基于空间句法的道路结构特征和星级酒店布局研究——以广州市中心城区为例

唐 波， 彭永超， 王丹妮， 林 琳，2

(1.中山大学 新华学院 资源与城乡规划系，广东 广州 510520；2.中山大学 地理科学与规划学院，广东 广州 510275)

引言

商业地理学是经济地理学中重要的内容之一。在实证主义、结构主义、行为主义、学科多元转向、大数据等范式的影响下，商业地理的研究正在经历着研究阶段和方向的转变和突破[1-2]。在研究内容方面，国外商业地理学主要聚焦于商业的区位选择、结构、形态[3]、联系：如Parr认为交通距离、人口密度、消费水平、地租等环境的变化，商业布局会有不同类型和等级的分化[4]。如Berry提出了“商业区空间结构模型”，将商业区划分为多层次的商业中心、带状商业网点、专业化的商业功能区三种类型[5]。由商品交换、流通和消费构成的商品链或营销网络是商业联系研究的重要代表，重点探讨商品联结过程中的经济、社会和文化关系，如Wilson研究了商品交换、流通、消费中的社会关系所产生的地理影响，通过削弱社会关系隔离或障碍有助于扩展商品流通边界和消费范畴[6]。在研究方法方面，区位论、中心地理论[7]、引力模型[8]、地租学说等最为常见，这些方法通过人口、距离、交通、消费水平等指标进行实证分析与测度。近年来，大数据分析[9]、海量数据采集[10]、网络分析、定量模拟等方法逐渐被利用到商业地理的研究过程中，如林耿等利用广州零售商业POI数据，采用城市网络分析工具和核密度估计法进行分析，认为路网中心性对城市零售网点的区位布局具有重要影响[11]。

星级酒店是城市商业和现代服务业繁荣的重要象征，星级酒店空间发展格局的形成与城市性质、城市历史文化和城市经济有着密不可分的关系[12]。其中星级酒店的空间布局、集聚及效率、形成机制是研究的重点内容。城市星级酒店空间分布格局直接影响城市的发展，陈岗[13]、梅林[14]等对我国的星级酒店空间分布格局进行了研究，发现中国省域星级饭店等级结构存在巨大的空间不均衡，各地区的星级酒店区位商差异明显。酒店集聚是其空间分布的重要特征，基于改进的DEA模型，方叶林等发现中国大陆星级酒店相对效率的变动主要受规模效率驱动，大部分省份星级酒店的规模效率处于递减状态[15].在形成机制方面，Ashworth在对西欧中型城市饭店空间集聚研究时，认为交通技术优势、可达性是接待业服务中心演化的主要原因[16]。David和Kevin认为经济型、商务型酒店多位于边缘城区和城市外环地带，高星级酒店大部分位于市中心[17]。也有学者从旅游地理学的角度认为星级酒店数量与地区生产总值、旅游收入、旅游景区数量、旅行社数量等影响因子有关[14]。值得一提的是，具有较高需求门槛的星级酒店在选址和布局时会特别考虑到交通区位的影响。如：姜海宁等[18]发现交通基础设施是城市星级酒店布局的直接原因；李梅婷[19]发现城市的星级酒店在城市内部主干道路以及外部交通的共同作用下会形成条带状的分布特征；李龙等[20]认为交通路网结构是星级酒店可达性的重要影响因子；陶伟等[21]对城市路网形态对酒店业分布规律的影响展开了实证分析。

综上所述，以往的星级酒店的研究存在以下不足：(1)在研究内容上，集中在空间布局、集聚效率、形成机制等方面，道路系统对星级酒店布局影响研究和道路系统和星级酒店之间的关联性研究较少；(2)在研究方法上，酒店的空间布局研究多采用单一的数据模型、指标体系或是定性评价，未强调数据分析和人的感受进行结合；(3)在研究尺度上，以往的酒店空间布局多以宏观、中观层面进行实证分析，在微观层面上探讨较少。

