基于POI数据的城市易燃易爆场所空间布局研究

欧阳兆奇

摘   要：文章基于百度地图爬取的易燃易爆场所POI数据，运用ArcGIS空间统计工具，分析郑州市四环以内易燃易爆场所的空间布局特征，研究发现：（1）郑州市四环以内易燃易爆场所呈现出显著的空间集聚分布特征，集聚区域主要分布在管城区、金水区和二七区。（2）易燃易爆场所存在3种空间布局模式，分别是以加油站为代表的外向分布型，以化工厂、加气站和仓库仓储为代表的内向聚合型以及工业园区为代表的稳定聚合型。

关键词：易燃易爆场所;兴趣点数据;空间布局特征;空间统计分析;郑州

1    易燃易爆场所现状

大数据时代，海量的数据为人们从定量角度分析理解城市空间结构提供了可能。大数据的应用已经逐渐深入到城市研究的方方面面，同时也引导着社会方式的变革[1]。

依据河南统计年鉴可知，2015—2017年，郑州市工业企业单位个数逐年增加，分别为19 512，22 858，26 038个。其工业总产值也在同步增长，从2015年的14 779.57亿元增长到2017年的16 329.18亿元，平均每年增长5%。伴随着这些化工企业的不断发展，易燃易爆的化工场所数量也不断增加，化工行业在不断发展的过程中积累了大量的矛盾，这些问题主要集中在易燃易爆相关产业，有生态环境方面的、有土地利用方面的、还有生活安全方面的[2]。易燃易爆场所面临的安全形势日益严峻，对社会的发展和穩定都产生了不利影响。因此，本文以郑州市四环以内的易燃易爆场所为研究对象，分析其空间分布特征，找出其内在的空间布局规律，这对相关规划中易燃易爆场所的布局研究具有一定的参考价值。

2    研究区域、数据来源与研究方法

2.1  研究区域与数据

郑州是全国重要的交通枢纽城市，也是中部地区重要的工业城市。为了完善城市交通路网体系、提升城市整体承载能力，并推进国家中心城市的建设进程，郑州市对四环以内的整改尤为重视。本文选取郑州市四环以内的易燃易爆场所兴趣点（Point of Interest，POI）数据进行分析。POI位置数据来源于百度地图开放平台，通过Python编程调用百度地图应用程序接口（Application Programming Interface，API）在研究区范围内获取，包括加油站、加气站、化工厂、工业园区和仓库仓储数据。获取的点数据经过数据去重、坐标修正和整理后共包含有效数据630个。

2.2  研究方法

本文通过运用ArcGIS空间统计工具中的核密度估算法和标准差椭圆分析方法对郑州市四环以内易燃易爆场所POI数据进行空间分布特征分析。首先，利用核密度分析工具，分析易燃易爆场所的总体空间布局特征;其次，按照分类逐个通过核密度估算法与标准差椭圆分析方法总结出各类易燃易爆场所的空间布局特征;最后，分析影响易燃易爆场所空间布局的主要因素，从而为郑州市易燃易爆场所的整改提供一些可用的参考。

2.2.1  核密度估算法

3    易燃易爆场所的空间布局特征

3.1  总体空间布局特征

对获取到的易燃易爆场所POI数据，通过核密度估算法进行分析，然后叠加到郑州市四环内路网上可知郑州市易燃易爆场所的空间分布有明显的集聚特征，并且集聚区域较多主要分布在管城区、金水区和二七区（见图1）。其中，最明显的几处集聚区有：金水区、惠济区和中原区三区交接处，其次是金水区和管城区交接处以及中州大道附近有明显的集聚，再次是二七区南环路和大学路附近有明显的集聚，最后是中原区科学大道与长椿路交叉口以南有明显的集聚。集聚区域都毗邻交通要道，并且相互之间各有交通枢纽连接。南阳路连接了金水区和惠济区的集聚区，中州大道连接了金水区与管城区的集聚区，陇海路和南环路连接了二七区与管城区的集聚区，科学大道连接了中原区与惠济区的集聚区。易燃易爆物品需要严格看管，长时间的存储会增加维护成本，但安全起见又不能太过接近人口稠密的地区，所以适当地远离人口稠密地区且临近交通要道，既可快速向市场供货，又可在危险发生时进行快速的转移和救援。

