基于社交媒体数据的文化生态系统服务供需评估与优化研究——以苏州市为例

梁启凡 李 畅 林倍多 翟 俊

文化生态系统服务(Culture Ecosystem Service，CES)包括体验、精神丰富及灵感等[1]，被认为是建设人类福祉与实现生态系统可持续发展的核心[2]。CES的供应与需求均受到多种因素的影响，具有较强的空间异质性与不平衡性[3]。尤其在快速城镇化过程中，人们对CES需求的快速增长使得城市中CES失衡的现象尤为突出[4]。因此，评估CES供需的空间分布特征及平衡状态，识别出供需失衡的区域并采取适宜的供需协调策略，将有助于实现旅游地的可持续发展[3]。

传统CES的空间评估方法主要基于社会调查，如问卷调查、结构化访谈等，这些方法虽能够获取到较高质量的数据，但时间与人力成本高昂，且易受研究区地理环境的限制[5]。近年来，带地理标记的社交媒体照片在CES空间研究中已得到了广泛的运用。社交媒体照片能够在一定程度上反映人们对不同类型CES的偏好，且其样本量大，获取相对容易，不受时间空间的限制，以便于将CES的空间分布特征进行可视化[6]。MaxEnt通常基于仅存在数据对物种分布进行建模，而其同样可应用于CES的空间建模[7-8]。将带地理标记的社交媒体照片作为数据源，以预测CES潜在供应的空间分布，已逐渐成为CES空间评估的一种新趋势[9]。

CES不仅是生态系统对人类提供的单向惠益，也涉及人类对生态系统的反馈，其反映了生态系统和社会因素之间的相互作用关系[10]。因此，单方面考虑供应或需求，即将CES视为一种静止的状态，无法对CES进行系统的全面考量，从而忽视了CES的动态流动过程[11]，一些学者意识到权衡CES供需之间的关系对于区域管理的优化至关重要[12]。在日本北海道的研究中基于Flickr平台的社交媒体照片，利用Maxent评估CES的潜在供应并采取视域得分方法评估CES需求，通过CES供需空间对比并结合土地利用类型帮助土地管理者识别CES优先发展区域，以挖掘其旅游业发展的潜力[13]；上海城市与郊区CES供需的对比研究利用Flickr、Panoramio等平台的社交媒体照片，并结合多源地理空间数据，对CES供需的空间分布特征和空间相关性进行了分析，以揭示上海城市与郊区CES供需平衡的空间分异特征与内在驱动机制[14]。

以往的研究虽然在CES供需的空间关系方面贡献了理论基础，但尚未对CES供需多尺度的空间分布及供需优化策略进行深入探讨。因此，本文从供需视角对苏州市审美服务、历史文化服务、休闲娱乐服务3类CES的供需平衡状况进行了多尺度制图与评估，并针对3类CES供需失衡区域提出相应的区域可持续发展方针，为生态系统管理、自然资源合理配置、人与自然和谐发展提供理论支持。

1 研究区域

苏州市地处长江三角洲中部，地处119°55′E～121°20′E、30°47′N～32°02′N。地势低平，水网密布，拥有得天独厚的生态、文化资源。审美、历史文化及休闲娱乐的CES既是公众的核心需求[15]，也是塑造苏州景观空间活力的关键。苏州市“全域一体化”的推进为苏州市的全域协同发展及CES的供需平衡优化提供了机遇。如图1所示，本文选取苏州大市区域内的128个乡镇(街道)一级行政单位作为基础研究单元。

图1 苏州市行政区划图[底图引自全国地理信息资源服务系统(www.webmap.cn)]

2 研究思路及方法

2.1 研究框架

利用社交媒体平台照片数据结合ArcGIS、MaxEnt等软件研究苏州市CES需求与潜在供应。研究流程包括以下几方面。1)数据收集及处理：从社交平台中获取带地理标记的照片并进行筛选及分类，建立照片数据集，再通过文献阅读筛选影响各类CES供应的环境因子并建立环境因子数据库。2)CES供应与需求量化：将各类照片数据集与环境因子数据库导入MaxEnt中进行计算，将照片数据集导入ArcGIS进行核密度分析，再运用分位数法绘制CES热点分布图。3)CES供需平衡评估：将CES潜在供应与需求进行对比，分析得到苏州市CES供需平衡与供需失衡地区。4)提出发展策略。研究框架如图2所示。