城市作为一个复杂不可分割的整体自组织系统，空间句法有利于揭示城市物质空间的内在结构与社会功能的逻辑关系[22-23]。空间句法理论认为空间对空间使用者的出行规律产生极大影响，并最终成为塑造城市功能的驱动力，更加强调人的主观感受和选择[24]。目前，空间句法在国内被广泛应用于城市规划、建筑学、景观园林和地理学等学科[25-27]。基于此，本文采用空间句法中的全域集成度、局域集成度、智能度，结合核密度、平均最近邻分析、聚类分析等方法，以广州市中心城区为例，构建“道路格局-星级酒店聚集特征-道路结构与星级酒店的相关性分析”的研究范式，探讨道路结构对星级酒店布局的影响，以期对星级酒店的空间布局和形态机制的研究提供借鉴。

1 研究方法

1.1 空间句法模型

空间句法本质是根据图论原理进行空间分割，并使用一系列公式量化空间，挖掘空间的内在规律及研究空间与使用者相互关系。其中轴线法是空间句法最常用的基本方法，是在空间当中以少而长的轴线去覆盖整个区域，由于轴线与道路的形状和分布特征较为吻合，所以通常被用于城市道路系统的分析。本文采用全域集成度、局域集成度和智能度等参数量化轴线，来体现广州市中心城区道路系统的特征。

(1)集成度(integration)：也称之为整合度，反映了一个单元空间与系统所有其他空间的集聚或离散程度。集成度值越大，表示该空间在系统中的便捷程度越大，反之该空间处于不便捷的位置[28]。集成度分为整体集成度和局部集成度，其中整体集成度主要立足于空间整体结构，描述整体路网中的其他空间到达这个空间的便利程度，局部集成度则是一个空间在最短距离内(一般为3个拓扑单元)的空间关系，不需要考虑所有节点。具体公式如下：

(1)

其中MDi为平均深度值，表示某一节点到其他所有节点的最短距离，具体计算如下：

(2)

式中：dij为连接图上任意两点i和j的最短距离，n为连接图中所有节点的个数。

(2)智能度(intelligibility)：智能度也称之为可理解度，是局域集成度与全域集成度在分布上的一个比值，智能度越高意味空间越容易被理解[29]。智能度的实质反映了观察者通过对局部范围内的空间连通性的观察进一步获得整体空间可达性信息的程度。表达式如下：

(3)

2.2 核密度分析法

核密度分析方法是空间分析中最常运用的分析方法。利用核密度来计算整个区域星级酒店的密度分布状况，具体公式如下：

(4)

式中：λ(s)为s处的核密度估计值；r为核密度函数的搜索半径；n为样本的总体个数；dls为星级酒店l与s间的距离；φ为距离的权重。

2 研究区域与数据来源

2.1 研究区域概况

广州市有着南国商都的美誉，商业十分发达。2017年，广州住宿餐饮业以1143.24亿元的零售额位居全国首位，总量首次超过上海。2018年8月份公布的《广州市星级饭店名录》中，二星级以上的酒店共有170家，其中位于广州市中心城区的有103家。本文以环城高速作边界划定广州市中心城区，选取环城高速以内区域的道路网络和星级酒店作为研究对象，如图1所示。

图1 研究区域图Fig.1 study area

2.2 数据来源

道路网络主要利用三维数字地图下载广州中心城区的1km×1km的高清卫星影像图，并对各级道路进行矢量化；星级酒店数据来源于广州市旅游局于2018年8月公布的《广州市星级饭店名录》。

3 结果分析

3.1 多中心-放射状的路网格局

3.1.1全域集成度 由图2可知，广州市中心城区道路空间形态呈多中心-放射状，道路全域集成度数值范围为-0.1～0.91。集成度高的道路主要分布在3大区域：广州大道和天河路交汇的天河区西部地区，东风西路、解放路和中山路交汇的越秀-荔湾地区，江南大道、工业大道和江南西路交汇的海珠区西部。这些集成度高的主干道支撑了整个广州市中心城区的骨架，是重要的交通通道。同时，道路集成度较高的区域与目前广州的城市内部商业繁华区域大致吻合，这也从侧面证实了空间句法理论模型有较强的现实意义。

