资源型城市旅游资源空间结构变化分析及优化——以大同市为例

赵晨曦，韩 亮

（1.山西大同大学煤炭工程学院，山西大同 037003；2.山西大同大学建筑与测绘工程学院，山西大同 037003；3.大同乡村振兴研究院，山西大同 037009）

在推动能源供给侧结构性改革和“碳达峰、碳中和”战略背景下，能源资源型城市面临着巨大的转型发展压力[1]。在破解转型发展困局中，一些城市选择将旅游产业作为经济转型的接续主导产业之一[2]，致力于实现能源资源型城市向旅游型城市的定位转变。但在实践中，地方政府往往是重视挖掘和利用旅游资源，如新景区、景点的开辟，配套设施的建设，而忽视宏观规划，造成区域内景区（点）同质化严重，缺乏特色，竞争能力弱。

对旅游资源禀赋条件进行科学分析与合理组团，结合交通网络设计旅游路线，实现旅游产品和业态功能在空间上划分，在旅游规划体系中具有重要的作用和意义。

1 研究区域、数据与方法

1.1 研究区域概况

大同市位于山西省北部，晋、冀、蒙三省交界处，地跨北纬39°54′～40°44′，东经112°06′～114°33′，面积约1.4万km2，截至2020年，大同市辖4区6县，总人口约310万人。

大同市拥有众多的历史遗迹和特殊的城市景观，旅游资源丰富。截至2021 年，国家5A 级旅游景区1 个，国家4A 级旅游景区9 个，各级文物保护单位300多处。

1.2 数据来源与处理

为了发展文化旅游产业，保护文物古迹，大同市在2008年开始实施了“一轴双城”的城市改造工程，该工程对大同市的城市规划和经济发展产生了深远影响，因此将旅游景点发展在时间上划分为2008年以前（2007 年）和2008 年以后（2020 年）两个时间段，在区域上分成平城区、云冈区等10个区县级单位。

利用Python 通过已获授权的高德地图API 接口按照类别编码获取旅游景点POI（Point of Interest）数据。为满足分析需要，对POI数据进行清洗、去重、坐标转换等处理后再进行重分类，分成5 类，结果见表1。2007 年POI 数据是在2020 年数据基础上按照景点建成时间进行删减生成。

表1 大同旅游景点POI 数据重分类结构

路网数据是从OpenStreetMap（www.openstreetmap.org）下载，运用QGIS对路网数据进行合并、删减和重分类。人口栅格数据来源自WorldPop 网站（www.worldpop.org），该数据是基于随机森林的动态分布模型估计得到的，空间分辨率约为100 m[3]。

1.3 研究方法

1.3.1 最邻近分析

1.3.2 标准差椭圆分析

利用标准差椭圆方（Standard Deviational Ellipse，SD）描述旅游景点空间分布的中心性、方向性和空间形态等总体分布特征，分析大同市旅游景点空间分布的时空演化过程和发展的内在规律。QGIS中SDE 插件实现了Robert S.Yuill 提出的算法，以地理要素空间位置的算术平均值作为空间分布中心，表示地理要素空间分布的相对位置；计算X和Y方向的标准差来确定椭圆的轴线，长轴表示数据分布的方向，短轴表示数据分布的范围；以从正北到椭圆长轴的顺时针夹角作为旋转角度，表示分布的主要趋势方向，椭圆的偏心率越大，分布的方向性越明显。

1.3.3 核密度估计

借鉴动物生态学领域的“home range”和“coreuse areas”概念，使用核密度估计（Kernel Density Estimation，KDE）方法，识别旅游景点活跃分布范围和吸引核。KDE 是一种用于估计随机变量概率密度函数的非参数方法，表达式为：

公式（2）中，IQR表示平均中心的中值距离；表示标准距离；n为POI 数量。95%KDE 表示POI 点分布活跃范围；50% KDE 表示POI 点分布活跃核心区域，用来识别旅游吸引核。

1.3.4 等时圈分析

等时圈（Isochrone）能够描述旅游者以某种交通方式在规定的出行时间内到达旅游目的地所需花费的最大出行时间，以及该旅游目的地在不同出行时间内所能服务的用地范围。将时间作为旅行成本，首先在QGIS 中执行基于路网数据的多点服务区分析生成服务边界节点，然后利用凹包算法（alpha-shape）构建等时圈，进而测算从旅游吸引核驾车15 min、30 min、60 min、90 min 所到达的区域，分析旅游吸引核的交通可达性，进而分析吸引核的服务力和划分旅游产品空间。

1.3.5 服务力分析

在进行不同时间成本的等时圈分析基础上，得到旅游吸引核可达性分布图。使用QGIS 分区统计工具，通过计算不同等时圈内覆盖人口数量和覆盖POI数量评价旅游吸引核的服务力。

