基于GIS的哈爾濱市中小學(xué)分布分析
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Distribution Analysis of Primary and Secondary Schools in Harbin Based on GIS
DOI: 10.12677/AG.2019.910095, PDF, HTML, XML, 下載: 697 瀏覽: 1,416
作者: 郭藝迪：浙江師范大學(xué)，浙江 金華
關(guān)鍵詞: 中小學(xué)；選址；GIS應(yīng)用；Primary and Secondary Schools； Site Selection； GIS Application
摘要: 論文以哈爾濱市和平區(qū)中小學(xué)布局規(guī)劃為例，通過對(duì)城市中小學(xué)選址規(guī)劃相關(guān)因素的分析，經(jīng)過空間分析給出綜合評(píng)價(jià)，確定選址最優(yōu)區(qū)位和評(píng)價(jià)指標(biāo)。最后從空間分布和學(xué)校容量兩方面對(duì)學(xué)校的現(xiàn)狀和原規(guī)劃做出評(píng)估，從而提出了小學(xué)規(guī)劃的改進(jìn)方案。此外，本文的研究結(jié)論對(duì)規(guī)劃方案的最優(yōu)化選擇或?qū)π碌姆?wù)設(shè)施選址等方面也有一定實(shí)踐意義，為中小學(xué)布局規(guī)劃提供了有力的支持，為科學(xué)決策提供了一個(gè)參考平臺(tái)。 Abstract: Taking the layout planning of primary and middle schools in Heping District of Harbin as an ex-ample, the paper analyzes the relevant factors of urban primary and secondary school location planning, and gives a comprehensive evaluation through spatial analysis to determine the optimal location and evaluation index. Finally, the current situation and the original plan of the school are evaluated from the aspects of spatial distribution and school capacity, so that the improvement plan of the primary school plan is proposed. In addition, the research conclusions of this paper also have certain practical significance for the optimal selection of planning schemes or the location of new service facilities, which provides a strong support for the layout planning of primary and middle schools. It provides a reference platform for scientific decision-making.
文章引用：郭藝迪. 基于GIS的哈爾濱市中小學(xué)分布分析[J]. 地球科學(xué)前沿, 2019, 9(10): 898-907.
1. 引言
1.1. 研究背景
我國改革開放三十多年以來，城市化進(jìn)程日益加快，取得了舉世矚目的成績，一座座現(xiàn)代化城市拔地而起。然而，由于種種原因，城市的一些公共配套SSS卻沒能與城市同步發(fā)展起來，例如學(xué)校的配套建設(shè)便是其中的一項(xiàng)。比如有許多科技園、經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)、工業(yè)區(qū)和新建居民住宅小區(qū)，開發(fā)商為了獲取最大利潤很少將學(xué)校的建設(shè)納入到總體規(guī)劃中來 [1]，從而導(dǎo)致了城區(qū)尤其是市中心學(xué)校分布極不合理。然而學(xué)校的分布狀況在一定程度上決定了學(xué)生能否就近入學(xué)，在城市范圍內(nèi)考慮學(xué)校的分布位置是基于居民的需要，所以分析學(xué)校的分布特征對(duì)城市的整體發(fā)展具有重要的意義。
在城市發(fā)展過程中，舊城區(qū)大量改造，新城區(qū)不斷開發(fā)，城市轄區(qū)向四周不斷延伸，城區(qū)人口也在大幅度增長，城市中小學(xué)布局問題凸顯，小城市由于受到經(jīng)濟(jì)發(fā)展條件、發(fā)展時(shí)機(jī)和執(zhí)政者能力等因素的影響，由此帶來了如教育資源不均衡、學(xué)生上學(xué)不便、出行安全得不到保障等一系列問題，在教育領(lǐng)域表現(xiàn)在教育資源非均衡發(fā)展上。集聚效應(yīng)相對(duì)較弱的小城市，人口規(guī)模和經(jīng)濟(jì)規(guī)模遠(yuǎn)不及大中城市，有限的優(yōu)勢教育資源過于集中分布，基礎(chǔ)教育的不均衡發(fā)展影響著今后城市的長遠(yuǎn)發(fā)展。因此，在均衡發(fā)展已成為時(shí)代發(fā)展主流的今天，過去那種發(fā)展不均衡的狀況和以犧牲公平而追求效率的資源配置方式已經(jīng)不再適應(yīng)實(shí)際發(fā)展，所以改變不公平的資源配置方式并使其均衡發(fā)展應(yīng)成為當(dāng)今中小學(xué)的發(fā)展趨勢 [2]。
哈爾濱地處東北亞中心地帶，是黑龍江省省會(huì)，具體坐標(biāo)為東經(jīng)125?42'~130?10'、北緯44?04'~46?40'，被譽(yù)為歐亞大陸橋的明珠，是第一條歐亞大陸橋和空中走廊的重要樞紐，也是中國著名的歷史文化名城、熱點(diǎn)旅游城市和國際冰雪文化名城。哈爾濱作為中國東北北部的政治、經(jīng)濟(jì)、文化中心，全市總面積約為5.384萬平方公里，轄9個(gè)市轄區(qū)、7個(gè)縣，代管2個(gè)縣級(jí)市，其中市轄區(qū)面積10,198平方公里。2014年戶籍總?cè)丝?94萬人。城市化起步較晚，城市化水平相對(duì)較低，這樣有著各個(gè)美譽(yù)的城市同樣也面臨了學(xué)校分布不合理、學(xué)校規(guī)模不達(dá)標(biāo)、教育資源存在校際差異等問題。近年來哈爾濱市基礎(chǔ)教育持續(xù)發(fā)展，并具有較快的良好的發(fā)展態(tài)勢，整體育人環(huán)境、辦學(xué)條件都有了歷史性的改觀。但是由于區(qū)域經(jīng)濟(jì)尚不發(fā)達(dá)、中小學(xué)教育狀況還存在一些問題。為此，根據(jù)現(xiàn)階段社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r和的實(shí)際需求，了解中小學(xué)教育的現(xiàn)狀，從而探索中小學(xué)教育發(fā)展的途徑與策略，具有重要的學(xué)術(shù)價(jià)值和現(xiàn)實(shí)的指導(dǎo)意義。在當(dāng)前的中小學(xué)空間布局調(diào)整的背景之下，本文通過對(duì)哈爾濱市中小學(xué)分布的分析研究，探索適宜小城市中小學(xué)空間布局的相關(guān)指標(biāo)和優(yōu)化對(duì)策。