3.2  主要易燃易爆场所的空间布局特征

在总体布局特征研究的基础上，对不同类型的易燃易爆场所空间布局差异性进行进一步的研究。本文将加油站、加气站、化工厂、仓库仓储和工业园区这5类具有代表性的易燃易爆场所的POI数据分别提取出来，作为进一步的研究对象。对这5类点数据分别进行核密度估算（见图2）与标准差椭圆分析（见图3），探究以这5类为代表的不同易燃易爆场所在郑州市四环以内的空间布局特征。

分析结果如下：（1）加油站和加气站有较为类似的选址需求，但加油站的布局比加气站更为集中。加油站集聚区主要集中在南阳路、紫金山路和陇海西路段围绕火车站，形成3个主要集聚区，并且加油站的标准差椭圆扁率较小，空间分布方向不明显。（2）加气站呈现出环状分布，但相比加油站，加气站的标准差椭圆扁率较大空间布局的方向性明显，集聚主要发生在东南和西北两个方向。（3）化工厂在火车站、CBD和农业路附近有明显的集聚区，标准差椭圆扁率较大数据分布方向也主要集中在东南和西北两个方向。仓库仓储有明显的集聚区，分别在南阳路北环路、未来路陇海西路和大学路南环路交叉口附近。（4）仓库仓储标准差椭圆扁率较大，数据分布方向也是东南和西北。（5）工业园区标准差椭圆扁率最大，分布方向最为明显的也是东南和西北，其集聚区远离市中心主要集中在科学大道和经开第五大街。

综合上述分析，郑州市四环以内易燃易爆场所大致可分为3类：（1）以加油站为代表的、集聚明显但空间分布方向性不强的外向分布型场所。这类场所因为市场需求量大，几乎涵盖整个市区，但市场竞争激烈所以在道路条件允许的情况下这类场所会向外继续扩张。（2）是以化工厂、加气站和仓库仓储为代表的内向聚合型场所。这类场所由于市场需求较为稳定，需求范围还远远没有覆盖整个市区，市场竞争压力小，所以往往会为了自身的发展选择与更多的同行集聚在一起。（3）是以工业园区为代表的稳定聚合型。这类场所受土地和政策的限制，一般会远离城市中心，在一定的空间范围内享受政府给予的有利政策。这也使得这类场所往往会在一个稳定的范围内聚合。上述分析的5类易燃易爆场所中，有4类标准差椭圆长扁率较大数据分布方向较为明显，且均为东南和西北方向，这正符合郑州市的总体规划，东南方向的经开区和西北方向的高新区都是郑州市重要的经济技术开发区，这也侧面反应易燃易爆场所的分布方向在城市的发展过程中也在逐渐地向城市的发展方向靠拢。

4    结语

本文运用POI数据并结合ArcGIS中的空间统计分析工具对郑州市四环以内易燃易爆场所的空间布局进行研究，是大数据与GIS以及实证研究方法相结合的一次有益探索。

通过分析发现，郑州市易燃易爆场所总体上空间集聚较为明显，易燃易爆场所分布较广，集聚主要发生在东南和西北两个方向。空间布局方面，易燃易爆场所存在3种空间布局模式，分别是以加油站为代表的外向分布型，以化工厂、加气站和仓库仓储为代表的内向聚合型以及工业园区为代表的稳定聚合型。易燃易爆场所关乎，城市发展的安全与稳定，改善这些场所的空间布局，能提高市民的生活质量水平，甚至可以预防突发的消防事故。

从消防安全的角度出发，本文提出相应建议，以期为城市规划和易燃易爆场所的空间布局提供一些有价值的参考。

（1）郑州市四环内的大型消防站并不多，且主要集中在火车站附近，易燃易爆场所的分布主要集中在东南和西北两个方向上。为了应对突发性的消防事故节约救援时间，可以考虑在四环的东南和西北两个方向上增设或迁入消防站点。

（2）化工厂在火车站和东区CBD附近有集聚现象，考虑到附近人员密集场所较多流动人口较大，可以考虑将危害较大的化工企业迁出这些区域，提高市民的生活水平。

[参考文献]

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[3]黄杰，尉永清，伊静，等.基于核密度估计的基本概率指派生成方法[J].计算机应用研究，2019（7）：1-6.

[4]禹文豪，艾廷华，杨敏，等.利用核密度与空间自相关进行城市设施兴趣点分布热点探测[J].武汉大学学报（信息科学版），2016（2）：221-227.

[5]梁雄飞，胡淑娟.基于空间计量分析的经济型酒店布局—以广东省深圳市为例[J].开发研究，2016（5）：138-142.