基于GIS的京杭大运河杭州段旅游景点空间分布特征分析

徐人杰，朱 骏，钱思羽

(浙江水利水电学院 测绘与市政工程学院,浙江 杭州 310018)

杭州是京杭大运河的终点，由于其自身的文化积淀以及运河所带来的经济发展和文化融合，在运河沿岸汇聚了丰富的景观，杭州因而成为运河游的热门目的地。近年来，各个尺度和不同区域的旅游资源空间分布特征研究，在相关学术领域广泛开展。借助GIS技术，研究景点空间分布特征，揭示其内在规律，能够比传统方法更为准确和有效。张延玉等分别对江西省自然旅游景点、山东省乡村旅游景点、闽西3A级以上旅游景点、杭州市旅游景点、甘肃省A级旅游景点、中国历史文化名镇名村和闽南国际文化旅游示范区景点的空间分布特征及影响因素进行了研究，取得了一些有意义的成果。[1-8]在前人研究基础上，本文主要对京杭大运河杭州段的旅游景点空间分布和特征进行研究。通过规模度指数、最邻近指数、CV变异系数和核密度分析等方法，全面地研究了京杭大运河杭州段旅游景点的空间分布特征。本研究旨在改善杭州主城区运河段旅游资源空间分布，达到保护自然资源，开发人文景观，强化顶层设计的目的，促进大运河生态、水利、环保等方面的进一步建设。

1 研究区概况

京杭大运河杭州段北起塘栖，南迄三堡，长39 km，流经江干区、下城区、拱墅区、余杭区。在历史长河中，朝代更替，杭州和运河也经历变迁，不过运河的疏浚工作始终是历朝历代杭州政府非常重视的工程之一。现今，京杭大运河发展迈入了一个崭新的时期，随着大众百姓、各级政府对运河新功能的认识和解读，运河必将源源不断发挥更多作用，为杭州未来更好的发展助力。2014年6月22日，中国大运河项目正式列入《世界遗产名录》，京杭大运河杭州段(运河景区)成为AAAA级景点。

通过实地和百度地图调查京杭大运河杭州段的景点，结果显示运河沿岸的旅游景点大多分布在500 m的范围内。因此，本研究对于京杭大运河杭州段的旅游景点的研究范围划定在运河周围500 m内。

2 数据获取及处理

研究采用的原始地图是由图新地球软件提供的杭州市行政区划图，该地图提供的数据为行政区边界和名称。首先在图新地球上下载谷歌卫星遥感影像(2 m分辨率)，根据谷歌卫星遥感影像，结合百度地图，对京杭大运河杭州段进行矢量化，得到该河段的面状图层。然后在图新地球上下载百度地图影像(1 m分辨率)，根据百度地图景点搜索功能，对京杭大运河杭州段附近500 m以内的景点进行矢量化，添加属性信息(景点名称、所属区、所属一级类别、所属二级类别和建造时间等)，得到旅游景点的点状图层。京杭大运河杭州段旅游景点分布(见图1)。

京杭大运河杭州段500 m范围内旅游资源单体共有117处。根据属性信息，在Arc GIS中使用按属性选择功能进行信息统计，可得拱墅区景点个数最多(62处)，占比52.99%，余杭区景点个数位居第二(29处)，占比24.79%，下城区位居第三(17处)，占比14.53%，江干区景点个数最少(9处)，仅占7.69%。

图1 京杭大运河杭州段旅游景点分布图

按照旅游资源国家分类标准(GB/T18972—2017)，可将其分为自然和人文两大类。自然旅游资源占比42.74%，人文旅游资源占比57.26%，可见京杭大运河杭州段人文旅游资源略多。在人文旅游资源67处中，历史文物古迹旅游资源数量最多，占比30.77%，人文节日活动旅游资源最少，占比7.69%。在50处自然旅游资源中，水域风光(31处)分布最多，未统计到地文景观和气候景观的旅游资源，具体统计结果(见表1)。

表1 旅游景点类别数据统计

3 旅游景点空间分布特征分析

3.1 方法概述

3.1.1 规模度指数

规模度指数是旅游资源个体在单位面积内的数量，主要用来表达单位空间内各旅游资源单体的分布状况，其值越大，说明所研究范围内旅游资源规模越大。区域规模度Gi计算公式如下[9]：

(1)