1.2. 國內(nèi)外研究進(jìn)展
1.2.1. 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
自上世紀(jì)90年代后期以來，我國中小學(xué)布局調(diào)整已經(jīng)大規(guī)模展開，雖然有關(guān)的政策宣傳、經(jīng)驗(yàn)報(bào)道、實(shí)施調(diào)查相當(dāng)多，但中小學(xué)空間布局規(guī)劃研究尚不多見。在已進(jìn)行的布局調(diào)整工作中，常有地方政府未能深入領(lǐng)會(huì)中央的調(diào)整精神、全面地分析和理解調(diào)整工作，對(duì)布局調(diào)整政策的認(rèn)識(shí)模糊甚至片面，加上對(duì)當(dāng)?shù)剞r(nóng)村實(shí)際情況缺乏調(diào)研與了解，將“調(diào)整”簡單化地理解為“撤并”和“縮減”農(nóng)村中小學(xué)，將中小學(xué)布局調(diào)整的目標(biāo)錯(cuò)誤地理解為甚至等同于在一定年限內(nèi)(甚至在短期內(nèi))撤減掉一大批農(nóng)村中小學(xué)，從而出現(xiàn)大量撤減、盲目集中、加速調(diào)整等問題，導(dǎo)致布局調(diào)整工作的簡單化、形式化與“一刀切”。
南京大學(xué)的張京祥先生在研究基本教育設(shè)施均等化布局原則和規(guī)范制定的過程中，提出教育設(shè)施服務(wù)半徑分析，要通過現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)、問卷調(diào)查(居民期望距離，居民可承受的距離范圍)、最小規(guī)模等綜合對(duì)比，確定學(xué)校的服務(wù)半徑。研究還提出了基本教育設(shè)施均等化布局的指引措施，對(duì)我國過去習(xí)慣以“國家標(biāo)準(zhǔn)”、“技術(shù)規(guī)范”為依據(jù)的城鄉(xiāng)規(guī)劃編制方式提出了新的挑戰(zhàn)。文章以常州市為實(shí)證，從空間布局的角度對(duì)“均等化布局”進(jìn)行了一些探索性的嘗試，但是，“均等化布局”是一個(gè)需要進(jìn)行深入實(shí)踐探討的過程?？傊?，該研究是對(duì)中小學(xué)空間布局問題研究的一次創(chuàng)新 [3]。
地理信息系統(tǒng)技術(shù)在中小學(xué)空間布局中的應(yīng)用研究也日益廣泛 [4] [5] [6] [7]。張雪峰使用GIS建立學(xué)校分析、自然村人口分布、地形等地理空間數(shù)據(jù)庫，進(jìn)行教育資源空間可達(dá)性分析，進(jìn)一步使用Huff模型分析學(xué)校位置、規(guī)模與學(xué)生空間分布之間的關(guān)系；分析、解釋中小學(xué)空間分布特征和存在問題，為布局調(diào)整提出合理化建議 [8]。
夏坤對(duì)于小城市中小學(xué)空間布局進(jìn)行研究，文章中介紹了中小學(xué)空間布局研究中應(yīng)用到的諸多的GIS空間分析技術(shù)；然后對(duì)中小學(xué)空間布局的相關(guān)指標(biāo)和模型進(jìn)行分析；最后結(jié)合具體的研究對(duì)象，對(duì)麻城市區(qū)中小學(xué)的空間可達(dá)性、服務(wù)半徑進(jìn)行分析，得出適宜麻城市區(qū)中小學(xué)空間布局的服務(wù)半徑指標(biāo)，探索了GIS技術(shù)在中小學(xué)空間布局研究中的運(yùn)用和適宜性中小學(xué)服務(wù)半徑指標(biāo)的確定方法?；贕IS的中小學(xué)優(yōu)化選址研究，根據(jù)優(yōu)化方案得到的中小學(xué)空間布局更加合理，學(xué)校服務(wù)范圍的重疊度下降，學(xué)生的入學(xué)距離減少，中小學(xué)服務(wù)了更多的城市人口 [9]。
1.2.2. 國外研究現(xiàn)狀
學(xué)校布局及調(diào)整具體到各國，情況并不一樣。巴基斯坦在第四個(gè)教育計(jì)劃時(shí)期(1979~1987年)，沒有學(xué)校布局標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)果導(dǎo)致小學(xué)布局不合理。印度北方邦1993年采取了一項(xiàng)學(xué)校布局標(biāo)準(zhǔn)：小學(xué)低年級(jí)平原地區(qū)學(xué)校覆蓋半徑為1.5公里、山區(qū)1公里，小學(xué)高年級(jí)3公里。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)時(shí)有130萬小孩不在小學(xué)覆蓋范圍內(nèi)。大多數(shù)的非洲國家采取了學(xué)校覆蓋區(qū)域的最小人口數(shù)標(biāo)準(zhǔn)：毛里塔尼亞為600居民，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)街區(qū)2個(gè)教室；岡比亞是一個(gè)街區(qū)2個(gè)教室；幾內(nèi)亞是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)街區(qū)3個(gè)教室。近代以來，國外中小學(xué)空間布局研究逐漸開始注重學(xué)校的空間可達(dá)性問題。1929年美國人佩里提出了著名的鄰里單位理論，該理論提出將小學(xué)設(shè)置在鄰里單位的中心，明確的界定了組成城市居住單元的規(guī)模，即鄰里單位的規(guī)模應(yīng)當(dāng)是服務(wù)一所小學(xué)的規(guī)模，這樣的鄰里社區(qū)規(guī)模能夠避免學(xué)生穿越城市交通道路，降低機(jī)動(dòng)車對(duì)小學(xué)生造成危害的概率。其中，鄰里中心的輻射范圍不大于0.8~1.2 km。以鄰里單位理論基礎(chǔ)為出發(fā)點(diǎn)的居住區(qū)建設(shè)模式，推進(jìn)了學(xué)校的步行可達(dá)性。
1.3. 研究內(nèi)容
本文將GIS的數(shù)據(jù)管理、地圖制圖和空間分析功能以及可達(dá)性原理引入中小學(xué)空間布局分析。本課題研究的主要內(nèi)容有如下幾點(diǎn)：
1) 介紹本課題的研究背景及目的意義，現(xiàn)階段對(duì)于中小學(xué)空間布局所存在的問題進(jìn)行分析，再結(jié)合國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀提出對(duì)中小學(xué)空間分布研究的必要性。
2) 闡述當(dāng)前GIS發(fā)展的狀況，以及關(guān)于中小學(xué)空間分布分析所用到的空間分析功能，既是對(duì)中小學(xué)空間布局出現(xiàn)的問題進(jìn)行概述，也是對(duì)中小學(xué)空間布局研究的技術(shù)手段的認(rèn)識(shí)。
3) 對(duì)哈爾濱市中小學(xué)利用GIS空間數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的可視化，從直觀的角度觀察現(xiàn)有中小學(xué)階段教育基礎(chǔ)設(shè)施的布局特征。
