基于GIS的汉中市旅游交通网络空间分析

李 双， 杜建括

(陕西理工大学 历史文化与旅游学院， 陕西 汉中 723000)

旅游是一种生活方式，也是一种具有特定目的的游览活动。随着现代社会经济的高速发展，居民收入的增加，人们有足够的经济能力进行娱乐消费。而人们参与游览活动的途径多种多样，最常见的旅游途径有乘坐汽车、火车、飞机、轮船和徒步，但无论是乘坐交通工具还是徒步旅行，交通是必不可少的前提条件，是评价旅游区可达性最为重要的指标。

旅游交通网络问题很早就受到了人们的广泛关注。国外，Campbell[1]根据交通对旅游者出行方式及旅游产品体验效果的关系建立了旅游与活动行为的路线模型；Kaul[2]提出世界交通网络一体化的发展对旅游客源流动和旅游业的进步产生了极大的影响。随着空间技术的发展，国内外研究者运用GIS技术在交通网络分析中对交通路线进行分析与处理，并对交通网络数据进行可视化的定量分析，使研究结果更具说服力和权威性，同时也扩大了GIS的运用范围[3-6]。

汉中市位于陕西省西南部，是我国著名的历史文化名城，自然景观和人文景观不胜枚举，而交通成为其发展旅游业的最大限制因素之一。西汉高速、十天高速、宝汉高速以及西成高铁的开通，将汉中客源地范围扩展至全国，为汉中的旅游发展带来了巨大的发展契机。在此背景下，汉中境内旅游景区交通网络的整合与链接成为旅游业发展的重中之重。本文应用GIS技术，对汉中市A级旅游景区道路的通达度和连通性进行分析，对当前汉中市旅游交通的现状与不足进行讨论，以并提出相应的对策。

1 研究区域概况

汉中市地处陕西省西南部(106°51′E—107°10′E，33°02′N—33°22′N)，南抵巴山北接秦岭，以山地为主，四周地势较高，中间地势低洼。汉中是一个历史悠久、如诗如画的城市，管辖九县二区，分别为汉台区和南郑区，城固县、西乡县、勉县、宁强县、略阳县、镇巴县、留坝县、佛坪县和洋县。汉中有“天府之国”“西北小江南”和“中国最美油菜花海”之称，是最适宜人类居住的地方，相继获得国家历史文化名城、中国优秀旅游城市、国家卫生城市、美丽中国十大最美城镇、省级生态园林城市等多项殊荣，自然和人文景观种类繁多。全市有基本成熟的旅游区(点)50多个，其中A类景区有24处，本文主要以A类景区为研究对象(图1)。

图1 汉中市交通与主要A级景区分布图

汉中自2007年西汉高速开通，先后开通了十天高速、宝汉高速，高速公路交通网日趋完善与便捷。2017年年底西成高铁的开通，使汉中站成为连接西安和成都两大省会城市的一个重要中转站。2014—2017年城固机场的迅速发展，目前已成为基本覆盖全国主要区域的航线网络。

2 研究方法

2.1 公路网络密度分析

表示公路密度的指标有很多，其中可以通过道路总长与总面积之比来表示。由于不同等级公路的通行能力不同，所以用不同等级公路总长度来计算公路网络密度[7]。设汉中市各个县区内所有公路总长度为L，区域内总面积为A，公路网络密度ρ的计算公式为

ρ=L/A，

(1)

根据表1等效国道长度的换算标准，确定各个县区的公路长度，运用GIS技术计算各个县区高速、国道、省道、县道、乡村道路以及其他道路的长度，然后通过各县区不同道路的总长度，计算公路密度ρ。

表1 等效国道长度换算标准

2.2 交通通达度分析

交通网络的可达性是由旅游景点的通达度与连通性决定的，节点之间通达度的好坏是影响游客选择旅游景点的重要因素。通达度是网络中任意一点到其他各点最短路径总和的平均值[8-9]，其表达式为

， (j≠i)

(2)

