基于多源数据的武汉市环城游憩空间特征解析

王宝强

陈 娴

施 澄*

随着经济社会发展、城市人口不断增长、城市交通出行便捷化，国民休闲游憩需求迅速膨胀，中国进入城市游憩“刚需”时代。随着城市功能要素不断集聚与扩散，大城市的游憩活动范围逐渐广域化，呈现由城市中心区向区域外延式拓展。环城游憩带成为大城市居民观光、度假、娱乐、运动等功能在郊区的设施、场所和公共空间的集合[1]，研究重点关注环城游憩带的空间结构特征[2]、时空演变与动力机制[3]、游憩偏好、游憩适宜度评价[4]等。从研究方法上来看，早期环城游憩带的研究多采用定性描述、问卷调查等方法，多以总结某个城市环城游憩带发展为主要内容[5]。随着互联网的发展，运用网络文本、微博数据、POI数据及手机信令数据的研究相继出现，研究方法逐渐由描述性、概念性转变为与数理统计、构建模型、地理空间分析相结合的综合型研究方法[6-8]。大数据为准确测度环城游憩的人数、时间、出发地和目的地提供了技术支撑，从而为环城游憩的精准识别和分类、空间分布特征解析提供了可能[9-11]。但是当前应用大数据进行环城游憩研究的对象侧重于局部地区，对环城游憩的目的地与出发地之间的精准测度和规律解析研究还较少，多源数据的有效融合还不足。本文以武汉市为例，采用手机信令、POI、地理信息、遥感影像等多种数据源，从时间-空间-行为等维度试图探析大城市环城游憩的基本规律和空间特征，期望对环城游憩的目的地、时空行为、空间分布等进行准确识别，也旨在探索多源数据在环城游憩研究领域的方法创新。

1 武汉市环城游憩特征研究方法

1.1 研究单元划分

本文立足环城游憩基本内涵，即城市中心区居民前往城市郊外的游憩活动，分析单元划分为城区与郊区2个范围，分别代表了环城游憩的出发地和目的地。城区包括青山、武昌、洪山、江岸、江汉、硚口与汉阳区，郊区包括黄陂、东西湖、新洲、蔡甸、汉南与江夏区(图1)。以1 000m×1 000m的栅格作为统计数据的基本研究单元，共计8 998个。

图1 武汉市环城游憩研究的空间划分

1.2 环城游憩范畴界定

环城游憩是指城区常住居民在非节假日进行的短期内，从城区到郊区，离开日常生活环境(工作地与居住地)一定范围，停留时间在30min及其以上，以身心感到愉悦与放松为目的，且不获取经济报酬的活动。本文对游憩时间的界定分为工作日和周末2个时间段；根据游憩地分类的常用方法和武汉市环城游憩资源特性[12]，将武汉市游憩空间按照功能分为商业消费型、文化娱乐型、运动休闲型、风景观光型和乡村体验型5个大类、16个小类(表1)；游憩行为则重点关注游憩人口数量与密度、游憩停留时长、游憩目的等要素，其中游憩人口来源地统一按照城区划分，游憩目的结合游憩资源的类型进行综合识别。

1.3 研究数据

1)手机信令数据。

手机信令数据是一种时空轨迹数据，通过记录手机用户在通信网络中基于所在基站ID通过主动与被动2种方式确定其位置信息，包含用户ID、时间、基站位置编号等字段信息[13]。本文数据源为武汉市33 966个移动基站2017年8月1—31日连续31d的移动手机信令数据，可以识别居民居住地、工作地和游憩地。将某手机用户在非工作地、居住地与交通枢纽用地一定范围内停留时长30min及其以上的活动定义为游憩活动，该手机停留地所在基站为游憩地[14]。通过手机信令数据可以识别平均每天城区居民前往郊区游憩的人口数量、人口分布、出发地、目的地及平均停留时长等信息。

2)POI数据。

POI数据是基于位置服务的数据，包含名称、经纬度、地址、类别等信息，通过关键词分类检索能够反映游憩资源的空间分布情况。本文POI数据来源于2020年1月的高德地图与百度地图平台，根据表1中游憩空间二级分类进行关键词检索，经过遥感影像判断、地图信息校正后进行筛选，用以识别游憩空间类型、游憩资源数量分布。

表1 武汉城市游憩空间分类

3)地理信息数据与遥感影像数据。

地理信息数据包括地形图、地理统计数据等，遥感影像数据主要采用2017年武汉市8m分辨率的高分2号遥感影像，用以校正武汉市游憩资源的类型与空间分布。

以上数据获取来源不同，具有一定的时间差，但考虑到武汉市环城游憩的整体发展较为稳定，基本可以忽略这种时间差异带来的研究偏差。

1.4 研究方法

1)基于手机信令数据获取环城游憩基本特征。

本文对移动手机信令原始数据进行清洗，并整理建立基于移动基站的数据库，将一个月时间内晚上8点到次日6点且超过15d的空间定位确定为居住地，将早上6点到下午6点且超过15d的空间定位确定为工作地，以居住地为起点将某手机用户在非工作地、居住地与交通枢纽用地一定范围内停留时长30min及以上的活动界定为游憩地[15]。经过数据样本扩样后，将手机信令数据中基站内的游憩人数、游憩停留时长等字段信息根据其坐标导入ArcGIS中，进而计算游憩密度。本文采用“吸引中心城区的游憩人口数量×游憩停留时长”并进行标准化后来表征环城游憩强度，综合反映环城游憩目的地对出发地的综合吸引力。