4) 利用GIS技術(shù)的空間分析功能對(duì)哈爾濱市中小學(xué)的服務(wù)范圍及可達(dá)性進(jìn)行分析，并對(duì)哈爾濱市中小學(xué)選址適宜性進(jìn)行評(píng)價(jià)分析。
5) 總結(jié)關(guān)于進(jìn)行小學(xué)選址規(guī)劃的幾點(diǎn)思考。為規(guī)劃人員提供更好的決策依據(jù)，具有理論價(jià)值和實(shí)踐指導(dǎo)意義，盡量使學(xué)生享受到相對(duì)公平的教育。
2. 中小學(xué)空間布局分析的GIS技術(shù)方法
2.1. 地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用和特點(diǎn)
地理信息系統(tǒng)是一種采集、存儲(chǔ)、管理、分析、顯示和應(yīng)用地理信息的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，是分析和處理海量地理數(shù)據(jù)的通用技術(shù)。從定義中不難看出，GIS的功能是分析和處理地理數(shù)據(jù)。可見GIS的一半功能是分析數(shù)據(jù)，甚至可以說，GIS處理地理數(shù)據(jù)的目的也是為了分析數(shù)據(jù)。GIS技術(shù)把地圖這種獨(dú)特的視覺化效果和地理分析功能與一般的數(shù)據(jù)庫操作集成在一起。主要應(yīng)用在測繪與地圖制圖、資源管理、城鄉(xiāng)規(guī)劃、災(zāi)害監(jiān)測、環(huán)境保護(hù)、國防、宏觀決策支持等。
地理信息系統(tǒng)(GIS)的特點(diǎn)：
1) 公共的地理定位基礎(chǔ)。
2) 具有采集、管理、分析和輸出多種地理空間信息的能力。
3) 系統(tǒng)以分析模型驅(qū)動(dòng)，具有極強(qiáng)的空間綜合分析和動(dòng)態(tài)預(yù)測能力，并能產(chǎn)生高層次的地理信息。
4) 以地理研究和地理決策為目的，是一個(gè)人機(jī)交互式的空間決策支持系統(tǒng)。
2.2. 數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)處理
地理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)和作用對(duì)象均為空間數(shù)據(jù)。在中小學(xué)空間布局的研究中是中小學(xué)的空間數(shù)據(jù)，是與中小學(xué)空間布局有關(guān)的自然、社會(huì)和人口數(shù)據(jù)。
地理空間數(shù)據(jù)是以地球表面空間位置為參照的自然、社會(huì)和人文經(jīng)濟(jì)景觀數(shù)據(jù)，可以是圖形、圖像、文字、表格和數(shù)字等，是系統(tǒng)程序作用的對(duì)象，是GIS所表達(dá)的現(xiàn)實(shí)世界經(jīng)過模型抽象的實(shí)質(zhì)性內(nèi)容。
本文所用到的數(shù)據(jù)有dem30m數(shù)據(jù)，來源與地理空間數(shù)據(jù)云，在google上下載了自定義范圍的哈爾濱市區(qū)電子地圖和衛(wèi)星圖，由于dem影像范圍相對(duì)較大，利用ERDAS軟件將影像進(jìn)行了相應(yīng)的裁剪(如圖1)，即img格式dem影像文件“剪裁1”。
2.3. GIS空間分析技術(shù)
數(shù)據(jù)之中存在著大量的信息，信息蘊(yùn)藏在數(shù)據(jù)的關(guān)系之中。因此在數(shù)據(jù)表現(xiàn)的表象信息之下還有大量的隱性信息。這些信息一般不為直覺所知，并且也不具體或不清晰，需要通過一定的數(shù)據(jù)加工方式揭示出來，具體方法就是信息查詢分析?？臻g信息分析就是針對(duì)空間數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)進(jìn)行的分析。
2.3.1. 緩沖區(qū)分析
緩沖區(qū)分析是針對(duì)點(diǎn)、線、面實(shí)體，自動(dòng)建立其周圍一定寬度范圍以內(nèi)的緩沖區(qū)多邊形。生成緩沖區(qū)可以生成只有一個(gè)緩沖距離的緩沖區(qū)也可以設(shè)定多個(gè)相同或者不同的緩沖距離來生成多級(jí)緩沖區(qū)。另外還可以生成一些特殊形態(tài)的緩沖區(qū)。緩沖區(qū)的產(chǎn)生有三種情況：一是基于點(diǎn)要素的緩沖區(qū)，通常以點(diǎn)為圓心、以一定距離為半徑的圓；二是基于線要素的緩沖區(qū)，通常是以線為中心軸線，距中心軸線一定距離的平行條帶多邊形(圖2)；三是基于面要素多邊形邊界的緩沖區(qū)，向外或向內(nèi)擴(kuò)展一定距離以生成新的多邊形(圖3)。這些根據(jù)不同應(yīng)用要求所生成的緩沖區(qū)，雖然形態(tài)不同，但基本原理相同。
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Figure 1. Point feature buffer
圖1. 點(diǎn)狀要素緩沖區(qū)
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Figure 2. Linear feature buffer
圖2. 線狀要素緩沖區(qū)
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Figure 3. The planar feature buffer
圖3. 面狀要素緩沖區(qū)
2.3.2. 再分類
根據(jù)不同的需要對(duì)數(shù)據(jù)再進(jìn)行分類和提取，由于這種分類是對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行的再次分類組織，因此稱為再分類(Reclassification)。
點(diǎn)、線、狀地物的再分類，對(duì)于矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以通過簡單的修改屬性表中的數(shù)值來實(shí)現(xiàn)，對(duì)于柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也可以通過修改屬性值來獲得新的點(diǎn)、線狀地物。面狀地物的再分類，對(duì)于柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)則和點(diǎn)、線分類一樣，簡單的改變屬性數(shù)值并改變圖例表現(xiàn)這一變化。對(duì)于矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的面狀地物再分類，則需要同時(shí)改變尸體的幾何形狀和屬性。首要的任務(wù)是去掉將要合并的多邊形之間的分界線，再把這兩個(gè)多邊形的屬性值變?yōu)橥粚傩浴?/p>
2.3.3. 疊加分析
在GIS中是把各類不同要素分層的方式來組織數(shù)據(jù)表達(dá)整個(gè)研究區(qū)域的地物景觀。而要知道各要素圖層之間的地理位置關(guān)系就需要把要素層進(jìn)行疊加分析。通過疊加分析可以得出各要素的分布情況以及要素之間的空間關(guān)系。
