基于POI大数据的福州市可持续发展水平分析

田雯昕，田思阳，胡海帆，鲍雅丽

（福建农林大学资源与环境学院）

1 引言

福州市“十四五”规划和2035年远景目标中指出：福州在建设新型城镇化方面应加快马尾琅岐、闽侯滨江新城、罗源湾新城、闽清梅溪新城等发展；支持福清、闽侯、永泰等国家县城新型城镇化示范市（县）建设，加快以县城为重点的补短板行动，提升交通、教育、医疗等发展水平，实现公共服务设施提档升级[1]。借助电子地图兴趣点PO（IPolnt of Information）直接反映城市人口密度、发展程度与强度等各类型要素的聚集状况[1]。一个城市中兴趣点越多，意味着这个城市的经济、社会发展水平越高；兴趣点的种类越多样，表明该城市的发展可持续性越强。因此，基于公共设施、教育、金融、居民生活服务、批发零售等11类POI数据研究福州各区（县、市），借助ArcGIS软件得出11类POI数据在马尾区、闽侯县、罗源县、闽清县、福清市、永泰县等区域的空间分布情况。

2 研究区域与研究方法

2.1 研究区域概况

福州市下辖福清市、长乐区、鼓楼区、晋安区、仓山区、马尾区、台江区、闽侯县、连江县、闽清县、罗源县、永泰县、平潭县。福州市总面积11592km2，其中福清市总面积1605.80km2、长乐区总面积673.89km2、鼓楼区总面积35.88km2、晋安区总面积565.58km2、仓山区总面积146.56km2、马尾区总面积229.42km2、台江区总面积17.46km2、闽侯县总面积2128.32km2、连江县总面积1112.25km2、闽清县总面积1491.75km2、罗 源 县 总 面 积1038.84km2、永泰县总面积2228.12km2、平潭县总面积318.76km2。福州市总人口749万人，福清市128.5万人、长乐区71.4万人、鼓楼区71.9万人、晋安区84.2万人、仓山区80.2万人、马尾区25万人、台江区47万人、闽侯县70.1万人、连江县58万人、闽清县23.7万人、罗源县20.9万人、永泰县25.1万人、平潭县43万人。近年来，我国不断落实可持续发展目标，并获得了显著成效：生态环境持续改善，经济水平不断提高，社会事业全面进步，综合实力不断增强。

《福州市城市总体规划》指出要坚持经济、社会、人口、环境和资源相互协调可持续发展战略，不断提高新型城镇化质量和水平，统筹做好城乡规划、建设和协调，稳定提高城市综合实力和可持续发展能力。新一轮总体规划更加重视城乡区域统筹协调发展，要把握控制城市发展规模，要加强城市交通设施管理建设，可以考虑发挥ArcGIS在完善城市综合交通体系的作用；要节约城市资源，与环境友好相处，形成合理城市空间结构；与此同时，要做好节能减排工作，发展绿色经济；要提高处理污水和垃圾的效率，在规定时间达到《总体规划》提出的环境保护目标；要划分定好城市蓝线保护范围，加强对滨海地区、生态景观廊道和水系的规划控制，从而促进生态环境、社会经济可持续发展。这种模式有利于驱动整体区域发展水平，但不同区县之间的人口环境、社会发展、生态环境质量、经济发展水平会有些差别，这正是本文所要研究的重点。

2.2 研究数据来源

本研究选用福建省行政单元数据和福建省POI空间数据。该数据为矢量数据。福建省行政单元数据选用投影Krasovsky_1940_Albers，福建省POI空间数据地理坐标系为CGCS_2000。产品对地物对象的描述通过点、线、面表示，点对象用单个坐标点（或坐标群）来描述，线对象用线条来表现，面对象用面域来表示。

2.3 评估指标计算方法

2.3.1 社会经济兴趣点分类提取

根据福州市生产生活特点，本研究将提取福州市11类POI数据作为研究对象，分别是租赁和商业服务类、住宿餐饮类、文化体育娱乐类、卫生社会保障类、批发零售类、居民生活服务类、金融类、教育类、交通运输类、仓储和邮政业类、公共设施类、公共管理和社会组织类。

2.3.2 兴趣点空间分布均衡性评估指标

为了更好地分析福州市各区（县、市）POI数据的空间分布特点，将福州市（县、市）的POI数据结合各自区（县、市）的面积和人口数据，计算单位面积和单位人口POI数据。

