基于多源数据融合的县域城乡生活空间宜居性研究.doc

基于多源数据融合的县域城乡生活空间宜居性研究
摘 要:新型城镇化背景下,生活空间的宜居性已成为当前城乡人居环境研究的热点,科学合理地评估区域生活空间的宜居性对于提升区域新型城镇化质量和实现乡村振兴目标具有重要实践意义。研究融合
研究所涉及的基础数据主要以土地利用、数字高程、夜间灯光、道路交通及POI数据为主。其中,修武县2018年土地利用数据(30m)、NDVI数据(30m)、DEM数据(30m)和地质灾害分布数据(1km)均来源于中国科学院资源环境科学数据中心或地理空间数据云网站;2018年修武县交通网络数据来源于修武县交通局;夜间灯光数据为2015年的年均NPP/VIIRS影像(500m),来源于美国国家地球物理数据中心;研究涉及POI数据从城市数据研****社提供的修武县POI基础数据库中提取,主要包括车站(含汽车站和火车站,共计4个)、加油站(57个)、超市(134个)、餐饮饭店(90个)、医院(综合及专科医院14个、诊所69个)、学校(高职高专等专业类学校51所、中学29所、小学28所、幼儿园36所)、警点(10个)、消防站(1个)、文娱点(含公园、游乐园、旅游景点等共31个)。相关数据结合百度地图通过坐标点反查、地址信息纠正补全,从而构建修武县POI基础数据库。为便于整合上述多源数据,将所有数据统一为修武县县域边界(2018年)和地理坐标系统(WGS1984),采用GIS中数据管理工具模块下的“创建渔网”工具创建60m×60m空间格网,将所有数据统一到该格网下实现各项功能表征指标的空间化表达。 指标体系构建
借鉴张志斌[4]、谌丽[11]等已有研究成果,基于生活空间功能的多样性,构建修武县城乡生活空间宜居性评价体系。主要包含准则层3项(基础承载能力、保障支撑能力、精神文化水平),以突出居民对生活空间不同层次的需求,各一级指标基础上进一步细分为居住承载、交通承载、环境承载、医疗保障、生活保障、安全保障、教育服务、文娱服务共8项指标。相关要素层的空间化处理及指标评价方法如表1。
居住承载功能
县域生活空间的居住承载功能与建设用地面积、容积率密切相关,研究基于2015年DMSP/OLS夜间稳定灯光数据间接替代建设用地容积率,结合栅格单元内建设用地面积比与夜间灯光数据的乘积表示区域内的居住承载能力。
交通承载功能
主要涉及关键节点(加油站、车站)和交通网络2类。研究采用行进成本法对县域道路网络及各关键节点等矢量数据栅格化,根据《公路工程技术标准(CJTGB—2003)》及修武县实际,设定快速路、主干道、次干道平均时速分别为60km/h、40km/h、30km/h,、、,设定无道路区域平均时速为4km/h,行进成本值为9,通过等权叠加生成研究区不同交通方式下的可达性空间分布,以此来体现交通承载能力[12]。
环境承载功能
由空气净化潜力、地貌侵蚀强度和地形起伏度3项环境因子等权叠加得出。其中,研究采用NDVI表征生活空间的空气净化潜力(NDVI提取于2017年8月的Landsat8OLI影像);地质环境方面,结合中国地质灾害侵蚀危险性评价成果,截取修武县地质灾害侵蚀空间分布图,并分别赋予负向影响分值-1、-、-、0;地形起伏度方面,从DEM中提取修武县地形起伏度指数,作为地形对生活空间宜居性评价的环境指标。
医疗保障功能
不同等级医院其保障能力存在差异,所以将其细分为综合及专科医院和诊所2种类型。通过欧式距离测算其服务功能,根据其贡献比6∶4叠加相关图层的服务范围,最终生成医疗保障功能分布图。
生活保障功能
生活保障功能侧重反映满足居民日常生活的需求,因此选择超市和餐饮饭店2类关键节点,基于欧式距离测算服务范围,等权叠加生成县域生活保障服务范围空间分布。
安全保障功能
选择警点(派出所)和消防站点2类数据表征,通过标准化上述2种类型的欧式距离分析得出县域生活空间的安全保障服务能力。
教育服务功能
结合修武县实际,在教育服务功能指标选择上,分别对幼儿园、小学、中学、专业类学校等教育机构进行服务功能的空间化处理。由于居民对各类学校类型的教育需求范围不同,因此,在对上述学校进行欧氏距离测算基础上,赋予權重(3∶3∶3∶2)进行叠置分析,从而得出县域教育服务能力空间分布图。
文娱服务功能
研究选择公园、游乐园和旅游景区等具有文娱休闲功能的土地利用类型,利用欧式距离分析进行空间化,得到县域文娱服务功能分布图。
由于不同层次的