疊加分析是指在統(tǒng)一空間參考系統(tǒng)下，通過對(duì)兩個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行的一系列集合運(yùn)算，產(chǎn)生新數(shù)據(jù)的過程。這里提到的數(shù)據(jù)可以是圖層對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)集，也可以是地物對(duì)象。疊加分析的疊置分析的目標(biāo)是分析在空間位置上有一定關(guān)聯(lián)的空間對(duì)象的空間特征和專屬屬性之間的相互關(guān)系。使用疊加分析可將多個(gè)數(shù)據(jù)集的特征合并為一個(gè)特征。多層數(shù)據(jù)的疊置分析，不僅僅產(chǎn)生了新的空間關(guān)系，還可以產(chǎn)生新的屬性特征關(guān)系，還能獲取參與疊加的要素的所有屬性，能夠發(fā)現(xiàn)多層數(shù)據(jù)間的相互差異、聯(lián)系和變化等特征。經(jīng)常使用此方法查找適于特定用途的位置或容易遭受某種風(fēng)險(xiǎn)的位置。
3. 哈爾濱市市區(qū)中小學(xué)空間布局現(xiàn)狀分析
3.1. 研究區(qū)概況
3.1.1. 地理位置和行政區(qū)劃
哈爾濱位于東經(jīng)125?42'~130?10'，北緯44?04'~46?40'，是黑龍江省省會(huì)，是中國東北北部政治、經(jīng)濟(jì)、文化中心，也是中國省轄市中面積最大、人口居第二位的特大城市。全市土地面積5.31萬平方公里，其中，市區(qū)面積7086平方公里，轄9區(qū)9縣(市)。截至2014年末，戶籍總?cè)丝?87.3萬人，市轄區(qū)人口473.8萬人，48個(gè)民族，其中少數(shù)民族66萬人。
3.1.2. 自然地理要素
哈爾濱市區(qū)地域平坦、低洼，東部10縣(市)多山及丘陵地。東南臨張廣才嶺支脈丘陵，北部為小興安嶺山區(qū)，中部有松花江通過，山勢不高，河流縱橫，平原遼闊。哈爾濱市區(qū)主要分布在松花江形成的三級(jí)階地上：第一級(jí)階地海拔在132~140米之間，主要包括道里區(qū)和道外區(qū)，地面平坦；第二級(jí)階地海拔145~175米，由第一級(jí)階地逐步過渡，無明顯界限，主要包括南崗區(qū)和香坊區(qū)的部分地區(qū)，面積較大，長期流水浸蝕，略有起伏，土層深厚，土質(zhì)肥沃，是哈爾濱市重要農(nóng)業(yè)區(qū)；第三級(jí)階地海拔180~200米，主要分布在荒山嘴子和平房區(qū)南部等地，再往東南則逐漸過渡到張廣才嶺余脈，為丘陵地區(qū)。
3.1.3. 人口和經(jīng)濟(jì)
2015年年末戶籍總?cè)丝?87.3萬人，比上年末減少7.9萬人。其中，非農(nóng)業(yè)人口481.3萬人，市轄區(qū)人口473.8萬人。60歲以上老年人口172.86萬人，占總?cè)丝诘谋壤秊?7.5%。全市出生人口8.5萬人，出生率8.6‰，死亡人口8.1萬人，死亡率8.1‰。全市人口自然增長率為0.5‰。
全年公共財(cái)政預(yù)算總收入650.7億元，增長2.9%。其中，地方公共財(cái)政預(yù)算收入423.5億元，增長5.3%。主體稅種中，營業(yè)稅122億元，下降2.8%；企業(yè)所得稅42.7億元，增長6.1%；增值稅43.6億元，增長28.5%；個(gè)人所得稅16.1億元，增長17.9%。全市公共財(cái)政預(yù)算支出740.1億元，增長4.3%。其中，教育、社會(huì)保障和就業(yè)、城鄉(xiāng)社區(qū)事務(wù)、醫(yī)療衛(wèi)生與計(jì)劃生育、一般公共服務(wù)支出為111.5億元、117.6億元、174.9億元、52.5億元、55億元，分別增長2%、12.3%、11.8%、9.5%和7.6%。
3.2. 哈爾濱市市區(qū)中小學(xué)現(xiàn)狀
3.2.1. 分布現(xiàn)狀
哈爾濱市市區(qū)普通高中141所，在校學(xué)生14萬人，初中478所，在校學(xué)生34.3萬人，全市共有小學(xué)2244所，在校學(xué)生48.9萬人。
3.2.2. 現(xiàn)狀存在問題及思考
目前城市中小學(xué)存在的主要問題：
① 教育資源總量不足；
② 教育資源分布不均衡；
③ 新區(qū)教育設(shè)施建設(shè)與新區(qū)開發(fā)建設(shè)不同步；
④ 學(xué)生出行安全存在隱患；
⑤ 學(xué)校用地不足，設(shè)施不完善。
隨著城區(qū)生源數(shù)量的急劇增加，在現(xiàn)有辦學(xué)條件下，學(xué)校長期處于嚴(yán)重超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。位于城市中心區(qū)的學(xué)校，由于人口高度密集，用地極其緊張，學(xué)校發(fā)展在一定程度上受到用地的限制，沒有拓展空間。因此，根據(jù)城市居住空間的遷移和獨(dú)生子女家庭的增加，可適當(dāng)合并、遷移或拆除較密集的學(xué)校，同時(shí)對(duì)于現(xiàn)狀的教育資源也應(yīng)加以整合，提升學(xué)校的教學(xué)質(zhì)量。
4. 哈爾濱市市區(qū)中小學(xué)空間布局GIS分析
4.1. 數(shù)據(jù)處理
本文所用到的數(shù)據(jù)有dem30m數(shù)據(jù)，來源與地理空間數(shù)據(jù)云，在google上下載了自定義范圍的哈爾濱市區(qū)電子地圖和衛(wèi)星圖，由于dem影像范圍相對(duì)較大，利用ERDAS軟件將影像進(jìn)行了相應(yīng)的裁剪，即img格式dem影像文件“剪裁1”。
根據(jù)電子地圖在ARCGIS中繪制出了哈爾濱市道路交通圖(如圖4)，即shap格式線文件“l(fā)ine”。在網(wǎng)絡(luò)上搜索到關(guān)于哈爾濱市中小學(xué)位置，根據(jù)電子地圖在ARCGIS下繪制出哈爾濱市局部地圖小學(xué)分布圖(如圖5)與中學(xué)分布圖，即shap格式點(diǎn)文件“primary_school”，同樣的方法又制作了娛樂場所，即shap格式點(diǎn)文件“rec_sites”。又在衛(wèi)星圖的參考下繪制出了大致的土地利用線圖，即shap格式線文件“線”，經(jīng)過轉(zhuǎn)換得到土地利用圖(如圖6)。
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Figure 4. Partial road map of Harbin
圖4. 哈爾濱市局部道路圖
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Figure 5. Distribution of local primary schools in Harbin
圖5. 哈爾濱市局部小學(xué)分布圖
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Figure 6. Land use map
圖6. 土地利用圖
4.2. 中小學(xué)優(yōu)化選址評(píng)價(jià)中的GIS技術(shù)
1) 坡度分析技術(shù)
在ARCGIS環(huán)境下利用special analyst→surface→slope工具將dem影像文件“裁剪1”進(jìn)行坡度分析。
2) 制作土地利用圖