图2 研究框架

2.2 数据收集与处理

2.2.1 照片数据集

“六只脚”平台是面向旅游者集记录、浏览、分享户外旅行线路于一体的开放平台，目前已能够覆盖老、中、青不同年龄层，外地与本地不同地域的户外爱好者。同时，与其他平台相比，该平台能够提供用户自发拍摄带有地理标记的照片。照片的内容能够反映旅游者对各类CES的偏好信息，地理坐标可以反映CES偏好的位置。因此，该平台的数据可用于研究旅游地的CES供应及游客的CES需求的空间分布状况。研究对平台的数据进行了筛选，筛选条件为“苏州市”“徒步”，上传时间为“2021.7—2022.7”，“带照片行程”用python编写脚本，登录六只脚平台(http://www.foooooot.com/)，爬取到带地理坐标信息的照片104 207张。对提取照片进行随机抽样，得到数据量为5 000的样本，为保证结果的准确性，人工剔除与CES供给无关的照片，包括将人作为主题的照片，如自拍；与景观无关的物品、标志、展示牌等；无法识别主题的且质量差的照片；带有特殊目的拍摄的照片，如河水水质调查、安全设备巡查、道路标记等[16]；且每名用户保留不超过2张照片，最终得到可用照片数据279张。根据CES的不同类型，将照片分为审美、历史文化、休闲娱乐3种类型，允许同一照片从属多种类别。经分类，最终得到审美159张、历史文化55张、休闲娱乐65张。

2.2.2 环境因子数据库

根据现有文献和专家意见，综合自然、社会、人类活动等要素分别筛选出能够影响3类CES供应的环境因子。同时，结合模型运算的结果，将贡献度及重要性过低、影响模型准确度的环境因子删除，最终建立3类CES的环境因子数据库，包括：1)到CES场所的距离；2)高程；3)与道路的距离；4)与河流湖泊的距离；5)植被覆盖指数；6)景观多样性指数；7)生境质量指数；8)土地利用类型；9)人口密度；10)夜光指数。所有数据均来源于开源数据库(表1)，且所有变量都是连续的，用ArcGIS设置统一的坐标系及像元大小，输出asc格式以便于MaxEnt识别。

表1 用于MaxEnt建模的环境因子数据汇总

2.3 CES制图与评价

2.3.1 CES供给制图

MaxEnt软件已被广泛地用于物种潜在分布的预测，而其同样可用于衡量生态系统的社会价值。该软件使用机器学习原理，通过查找给定观察点的最大熵来估计概率分布，观察到的点被称为存在数据。可利用社交媒体照片点、POI点等作为仅存在数据，结合与特定类型CES相关的环境因子，预测CES潜在的空间分布。研究使用最大熵建模软件MaxEnt评估和绘制CES潜在供应图。将“六只脚”户外平台获得的照片点作为存在数据，将照片点的经纬度坐标存储至csv表格中，将表格及环境因子图层输入MaxEnt进行分析。设置运行次数为10，最终生成各类CES潜在供应热点图。

2.3.2 CES的需求制图

筛选出的带有地理标记的照片数据集可以反映人们在空间上的CES感知[8]，核密度分析法可将空间中离散的点转化为栅格密度图，已被广泛应用于热点区域的预测[17]，因此，研究通过对照片点的核密度分析评估人们的CES需求。将所筛选出的3类带有地理位置标记的CES照片点作为数据集导入ArcGIS进行核密度分析，绘制苏州市内现有的CES需求分布图，以反映苏州市2021年7月—2022年7月基于“六只脚”平台用户感知的景区吸引力水平。

2.3.3 CES的供需平衡制图

以乡镇级行政单位为基本单位，对每个镇域内3类CES供应及需求的平均值进行统计，再用分位数法将前20%划为高热度区域，20%～80%划为中热度区域，后20%划为低热度区域[18]，通过此方法绘制苏州市域CES供应与需求热点图，之后将供应与需求热点图进行对比以评估CES供需之间的平衡状况，即供不应求、供大于求与供需平衡，并以乡镇为单位统计3类CES供需失衡区域的面积占比。

3 结果与分析

3.1 CES供应及需求的空间分布

MaxEnt模型可对CES供应的潜在空间分布进行较为准确的预测，由预测结果可知，3种不同类型CES的AUC值如下：审美AUC=0.873，历史文化AUC=0.907，休闲娱乐AUC=0.871。一般认为，AUC>0.8表示模型运行结果良好，可信度较高，可知本研究结果AUC值均在0.85以上，可信度较高。由CES环境因子的贡献度(C)与重要性(I)可知，影响CES供应的关键因素包括：高程、到CES场所的距离、植被覆盖指数。而到水体的距离、土地利用类型等因素贡献度较低(表2)。

