基于POI数据的乌鲁木齐市社区设施空间格局特征

（新疆财经大学统计与数据科学学院,新疆 乌鲁木齐 830012）

1 引言

乌鲁木齐市社区设施POI数据可有效弥补传统数据在城市微观尺度解释性差、动态性与连续性不足等欠缺。从与居民日常生活密切相关的社区设施邻近入手分析空间格局，对其反映的社会发展不公平等现象进行测度和归因，并为改善居民生活质量提出相关政策建议和措施，这对于社区资源在城市空间中的公平配置有十分重要的意义[1]。本文通过ArcGIS中的核密度估计法和最邻近指数分析法，量化了社区设施的集中程度和空间格局特征，为乌鲁木齐市建成公平舒适的居住环境提供了研究基础。

2 研究区概况及研究方法

2.1 研究区域概况

新疆面积辽阔，近年来城镇化发展迅速，城市居住空间也发生了巨大变化。受自然环境等条件的约束，新疆的城镇化建设、人口扩张及空间演化模式等各方面均不同于我国的东部和中部。乌鲁木齐作为新疆维吾尔自治区的首府，现辖七区一县，分别为天山区、新市区、沙依巴克区、水磨沟区、米东区、头屯河区、达坂城区和乌鲁木齐县[2]。在这种特殊背景下，乌鲁木齐市社区设施空间布局的研究具有典型性。

2.2 研究方法

2.2.1 最邻近指数法

社区设施的POI数据通过最邻近指数法，可将其空间分布类型分为集聚型、均匀型、随机型三种形态，其计算公式为：

式中：E为理论最邻近距离；S为面积；n为社区设施数量；I为实际最邻近距离；R为最邻近指数。

2.2.2 核密度估计法

核密度分析模型是分析空间要素聚集程度可视化的常用模型，用来研究一个区域中点要素的空间布局和分布集中度，其计算公式为：

式中：f(s)为核密度估计函数；h是路径距离衰减值，即带宽；n是POI点的个数；ω为权重方程。

3 乌鲁木齐市社区设施空间格局特征

3.1 社区设施指标的确定

根据《城市居住区规划设计标准》《乌鲁木齐城市总体规划（2011—2020年）》规定的各类设施要求，并结合数据可获得性和代表性，本文从2019年乌鲁木齐市POI数据中选取了21项指标，即便民商店、超市、商场、农贸市场、门诊、药店、医院、公园广场、体育场馆、休闲娱乐场所、幼儿园、小学、中学、文化活动场所、公交车站、邮局、停车场、街道办事处、生活服务场所、公共厕所、派出所，划分为公共交通与通信设施、购物及商业服务设施、文化和教育设施、医疗卫生设施、体育和娱乐设施、社会服务设施六大类。

3.2 乌鲁木齐市社区设施的数量分析

将获取的社区设施POI数据导入ArcGIS软件，统计出各市辖区内的设施数量，分析乌鲁木齐市社区设施分布图与市辖区社区设施数量统计表[3]。由表1可知，社区设施在乌鲁木齐各市辖区之间分布数量具有较大差异。从各市辖区来看，六类社区设施均在新市区分布最多，在达坂城区分布最少。基于乌鲁木齐市社区设施的POI数据，可看出乌鲁木齐市社区设施的78%集中在以绕城高速为界的主城区，主城区以外的社区设施呈现分散布局。相较主城区来说，郊区的社区设施数量明显较少，可达性也较差。

3.3 乌鲁木齐市社区设施的最邻近指数分析

基于计算出的最邻近指数结果（见表2）可看出：所有社区设施的实际最邻近距离均小于其理论最邻近距离，这表明上述六类设施在空间分布上均呈现集聚的态势，集聚程度由大到小依次为购物及商业服务设施、医疗卫生设施、社会服务设施、体育和娱乐设施、教育和文化设施、公共交通与通信设施。

购物及商业服务设施理论最邻近距离在所有类型中是最短的，是由于购物及商业服务设施分布广泛、覆盖城乡，在大多数街道都有配置[4]。教育和文化设施的理论最邻近距离最远，是因为中小学与文化活动场所大多数服务半径广，所以这类设施理论距离超过800m。公共交通与通信设施虽然在总体上是集聚的，但相比其余类型的设施有一定的均匀分布趋势，这与其运营性质有关，均匀分布方便社区居民出行[5]。

