| 标题 | 百度地图API在引力可达性模型中的应用 |
| 范文 | 王一凡++许晓兵 摘 要：公共设施的空间可达性评测方法众多，且各具优缺点，有不同的适用范围。对市区休闲公园布局进行评价，基于空间相互作用的可达性研究方法考虑因素更全面，适用性更强。由于该方法需要大量的地理信息数据，而复杂的地理信息系统不具备实用性。因此，利用在线地图的应用程序编程接口访问在线地图服务商地理信息数据是一种有效方法。 关键词：公园布局；引力可达性；地理信息数据；百度地图API DOIDOI：10.11907/rjdk.1511248 中图分类号：TP319 文献标识码：A 文章编号文章编号：1672-7800（2015）012-0094-03 0 引言 城市绿地可以改善城市生态，公园绿地是城市绿地系统的重要组成部分，其布局水平成为衡量现代化城市服务水平和宜居性的重要指标。目前，从可达性（accessibility）角度定量评估城市公园绿地布局合理性已经得到普遍应用[1-2]。 可达性的内涵丰富，不同侧重点的解释会产生不同的可达性计算方法[3]。简单来说，是指从给定地点到其它地方工作、购物、娱乐、就医或者办事的方便程度[4]。公共设施的可达性水平可以作为一种社会公平的考量指标。市区公园绿地的可达性反映市民到公园休闲娱乐的便捷程度和舒适度，其可达性测度值越高，表明市区公园绿地的服务水平越高，其布局设计也就越合理。对可达性的计算，涉及地理数据，如距离、面积等，借助互联网地图服务商百度地图提供的程序应用接口（Application Programming Interface，API），利用JavaScript脚本语言获取百度地图地理信息系统数据库数据是最为有效的办法。 1 可达性计算方法 首先对影响市区休闲公园可达性的因素进行分析，主要有以下几个方面：①市民到达公园的畅通性。通常表现在居民地与公园之间距离越远、花费越高、交通条件越差，畅通性就越差。空间上的畅通性或阻隔力是研究可达性的本质特征，是各种可达性测算方法的基础[5] ；②休闲公园的吸引力。休闲公园对市民的吸引力越大，会吸引更远的市民，其可达性也就越高[6]。一般来说，休闲公园绿地面积越大、环境越舒适、设施越完善，其吸引力就越大；③城市居民特征。居民的家庭收入、身体健康状况、受教育情况、生活习惯等以及人口结构、社会经济因素都会影响公园可达性[7]。 根据影响因素的不同，可将可达性分为两类：空间可达性和非空间可达性。空间可达性着重于供需双方空间地理上的阻力或克服这一阻力的花费；非空间可达性则着重于人口结构和社会经济等因素。在对同一城市不同市区内的休闲公园进行布局评价时，考虑人口结构和社会经济因素同质性较高，因而以空间可达性测度作为休闲公园布局评价的标准。 对于空间可达性研究，当测度值用途及概念侧重不同时，其方法也不同。一般来说，空间可达性的研究方法主要可分为4类：统计指标法[8]、基于空间阻隔法、基于机会累积法和基于空间相互作用法[10]。基于空间相互作用的可达性研究方法目前应用最为广泛。该方法中，可达性是供需双方相互作用的潜力，不仅考虑供需双方的空间阻隔，同时也考虑到供方的吸引力及需方的竞争度，引力模型（Gravity Model）可为其提供解决方案。 由于供给不是无限的，在进行可达性测量时需要同时考虑供需双方的信息。引力可达性模型又被称为潜能模型，是空间可达性度量模型之一。该模型以牛顿万有引力公式为基础，既考虑了供需之间的空间阻隔，同时也考虑了供方的供给能力和需方内部的竞争，能较好地反映出影响公共设施可达性的因素，因此在可达性研究中得到广泛应用[11-13]。汉森[14]用一个基于引力的势能模型来度量上班的方便程度，后来学者逐渐将其应用在对公共设施的可达性测度上，并对模型进行了改进。其中，应用最为广泛的是威布尔[15]的改进模型。 位置i的引力可达性公式如下： AGi=∑nj=1Sjd-βijVj，其中Vj=∑mk=1Dkd-βkj（1） 其中，AGi为威布尔（Weibull）修正的引力可达性指数，n和m是供给地和消费地的总数，Sj是供给点j的供给规模，Dk是消费地k的总需求，dij、dkj为距离，β为摩擦系数，Vj可以理解为供给点j竞争强度。可以看出，引力可达性模型的结果是一种供需比，所有需求点的可达性加权平均等于整个研究区内的供需比。引力可达性指数反映了研究区内部的布局差异，数值越大，城市公园布局越好。 2 百度地图API 百度地图API是百度为开发者免费提供的一套基于百度地图服务的应用接口。开发者通过API，利用JavaScript脚本语言可以实现在网站上构建功能丰富、交互性较强的地图应用程序。同时，百度地图API提供了很多通用功能，如地图编辑、地址解析等。