2)基于POI数据分析环城游憩的主要功能。

采用POI数据获取武汉市的游憩资源数量与类型信息，通过样方密度法和分区识别法量化评价郊区的游憩空间类型特征。其中，样方密度法是指每个研究单元的POI数据数量与研究单元的面积之比，反映了游憩空间的数量分布密度。分区识别法通过对每个研究单元的数据粒度进行判别，若研究单元内无研究数据，则该单元被认为无游憩资源；若研究单元内一种类型的游憩空间样方密度值大于等于该单元POI样方平均密度的50%，则视为该单元内是该游憩空间为主导的游憩功能区，即单一游憩功能区；若研究单元内存在多种类型的游憩空间，其样方密度值占比均不超过50%，根据占比较高的游憩空间类型将其视为复合型游憩功能区。

3)辅以地理信息数据解析环城游憩的空间特征。

对游憩活动强度做局部空间自相关分析，使用局部Moran'sI指数对游憩活动强度聚类，进而采用地理信息数据、遥感影像数据进行验证分析，并对环城游憩的空间特征进行全面解析。

2 武汉市环城游憩空间特征解析

2.1 环城游憩人口分布特征

从环城游憩的人口密度分布来看(图2)，近郊区仍然是吸引中心城区居民游憩的主要阵地，远郊区游憩人口数量则呈现出不均衡布局的态势。其中东西湖区走马岭新城组团、新沟新市镇组团中心、金银湖新城组团游憩人口密度较高；黄陂区游憩人口主要分布在前川组团、木兰山风景名胜区；江夏区游憩人口主要分布在纸坊组团、黄家湖组团、流芳组团、奥林匹克体育中心、藏龙岛湿地公园、龙泉山风景区、梁子湖、斧头湖国家级湿地保护区等。这些区域的环城游憩资源特色较为明显，形成了以风景观光和乡村体验为主导的黄陂模式、农场经济和田园休闲为主导的东西湖模式及环湖休闲和乡村体验为主导的江夏模式。

图2 武汉市环城游憩人口密度分布

2.2 环城游憩停留时长空间特征

环城游憩的停留时长与环城游憩的设施水平、服务质量成正比，与交通距离成反比的趋势较为明显。总体来看(图3)，远郊区的环城游憩时长普遍较高，这是由于远郊区距离中心城区较远，人们出行的目的以休闲、娱乐、度假等为主，所需游憩时间更长。其中，黄陂区木兰山、江夏的纸坊组团、梁子湖、斧头湖国家级湿地保护区，东西湖区走马岭新城组团、环金银湖国家湿地公园、武汉园博园等区域游憩时长均高于全市平均水平，这些区域旅游资源丰富、旅游设施较为完善，已经形成了具有一定品牌影响力的游憩产品。

图3 武汉市环城游憩停留时长分布

2.3 环城游憩强度空间特征

从环城游憩活动强度来看(图4)，呈现出由中心向外围递减、北高南低、西高东低的基本特征。蔡甸区、江夏区沿路(沪渝高速G50、沪聂线G318)、沿湖(斧头湖、梁子湖)的游憩强度较高，属于资源导向、交通影响的游憩目的地。黄陂区、新洲区游憩强度则呈现出散点布局、均衡分散的总体格局，游憩资源本身的景观独特性和设施水平的质量突破了交通可达性对其的影响。东西湖区由于现代农业示范区建设和旅游设施完善度较高，游憩强度呈现出连绵成片的空间布局特征；汉南区的环城游憩强度则较低，主要原因在于其游憩特色不明显、交通可达性较低，目前尚无轨道交通覆盖。

图4 武汉市环城游憩强度分析

2.4 环城游憩空间功能特征

从环城游憩空间功能来看(图5)，商业消费型、文化娱乐型和运动休闲型游憩空间呈现出相对集中、临近中心城区的总体特征；风景观光型游憩空间主要依赖于风景名胜区、森林公园、自然保护区等景观资源充足的区域，主要分布在江夏、黄陂、蔡甸等远郊区，东西湖区则由于田园综合体的开发促进了风景观光游憩的大幅提升，总体呈现出散点状的空间布局；乡村体验型游憩空间在各郊区中相对均衡分布，呈现出显著的沿路、沿湖、沿景区、沿山等带状集聚特征。复合型的游憩空间主要分布在新城区、各区中心城区及大型商业中心，以商业消费、文化娱乐、运动休闲为主导(图5)。总体而言，近郊区的复合游憩功能突出，远郊区的特色游憩功能更加明显。