表1 各市辖区社区设施数量表

表2 社区设施最邻近指数结果表

图1 社区设施核密度分析图

3.4 乌鲁木齐市社区设施的核密度分析

基于核密度估计法的结果（见图1）可看出，乌鲁木齐市各类社区设施的空间分布显示出不同特点。

购物及商业服务设施具有中心密度高而外围密度低的特点，呈现多中心分布的趋势。天山区北部、新市区东南部、米东区西南部、沙依巴克区与水磨沟区交界处均为集聚区域，大规模的商业网点主要集聚在南部中山路商圈附近分布，在大规模商业中心的外侧，小规模商业中心呈环绕毗邻分布[6]。呈现这种空间格局与中心城区发展时间长，人口和居住小区密集有关，超市、便利店和商场等在该区域能够获得较高的收益。

社会服务设施在新市区、水磨沟区、天山区、沙依巴克区四区交汇处密集成团。在达坂城区和乌鲁木齐县社会服务设施供给较少。呈现这种空间格局主要是因为老城区发展时间长，居住小区多，公共厕所有着较小的服务范围，派出所能服务到更多人口。

公共交通与通信设施则聚集在2个核心分布，即新市区东南部和天山区西北部。公交车站、邮局、停车场均主要分布于主城区以内人口密度较大的地区，如友好南路、阿勒泰路、新华北路等街道[7]。这种空间格局很大程度是由于这些高集聚区域是人们上班上学、休闲娱乐的主要场所，公交站点和停车场较为密集，从而为附近居民小区提供了便捷的出行条件。而郊区的居住小区较少、人口较为稀疏，从而建设的交通服务设施较少。

教育和文化设施聚集在4个核心分布区，即新市区东南部、天山区与沙依巴克区交界处、沙依巴克区与水磨沟区交界处、米东区西南部。这种大面积低密度集聚的分布格局，与教育和文化设施的特点和乌鲁木齐市的实际发展现状密切相关，文化活动设施多以研究、教育、欣赏为目的，具有较高的人口门槛，而且在投资建设上基本上以政府为主导，因此在空间分布上较分散。

体育和娱乐设施在市中心形成自南向北面状的中高密度集聚区，公园广场、体育场馆、休闲娱乐场所均主要分布于主城区以内人口密度较大的地区，如主城区的新市区、沙依巴克区新市区和天山区[8]。主城区集中了乌鲁木齐市的众多资源，人口呈现聚集状态，因此中心城区有较多的体育场馆、休闲娱乐场所。而离中心城区较远的地区和郊区自然条件较好，有一定数量的公园设施，但体育和娱乐设施的空间分布相对分散与稀疏。

医疗卫生设施呈现中心对角分布的空间态势，聚集在4个核心分布区，即天山区北部、新市区东南部、米东区西南部、沙依巴克区与水磨沟区交界处。原因在于乌鲁木齐人口主要聚集在中心圈层，且主城区交通较为便利。因此，乌鲁木齐市医疗卫生设施呈现“重主城，轻郊区”的分布形态。

4 结论与建议

本研究基于POI数据，对乌鲁木齐市社区设施的数量分布和空间格局进行分析。从数量统计可知，乌鲁木齐市社区设施在各区域的分布是不平衡的。而数量均等是我国对社区设施进行评价时常用的原则之一。在现有的布局下，对于城市不同区位的居民而言，难以确保其获得数量与质量相同的设施服务。因此，在规划社区设施建设时，要综合考虑社区内人口的数量、居民的意愿、社区设施的区位及覆盖率，将数量与质量均等作为主要的发展目标，从而使社区设施可以达到空间公平的目的。

利用核密度分析法和最邻近指数法反映社区设施空间格局特征。通过分析可知，乌鲁木齐市社区设施主要分布在城市中心的部分区域，导致核心区内过多的社区设施难以发挥出其实际效用，但较远地区尤其是米东区、达坂城区、乌鲁木齐县，设施分布较少、集聚程度较低。因此，对社区设施进行规划时，应当注重人口的分布与迁移，以及不同区域的空间格局和群体利益，实行差异化供给，有效地推动空间公平的发展。