此外，还可利用百度地图API技术编写JavaScript代码，对百度地图数据库进行查询，构建网页端的应用程序，解析出休闲公园绿地或其它目标地点的经纬度，即坐标等。 3 基于API求解的公园引力可达性模型建立 本文以上海市区内休闲游憩功能为主的城市公园为研究对象，进行空间可达性研究。其中，居民点到公园的空间阻力由距离表示，公园的供给规模由公园的面积表示，消费地总需求以该地区的常住人口表示。在引力模型中，引入距离的幂函数体现距离对吸引力的衰减效应。距离摩擦系数β对远近不同的供应者进行差异处理，反映可达性随距离增加而连续衰减的过程。在可达性研究中β值一般取1～2，考虑到本研究主要针对市民休闲类公园绿地，市民对其的距离较为敏感，故β将取2、1.8。 3.1 数据准备 （1）供给点数据。本文研究对象是上海市以市民休闲娱乐为主要功能的公园绿地，不包括居民小区或校园内的绿化。数据来源于上海市绿化市容局门户网站，共140处场所。 （2）需求点数据。以2011年上海市区级以下行政区划作为需求口径，即街道、乡镇区划，包括工业区、旅游区等类街道、乡镇设置。以常住人口为城市公园的总需求，数据来源于第六次人口普查（登记时间为2011年11月1日）。（3）供需之间阻力数据。在进行可达性计算时，通常以供需双方直线距离、最短路线距离、出行时间、出行成本等为测度指标。其中，直线距离计算简单，在地形简单、路网密集的研究区域也有较好的适用性，因此选用直线距离。进行距离计算时，需要将供需区域分别归一化为一个点，以点与点之间的距离表示供需区域的距离。对于供给区域以实际的公园所有入口的质点（即坐标的平均值）为归一点。对于需求区域，选择区域多边形的质点作为归一点，但考虑数据处理成以街道办事处或乡镇政府驻点作为需求区域归一点。 3.2 引力可达性建模过程 Step 1：整理搜集数据，获取目标公园入口和乡镇街道的具体地址、公园面积、乡镇街道常住人口。 Step 2：借助百度地图的地理信息系统及其提供的应用程序编程接口，用JavaScript程序解析公园入口、乡镇街道政府机构驻点的经纬度。 Step 3：利用Microsoft Excel 2010对各经纬度进行整理，并计算出公园与街道、乡镇政府机构之间直线距离（单位：km）。 Step 4：将目标公园面积（单位：㎡）、常住人口、直线距离等代入公式（1）中，计算β分别为2、1.8时乡镇街道i可达性指数AGi。 4 实验结果 由于郊区除公园绿地外，其它绿地类型如道路绿地较为丰富，因此对郊区公园绿地可达性分析并不能较好地反映出其绿化休闲水平，故本文只对上海市中心城区的结果进行分析（即徐汇区、长宁区、静安区、普陀区、闸北区、虹口区和杨浦区）。（1）基于上述模型，当β=2时，上海市中心城区休闲公园绿地的引力可达性结果如图1所示。 图1 当β=2时上海市各中心城区的引力可达性数值 可以看出，虹口区、黄浦区、闸北区休闲公园绿地的引力可达性指数最高，平均值分别为1.24、1.19、1.07，标准差分别为0.75、0.71、0.54。 （2）基于上述模型，当β=1.8时，上海市各区县休闲公园绿地的引力可达性结果如图2所示。 图2 当β=1.8时上海市各中心城区的引力可达性数值 此时，依然是虹口区、黄浦区、闸北区的休闲公园绿地的引力可达性指数最高，平均值分别为1.18、1.13、1.05，标准差分别为0.60、0.55、0.45。（3）从上海市整个中心城区来看，当β=2时，休闲公园绿地的引力可达性平均值为0.91，标准差0.51，超过平均值的乡镇街道数为31个，占所有乡镇街道数的37%；β=1.8时，平均值为0.89，标准差0.42，超过平均值的乡镇街道是33个，占所有乡镇街道的0.39。由此可见，β值越大，可达性指数越分散；同时也说明，在休闲公园绿地的布局上，上海市的中心城区各区有一定差异。 从研究结果来看，上海市休闲公园绿地分布存在区域差异。目前，上海正积极构建生态宜居城市，人均公园绿地面积正不断增加，对公园绿地的可达性研究对其合理布局起到一定借鉴作用。随着城市发展和扩展，公园绿地布局也将会得到改善。 5 结语 基于百度地图API，能够直观有效地获取空间信息，极大地方便了对公共设施可达性的计算，既具有先进性又具有实用性，完全满足基础的可达性评价需要。 参考文献参考文献： [1] NICHOLLS S.Measuring the accessibility and equity of public parks：a case study using GIS[J].Managing Leisure， 2001（6）：201-219. 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