兰州新区与西咸新区空间布局比较研究

□文/钱秋红

（兰州交通大学 甘肃·兰州）

［提要］随着大数据的发展，将城市相关大数据应用到城市研究早已被广泛运用。本文通过高德开放平台以及Python获得城市POI数据，通过ArcGIS软件对POI数据整合并进行核密度分析，对兰州新区与西咸新区空间格局分别进行研究，对比两者的分布差异，再将现状空间布局与规划中的布局对比，进行差异分析。

引言

国家级新区是我国为促进区域发展设立的综合功能区。西部大开发是我国重要的发展战略。在西北地区，兰州新区与西咸新区是仅有的两个国家级新区，它们对兰白经济区和关中-天水经济区的建设有着极大的促进作用。近年来，大数据信息的获取变得简单方便，数据分析方法变得愈加多样且成熟。POI，即城市兴趣点，是一种已经被广泛应用的数据源，它指的是城市中实际存在的各类地理要素，涉及具体地理位置、属性类别及其他相关信息。兰州新区与西咸新区作为本文的研究对象，利用GIS分别对兰州新区与西咸新区的POI数据进行分析，根据评价结果分别分析两者的城市空间布局并比较它们之间存在的差异。用GIS所分析出来的结果可以明确地显示出兰州新区与西咸新区的空间布局，以验证其是否与规划中的结构一致。好的城市或区域空间布局有利于提高城市运作效率，加快发展速度，增加经济效益，有利于城市高效集约发展，并能给居民良好的生活、工作、休闲娱乐环境，提升居民生活品质与幸福感。

一、研究区域概况

（一）国家级新区。从1992年设立上海浦东新区开始，截至目前共有19个国家级新区被批准设立。国家级新区作为一种国家战略，需要考虑区域经济、文化、产业等因素对该区域进行重新定位，结合国家相关发展战略，加强区域资源整合，发挥区域的地理区位、产业竞争力等优势，促进地区经济发展，加快区域发展速度。

（二）兰州新区。兰州新区是西北地区的首个国家级新区，于2012年批准设立。它位于兰州市西北方的秦王川盆地，103°29′22″E～103°49′56″E，36°17′15″N～36°43′29″N，距离兰州市约40公里。兰州新区人口密度低，所以如何聚集人口、发展经济是兰州新区的主要问题。兰州新区的规划用地布局拟打造市级主中心、市级副中心以及片区级中心三级体系结构，能够有效集中人口，带动城市消费。

（三）西咸新区。西咸新区于2014年批准成为国家级新区，它包括西安与咸阳两市的7个县（区），填充于两市之间。它被划分为五个组团，包括北面的泾河新城、空港新城、秦汉新城以及南面的沣东新城和沣西新城。每个新城有各自的城市风貌与功能定位，发挥各自的资源优势，又通过道路交通和生态体系等将五个组团连接在一起。五个新城组团作为整体，是对西安市主城区和咸阳市主城区的延伸与补充，不仅能缓解两个主城区的人口、交通等城市压力，它还注重绿色发展，构建了完整的景观体系来调整城市生态系统。

二、数据来源与分析方法

（一）数据来源。本文所用的数据取自于高德地图开放平台，通过Python程序获得兰州市、西安市和咸阳市的POI数据，获取的POI数据类型为商场和酒店。本文选取这两类兴趣点来反映城市的中心区域。获取的数据中，兰州市共有2，832个点，西安市和咸阳市共有11，720个点，通过ArcGIS分别从兰州市筛选出兰州新区的POI、从西安市和咸阳市筛选出西咸新区的POI，显示在兰州新区范围内的有229个兴趣点，西咸新区有982个兴趣点。此外，支撑本文的数据还包括兰州新区与西咸新区矢量数据中的兰州新区和西咸新区行政区划分布图。

（二）分析方法

1、最近邻指数。最近邻分析的概念最早由Clark与Evans提出，起初是植物生态学定义的一种间距指数，后逐渐引入地理学中的城市空间分析研究。平均最近邻指数首先是计算出每一要素点与距离它最近的要素点的距离，然后得出所有最近距离的均值，最后将该均值与随机分布的预期值作比较。若该均值较小，则为集聚分布；相反，若该均值较大，则为扩散分布。

平均最近邻指数计算公式如下：

其中，DO为各要素与其最近邻要素的平均值，DE为随机模式下指定要素的期望平均值，di为要素i与其最近邻要素的距离，n为点要素的数量，A为所有点要素所围合的面积。

若求得的最近邻比率ANN＞1，则表示该要素呈现随机分布，若ANN＜1，则该要素呈集聚分布。当DE相同时，DO越小表明该要素越集聚，由此可得，ANN越小，聚集分布越明显。

利用ArcGIS中的平均最近邻研究方法分别对兰州新区与西咸新区进行了分析，得出的数据如表1所示。两地的最近邻比率均小于1，且西咸新区的最近邻比率小于兰州新区的最近邻比率，表明两地均有聚集分布特征且西咸新区比兰州新区的聚集分布特征更为明显。（表1）