表2 环境因子权重表

由CES供应空间分布图可知，CES高供应区主要分布于姑苏区、虞山林场及虎丘区、吴中区太湖附近。具体而言，审美与休闲娱乐服务高供应区分布重合度较高，主要位于姑苏区、虞山林场、太湖附近虎丘区东南侧及吴中区北侧，包括光福镇、镇湖街道、香山街道、穹窿山景区等(图3)。而在金庭镇与东山镇，形成了休闲娱乐服务的供应热点。历史文化服务热点主要分布于姑苏区、木渎镇、镇湖街道、金庭镇与东山镇，主要与历史文化遗迹的分布情况有关。历史文化服务供应不足的区域主要分布在吴江区平望镇、七都镇，太仓市西北部，张家港东部及常熟市部分区域。

图3 苏州市3类CES供应图(3-1、3-3、3-5是每类CES的空间分布；3-2、3-4、3-6是每类CES按县域统计平均值后的分类结果)

由CES需求空间分布图(图4)可知，CES高需求区主要集中在姑苏区、吴中区、虎丘区及虞山林场。审美服务高需求区主要位于姑苏区，虞山林场，吴中区胥口镇、木渎镇及虎丘区枫桥街道；低需求区主要位于太仓市、常熟市北部及张家港东部。休闲娱乐服务高需求区主要位于姑苏区，虞山林场，吴中区胥口镇、穹窿山景区，虎丘区高新区浒墅关开发分区及枫桥街道；而在太仓市、昆山市、常熟市及张家港东部区域则需求较低。历史文化服务高需求区集中在姑苏区，虞山林场及吴中区胥口镇、木渎镇、穹窿山风景区；而张家港市、常熟市北部、太仓市东部及北部CES需求较低。由CES供应及需求的冷热点占比情况可知，苏州市3类CES存在较明显的供需失衡状况。

3.2 CES供需平衡分析

从整体上看，苏州市CES供需平衡的区域占多数，但仍有部分区域出现了供过于求或供不应求的供需失衡现象(图5)。供过于求在历史文化服务中体现最为明显，而审美与休闲娱乐服务中均出现了明显的供不应求现象(表3)。

表3 3类CES供需关系

图5 苏州市3类CES的供需平衡及失衡(5-1 审美CES供需平衡及失衡；5-2 历史文化CES供需平衡及失衡；5-3 休闲娱乐供需平衡及失衡)

4 景区尺度下的CES供需协调策略

仅进行市域尺度下的供需分析无法依据场地的资源、交通及环境现状进行更精细尺度的分析，因此，有必要进一步开展景区尺度下的CES供需状况分析。市域尺度的供需评估能够指导区域的规划策略制定，而景区尺度供需调配策略的制定需要服从景区所在区域的上位规划。本文基于苏州镇域CES的评估结果，并结合苏州的区域发展战略，选取西山岛进行景区尺度的供需分析，并依据其现状条件提出了因地制宜的供需协调策略。西山景区隶属太湖国家风景名胜区，由图6可知，西山景区存在明显的供需失衡现象。与苏州旅游核心区相比，其开发时间较晚且开发程度相对较低，随着当下苏州全域一体化的发展战略提出，为其进一步开发与保护提供了机遇。由西山景区内3类CES潜在供应与需求图可知，其历史文化及休闲娱乐CES呈现明显的供过于求的失衡状态。审美服务高供应地主要分布于中部山地区域如缥缈峰景区；休闲娱乐服务高供应地除中部山地之外，还包括东南部山地区域；历史文化服务高供应地分布于靠近山脚或邻水的古村；审美服务高需求地主要在北部开心农场、花海及附近区域；历史文化服务高需求地主要在东北部后埠古村、北部东村，而休闲娱乐服务则在罗汉坞区域形成需求热点。

图6 西山景区CES供应与需求(6-1、6-3、6-5表示3类CES供应；6-2、6-4、6-6表示3类CES需求)

西山岛当下存在较为严重的CES 失衡状况，近年来，随着《苏州市太湖生态岛条例》[19]的颁布，西山岛的生态保护与绿色发展逐渐受到重视，为西山岛的绿色发展提供了一种生态、生产、生活综合发展的系统思路。然而，仅采取整体保护导向的发展策略容易忽视各景点间的差异性，从而出现景点同质化问题，同时CES供需失衡地难以准确定位，无法实现高效的CES调配。因此，本研究为西山岛提供了更精准的CES供需失衡状况的空间信息，在尊重自然本底条件的前提下探讨供过于求及供不应求2种不同失衡地的旅游开发模式，以期通过对各区域CES供需的调配缓解整体CES失衡状况，实现旅游压力疏散与旅游吸引的聚集，最终建立一个可持续的复合旅游网络。为进一步阐述供需调配方法的具体运用，选取西山岛中部区域及东北部区域进行详细的分析。