2 旅游景点时空发展变化

由表1 和图1 可知，从2007 到2020 年大同市旅游景点总数呈上升趋势，从389 个增加至575 个。各区县均有不同程度的增长，其中云州区、新荣区和平城区增幅超过80%。旅游景点数量在区县上分布差异明显，云冈区和平城区得益于云冈石窟和古城墙改造工程；新荣区和广灵县旅游景点数量最少。从旅游景点类型来看，大同市旅游景点类型以建筑与设施类和历史遗迹类为主，占比保持在90%左右，其中以宗教文化古迹遗产景点居多，云冈石窟、北岳恒山和华严寺是典型代表。水域景观类景点主要分布在桑干河流域周边，这些景点的开发在一定程度上受到水源地保护政策措施限制；地文景观类景点多与地质地貌有关。受自然条件限制，大同市生物景观类景点较少，构成单一，以森林资源为主。

使用QGIS3.22 软件最邻近分析工具，分别计算大同市2007 年和2020 年的POI 数据最邻近指数R值，结果见表2和表3。从整体层面来看，大同市的旅游景点在空间分布上为典型的集聚型分布。从区县层面来看，除了新荣区和广灵县之外，其他区县的旅游景点均呈集聚型空间分布模式。

表2 大同市2007 年旅游景点分布的最邻近指数及空间结构类型

表3 大同市2020 年旅游景点分布的最邻近指数及空间结构类型

利用QGIS3.22 软件对大同市2007 年和2020 年的旅游景点空间分布特征进行标准差椭圆分析，结果见图2 和表4。对比分析可以看出，从2007 年至2020 年，标准差椭圆的面积在缩小，面积缩小约41.38%，说明旅游景点集聚分布程度在加强。标准差椭圆的中心大体上向西北方向移动，可以判断，大同市旅游景点重心向西北方向扩张，中心落在了平城区与云州区交界地带。标准差椭圆的趋势方向基本上沿着大同市行政区划南北延伸方向，2020 年的标准差椭圆偏心率小于2007 年，说明方向趋势在减弱，旅游景点空间分布的离散程度在加强。

图2 大同市旅游景点标准差椭圆分析图

表4 标准差椭圆分析结果

3 旅游景点空间优化

3.1 旅游吸引核的识别

利用QGIS3.22 的“home range”插件对2020 年大同市旅游景点进行核密度分析，结果如图3。图中95% KDE 表示旅游景点活跃分布范围，总面积约为5 114 km2，可见平城区、云冈区、云州区和左云县连成一个片区，而其他区县的旅游景点在空间分布上多呈彼此分离状态，未能形成较为明显的旅游片区；图中50% KDE 表示旅游景点分布的核心区域，总面积约为404.9 km2，可见形成了3 个明显的核心区，即云冈石窟、大同古城和北岳恒山－悬空寺。这三处核心区域的旅游景点知名度高，分布密集，具有较强的旅游吸引能力，可作为大同市的旅游吸引核。

图3 大同市旅游景点标准差椭圆分析图

3.2 可达性与服务能力

将云冈石窟、大同古城和北岳恒山—悬空寺作为旅游服务设施，选择15 min，30 min、60 min 和90 min作为时间成本，然后基于路网数据在QGIS 中执行多点服务区分析，生成等时圈，结果见图4至图7。可见三个旅游吸引核之间都无法在15 min 内实现到达（图4）。云冈石窟和大同古城在30 min 等时圈内，二者时空距离近，交通道路网发达，有利于打造历史文化特色旅游线路（图5）。恒山—悬空寺与前两者距离远，受到山地地形限制，主要由孙右高速和天黎高速连通，无法实现60 min 内可达（图6）。在现有交通网络条件下，以三个旅游吸引核为中心，可构建90 min旅游圈覆盖到除天镇县和灵丘县以外的绝大部分区域（图7）。如图8，从旅游吸引核的服务能力来看，由于大同古城内景点密集，交通便利，人口集中，在不同等时圈内覆盖的旅游景点数量和服务人口数量优势明显，15 min 等时圈内覆盖了26.1%旅游景点，服务102.4 万人口，而90 min 等时圈内覆盖旅游景点占比达到了85.2%，服务人口252 万人，占大同市总人口比例达到了81.1%。恒山—悬空寺吸引核可达性相对较差，随着等时圈的扩大（15～60 min），覆盖的旅游景点数量和服务人口数量增加较缓，增量平均值分别为7.2 个和18.1 万人；当到了90 min 等时圈内，由于其可达范围延伸到了平城区和云冈区，覆盖旅游景点数量占比和服务人口迅速攀升到69.6%和246.0万人。

图4 大同市旅游景点15 min等时圈分析图

图5 大同市旅游景点30 min等时圈分析图

图6 大同市旅游景点60 min等时圈分析图

图7 大同市旅游景点90 min等时圈分析图

图8 不同等时圈内旅游吸引核的服务力

3.3 基于“点—轴系统”理论的旅游空间结构优化

“点—轴系统”理论是区域开发的基础性理论，该理论认为大部分社会经济要素在区域发展过程中呈“点”集聚，并由线状基础设施构成的“轴”将所有“点”联系在一起[5]，在空间结构上以“轴”串“点”，以“点”成“面”[6]。基于“点－轴系统”理论，根据上述大同市旅游资源类型、空间分布特征和交通可达性分析结果，结合大同市政府旅游资源开发利用导向，对大同市旅游资源空间格局进行优化整合，形成“3核4轴5组团”旅游空间发展新格局（图9）。