表1 兰州新区与西咸新区的平均最近邻分析结果一览表

2、核密度分析。核密度估计是概率学中一种常用的密度函数，ArcGIS中的核密度分析主要用于计算点要素或线要素在一定范围内的密度大小，使要素能够直观且定量地反映各个要素之间的空间关系。核密度计算公式如下：

其中，f（x）是与中心要素ci距离为s远处的核密度函数值，h为半径，k为权重，n为样本数。最后所得结果是一个表面光滑的曲线。本文在此应用核密度分析能够分别得到兰州新区与西咸新区的现状中心空间布局。分析结果如图1所示，兰州新区有一个高核密度区域，西咸新区分别在五个新城中各有一个高核密度区域。（图1）

三、现状空间布局特征分析

（一）兰州新区——单中心布局。根据上述分析结果可以得出，兰州新区与西咸新区所呈现的现状空间布局与规划中的空间布局大体一致。兰州新区是整体式发展的空间结构，而西咸新区是组团式的空间结构，它们所形成的差异是由于兰州新区距离兰州市主城区较远，发展基础薄弱，所以在此条件下去建设兰州新区，需要劲往一处使，集中力量发展一个中心城区是最优选择，能够提高兰州新区的发展效率。

由图1可以看出，兰州新区的高核密度区域位于航空服务组团的东侧，正是规划空间布局中的中心城区，该片区域已建成区相对较多，路网系统较为完整，市政基础配套设施齐全，公共服务设施较完善，城市综合功能较为完全，有利于高效集约发展，吸引兰州市内的居民和外来居民。另外，有两处中核密度区域，靠西部的区域大概是科教产业园片区，靠北部的中核密度区域是新材料产业园区。

图1 兰州新区和西咸新区核密度图

（二）西咸新区——多中心布局。西咸新区紧挨着西安市主城区和咸阳市主城区，且有一定的基础条件，它若采取整体式发展，在不久后会加重城市问题，所以它采取组团式的空间结构能使其充分分担西安市和咸阳市的城市压力，有利其长远发展。

西咸新区的现状空间布局正是按新城分区，各个新城都有自己相应的中心节点，从图1中可以看出：（1）西咸新区的五个新城中，空港新城是其中中心节点核密度最高且范围最大的，表明该区域相比其他四个核心区域更为繁华，该区域由于西安咸阳国际机场的存在，有效带动了区域的发展；（2）秦汉新城和沣西新城的核密度大致呈半圆形状，两新城中间所夹区域正是咸阳市主城区，且两者都趋向于咸阳市主城区方向，可以推测出秦汉新城和沣西新城的高核密度区域是咸阳市主城区的高核密度区域的外围部分；（3）可能由于秦汉新城的东西方向跨度较大，导致中偏低核密度区域较多且大致均匀分布；（4）泾河新城的高核密度区域位于西北方向，该区域是泾阳县的县城，是商业最繁华的地段；（5）沣东新城的中心节点位于东侧，但沣东新城的高核密度区域强度较低，都是受东侧的西安市主城区吸引的影响。

四、现状空间布局与规划空间布局差异分析

（一）兰州新区——片区级中心数量不足。对比根据兰州新区POI数据所做的核密度分析图与规划图，兰州新区现状与规划大体一致，都只有一个新区级中心，且位于机场东部。另外，核密度分析图中的两个中核密度区域恰好与西岔镇和秦川镇位置重合，兰州新区的人口主要集中在中川镇的东南片区，秦川镇的东、西两侧以及西岔镇沿河谷呈线状分布，正好是核密度分析图中的三处中、高核密度区域。但不同的是，片区级中心应该不止核密度分析图中的两处中核密度区域。无论是按镇的数量还是产业园区划分，都应该存在其他片区级中心，而现因发展不足导致片区级中心数量较少。

（二）西咸新区——部分中心存在位置偏差。对比西咸新区核密度分析图和《西咸新区总体规划（2010-2020）》中的公共设施规划图的新区级中心位置，有几处明显的差别：（1）泾河新城的高核密度区域在西北处的泾阳县城，而规划图中的新区级中心在靠东一侧，泾阳县城区域只是一个片区级中心，而东侧实际只是中核密度区域；（2）空港新城的高核密度区域与规划中的新区级中心大致相同，它将空港新城西侧的片区级中心和周围的组团中心都包含在内；（3）秦汉新城东西方向跨度较大，它的高核密度区域在中偏西，而规划中的中心在中偏东方向，两者距离较远、跨度较大，甚至在规划图中，秦汉新城的整个西部靠南边都是没有片区级中心或组团中心的；（4）沣东新城和沣西新城的高核密度区与规划中的新区级中心位置基本一致。

结语

本文以POI数据为基础，分别对兰州新区与西咸新区的现状空间布局进行研究并比较分析，较为明确地剖析了各自的现状空间布局与规划空间布局之间存在的差异，得出以下结论：第一，兰州新区与西咸新区的现状空间布局与规划空间布局大体一致，兰州新区是整体式发展，由于基础薄弱，呈现一个主中心区域；西咸新区按组团式发展，各新城都独自形成一个新区级中心。第二，兰州新区或缺少片区级中心；西咸新区的高核密度区域与规划空间布局的新区级中心存在几处偏差。