居住区布局极度不均衡。随后对应现状提出了优化生活圈居住区优化策略：首先，要提升道外区交通步行道路系统；其次，要平衡市区与郊区的生活圈居住区的布局，增加郊区的生活圈居住区服务范围。生活圈居住区的规划现在只是一个开始，后续还需要相关政策的引导和社会各个层面的配合。可以为未来的生活圈居住区规划提供一些参考性的建议。