如图6所示，西山中部区域呈现出审美及休闲娱乐CES供过于求的失衡状况，区域内的缥缈峰是西山的主峰，为太湖七十二峰之首，良好的自然生态基底使其有着较强的CES审美及休闲娱乐供应能力，而其非物质文化资源(如重阳登高、历史传说等)的价值在其开发过程中未得到充分挖掘，出现了文化空间失活与文化记忆断层的现象。同时，以门票为主的单一景区开发模式使其旅游市场认同度低，导致人们对该区域CES的需求较低。因此，应充分发挥其审美及娱乐CES高供应的优势，在不破坏场地生态的前提下增设供人们驻足停留的观赏点及娱乐设施等，如眺望台、露营地等；同时，应当挖掘非物质文化资源的价值，将地域文化符号及传统习俗活动重新嵌入场地中，提升其历史文化CES供应，实现绿色开发与文化保护的协同，以增加该区域的旅游吸引力；东北部区域审美及历史文化CES呈现供不应求的失衡状况，由于其城镇化水平高、基础服务设施建设较为完善，且可达性高，以自然观赏为主的景点(如太湖花海)及以历史文化体验为主的景点(后埠古村)吸引了众多游客到访，使该区域成为审美及历史文化CES需求的热点。然而，该区域CES供应却存在明显不足，目前有限的景点难以承载当前游客的到访需求，因此，应识别出具有开发潜力的旅游用地，在生态基底保护及乡村风貌延续前提下开发以审美与历史文化为主的新旅游景点，打造多中心、差异化的景点组团以疏散当前东北部区域的CES需求压力。

5 讨论与结论

5.1 讨论

目前CES供需平衡研究为城市中旅游地的空间结构优化提供了一定的依据，然而仍存在以下不足。一方面，前人研究中多停留在对供需失衡区域的识别与失衡原因的分析，尚未进一步提出对景观规划设计层面具有指导意义的CES供需调配策略。将CES供需评估与调配策略纳入旅游地发展策略的制定，在实现CES调配的优先级识别、CES失衡地空间结构优化及区域协同发展等方面至关重要。另一方面，前人研究常聚焦于单一尺度，容易忽视场地信息精度对景观规划策略制定的影响，多尺度的CES供需评估为提供更精准与多元的空间信息，从而辅助风景园林师做出决策，为利益相关者之间的协作提供了可能。

与以往CES供需空间关系研究相比，本研究进行了市域及景区2种不同尺度下的CES供需空间制图，并将市域及景区尺度下的CES供过于求与供小于求的供需协调策略进行了整合，构建了具有一定可推广性的供需调配策略框架(图7)策略。然而，研究选择的“六只脚”社交媒体平台的主要目标人群为旅游者，虽然该平台的数据能够满足本研究旅游视角下对旅游地CES供需失衡地调配策略的探讨，但难以将非平台用户的CES偏好纳入供需评估研究中以实现研究对象的全面覆盖，从而使当前的CES评估与调配研究工作仍存在一定的局限。因此，在今后的研究中可通过补充多元数据，如POI兴趣点、评论、通过问卷及访谈所获得的数据，兼顾不同人群的CES偏好，以进行全面的CES空间评估与决策。

图7 市域及景区尺度供需调配策略框架

5.2 结论

苏州作为我国乃至国际上重要的旅游目的地，CES供应与需求的平衡对于维持旅游地可持续发展至关重要。本文提出了一套多尺度的CES供需平衡评估及调配的方法。即基于带有地理标记的社交媒体照片，利用MaxEnt及ArcGIS进行CES供需的空间分布映射，并以乡镇(街道)为基本统计单元，绘制了苏州市3类CES的供需平衡分布图，以识别出苏州市域内供需失衡的区域。选取西山景区进行景区尺度的供需平衡分析，依据景区内部CES供需空间分布特征，识别出不同类型CES的失衡区域，并提出旅游压力疏散及旅游吸引聚集2种不同类型的供需调配策略，以期建立可持续的复合旅游网络。本研究为CES评估在景观规划设计中的多尺度应用提供了可践行的方法，并为旅游地的保护与开发协同发展提供了一种基于CES供需空间评估与调配的新路径。

注：文中图片除注明外，均由作者绘制。