式中：Ti表示i点的通达度，值越小，则表示该点的通达度越好；Di,j表示i点到j点的距离。

2.3 交通连通性分析

交通网络的相对连通性是以通达度为前提，根据任意一点到其他点最短路径总和的平均值，并利用公式(2)将某个点到其他各点的路程相加的总和，即为此点的通达度。同时在旅游交通网络中，每个景点都处于不同的地理方位上，各旅游景点之间也存在直接的或间接的联系，因而提出了联通性的概念[10-11]，连通性是衡量某景点到其他各个景点的可达性与联系的难易程度的指标，用式(3)来表示：

LCi=(Ai-A′)/(A*-A′)，

(3)

式中：Ai表示第i点的通达度；A*表示网络中通达度的最大值；A′表示网络中通达度的最小值；LCi表示第i点的联通性(0≤LCi≤1)，LCi的值越小，该景点与其他景点之间的连接越容易。

2.4 OD距离成本分析

OD距离成本分析[12]体现了从起始地到目的地的交通流量情况，通常起始地为origin，简称O点，目的地为destination，简称D点，所以就有了OD矩阵组合。OD成本矩阵用于从多个起点到多个目的地的最小成本路径分析，在OD矩阵中计算路径需要参数设置，其中对阻抗性质的设置十分重要，本文在距离成本分析中主要是以时间和路程为主，通过阻抗属性为“5路程”计算出在起始地和目的地之间的最小成本距离，中断值是默认值，凡是在中断值以外的风景点数据将被忽略，这种无效数据属于正常范围的计算，可忽略不计。输出的数据类型是线性数据，所以从起始地到目的地是直线连接。

2.5 服务区分析

通过ArcGIS中Network Analyst工具建立一个网络分析数据集[13-16]，主要是建立一个服务区分析数据New Service Area，在网络服务区中，通过对参数设置算出服务区在一定限制下影响范围大小，得出网点的服务范围及可达性。在对阻抗数据的设置中，可以选择任何成本属性作为阻抗，且该阻抗需要在确定服务区时进行累计，如本文将阻抗设置为10 min，计算10 min内网点所能影响的范围，通过建立多个时间面的同心圆服务区，在统一网点设施上同时查找5、10、15 min服务区，将默认中断值中设置为“5、10、15”，从而得到多个时间面的同心圆服务区；在统一网点设施上同时查找距离分别是10、30、50 km所影响的范围，建立多个距离面的同心圆服务区。

3 过程与分析

表2 各县区道路交通情况

3.1 旅游交通密度

表2是通过计算各个县区在不同地形上的道路交通情况，求出整个县区道路总长度的平均值(即分级道路总长度)以及公路密度。结果显示，汉中市交通网络密度整体较小，公路密度平均值为0.11，城固、洋县、勉县和汉台区公路密度在平均值以上，占汉中市国土面积比例为30.66%，分别为0.15、0.12、0.15、0.41。公路密度较差的县区是留坝、略阳、镇巴、佛坪、宁强、南郑和西乡，占汉中市国土面积比例为69.34%，公路密度在平均值以下，分别为0.05、0.03、0.04、0.04、0.05、0.07、0.09。

3.2 汉中市旅游交通网络通达度与相对连通性分析

3.2.1 OD距离成本分析

将汉中市道路行驶速度设为speed，行驶时间为minutes，行驶总路程为meters，建立汉中市道路交通的属性表，使用OD距离成本分析计算出其中一点到达其他各点的公路总长度(图2)。OD距离成本分析结果表明，汉中市旅游交通可达性最好的地区在中部，东部和北部次之，西南部地区交通的可达性最差。黎坪森林公园和青木川古镇地处西南方向，位于巴山山区，地形崎岖，交通不便，与其他各景点之间难以形成连接，所以其可达性较弱。