图5 武汉市环城游憩空间功能识别

2.5 环城游憩空间总体结构特征

武汉市环城游憩空间整体呈现“圈-廊”结合的总体结构(图6)，形成了沿主城区外围的主要圈层，前川、新沟、军山-金口及邾城综合游憩圈，依托黄陂北部木兰山、江夏区环梁子湖滨水度假区、蔡甸区后官湖郊野公园、江夏区斧头湖-梁子湖、环黄家湖-汤逊湖等特色游憩圈，以及依托综合交通干道形成的游憩廊道。通过对各游憩圈的主要游憩地、游憩类型、停留时间、交通时长、主要游憩吸引地进行分析可以看出(表2，图7)，环木兰山、环斧头湖-梁子湖地区由于休闲旅游特征突出，景观风貌特色明显，突破了交通可达性的限制，成为全市最主要的游憩目的地；其余地区则受到跨江交通的制约，吸引的游憩客源地主要集中在近域地区。

表2 武汉市主要环城游憩圈情况

图6 武汉市环城游憩总体空间结构

图7 武汉市环城游憩OD(出发地-目的地)分布

这一结构的形成是由市场供需与规划调控双重作用导致的。从需求的角度看，消费水平提升和休闲游憩需求旺盛是主因；从供给的角度看，游憩资源的质量与吸引力、游憩设施的供给、服务水平及交通设施的可达性是游憩空间形成的基础条件。从规划调控角度看，《武汉城市总体规划(2016—2030年)》确定形成“1＋6”空间格局，以及一主城、三副城、多组群的空间结构与网络化中心体系，进一步促进了多中心的城市总体结构，推进了郊区地区的快速城镇化，也促进了中心城区与郊区之间的深度融合；同时在生态文明建设与乡村振兴的背景下，规划提出建立“轴楔环廊”的全域生态框架与构筑“小镇集群＋乡野单元＋郊野公园”的非集建区空间体系，进一步赋予了自然资源丰富地区作为中心城区“后花园”的功能定位，引导城区居民有序、有目的地游憩，特别促进了风景观光型游憩空间形成。

2.6 环城游憩资源与游憩强度匹配特征

城市游憩系统是游憩供给和游憩需求相互作用的一个动态系统，当游憩供给与游憩需求保持相对平衡且相适应时，城市游憩系统才能发挥应有的游憩功能。根据游憩目的地的资源特征和游憩强度的匹配程度将环城游憩空间划分为成熟型、潜力型及饱和型3类。成熟型为资源丰富、游憩强度较高区域，其主导游憩类型为商业消费型与文化娱乐型，多位于集中建设区(图8)。潜力型为资源丰富、游憩强度较低区域，多以运动休闲、乡村体验为主(图9)，在吸引中心城区人口方面还有较大潜力，尚需优化游憩环境、提高游憩质量。饱和型为资源数量较少或者种类单一、游憩强度较高的区域，呈现“小集中、大分散”的分布特征，主要位于主城区外集中建成区上及外围郊区，其游憩空间类型多为风景观光、乡村体验等单一游憩类型空间(图10)，需加强游憩资源产品的开发。

图8 武汉市成熟型环城游憩空间分布

图9 武汉市潜力型环城游憩空间分布

图10 武汉市饱和型环城游憩空间分布

3 结语

本文基于多源数据以武汉市为例对大城市出现的环城游憩特征进行较为精准的识别研究。研究结果表明：1)近郊区游憩人口密度普遍大于800人/km2，停留时长在2h左右；远郊区环城游憩人口密度则普遍小于200人/km2，但停留时长普遍在4h以上；2)环城游憩强度呈现出由中心向外围递减、北高南低、西高东低的基本特征，其中蔡甸区、江夏区沿路、沿湖的游憩强度较高，属于资源导向、交通影响的游憩目的地；黄陂区、新洲区游憩强度则呈现出散点布局、均衡分散的总体格局，游憩资源本身的景观独特性和设施水平的质量突破了交通可达性对其的影响；3)近郊区的复合游憩功能突出，远郊区的特色游憩功能更加明显；4)环城游憩空间整体呈现“圈-廊”结合的总体结构，形成了沿主城区外围的主要圈层，前川、新沟、军山-金口及邾城综合游憩圈，依托黄陂北部木兰山、江夏区环梁子湖滨水度假区、蔡甸区后官湖郊野公园、江夏区斧头湖-梁子湖、环黄家湖-汤逊湖特色游憩圈，以及依托综合交通干道形成的游憩廊道；5)环城游憩资源与游憩强度之间呈现不匹配的特征，需要对不同游憩圈的现状特征加以进一步优化引导。

城市发展中要对大城市居民的游憩需求及其带来的空间需求与转变引起重视，并在国土空间优化中将其予以落实，要积极培育多种形式的环城游憩集聚地，促进游憩需求的释放和满足，通过环城游憩提升区域城乡互动、城市-区域发展、资源的合理开发与保护。

注：文中图片均由王宝强绘制。