式(1)中，ni表示旅游资源群单体个数；Ai表示区域面积。规模度Gi是衡量区域旅游资源群规模的重要指标。Gi越大则区域内单位面积内旅游资源单体数量就越多，规模就越大，反之则就越小。

3.1.2 最邻近指数

在区域尺度上，旅游景区可以近似看成点状要素，最邻近指数是反映点状目标在空间分布中集聚程度的重要指标，根据计算结果可将点状要素的分布类型划分为聚集型、随机型和均匀型，最邻近指数在旅游景区空间结构的研究中应用较为广泛[10]。

3.1.3CV变异系数

该系数可用来测算旅游资源空间格局的集中度，公式如下：

(2)

(3)

式(2)中，Si是第i个多边形的面积；S为多边形面积的平均值；n是多边形面积的个数；R为标准差。Duvckaerts提出3个建议值：当CV=57%(包括33%～64%)时，旅游资源呈随机分布；当CV=92%(包括>64%)时，旅游资源呈集群分布；当CV=29%(包括<33%)时，旅游资源呈均匀分布[11-12]。

3.1.4 核密度分析

核密度分析可以用于计算每个输出栅格像元周围的点要素的密度。核密度分析法是基于旅游资源点的经纬度来表示其空间分布情况的方法，能够直观地显示旅游资源点在空间上的聚集状态。核密度图的颜色越深，表明旅游资源点集中度越高；核密度图的颜色越浅，表明旅游资源点集中度越低[13]。

3.2 分析过程与结果

根据公式(1)计算规模度指数，计算结果(见表2)。表2中面积为将各个行政区域内的运河河段向两岸做500 m缓冲区后，计算其缓冲区面积得到。

表2 旅游景点各区规模度指数

由统计数据可得规模度指数：拱墅区>下城区>江干区>余杭区。由此可知拱墅区京杭大运河的旅游资源规模度最高，而余杭区京杭大运河的旅游资源规模度最低，且拱墅区运河旅游资源的规模度要远大于余杭区和江干区。

由上述分析可知，京杭大运河杭州段景点分布并不均衡，故使用最邻近指数和CV变异系数来更加精确地描述旅游景点的分布状态。

利用Arc GIS空间统计工具当中的平均最邻近，自动生成报表。报表根据最邻近指数、Z值、P值综合判断京杭大运河杭州段总体旅游资源的分布以及各区域各类型的分布状态,统计得到表3。

表3 旅游景点最邻近指数统计表

利用Arc GIS中的泰森多边形分析工具，根据公式(2)和(3)计算变异系数CV值来探究京杭大运河旅游景点的集群状况，并将结果和最邻近指数进行对比，检查是否一致。计算得到变异系数(见表4)。

表4 旅游景点CV变异系数统计表

对比最邻近指数和CV变异系数，可知两种不同的方法得到的京杭大运河杭州段旅游景点空间分布状态结果基本一致。可以看出京杭大运河杭州段旅游资源分布总体呈现聚集分布，其中四个行政区当中，拱墅区和余杭区的京杭大运河杭州段旅游资源分布呈现聚集的状态，下城区和江干区呈现随机分布的状态。根据景点的不同类别进行分析，人文旅游资源在整体上呈现聚集分布，其中的水域风光资源和生物景观资源均为聚集分布。在聚集分布的自然旅游资源中，历史文物古迹和现代人造设施均为聚集分布，而宗教文化资源和人文节日活动旅游资源则呈现随机分布。

为了具体分析景点的聚集位置，使用核密度分析法，首先对杭州段整体旅游景点进行核密度分析，得到图2。在此说明，图2—4的图例各个核密度区间，仅表示相对密度的高低，作为定性之用；各图之间核密度值的大小没有可比性，同一幅图中，核密度值大的区域，表示相关旅游景点分布更加密集。

图2 京杭大运河杭州段旅游景点核密度分析图

由图2可以看出，旅游资源总体呈“单核心”分布格局，即旅游资源最密集的地方位于拱墅区的拱宸桥附近(图2中最深色区域)。拱墅区的拱宸桥附近区域所构成的运河天地，被誉为是“都市中的江南水乡”[14]，故此处旅游资源丰富且呈现聚集的状态。该核心的中心位置是桥西历史文化街区，其历史文化悠久，街区中有沿河码头、合院式民居、民国里弄建筑，也有宋代以来的一些历史古迹。旅游景点中有三个博物馆历史文化价值较高，它们由旧厂房改建，称为运河工业三馆。分别是中国刀剪剑博物馆、中国扇博物馆、中国伞博物馆，为京杭大运河增添了浓厚的人文气息。