图9 大同市“点—轴系统”旅游空间格局优化示意图

3.3.1 旅游发展核心

云冈石窟与大同古城两个吸引核在时空上紧密连接，交通便利、旅游设施完善、旅游供给能力强，核心范围内有云冈石窟5A级景区1处，4A级景区6处，能够以北魏辽金历史文化遗产为主线营造城市休闲空间文化，打造全方位旅游体验。北岳恒山－悬空寺是4A级景区，主要以宗教古迹遗产参观游为主，旅游业态相对单一，若能利用恒山自然资源优势，结合垂钓、泛舟、农耕等休闲体验，开发“恒山度假小镇”，将会大力提升大同市“恒山游”品牌[7]，增强辐射和服务能力，提高经济效益。

3.3.2 旅游发展轴线

根据大同市交通、水系格局和旅游资源禀赋，可构建“三横一纵”的旅游发展轴线。①凭借大西高铁、大张高铁以及建设中的集大高铁，构成一条横向发展轴。“高铁旅游发展轴”缩短了旅行地理距离，扩大了旅游总量，能够提升大同市旅游产业要素的集聚能力。②依托区域内桑干河和唐河发展两条横向生态旅游发展轴，利用这两条水域所形成的旅游资源集聚效应，将生态、温泉康养、民俗、休闲农业等旅游产品协同联动，构建特色旅游廊道。③凭借二广、天黎和荣乌高速公路构建纵向发展轴。纵横交错式的旅游发展轴线，将各旅游板块、优质景点串联，实现资源有机整合，形成各具特色的旅游线路。

3.3.3 旅游功能组团

根据确定的发展轴线以及区县特色旅游资源，在点－轴带状聚集的基础上，突出差异化发展方向，构建五大旅游发展组团，形成“点－轴－面”的连片集群旅游空间发展格局。5 个旅游组团明确了各自的旅游功能定位，不局限于地域因素，实现对旅游资源的跨区县整合。

（1）东北部长城文化温泉康养旅游组团

依托阳高县和天镇县境内保存较为完整的古堡、古长城，温泉等特色旅游资源，重点开发以“长城文化+温泉康养”为主的旅游活动，突出生态康养、观光休闲、影视拍摄、实景演出的功能定位，打造边塞文化自然风光旅游和康养产业集群。

（2）西北部生态农业体育休闲旅游组团

左云县和新荣区森林覆盖率分别达到了27.99%和24.59%，区域内小杂粮品种多样，是山西省优质小杂粮基地和羊肉产地，具备发展生态农业的良好条件。左云县修建了全长43 km 的沿长城旅游公路，适合举办公路自行车赛事。凭借独特的生态环境资源，建设绘画写生基地和自行车训练基地，可重点打造“体育休闲+生态农业”为主的旅游模式，构建起集观光、骑游、宿营于一体的长城沿线旅游观光带。

（3）中部环桑干河生态旅游组团和民俗文化休闲农业体验组团

充分依托桑干河流域河道多、湿地、山地、田园和森林景观多样的资源优势，开发以农耕、湿地养生、山林游憩和水上体育娱乐为主的旅游产品，打造桑干河沿线山水田园休闲养生旅游经济带。广灵县民俗文化资源优势突出。同时农作物品种丰富，品质优良，乡土风情体验发展较快，可重点打造“民俗文化+休闲农业”为主的旅游模式。

（4）南部红色文化有机农业旅游组团

该旅游组团包括灵丘县大部分田园山丘区域和浑源县南部的千佛岭乡和王庄堡镇。依托该区域的红色文化资源和绿色有机农业资源，优化整合历史古迹，重点开发以红色文化和有机农业为主的红色研学游和乡村休闲观光活动。

4 结论和建议

运用地理空间分析方法和“点—轴系统”理论，分析了典型资源型城市大同市旅游资源空间结构变化和优化路径，结果显示：从2007到2020年大同市旅游景点数量在增加，但在区县上分布差异明显，空间分布不均衡；旅游景点空间分布的方向趋势在减弱，离散程度在加强；在空间分布上呈现三个明显的旅游吸引核；旅游吸引核之间无法构建互通的1小时等时圈，在1小时等时圈内的服务能力差异明显；以识别吸引核（点）、发展轴为基础，以功能组团为载体，构建了“3核4轴5组团”旅游空间发展新格局。

为优化旅游景点空间布局，促进大同市资源型经济转型中旅游产业高质量、可持续发展，提出以下建议：①一方面是需要各景区深入挖掘旅游资源潜力，打造差异化和特色化的旅游资源，避免同质化无序竞争；另一方面是需要政府部门从宏观层面引导合理、有序地配置旅游资源，发挥资源集聚和组合效应的同时，兼顾旅游产业发展的空间均衡性。②交通成本对旅游目的地的选择有着重大影响，因此旅游空间优化还应关注为旅游资源服务的交通网络。③3 个旅游吸引核知名度高，是将外地游客聚集到旅游区的重要动力，应加强对外宣传，通过特色的旅游路线联系其他景点，发挥旅游辐射效应。