单位面积POI计算公式[1]：

UI为单位面积兴趣点（个/km2）；IF为福州市各区（县、市）的POI个数（个）；AF为福州市各区（县、市）的面积（km2）；

单位人口POI计算公式：

CI为单位人口兴趣点（个/万人）；IF为福州市各区（市、县）的PO（I个）；PF为福州市各区（市、县）的人口数（万人）。

为了更好分析兴趣点的地理空间分布情况，判别各类兴趣点对外界环境变量敏感性程度，量化各类兴趣点的可达性水平，运用ArcGIS相关分析工具进行处理分析。

3 研究结果与分析

3.1 各县区POI数据的统计分析

由POI分类的统计结果可知，福州市鼓楼区在文化体育娱乐、公共管理和社会组织、教育、金融、居民生活服务、批发零售、卫生社会保障、住宿餐饮这8个类别的POI数量最多，这与鼓楼区作为福州市的传统政治经济中心密不可分，显示了鼓楼区作为福州市社会经济发展领先的地位；仓山区在公共设施、交通运输、仓储和邮政业、租赁和商业服务这三个类型的POI数量最多，正好与鼓楼区相反[1]，而其他除金融、文化娱乐两个类型外的POI类型数量紧随鼓楼区为第二；晋安区除住宿餐饮、公共管理和社会组织、居民生活服务类型POI数量均少于台江市外，其他类型POI数量排第三，可见相比其他类型，台江区在公共管理和社会组织、居民生活服务和住宿餐饮这三个产业领域具有独特优势；福清市除文化体育娱乐、租赁和商业服务外其他类型POI数量均少于台江区，表明其在这两个产业领域具有特别的优势；永泰县在公共管理和社会组织、教育、金融、卫生社会保障这五个类型方面POI数量最少；罗源县在公共设施、教育、批发零售、文化体育娱乐、租赁和商业服务这五个类型中POI数量最少；而平潭县则是在交通运输、仓储和邮政业、批发零售类型中POI数量最少；闽清县则是在住宿餐饮类型POI数量最少；其余的县区各类POI数量处于中等。

3.2 福州市各区(县、市)单位面积兴趣点的统计与分析

基于福州市各区(县、市)的各个类型兴趣点的数量、福州市各区(县、市)行政区域面积数据，利用单位面积兴趣点计算公式，可求得各区(县、市)单位行政区域面积所拥有的各类兴趣点个数。由统计结果可知，鼓楼区单位面积的公共管理和社会组织、公共设施、教育、金融、居民生活服务、卫生社会保障、文化体育娱乐、住宿餐饮、租赁和商业服务类型的兴趣点数量最多，而台江区单位面积的交通运输、仓储和邮政业、批发零售类型的兴趣点数量最多，由此可见，鼓楼区的社会政治经济发展最完善、产业链集群度最高，而台江区则是交通良好、商业发展完善。其后各区县单位面积的POI数据数量由高到低排序依次为:仓山区、晋安区、马尾区、长乐区、平潭县、福清市、连江县、闽侯县、闽清县、罗源县、永泰县。

3.3 单位人口兴趣点的统计与分析

基于福州市各区(县、市)各类型POI的数量和福州市各县区的人口数量数据，利用单位人口兴趣点的计算公式，可求得各区(县、市)单位人口的各类POI数量。由统计结果可知，鼓楼区在公共管理和社会组织、公共设施、教育、金融、居民生活服务、卫生社会保障、文化体育娱乐、住宿餐饮8个类型的单位人口POI数量均为各区县中最多的，表明鼓楼区居民在教育、经济、医疗、文体娱乐等方面享有更为便利的条件。仓山区在交通运输、仓储和邮政业、租赁和商业服务的单位人口POI数量最多，台江区在批发零售类型单位人口POI数量最多，表明仓山区在交通、日常出行和商业方面有更方便的条件，台江区在购物方面更为便利。其后各县区单位人口POI数量由高到低普遍排序依次为:晋安区、马尾区、闽清县、闽侯县、长乐区、福清市、罗源县、连江县、永泰县、平潭县。在十三个区县中，罗源县、连江县、永泰县、平潭县普遍落后于其他区县，表明福州市存在发展不平衡的问题。

3.4 空间布局分析

核密度估计法充分利用了原始数据，结果受主观因素影响较小，并且结果具有渐变性和揭示细部特征的优势[2]。该方法基于地理学第一定律，即距离越近的事物关联越紧密，与核心要素越近的位置获取的密度扩张值越大[1]，体现了空间位置的差异性以及中心强度随距离衰减的特性，适合此研究[3]。

ArcGIS密度分析工具箱中的核密度分析工具利用核函数，根据点或折线要素计算每单位面积的量值，以将各个点或折线拟合为光滑锥状表面，可以直观表现出点或折现的密度空间分布。本节运用核密度分析方法对福州市总体兴趣点和11种类型兴趣点分别进行处理，各类型兴趣点密度均采用自然间断点分级法分为10类，以求直观展现出各部分的地理空间分布特征[1]。