3.2.2 通达度与连通性分析

图2 OD距离成本分析

本文对21个A类景区进行研究，在OD距离成本分析中，默认对抗值为10。有两个景点超出了计算范围，其位置无法加入服务区范围内，属于无效位置，可忽略。表3是对19个风景点根据OD距离成本分析的路程属性表计算得到的道路通达性和连通性。根据表中数据显示，汉中市各景点之间交通通达度平均值为123.09 km；拜将坛的通达度数值最小，Ai=76.88 km，即从拜将坛到其他各个景点的距离之和的平均值最小，交通可达性较好；午子山的通达度最大，Ai=291.43 km，即从午子山到其他各个景点的距离之和的平均值最大，交通可达性最差；拜将坛、古汉台、定军山、武侯墓、南沙湖风景区、石门栈道、南湖、武侯祠这8个景点的通达度平均值为87.87 km；红寺湖风景区、中国朱鹮梨园、天台山国家森林公园、蔡伦墓、灵崖寺、樱桃沟、长青自然保护区、张良庙、江神庙、佛坪自然保护区、午子山这11个景点的通达度平均值为148.77 km。综合分析，景点距离市中心越近，交通可达性越好；景点距离市中心越远，特别是分布在汉中市周边地区的景点，交通可达性较差。

表3 风景区通达度与连通性

图3 以时间为变量的同心圆服务区

表3中的连通性分析中，拜将坛的连通性最小，LCi=0，与其他各景点之间的连接最便捷；午子山的连通性最大，LCi=1，与其他各景点之间的连接最困难；拜将坛、古汉台、定军山、武侯墓、南沙湖风景区、石门栈道、南湖、武侯祠这8个景点的LCi在0～0.1之间，连通性数值小，各个景点之间的连接较易；红寺湖风景区、中国朱鹮梨园、天台山国家森林公园、蔡伦墓、灵崖寺、樱桃沟、长青自然保护区、张良庙、江神庙、佛坪自然保护区、午子山这11个景点的连通性在0.1～1之间，连通性数值大，各景点之间的连接较难。

3.3 汉中市景点服务区范围分析

以不同县区、不同交通网络密度为基础，以时间为变量分析服务区影响范围，分别在时间5、15、30 min内所影响的区域建立一个多时间的同心圆服务区。根据图3显示，以各个景点为中心所做的同心圆服务区并不完整，以拜将坛-古汉台为中心的时间服务区逐渐向东西两边扩散，南北方向服务范围狭小。青木川、江神庙、张良庙、灵崖寺、佛坪自然保护区、黎坪森林公园、石门栈道以及长青自然保护区这8个景点均沿着交通路线进行延伸，成带状分布，且服务范围较小，以5 min的服务范围为主。樱桃沟-午子山一带形成了一个小型的同心圆服务区，以樱桃沟和午子山为中心沿道路方向延伸，但其影响范围比拜将坛-古汉台服务区小。由此得知，汉中市有两大重要的景点服务区，分别是以拜将坛-古汉台为中心的服务区和以樱桃沟-午子山为中心的服务区，其他服务区在此时间限定下影响范围有限。

图4 以距离为变量的同心圆服务区范围

如图4，距离在10、30、50 km范围内所影响的区域，建立一个多距离的同心圆服务区。根据图4显示，距离服务区的同心圆结构比时间服务区较完整、清晰，多距离的同心圆服务区集中分布在汉台区、南郑区等靠近市区的地方，主要的中心点为拜将坛、古汉台、红寺湖风景区、南湖、武侯墓这5个景点，其影响范围分别向东西方向上延伸。距市中心较远的景区，服务范围仅限于本景区周围10 km左右，与其他景区的服务范围连接性较差。

4 汉中市旅游交通网络存在的问题

4.1 受制于地形条件，旅游交通基础差

汉中市位于秦岭与巴山之间，地形以山地、丘陵为主，地形崎岖，限制了汉中市的道路交通发展。基于GIS对汉中市旅游交通的分析可以看出，目前汉中市旅游交通整体较差，公路密度较大的汉台区、城固、勉县和洋县，仅占汉中市国土面积的30.66%。此外，公路等级结构悬殊大，低等级公路比例大。