將線狀圖“線”轉(zhuǎn)換成面狀圖，Date Management Tools→Feature→Feature to Polygon，得到面狀圖“線_Feature To Polygon”。
隨后再將面狀圖信息賦予屬性值“shuxing”，接著進(jìn)行面轉(zhuǎn)柵格操作，Conversion Tools→To Raster→Polygon to Raster，得到柵格數(shù)據(jù)“線_PGtoR”。
3) 緩沖區(qū)分析
利用Spatial Analyst Tools→Distance→Euclidean Distance操作，分別將小學(xué)分布點(diǎn)文件“primary_school”、道路線文件“l(fā)ine”進(jìn)行緩沖區(qū)分析。
4) 重分類
將道路緩沖圖、小學(xué)分布緩沖圖、土地利用圖和坡度圖進(jìn)行重分類，即Spatial Analyst→Reclass→ Reclassify。
5) 利用Spatial Analyst→Map Algebra→Raster Calculator柵格計(jì)算器按照一定比例合并土地利用圖、道路緩沖區(qū)重分類圖、學(xué)校直線距離緩沖區(qū)重分類圖。
得到最終所需的學(xué)校選址適宜性分布圖，如圖7。
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Figure 7. School address suitability map
圖7. 學(xué)校地址適宜性分布圖
5. 結(jié)論與展望
本研究得出的結(jié)論主要包括以下幾個(gè)方面：
1) 教育資源均衡發(fā)展是基礎(chǔ)教育健康發(fā)展的保證。
2) GIS技術(shù)在中小學(xué)空間布局中的運(yùn)用，能帶來研究技術(shù)手段上的多樣化和強(qiáng)有力的科學(xué)依據(jù)，尤其是GIS的空間分析技術(shù)做到了真正意義上的量化分析。
3) 在中小學(xué)選址問題中，GIS技術(shù)對(duì)各類影響因子進(jìn)行加權(quán)疊加分析，使得學(xué)校的選址結(jié)果更具科學(xué)性。利用地理信息系統(tǒng)軟件強(qiáng)大的空間表達(dá)方法，對(duì)評(píng)價(jià)分析的結(jié)果進(jìn)行可視化的表達(dá)，使得分析的結(jié)果更加鮮明直觀的進(jìn)行了展現(xiàn)。
4) 對(duì)于小城市而言，由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展條件的影響，城市新區(qū)的發(fā)展條件還不成熟，人口密度和中小學(xué)的分布密度稀疏，與城市老城區(qū)差距明顯，基礎(chǔ)教育設(shè)施的配套建設(shè)還不完善。因此，老城區(qū)的中小學(xué)應(yīng)該進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼?，提高中小學(xué)分布的均勻度；新區(qū)應(yīng)該科學(xué)地進(jìn)行學(xué)校布點(diǎn)規(guī)劃，服務(wù)更多的城市人口。
中小學(xué)空間布局的不合理是基礎(chǔ)教育發(fā)展過程中面臨的常見問題，較難從一個(gè)點(diǎn)或一個(gè)面去治理和改善，必須從整體來看待中小學(xué)空間布局所面臨的各種問題。地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)給了我們以新的思路去看待中小學(xué)空間布局的問題，可以通過GIS技術(shù)對(duì)中小學(xué)合理服務(wù)半徑、優(yōu)化選址進(jìn)行研究。
在本文的研究過程中，由于受到時(shí)間、條件的限制，所取得的數(shù)據(jù)并不是很完整。在計(jì)算的過程中，沒有獲得人口組成結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)。學(xué)校選址的相關(guān)因素還有很多，如何將一些定性的因素定量化還有很多工作要做，如環(huán)境影響因素、鐵路、快速路阻隔等，希望技術(shù)能夠與相關(guān)模型結(jié)合有所作為。還有一點(diǎn)不足是只探討了GIS技術(shù)在中小學(xué)空間布局分析方面的使用，并沒有對(duì)當(dāng)代中小學(xué)的教育機(jī)制發(fā)展等問題進(jìn)行深入研究，在今后的研究過程中，要加強(qiáng)這方面的研究內(nèi)容。
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馬澤忠1、2 張孝成1 廖和平3
（1.重慶市土地勘測規(guī)劃院，重慶，400020；2.中國人民解放軍重慶后勤工程學(xué)院，重慶，400201；3.西南大學(xué)，重慶，400060）
摘要：本文以南岸區(qū)為例，根據(jù)人口預(yù)測模型和人均建設(shè)用地指標(biāo)預(yù)測城鎮(zhèn)建設(shè)用地需求規(guī)模；通過指標(biāo)因子網(wǎng)格（Grid）空間模擬，采用綜合指數(shù)法求取網(wǎng)格綜合城鎮(zhèn)建設(shè)用地適宜性指數(shù)；以地理事物相近相似原理，以城鎮(zhèn)建設(shè)用地需求規(guī)模為控制，以地理信息系統(tǒng)為支持，通過網(wǎng)格合并預(yù)測城鎮(zhèn)建設(shè)用地規(guī)模范圍。研究表明，采用基于綜合城鎮(zhèn)建設(shè)用地適宜性指數(shù)計(jì)算機(jī)自動(dòng)獲取建設(shè)用地范圍邊界具有較高的科學(xué)性和實(shí)用性，可為土地主管部門和土地利用總體規(guī)劃建設(shè)用地布局提供決策支持。
關(guān)鍵詞：網(wǎng)格；適宜性指數(shù)；空間模擬；南岸區(qū)；重慶市
1 研究區(qū)域概況
南岸區(qū)位于重慶市都市圈內(nèi)，地處長江以南，介于東經(jīng) 106°31′～106°48′、北緯29°27′～29°38′之間，全區(qū)面積261.08km2。2004年全區(qū)總?cè)丝?26787人，其中農(nóng)村人口占22.76%，城鎮(zhèn)人口占77.24 %，人口密度為2020 人/km2。南岸區(qū)地貌屬川東平行嶺谷的一部分，在區(qū)境內(nèi)自西向東有四條背斜和三條向斜，背斜成山，向斜則形成以丘陵為主的谷地，構(gòu)成了本區(qū)低山、丘陵、平壩的地貌組合特征。全區(qū)最高海拔681 m；最低海拔157m，相對(duì)高差524m。2004年末農(nóng)用地總面積15600.19hm2，占全區(qū)土地總面積的59.83%；建設(shè)用地總面積7649.18hm2，占全區(qū)土地總面積的29.33%。其中，城市用地2714.54hm2，占居民點(diǎn)及工礦用地的37.67%；建制鎮(zhèn)用地229.03hm2，占居民點(diǎn)及工礦用地的3.18%；農(nóng)村居民點(diǎn)用地1924.45hm2，占居民點(diǎn)及工礦用地的26.71%；獨(dú)立工礦用地2036.13hm2，占居民點(diǎn)及工礦用地的28.26%；特殊用地301.25hm2，占居民點(diǎn)及工礦用地的4.18%；交通運(yùn)輸用地面積380.59hm2，占建設(shè)用地面積的4.98%；未利用地總面積2826.94hm2，占全區(qū)土地總面積的10.84%。南岸區(qū)2004年土地資源利用結(jié)構(gòu)中，農(nóng)用地、建設(shè)用地和未利用地的比重為59.83∶29.33∶10.84，以農(nóng)用地為主。