对于总体POI和各类型POI密度在空间分布上具有相似点，即总体分布均呈现“一核二中心”格局。“一核”为13个县市区的中心区鼓楼区，分布密度最大[1]；除却以鼓楼区为中心外，总体布局中中心区下侧亦有以福清市为中心的布局，形成“二中心”的整体格局。

从11个类型兴趣点布局来看，鼓楼区一直是中心区，POI比重所占最多，交通运输、仓储和邮政、公共设施、教育在布局形状上相似，一核一中心，以鼓楼区为核心，POI数量依次增加；批发零售、租赁和商业服务、公共管理和社会组织在布局形状上相似，一核二中心，以鼓楼区和福清市为中心，依次增多；文化体育娱乐、卫生社会保障和住宿餐饮布局形状相似，一核一中心，以鼓楼区为核心，POI数量依次增加；金融则是以鼓楼区为核心，以福清市和连江县为中心，依次增多，这三种布局是一环扣一环，后者包含前者。

结合分析来看，具有相似布局形状的类别，其产业领域有一定的相关性，教育即学校等场所选址自然要保持交通物流的便捷与必要的公共设施；批发零售、租赁和商业服务、公共管理和社会组织为经济政治类型；文化体育娱乐为旅游场所，旅游景点自然是方便人们出行、饮食、玩耍，考虑了各个方面的场所；一个城市的发展离不开金融，金融自然占比重相对较大，由此可见各产业领域的布局与其各自的产业特征相关。

4 结论与讨论

通过利用POI大数据进行分析与研究，其结果表明，以POI总数作为主要衡量指标的福州市各区县发展程度排名为：鼓楼区、仓山区、晋安区、台江区、闽侯县、福清市、长乐区、连江县、平潭县、马尾区、永泰县、闽清县、罗源县。从单位面积POI数量来看，在金融、教育、居民生活服务、卫生社会保障、公共设施、公共管理和社会组织、文化体育娱乐、住宿餐饮、租赁和商业服务这些方面，鼓楼区始终稳居第一；而在交通运输、仓储和邮政业以及批发零售这两个方面，台江区发展的较好。从单位人口POI数量来看，在金融、教育、居民生活服务、卫生社会保障、公共设施、公共管理和社会组织、文化体育娱乐、住宿餐饮这些方面，鼓楼区始终稳居第一；在批发零售方面，台江区也依然发展良好；而在交通运输、仓储和邮政业及租赁和商业服务这两个方面，仓山区则更胜一筹。从各区县自身发展水平来看，多数区县在租赁和商业服务方面发展较好，而鼓楼区与永泰县则分别在公共管理和社会组织方面与文化体育娱乐方面发展较好。

以福州市各区县的可持续发展水平作为出发点，本研究根据对POI总数、单位面积POI数量及单位人口POI数量的分析，对各区县提出一些发展建议：鼓楼区作为福州市发展最为良好的区县，应该继续发挥带头作用，辐射周边区域，带动全市各个产业发展，同时，也要加强自身在交通运输、仓储和邮政业、批发零售、租赁和商业服务方面的发展；仓山区要增加文体设施的建设，满足居民对文化休闲与体育娱乐的需求。晋安区应多加支持旅游业的发展，增设住宿、餐饮等配套服务，加强公共事务和公共关系的管理。台江区各方面的发展比较均衡，批发与零售业发展较好，可以以该行业的优势带动其余各行业的发展；闽侯县坐拥多所大学，租赁和商业服务发展良好，可以借助地域优势，进行综合商业开发，促进区域经济发展；福清市和连江县应增加公共设施和居民生活服务设施的建设，为居民生活提供更多的便利，另外，连江县还应注重商业服务的发展；长乐区要加快交通路网的建设，通过交通运输业的发展来带动区域经济水平的提升；平潭县在发展旅游业的同时也需注重交通路网的布设，加强交通运输业的发展；马尾区和闽清县可以多支持企业的发展，以继续带动区域整体发展；永泰县要注重对医疗服务的投入，完善医疗基础设施，并提高各大医院的医疗水平，为居民提供更多的医疗保障；罗源县要加大教育管理力度，更多地引进教育方面的人才，并加强对科教文化的宣传。总体来看，福州市发展依然存在地区差异较大的问题，应加大对交通基础设施的投入，加强区域之间的联系，发挥整体优势，并高度重视城市规划工作，保障城市的协调发展，在发展经济的同时也应加大环境保护的投入力度，推进福州生态文明建设的进程[5]。