3.1.2 局域集成度 图3为广州市中心城区道路局域集成度的分布状况，天河路-珠江新城一带形成了全市局域集成度强度最高集聚地区，而越秀-荔湾老城区和海珠西部的集聚强度相比之下有所减弱。主要因为天河路-珠江新城一带在研究区域的位置相对居中，其规整的路网格局使各道路的连通性十分良好，比越秀-荔湾老城区弯曲的道路有着更好的通视状况，能在3个拓扑的单位范围内前往更多的道路并影响更大的范围，从而吸引更大区域的民众到达。

图3 局域集成度(R3)Fig.3 local integration(R3)

3.1.3 智能度 从图4可知，广州市中心城区道路智能度的R2为0.47，y=0.152298x+0.429783，这意味着广州市中心城区道路网络的智能度不高，存在一定程度的空间异化现象。这与广州市在长期的历史发展过程中，老城区与新城之间的空间布局模式和建设情况存在较大差异密切相关。

图4 智能度分析图Fig.4 intelligence analysis

由于广州市道路空间结构的可理解度不高，由此加强了居民对短距离出行的依赖[30]。为了更加符合广州居民日常出行的习惯，可在Depthmap当中加入空间距离的限定值进行探讨，用线段分析(Segment)工具进行集成度模拟。从图5中看出，在距离半径为2km的范围模拟效果最佳，形成了3个较为明显的集成度集聚区域：人民路-上下九集聚区、北京路-解放路集聚区、体育西-广州大道集聚区。此时，集成度高的道路也从主干道转移到了路网较为密集的街巷类道路。

图5 半径为2km的局域集成度模拟Fig.5 Simulation of local integration degree with radius of 2km

3.2 集聚特征显著的星级酒店布局

采用核密度估计法来验证广州中心城区酒店业的空间分布特征。由图6可知，广州中心城区的星级酒店分布状态与城市道路走向状态大致相同，形成了3个较为明显的集聚圈。分别为：环市东集聚圈、天河北集聚圈、沙面—长堤集聚圈。(1)环市东集聚圈是广州市星级酒店集聚现象最为明显的区域，圈层内酒店数量较多，等级齐全，在集聚状态上呈现出线性分布，即沿着环市东路带状分布。这里曾经是广州越秀区的商业圈和金融中心，密集的商业活动所带来的消费市场是星级酒店在此密集布局的原因。(2)天河集聚圈辐射范围最广，大概由体育西延伸到五山一带，这里有着大量的商务办公场所，公共服务设施完善，对外联系也较为便利，通常是外来商务差旅人员和游客的首选。(3)长堤-沙面集聚圈位于广州的传统老城区域，濒临珠江，作为广州传统商业最为繁荣的地带，拥有丰富的历史人文资源(甚至部分酒店自身就是文物保护单位)和良好的自然景观。该集聚圈的酒店等级总体偏低，以二、三星级为主，多是经营较久的老酒店。因此该处的日常消费顾客以当地居民居多，以服务当地消费者为主要业务。

图6 星级酒店核密度分布图Fig.6 density distribution of star hotels

3.3 道路结构与星级酒店布局的相关性分析

3.3.1 星级酒店布局对高集成度道路趋向性明显，但内部存在差异 空间句法中的集成度反映的是道路的中心性，集成度较高的区域越容易成为城市的中心地带，并由此产生各种类型的商业活动，容易成为市民生活出行所趋向的区域。集成度越高的空间在城市生活当中越容易受欢迎，是商业集聚的繁华路段，也是星级酒店所趋向的城市空间。为了更好地证实两者之间的依存关系，以道路影响范围的角度做缓冲区分析并进行数据上的统计,以酒店自身的角度出发，去探究道路集成度与酒店布局之间的关系。所有星级酒店附近100m范围内道路的集成度由表1可知，各星级酒店附近道路的平均集成度都在0.74～0.79之间，星级酒店在布局上对高集成度道路趋向性明显，但不同等级的星级酒店对路网的集成度要求不一样，二星级、三星级的酒店因服务能力不及四、五星级酒店，对路网形态的平均集成度要求更高，在选址上都要求趋近市场以及交通较为便捷路段，并以此来获得更多顾客，满足需求门槛获得盈利效应。

