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POI數據分析在空間規劃領域的應用分析

來源:中機院  時間:2020-07-16  點擊:
  以太原空間規劃中POI技術應用為基礎,探討了POI技術在空間規劃領域應用的情況,對其成果優點、適用範圍,以及存在的缺陷、問題進行分析,並提出未來發展的方向。

以太原空間規劃中POI技術應用為基礎,探討了POI技術在空間規劃領域應用的情況,對其成果優點、適用範圍,以及存在的缺陷、問題進行分析,並提出未來發展的方向。
 
1 引言
近來,國內地理與環境資源相關專業利用POI數據分析城市中心、商業網點布局,以及通過特殊設施布局來分析城市空間發展等,逐漸向空間規劃領域滲透。
 
2 案例介紹
2.1 國內相關研究分析
選取中國知網2019年以POI分析技術為主關聯城市空間規劃的三篇論文進行解讀:武漢市多中心空間結構識別[1],基於零售行業與消費者行為的長春市三條商業街城市商圈特征分析[2]。其數據來源均為百度地圖、高德導航等網絡平台開放數據。分析方法中,最近鄰指數、莫蘭指數、核密度估計法是慣用的基礎分析方法;多距離空間聚類分析法,局部等值線、標準差橢圓、帶渲染熱點分析、Pearson相關係數、回歸分析是升級或替代方法,或子項分析中疊加的分析方法。
 
2.2 太原市空間規劃案例
2019年,東南大學和太原市規劃院合作的《太原府城地區曆史保護和環境提升城市設計》采用POI分析府城範圍內購物、休閑娛樂、醫療、金融服務、交通出行、教育,使用高德地圖開放平台數據,信息點基於“公共設施配置標準中對設施項目配置要求+設施對於社區中心空間集聚的重要性”選用李克特量表進行賦分,運用局部莫蘭指數去識別社區中心空間,作為社區係統分析的組成部分。
 
3 空間規劃領域POI技術應用分析
太原案例應用分析成果顯示,POI技術打破了傳統城鄉規劃識別社區中心的做法,也打破了現實的社區行政管轄界限,生成了地理與統計學相結合的社區中心,為城鄉規劃的空間解讀提供了新的切入角度。但是與傳統城鄉規劃的采集數據進行對比,可以看出兩者判定結果有出入。因此就分析數據的偏差,與POI成果的內在成因進行深度剖析。
 
3.1 源數據缺陷分析
POI數據慣稱興趣點數據,實際意義為信息點數據,即地圖上任何非地理意義的有意義的點。以城市公共服務設施為例,其特點是等級越低,缺失越多。這種源數據缺陷導致POI分析技術在空間規劃領域中分析層級越高精確度越高,層級越低則精確度越差。因此,太原案例實際展現的是區域性公共服務活動中心,解讀成社區中心,導致偏差。
 
3.2 邊緣界限困境
空間分析研究需要根據研究對象的特性預設分析外緣,例如:菜鳥驛站對應整個城市,商圈對應輻射範圍去設定,區域中心對應行政區劃。
 
太原案例暴露出POI分析技術在空間規劃運用場景中的困境,因為空間規劃範圍設定與POI分析對象特性往往不匹配。案例範圍太原府城,是曆史考據範圍,對現代政治、經濟、空間上都缺乏足夠的影響力:行政區劃上,地跨兩個城區,占比不大,但坐擁一個省政府、一個區政府;經濟上,省市金融中心、傳統市級商業中心,以及一個區的商業副中心都位於這個範圍;空間功能上,除了行政、商業、居住功能板塊,府城還有城北工業功能板塊的一部分,兩個市級公園,市區兩級文化設施,以及佛教、道教、伊斯蘭教、天主教和基督教的省市級宗教文化中心,構成非常複雜。因此,府城範圍內公共服務設施的POI分析產生的節點相互之間缺少係統性關係,就像是完整畫作上隨機分割出的一塊拚圖,信息混亂難辨。
 
3.3 參數設定
常用技術中,最近鄰指數分析在空間規劃中指分析對象的空間布局的半徑是否符合期望值,這個方法非常適合現有空間規劃中有明確服務半徑要求的設施布局進行評估,例如基礎教育、社區公園。但是對於沒有服務半徑控製標準的設施,需要自定義期望值,基於統計學生成標準需要外部樣本,但數量和選擇人為操作空間大,結論往往受到質疑。
 
莫蘭指數是通過數據分析發現空間要素之間被隱藏的隱秘關係。太原案例結論發現的隱性關係是公共服務設施更多集中於土地權屬複雜的地區。其背後成因可能有以下兩點,一是不適合主導功能的附屬建築空間居多,可以用於承載其他公共服務;二是價格競爭機製下,較多房東也導致了房租相對較低,從而吸引了更多的公共服務。但分析過程中信息點基於“公共設施配置標準中對設施項目配置要求+設施對於社區中心空間集聚的重要性”選用李克特量表進行賦分,其賦值結果爭議較大。
 
核密度估計可以看做是由電腦依據運算原則繪製出公共服務核心區範圍,相對減少了人為判定的誤差,但是,輸出結果的準確程度取決於源數據的總量、參數設定、運算規則等。就太原案例來看,市級商業中心辨識度最好,區域性非生活配套的服務中心也較為明顯,但生活配套設施的空間結構反而較難辨識。所以,當前條件下,核密度估計技術在空間規劃中,越是大範圍、高等級的公共服務分析,精確度越高。
 
4 總結與建議
結合太原市的POI技術在空間規劃領域中的應用還處於初步階段,信息源、分析範圍、參數選擇、運算規則製定等方麵還需要更深入的研究測試。但是POI分析技術也的確是很有發展潛力的一種技術,其應用符合空間規劃領域現代化、標準化、工業化發展的方向;同時,也是國家治理體係建設的一環,為科學決策提供更加科學、客觀、理性、快捷、準確的技術支撐。(來源:孫軍華 劉李霞 )

 
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