2 城鎮(zhèn)建設(shè)用地規(guī)模測算
城鎮(zhèn)建設(shè)用地規(guī)模的大小應(yīng)與人口規(guī)模、產(chǎn)業(yè)規(guī)模、經(jīng)濟(jì)規(guī)模相適應(yīng)，同時(shí)還受土地利用條件、地形地貌等自然條件的限制，因此，預(yù)測城鎮(zhèn)用地規(guī)模應(yīng)從實(shí)際出發(fā)、因地制宜、量力而行，規(guī)模適度，不可貪大求全，致使城市無限制膨脹，造成土地資源的浪費(fèi)。考慮到區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展受許多非確定因素的影響，預(yù)測城鎮(zhèn)發(fā)展空間時(shí)也應(yīng)適當(dāng)超前，留有余地，增強(qiáng)預(yù)測結(jié)果的可操作性。城鎮(zhèn)建設(shè)用地應(yīng)走內(nèi)涵挖潛和適度外延擴(kuò)大相結(jié)合的集約型道路，必須首先挖掘各種閑置土地和利用不充分、不合理的土地用于城鎮(zhèn)建設(shè)；城鎮(zhèn)空間的擴(kuò)展，盡量少占或不占耕地。
2.1 人口預(yù)測
人口預(yù)測的方法一般有指數(shù)增長法、回歸預(yù)測法、邏輯斯第函數(shù)預(yù)測法、人口年齡推算法等，根據(jù)縣級(jí)土地利用總體規(guī)劃規(guī)程，一般采用指數(shù)增長法進(jìn)行人口預(yù)測，預(yù)測公式如下：
P＝P0 （1 ＋K）n ＋nΔP （1）
式中，P為規(guī)劃目標(biāo)年的總?cè)丝跀?shù)；P0 為規(guī)劃基期年的總?cè)丝?；K為規(guī)劃期人口自然增長率；n為規(guī)劃年限；ΔP為規(guī)劃期間平均每年人口機(jī)械增長數(shù)。
根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，南岸區(qū)歷年人口自然增長率為1.6‰左右，到2010年，南岸區(qū)的人口增長速度不會(huì)產(chǎn)生大的波動(dòng)，因此取K＝1.6‰。由于南岸區(qū)社會(huì)發(fā)展迅速，人口機(jī)械增長速度較大，根據(jù)多種統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，近年機(jī)械人口增長速度保持在82093人/年，因此到2010年，南岸區(qū)人口數(shù)量將達(dá)到1024420人。
2.2 城鎮(zhèn)人口預(yù)測
2004年南岸區(qū)總?cè)丝?26787人，城鎮(zhèn)化率為77.24%，城鎮(zhèn)人口406883人。根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，南岸區(qū)城鎮(zhèn)人口的自然增長率為1.6‰，通過農(nóng)轉(zhuǎn)非、區(qū)外人口遷入等形式，每年增加城鎮(zhèn)人口 68171 人，依公式（1）計(jì)算 406883×（1 ＋1.6‰）6 ＋6×98171＝819629，預(yù)計(jì)2010城鎮(zhèn)化率將達(dá)到80.00%，通過歷年城市水平現(xiàn)行模擬預(yù)測所得到的結(jié)果為80.60%，大致相似，因此本次研究取2010年南岸區(qū)城市化水平為80.00%。
2.3 城鎮(zhèn)建設(shè)用地需求量預(yù)測
建設(shè)用地需求量的定量預(yù)測方法通常有趨勢預(yù)測法、回歸預(yù)測法和定額指標(biāo)預(yù)測法。趨勢預(yù)測法是根據(jù)土地的實(shí)際需求量隨時(shí)間的變動(dòng)規(guī)律來外推今后的土地需求量，通常以時(shí)間t為自變量，土地需求量為因變量建立趨勢線方程，其一般形式為
。趨勢線方程通常有直線方程、二次曲線方程和指數(shù)方程?；貧w預(yù)測法是根據(jù)變量之間的相互關(guān)系，利用其他變量的已知值來推斷預(yù)測變量的值，是通過表明兩個(gè)或幾個(gè)變量之間關(guān)系的數(shù)學(xué)方程式進(jìn)行預(yù)測的一種方法。因此，應(yīng)用回歸預(yù)測法同時(shí)需要兩組時(shí)間順序相同、相互關(guān)系密切的時(shí)間序列。定額指標(biāo)法是一種簡便、準(zhǔn)確的預(yù)測方法，主要是運(yùn)用城市人口預(yù)測結(jié)果，以部頒人均用地限額為定額指標(biāo)計(jì)算用地需求量。根據(jù)南岸區(qū)建設(shè)的實(shí)際和集約用地要求，在選用指標(biāo)級(jí)別時(shí)，盡量選用較為寬松的人均用地指標(biāo)。
2.3.1 人均城鎮(zhèn)建設(shè)用地指標(biāo)
南岸區(qū)現(xiàn)狀人均城鎮(zhèn)建設(shè)用地指標(biāo)2004年為72.32m2/人，本研究選用城鎮(zhèn)建設(shè)人均用地規(guī)劃指標(biāo)2010年為87m2/人，能夠滿足城鎮(zhèn)發(fā)展需要。
2.3.2 規(guī)劃城鎮(zhèn)建設(shè)用地面積
819629 人×87 （m2/人）/10000＝7130.77hm2，規(guī)劃新增加城鎮(zhèn)建設(shè)用地面積 Sc為4186.93hm2。
3 建設(shè)用地?cái)U(kuò)展范圍預(yù)測
城鎮(zhèn)用地總體布局就是在城鎮(zhèn)性質(zhì)、規(guī)模以及規(guī)劃期間主要的建設(shè)項(xiàng)目和有關(guān)總體規(guī)劃的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)已經(jīng)確定的情況下，在城鎮(zhèn)用地評(píng)價(jià)和選擇的基礎(chǔ)上，對(duì)規(guī)劃期內(nèi)城鎮(zhèn)布局形式和各項(xiàng)建設(shè)統(tǒng)籌安排、合理布局，制定出科學(xué)的用地布局方案。本次研究通過指標(biāo)因子網(wǎng)格（Grid）空間模擬，采用綜合指數(shù)法求取網(wǎng)格綜合城鎮(zhèn)建設(shè)用地適宜性指數(shù)；以地理事物相近相似原理，以城鎮(zhèn)建設(shè)用地需求規(guī)模為控制，以地理信息系統(tǒng)為支持，通過網(wǎng)格合并預(yù)測城鎮(zhèn)建設(shè)用地規(guī)模范圍。
3.1 建設(shè)用地?cái)U(kuò)展范圍影響因素
建設(shè)用地的選擇就是依據(jù)城鎮(zhèn)用地適宜性評(píng)價(jià)結(jié)果和城鎮(zhèn)用地可持續(xù)利用的要求，合理的確定城鎮(zhèn)的具體位置和建設(shè)用地?cái)U(kuò)展范圍。影響建設(shè)用地?cái)U(kuò)展范圍的因素多種多樣，主要包括以下幾個(gè)方面。
（1）地貌條件 地貌條件影響城鎮(zhèn)的分布位置、平面結(jié)構(gòu)和空間布局，同時(shí)不同的地貌條件還影響各項(xiàng)建筑物的用地布置和工程設(shè)施的建設(shè)。主要參考指標(biāo)包括地表破碎度、坡度、地貌部位、地貌類型等。