表1 酒店缓冲区内道路集成度汇总表

3.3.2 星级酒店的集聚等级与路网的选择度和集成度成正相关 根据酒店的数量和空间分布，对三大集聚圈进行集聚等级划分，由高到低依次是环市东集聚圈、天河北集聚圈、长堤-沙面集聚圈。由图7可知，各集聚圈在研究区域内都处于较为居中的位置，并且各酒店集聚圈的范围内都有1条或多条集成度较高的红色轴线经过，并且集聚圈范围往往处于路网较为密集的区域。酒店通常布局在城市中交通可达性较高的地区，密集的路网带来的是更加便捷的交通，更大的人流量意味着较高的营业额，因此集成度高的路段更加吸引酒店选址。

图7 广州市中心城区星级酒店三大聚集圈与道路集成度分布图Fig.7 road integration degree and three major gathering circles of star hotel in the central city of Guangzhou

从表2可知，星级酒店的集聚等级与路网的选择度和集成度成正相关，且酒店聚集等级越高其附近道路的平均集成度越高，同时其平均选择度也越高。这表明，集聚圈附近道路有着较强的中心性，并且附近的交通流经过该区域的可能性也更高。同时，星级酒店的集聚等级与路网平均深度值呈现负相关，等级越高其平均深度值也就越低，这表明从其它空间到达该空间的难度更小，集聚圈的级别越高，其空间的到达难度也就越低。值得注意的是，天河北集聚圈连接值和控制值比较突出，比环市东集聚圈的值要高，这是天河区规则式的路网布局所带来的结果。

表2 三大星级酒店集聚圈层的道路空间句法数值分析表

4 结论与讨论

4.1 结论

(1)广州中心城区的道路结构呈现出多中心-放射状的格局。在全域集成度分析视角下，大致呈现天河区西部、越秀-荔湾交界处以及海珠区西部3大道路集成度高聚集区，且主干道是集成度高的重要组成部分；

在局域集成度分析视角下，天河区一带道路的集成度优势凸显，荔湾区等老城区的集成度有所弱化。由于广州市中心城区道路结构智能化程度不高，存在一定程度的空间异化现象。为深入探究市民的出行模式，进行了出行半径为2km的句法模拟，发现老城区道路的集成度明显提高，集成度高的道路也从主干道转移到了路网较为密集的街巷类道路。

(2)广州市中心城区星级酒店的分布存在明显的聚集现象，全域范围内星级酒店的集聚范围是6000m。通过核密度分析，在空间上呈现出三大集聚圈：环市东集聚圈、天河北集聚圈、沙面-长堤集聚圈。其中环市东集聚圈的集聚现象最为明显，天河北集聚圈辐射范围最广，长堤-沙面集聚圈的酒店等级总体偏低，日常消费顾客以当地居民居多，以服务当地消费者为主要业务。

(3)广州中心城区道路网的特征和星级酒店的空间布局有较大的相关性。星级酒店布局对高集成度道路趋向性较为明显，但不同等级的星级酒店存在差异。二星级、三星级的酒店因服务能力不及四、五星级酒店，对路网形态的平均集成度要求更高。同时，道路的选择度也是一个重要的影响因素。广州市中心城区三大星级酒店集聚圈层等级与道路平均集成度和平均选择度成正相关关系，酒店聚集等级越高，其附近道路的平均集成度越高，同时其平均选择度也越高。

4.2 讨论

本研究通过构建“路网特征-星级酒店空间集聚-路网和星级酒店的相关性分析”的研究范式，从中微观尺度对广州中心城区的道路空间结构对星级酒店的影响进行实证研究。尽管空间句法考虑了人的选择和主观意识，但人们的消费和生活习惯会随着环境不断发生改变，因此在未来星级酒店的布局机制探究中需要结合当地的历史因素和人文特征进行综合分析。星级酒店布局的因素是一个多元集成的体系，这种因子体系在不同阶段是否会发生动态变化？它们是不断替代还是循环演进？又会在星级酒店空间布局结构中如何体现？这都是未来值得探讨的问题。

致谢：感谢中山大学地理科学与规划学院林耿教授对文章的指导和建议。