4.2 缺乏配套公交直达系统，重点景区可达性较差

在汉中市，汉台区以内的区域通达度与连通性较好，通达度不超过100，连通性在0～0.1之间；汉台区以外景点的道路通达度与连通性较差，通达度在100～300之间，连通性在0.1～1之间，像黎坪景区、青木川古镇等汉中市重点打造景区，可达性较差。从汉台区至周边各县区缺乏直达公交系统，进一步造成旅游时间的延误、旅游花费的增加，导致部分潜在游客的流失。此外，由于交通种类不齐全，交通等级差等原因，造成部分公路密度好的县区其通达度和连通性较差，如午子山景区的公路密度较大，但其通达度和连通性也较差。

4.3 交通网络多成带状分布，服务范围有限

通过公路密度与服务区范围比较显示，部分公路密度高的县区服务区范围有限。洋县、勉县的公路密度平均值为0.13 km/km2，高于汉中市公路密度平均值，交通种类齐全，网络完善，但本县交通网络在东西方向延伸，成带状分布，且服务区受时间和距离的限制，不能无限扩展，无法形成片状的服务区，因此景点服务范围普遍不大。

4.4 交通网络建设远远落后于旅游宣传

宁强县汉江源头、草川子和地洞河天坑，镇巴县巴山竹林、星月湖、高山草甸与天悬天坑，西乡县双漩窝天坑等等，目前通过网络或电视宣传，在国内已形成一定的知名度，但旅游交通设施落后，可达性较差，除户外团队、探险团队及少部分自组织团队外，规模较大的旅行团队无法进入。

5 建 议

5.1 完善旅游交通网络连接程度，提升公路等级

城固、洋县、勉县等公路密度大的地区，应加强道路等级建设，提高道路的通行能力及通行质量。略阳县、镇巴县等交通种类不齐全、交通系统不够完善的县区，需要加大对交通建设的投入，不但要建设通达度较好的高速、国道等，也要大力发展乡村道路建设，提高国道、高速、省道、县道和乡村道路的连通性，沟通东西、南北线交通，减少断头路，避免回头路。

5.2 打造城市旅游名片，扩大城市影响力

汉中市对外宣传口号为“两汉三国·真美汉中”，除对外宣传外，应在各县区及景区内营造氛围。就目前来看，旅游规划缺乏内涵建设，应进一步明确旅游主题思想，积极打造具有世界影响力的城市名片。

5.3 开发新的旅游景点，加强现有道路利用率

汉中市作为历史文化名城，同时也是全球同纬度生态环境最好的区域，可挖掘的历史文化古迹与自然资源枚不胜举。宁强县的世界最美天坑“地洞河天坑”、闻名遐迩的悬壁公路、风景如画的草川子以及独特的风俗民情等自然人文景观有待进一步开发；镇巴县心形天坑“天悬天坑”、亚洲最大的天然竹林“巴山竹林”、汉中目前唯一发现的高山湖泊“星月湖”以及喀斯特峰林“内、外罗城”等都处于原始状态，如交通便利，都具有较大的连片开发潜力。此外西乡县、南郑区的喀斯特地貌景观，勉县褒姒故里等都具有较大开发价值，如各县区合理规划，组团开发，将大大提高交通道路的利用率。

5.4 合理布局旅游交通线路，发展智能交通网络

由于景点分散，人文与自然景观比例失调，旅游代入感不强，旅游人口受季节影响较大。此外由于游客中转及调度中心建设滞后，容易造成旅游旺季交通道路拥堵不堪，旅游淡季门可罗雀的局面。因此，除公路交通外，在建设难度较大的山区或峡谷地区应积极打造旅游观光小火车或水路交通，在景区密度比较大的区域应增加步行或自行车道，增加游客参与度。此外，可以构建汉中市旅游交通地理信息定位平台、出租车营运监控管理系统、停车场诱导系统等，提供安全便捷的旅游交通服务网络。

5.5 加强旅游直达公交线路的布局

在景点开发、道路等级提升的前提下，在汉中高客站、高铁站、城固柳林机场等游客重点接待区应增加旅游公交线路，使游客易达景点。