（2）地質(zhì)水文條件 由于地質(zhì)構(gòu)造和土層的自然堆積情況不一，因而對(duì)建筑物的承載能力造成差異；不同的水文條件影響城鎮(zhèn)的發(fā)展規(guī)模和安全問題。主要參考指標(biāo)為：地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、降水、河網(wǎng)密度，河流洪水位等。
（3）社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件 城鎮(zhèn)用地規(guī)模和擴(kuò)展范圍必須從城鎮(zhèn)用地布局現(xiàn)狀出發(fā)，按照國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的需要、城鎮(zhèn)用地功能組織及城鎮(zhèn)景觀建設(shè)的要求，統(tǒng)籌安排、合理布局。因此影響城鎮(zhèn)建設(shè)用地布局和擴(kuò)展的因素主要包括如下社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件：區(qū)域現(xiàn)狀路網(wǎng)密度、區(qū)域規(guī)劃路網(wǎng)密度、現(xiàn)狀城鎮(zhèn)建設(shè)用地規(guī)模影響度、土地利用類型、單位固定資產(chǎn)投資新增建設(shè)用地面積等。
3.2 建設(shè)用地?cái)U(kuò)展范圍預(yù)測方法
建設(shè)用地?cái)U(kuò)展范圍預(yù)測首先將研究區(qū)域在一定尺度下進(jìn)行網(wǎng)格劃分，針對(duì)不同的網(wǎng)格進(jìn)行城鎮(zhèn)用地適宜性評(píng)價(jià)，形成區(qū)域城鎮(zhèn)建設(shè)用地適宜性評(píng)價(jià)結(jié)果；其次，以新增建設(shè)用地規(guī)模為控制，采用基于網(wǎng)格數(shù)據(jù)處理技術(shù)的計(jì)算機(jī)自動(dòng)搜索方法獲取城鎮(zhèn)建設(shè)用地?cái)U(kuò)展范圍。
3.3 建設(shè)用地?cái)U(kuò)展范圍預(yù)測結(jié)果
3.3.1 城鎮(zhèn)建設(shè)用地適宜性評(píng)價(jià)
應(yīng)用層次分析法和特爾菲法，確定研究區(qū)域城鎮(zhèn)建設(shè)用地適宜性評(píng)價(jià)指標(biāo)和各指標(biāo)權(quán)重，如表1。
表1 城鎮(zhèn)建設(shè)用地適宜性評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重值
應(yīng)用地理信息用空間數(shù)據(jù)模擬方法，以地面100 m 網(wǎng)格精度將各評(píng)價(jià)指標(biāo)在研究區(qū)域內(nèi)進(jìn)行連續(xù)分布模擬，得到區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)化后指標(biāo)數(shù)據(jù)在研究區(qū)域內(nèi)的連續(xù)分布值，如圖1為研究區(qū)內(nèi)地表破碎度模擬。
應(yīng)用綜合指數(shù)法對(duì)研究區(qū)域城鎮(zhèn)建設(shè)用地適宜性以地面分辨率為100 m 網(wǎng)格單元進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，每一網(wǎng)格單元適宜性綜合指數(shù)計(jì)算公式為：
圖1 地表破碎度模擬 （圖中值越高，破碎度越大）
土地信息技術(shù)的創(chuàng)新與土地科學(xué)技術(shù)發(fā)展：2006年中國土地學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集
式中，Pi為第i個(gè)網(wǎng)格單元城鎮(zhèn)建設(shè)用地適宜性綜合指數(shù)；Vj 為各項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重；X′j為各網(wǎng)格單元評(píng)價(jià) j 項(xiàng)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化后分值，m 為指標(biāo)項(xiàng)數(shù)；n 為流域內(nèi)所劃分的網(wǎng)格單元個(gè)數(shù)即CELL 的個(gè)數(shù)。
通過地理信息系統(tǒng)空間數(shù)學(xué)運(yùn)算，得到南岸區(qū)城鎮(zhèn)建設(shè)用地適宜性綜合指數(shù)分布圖（圖2）。
圖2 南岸區(qū)城鎮(zhèn)建設(shè)用地適宜性綜合指數(shù)分布
3.3.2 預(yù)測結(jié)果
以地理事物相近相似原理為基礎(chǔ)，應(yīng)用VB6集成開發(fā)環(huán)境和ESRI公司的Arc Objects組件系列開發(fā)自動(dòng)分區(qū)程序模塊，分區(qū)的計(jì)算機(jī)編程實(shí)現(xiàn)流程如圖3。
圖3 確定城鎮(zhèn)建設(shè)用地?cái)U(kuò)展范圍算法流程圖
（1）確定城鎮(zhèn)建設(shè)用地地塊的最小面積 Smin，凡是小于Smin的地塊應(yīng)當(dāng)被合并。
（2）以評(píng)價(jià)單元為最小的合并對(duì)象，將其合并到鄰域內(nèi)最相似的適宜性類型區(qū)，如果鄰域內(nèi)有多個(gè)相似的地塊，則合并到其中面積最大的地塊內(nèi)。
最后將合并對(duì)象以評(píng)價(jià)單元面積的整數(shù)倍進(jìn)行增加，直到城鎮(zhèn)建設(shè)用地最小的地塊面積都不小于Smin時(shí)，且總面積為預(yù)測需增加的建設(shè)用地時(shí)，中止循環(huán)并輸出區(qū)域城鎮(zhèn)建設(shè)用地分區(qū)圖（圖4）。
由圖可知，南岸區(qū)未來城市發(fā)展重點(diǎn)在長生橋鎮(zhèn)，南山和東部區(qū)域應(yīng)作為生態(tài)保護(hù)區(qū)，不適宜城市發(fā)展，這與傳統(tǒng)方法所作的土地利用總體規(guī)劃基本一致。在城鎮(zhèn)建設(shè)用地?cái)U(kuò)展方向上，本次研究結(jié)果表明，南岸區(qū)主要向北發(fā)展，重點(diǎn)發(fā)展中部，兼顧小城鎮(zhèn)規(guī)模，在發(fā)展茶園新城區(qū)的同時(shí)，必須給各建制鎮(zhèn)預(yù)留城鎮(zhèn)建設(shè)用地指標(biāo)。
圖4 南岸區(qū)城鎮(zhèn)建設(shè)用地?cái)U(kuò)展范圍預(yù)測結(jié)果
4 結(jié)論
通過研究可得到如下結(jié)論：
（1）應(yīng)用空間數(shù)據(jù)模擬技術(shù)，可以直觀地表達(dá)間斷地理現(xiàn)象的區(qū)域空間分布趨勢，為數(shù)學(xué)模型分析提供了可靠的數(shù)據(jù)支持。
（2）采用基于網(wǎng)格數(shù)據(jù)處理技術(shù)的計(jì)算機(jī)自動(dòng)搜索方法獲取城鎮(zhèn)建設(shè)用地?cái)U(kuò)展范圍，為土地利用規(guī)劃中劃定城鎮(zhèn)建設(shè)用地及其他用地類型范圍提供了較為科學(xué)的技術(shù)支撐，使規(guī)劃中建設(shè)用地的布局更科學(xué)、合理。