有两块次级聚集分布区域(图2中次深色区域)。第一块区域是大兜路历史文化街区至小河直街历史文化街区附近，第二块区域是塘栖古镇。大兜路历史街区傍运河东面而建，以大兜路为主线，南至香积寺巷，北至大关路，东至丽水路，西临京杭大运河，总用地面积约9.5 ha，南北长780 m，东西宽150 m。老底子杭州城的风貌在这里集中展现，是一个市井与风雅相交融之地。小河历史文化街区地理位置特殊，地处三河交汇处，即京杭大运河、小河和余杭塘河。在古代，三河交汇处是贯穿南北的水陆交通枢纽，现在保留下来的建筑大多为民国时期所造，属于杭州市区范围内整体传统风貌保存较为完整的历史文化街区之一。另一个区域是塘栖古镇。塘栖古镇历史悠久，始建于北宋。自元代起商贾云集，蔚成大镇，明清时富甲一方，贵为江南十大名镇之首[15]。如今的塘栖古镇辉煌依旧，已跻身全国百强镇、浙江省文明镇、浙江省综合实力百强乡镇、浙江省十大历史文化名镇。

根据表1的旅游景点分类，首先对自然类这一大分类的旅游景点进行核密度分析，得到图3。

图3 京杭大运河杭州段自然类旅游景点核密度分析图

由图3可知，京杭大运河杭州段自然类景观有两个高度聚集区，其中一个大型聚集区在拱墅区，该河段自然类旅游资源数量多且聚集程度高。拱墅区运河一带分布着许多住宅区，随着近年来经济的发展，住宅周围建成了大小不一的公园，公园依京杭大运河而建，为拱墅区增添了许多自然风景。另一片聚集区域的面积相对较小，位于下城区和江干区的交界处，艮山门附近。曾经的艮山门是河运丝绸的主要道路，如今的艮山门虽然已经没有货运的功能，但附近风景秀丽，自然风光旖旎。此外，自然类旅游资源在塘栖风景区呈现一定聚集性，但聚集度远不如拱墅区和艮山门附近。

根据表1的旅游景点分类，再对第二大类人文类旅游资源进行核密度分析，得到图4。

图4 京杭大运河杭州段人文类旅游景点核密度分析图

由图4可知，京杭大运河杭州段人文类景观有一个高度聚集区，位于拱墅区拱宸桥附近。据其所而众星共之，拱宸桥的名字就取自《论语·为政》。拱宸桥历史十分的悠久，这座三百年的古桥见证了杭州的快速发展。次级聚集区域位于塘栖古镇和西湖文化广场。塘栖古镇经过许多年的发展，处处展示着“新江南名镇”的诗意人文[16]。谷仓博物馆、余杭方志馆等人文类旅游景点的建设给塘栖古镇增添了人文气息。人文类旅游资源在西湖文化广场中也呈现聚集性，西湖文化广场并不在西湖边，却处处充满着西湖的文化气息。广场内有浙江省科技馆、浙江省博物馆分馆、浙江省自然博物馆，还有西泠印社的分馆、美术馆和浙江画院。对比图3和图4，明显看出人文类旅游资源分布较自然类旅游资源分布的区域更广，旅游资源更丰富。

4 结 论

本研究通过对遥感影像的数字化，得到京杭大运河杭州段河道和其500 m范围内的景点空间信息。利用规模度指数、最邻近指数、CV变异系数和核密度分析，对景点空间分布特征进行了全方位分析。得到以下结论：

景点从整体和各个行政区来看均呈现聚集的状态。景点集中分布在拱墅区的拱宸桥附近，下城区的武林门附近和塘栖古镇。拱墅区拱宸桥街区的景点历史悠久，分布聚集，已经形成了片状分布趋势，有利于景点的进一步发展。江干区的景点没有明显的聚集性，大多景点知名度较低且地理位置分散。下城区和余杭区状况类似，都有一处明显的聚集区域，但其余区域的景点资源都较分散。后续进一步研究，可以尝试使用洛伦兹曲线进行分析，用曲线图的形式来表示旅游资源的空间分布状态，会更加的直观和清晰，为数据分析提供一个新的角度。另外，时间特征也是GIS中空间数据的一个重要的特征，旅游资源随时间变化的特征在后续研究中应该纳入考虑范围。