基于GIS场模型的城市餐饮服务热点探测及空间格局分析

发布时间：2021-08-24 23:15

　　餐饮服务是城市生活的重要组成部分,提取城市餐饮服务热点并识别其空间分布模式,对于理解城市形态结构具有重要意义。针对过去基于POI进行城市形态特征定量分析的不足,利用GIS场模型对城市特征要素的空间分布模式进行识别,并采用地学信息图谱对其模式进行可视化和分析。以济南市主城区4.71万个餐饮服务POI作为主要数据源,首先基于密度场热点探测模型提取餐饮服务热点并按照密度值进行等级划分;然后采用广义对称结构图谱和数字场层次结构图谱表达餐饮服务热点的空间分布结构特征和规模等级结构特征,并构建其分布模式图谱;最后对结果展开讨论。研究表明:①数字场热点探测模型能够有效地从POI中识别出不同等级的热点。②广义对称结构图谱和基于GIS场模型的层级结构图谱能够分别从纵横两个方面分析和表达餐饮热点的空间分布结构和层次等级结构特征。综上所述,本研究为基于POI的城市特征要素提取和城市形态研究提供了一种有效的定量分析思路,其方法也可以推广至其他城市特征要素的提取、分析和表达当中。 

【文章来源】：地理研究. 2020,39(02)北大核心CSSCICSCD

【文章页数】：16 页

【部分图文】：

基于“数字场热点探测模型”提取的餐饮热点等级规模分布图

大型餐饮服务热点和中大型餐饮服务热点是本实例的主要研究内容。前者趋向于描述城市空间的整体特征，后者主要用于体现城市的局部特征。相比前者，中大型餐饮服务热点数量较多，不同区域内形成的对称结构较多，构成了各种类型的对称结构图谱，难以对所有对称结构进行描述。这里仅以某一典型区域为例。在图8a所示的局部区域内，编号为1～10的较大型餐饮服务热点中，包含这两个显著呈现广义对称结构的图谱。图8b所示为编号1、2、3和4、5、6的热点构成对称结构。对称意味着相似，但通过对比发现，轴的一侧是沿交通路线分布，并单独形成平移对称；轴线的另一侧并非如此，这体现的是空间分布的相似性和形成机制的相异性，即通过空间上的相似性探索形成原因是否一致。在图8c中，编号为7、8和9、10的热点形成了一组对称结构图谱。对称轴线两侧的热点基本都分布在道路交叉口，可以从交通枢纽或节点层面展开探讨。如果将两组对称结构图谱混合在一起表达，结果如图8d所示。图8d中，呈现广义结构对称并且已经初具规模的“较大型餐饮服务热点”群并没有形成一个“大型餐饮服务热点”。这必然是由某些限制性或驱动因素所导致的。一方面，发现规律，并寻求规律背后的形成机理，是通过此图谱定量化表达与分析餐饮服务热点的主要价值之一；另一方面，将地理事物复杂的空间分布特征加以抽象，通过结构化的图谱加以表达，能够有助于认识、理解和固化和记忆地理事物的分布模式。餐饮服务热点的图谱化表达也力求达到此目的。4.2.2 餐饮服务热点等级规模格局

如图9所示，以“一级餐饮服务热点”所在热点区为种子节点（共11个），构建数字场层次结构图谱。一级热点作为规模最大，餐饮服务最为密集的城市主要热点区域中心，与其对应的一级热点区的数量一般在特定区域内不会出现两个及以上的规模，即通常是单核分布。但这并不意味着不会出现双核甚至多核的一级热点群。为了保持与热点等级划分的一致性，同样基于自然间断法采用与热点等级划分相同的临界值对热点区进行等级划分，形成了如图9b所示的数字场层次结构图谱。整体而言，图9b中的数字场层级结构图谱共有5层。相比一级、二级热点树节点，三级及以上级别的热点区的节点明显较少，这表明规模较大的一、二级热点空间分异明显，而三级及其以上的热点分布则较为均匀。局部层级关系上，一、二级热点表现为8个节点的一对一关系，而仅有两个节点呈现一对多的关系，并且均为一对二的关系。这意味着一级热点区仅有两对热点呈现研究尺度下的聚集模式。结合图9a的一级热点编号和图9b的等级规模关系图谱，可以进一步分析出模式中的具体热点及相同模式热点的空间分布特征。纵向观察图9b的数字场层次结构图谱，编号为10的一级热点的不同规模等级都具有独立的层次结构，表明此一级热点区形成了该区域及周边唯一的热点。根据数字场层级结构图谱的表达内涵，这意味着10号热点不仅远离其他热点，而且更趋向于包含更少的次级、更次一级的热点；相比而言，11号热点在第四层通过23号节点聚合，其周围更小等级的热点比10号热点显然要多。因此，数字场层次结构图谱既起到呈现同一等级热点的聚集和离散程度，还可以识别出特定尺度下局部区域热点的单核、多核特征，也能一定程度上评估更小级别的餐饮热点的规模。4.3 分析结果探讨


本文编号：3360910