（3）通過本項(xiàng)研究，將土地適宜性評(píng)價(jià)和土地利用規(guī)劃有機(jī)地忸結(jié)合起來，為未來土地利用規(guī)劃在方法上做了有益的探索。
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[摘 要] 本文討論GIS技術(shù)在物流管理系統(tǒng)中的應(yīng)用,重點(diǎn)論述系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)。最后，對(duì)GIS與物流結(jié)合的前景作了展望。
[關(guān)鍵詞] 電子商務(wù) 物流管理 地理信息系統(tǒng)
電子商務(wù)的發(fā)展給傳統(tǒng)物流帶來新的革命，而作為網(wǎng)上商務(wù)活動(dòng)基礎(chǔ)的物流，成為其能否順利進(jìn)行的一個(gè)關(guān)鍵因素。而利用GIS技術(shù)可加強(qiáng)對(duì)物流過程的全面管理，幫助建立一個(gè)合理的物流體系。
一、電子商務(wù)物流技術(shù)
電子商務(wù)(EC)是在Internet下，基于瀏覽器／服務(wù)器應(yīng)用方式，實(shí)現(xiàn)企業(yè)之間的網(wǎng)上交易和在線電子支付的一種新型的商業(yè)運(yùn)營模式。電子商務(wù)物流技術(shù)是指在電子商務(wù)物流活動(dòng)中把商品進(jìn)行移送和儲(chǔ)存，為社會(huì)提供無形服務(wù)的技術(shù)。它的作用是把通過電子商務(wù)方式提供的各種商品從生產(chǎn)者一方轉(zhuǎn)移給消費(fèi)者。
二、地理信息系統(tǒng)及其特征
地理信息系統(tǒng)(GIS)是在計(jì)算機(jī)支持下，對(duì)具有拓?fù)潢P(guān)系的空間數(shù)據(jù)及其屬性進(jìn)行查詢、運(yùn)算、分析、表達(dá)的綜合性技術(shù)系統(tǒng)，是集計(jì)算機(jī)科學(xué)、空間科學(xué)和管理科學(xué)為一體的新興邊緣學(xué)科。GIS具有以下特征:
（1)采集、管理、分析地理空間信息的能力，具有空間性和動(dòng)態(tài)性。
（2)以地理研究和決策為目的，以地理模型為手段，具有區(qū)域空間分析和動(dòng)態(tài)預(yù)測能力。
（3)由計(jì)算機(jī)進(jìn)行空間數(shù)據(jù)管理，并由程序模擬地理分析方法，作用于空間數(shù)據(jù)。
三、系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)
將GIS引入到電子商務(wù)中的物流管理中，符合物流業(yè)的發(fā)展。
(1)GIS能成為電子商務(wù)的基礎(chǔ)平臺(tái)
GIS集地理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和管理科學(xué)等為一體，是多學(xué)科集成。這使GIS具有很好的適應(yīng)性，能對(duì)各種信息進(jìn)行處理、融合和應(yīng)用，為用戶提供信息服務(wù)和管理決策依據(jù)。
(2)GIS能提供準(zhǔn)確的信息支持
GIS具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)管理功能，所存儲(chǔ)的信息不僅包括屬性和時(shí)序特征，還具有統(tǒng)一的地理定位基礎(chǔ)在電子商務(wù)的物流管理中，涉及到物質(zhì)實(shí)體的空間位置的轉(zhuǎn)移，運(yùn)輸路線的合理選擇等，都屬于空間信息的管理，這正是GIS的強(qiáng)項(xiàng)。
(3)GIS能完善物流分析技術(shù)
空間分析是GIS的重要標(biāo)志。在物流管理中，GIS可將空間數(shù)據(jù)和企業(yè)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)流程相結(jié)合，提供如市場分析、選址分析等空間分析，提高決策分析的能力和準(zhǔn)確度。
四、系統(tǒng)設(shè)計(jì)
1.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
系統(tǒng)分為四個(gè)模塊：交通路線模塊、網(wǎng)絡(luò)物流模塊、設(shè)施定位模塊和輔助決策模塊。
2.系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)
(1)交通路線模塊
物流網(wǎng)絡(luò)中，會(huì)涉及到交通路線的選擇問題，即物流網(wǎng)絡(luò)中最優(yōu)路徑的選擇。它是指從起始點(diǎn)出發(fā)尋找到達(dá)終點(diǎn)的最優(yōu)等效長度。對(duì)于它的選擇首先要確定影響最優(yōu)路徑的因素，如幾何距離、道路質(zhì)量等，采用層次分析法，確定每條道路的權(quán)值，之后才能確定最優(yōu)路徑。
(2)網(wǎng)絡(luò)物流模塊
倉庫和運(yùn)輸線共同組成了物流網(wǎng)絡(luò)，倉庫處于網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)上，節(jié)點(diǎn)決定著線路。如何根據(jù)供求的實(shí)際需要并結(jié)合經(jīng)濟(jì)效益等原則，在既定區(qū)域內(nèi)設(shè)立多少個(gè)倉庫，每個(gè)倉庫的位置，以最小的代價(jià)將貨物從N個(gè)倉庫運(yùn)到 M個(gè)客戶，可利用 GIS的網(wǎng)絡(luò)分析來解決。
(3)設(shè)施定位模塊
商家的服務(wù)和銷售市場范圍具有一定的空間分布形式，因此機(jī)構(gòu)設(shè)施的布局是物流管理所面臨的問題，其合理程度直接影響利潤的獲取。設(shè)施位置的選擇包括位置的評(píng)價(jià)和優(yōu)化。評(píng)價(jià)是對(duì)于現(xiàn)有設(shè)施的位置分布模式的評(píng)價(jià)，而優(yōu)化是對(duì)于最佳位置的搜尋。地理位置的合理布局實(shí)質(zhì)上就是在距離最小化和利潤最大化兩者之間尋求平衡點(diǎn)。
(4)輔助決策模塊
物流系統(tǒng)與企業(yè)有著最直接的聯(lián)系,對(duì)市場的分析,可以幫助企業(yè)制定正確的生產(chǎn)和銷售計(jì)劃。GIS提供空間和屬性信息,通過這些可以獲得客戶資料以及與企業(yè)相關(guān)的綜合數(shù)據(jù)，如用戶的地理分布、所在區(qū)域的交通狀況等。在空間數(shù)據(jù)上集成各種信息,并以此為基礎(chǔ),進(jìn)行如消費(fèi)趨勢分析、目標(biāo)市場分析等,為管理者提供決策支持。
五、結(jié)論
電子商務(wù)中基于GIS的物流系統(tǒng)的應(yīng)用,符合物流的特點(diǎn)，能更好地滿足電子商務(wù)下物流的發(fā)展，同時(shí)可大規(guī)模地降低企業(yè)成本,為企業(yè)提供輔助決策，因而具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
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重慶分公司
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