劉傳奇，向楊昕

（長江大學(xué) 城市建設(shè)學(xué)院，湖北 荊州 434020）

0 引言

中國城市地理研究領(lǐng)域的發(fā)展過程主要從方法論、具體手段到現(xiàn)在的城市地理學(xué)研究議題[1]，通過空間分析、空間查詢等操作實現(xiàn)面向城市規(guī)劃需求的實踐運用。近年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，新興的數(shù)據(jù)源不斷涌現(xiàn)，如手機信令數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)口碑（word of mouth，WOM）數(shù)據(jù)、興趣點（point of interest，POI）數(shù)據(jù)[2]。其中，POI 數(shù)據(jù)包含設(shè)施名稱、地址、經(jīng)緯度、類別等信息，具有數(shù)據(jù)范圍覆蓋面廣、信息量大、獲取相對容易的優(yōu)點。POI 數(shù)據(jù)作為一種互聯(lián)網(wǎng)開放數(shù)據(jù)，在網(wǎng)絡(luò)信息查詢、地圖導(dǎo)航等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用，近年來也越來越受到城市規(guī)劃、城市商業(yè)分布等領(lǐng)域?qū)W者的關(guān)注。例如，文獻[3]基于POI 數(shù)據(jù)開展格網(wǎng)密度分析，分析合肥市城市公共交通可達性評價并提出優(yōu)化方針；文獻[4]通過可視化分析城市POI 數(shù)據(jù)，將城市劃分交通小區(qū)并分析旅游交通流量，進而針對游客出行需求建立了符合游客出行特性的旅游公交線路優(yōu)化模型；文獻[5]利用廣州市酒店P(guān)OI 數(shù)據(jù)，通過最近鄰、空間核密度等GIS 空間分析方法，分析廣州市酒店的空間布局特征、時間演化特征及其相關(guān)影響因素；文獻[6]通過研究青島市酒店的空間布局及出行POI數(shù)據(jù)對酒店區(qū)位的影響，分析探索出行POI 數(shù)據(jù)對酒店區(qū)位的影響并為青島市酒店合理選址提供可行性建議；文獻[7]通過網(wǎng)絡(luò)爬蟲爬取了高德地圖POI、交通態(tài)勢等數(shù)據(jù)，將模型結(jié)果進行可視化，同時依據(jù)特征選擇和模型訓(xùn)練的結(jié)果對新式茶飲門店選址影響因素進行了討論，并提出了門店選址模型的改進建議；文獻[8]基于休閑旅游POI 數(shù)據(jù)，運用空間點格局分析，從城市整體出發(fā)，探討了南京市休閑旅游空間特征。

目前，中國城市地理研究更加多元化，新理論及新方法日益增多。學(xué)者發(fā)現(xiàn)通過POI 等多源數(shù)據(jù)對城市地理課題開展研究，可以有效提高研究結(jié)果的準(zhǔn)確度；通過長期數(shù)據(jù)匯總分析，可以探索城市地理發(fā)展動態(tài)規(guī)律，并針對性地為城市公共資源規(guī)劃提供依據(jù)，同時也為城市發(fā)展規(guī)劃提供參考。本文通過采集POI 數(shù)據(jù)，利用核密度分析、相關(guān)性分析及頻率密度分析方法從空間分布特征、空間相關(guān)性、時空變化規(guī)律等角度對城市商業(yè)中心開展研究，希望可以通過研究針對性地指導(dǎo)城市空間的未來發(fā)展。

1 研究區(qū)與數(shù)據(jù)集

1.1 研究區(qū)概況

南京市是江蘇省省會、南京都市圈核心城市，地處中國東部、長江下游中段，瀕江近海，屬于特大城市。全市下轄11 個區(qū)，總面積為 6 587 km2，建成區(qū)面積為868.28 km2，截至2020年底，南京市常住人口為931.97 萬人，城鎮(zhèn)化率為86.8%。近年來，多家商業(yè)綜合體或商業(yè)廣場入駐南京市，南京市作為長江下游的水路交通樞紐，依托大體量商業(yè)集群打造場景、吸引全齡段客群。

1.2 研究數(shù)據(jù)

本文的POI 數(shù)據(jù)包括南京市范圍內(nèi)各行業(yè)的設(shè)施點名稱、類別、經(jīng)緯度等信息。本研究需要考慮行業(yè)之間的相關(guān)性，因此，按照圖1 的規(guī)則對南京市所有POI 數(shù)據(jù)的類型進行兩級分類，以8個一級類、41 個二級類的POI 數(shù)據(jù)為研究對象。經(jīng)過POI 數(shù)據(jù)篩選、去重等操作，統(tǒng)計研究區(qū)內(nèi)不同年份各類POI 數(shù)量。此外，研究數(shù)據(jù)還包括南京市交通道路網(wǎng)、南京市自然地理數(shù)據(jù)及《南京市統(tǒng)計年鑒》的國內(nèi)生產(chǎn)總值（gross domestic product，GDP）、人口、城區(qū)行業(yè)數(shù)量與行業(yè)發(fā)展數(shù)據(jù)。

圖1 南京市POI 數(shù)據(jù)分類

2 研究方法

2.1 核密度分析

核密度估計法結(jié)果受主觀因素影響較小且具有漸變性和揭示細節(jié)特征的優(yōu)勢。本文通過核密度估計法識別南京市商業(yè)設(shè)施的集聚地，分析每年商業(yè)網(wǎng)點的空間集聚規(guī)律[9]。其具體計算方法如公式（1）。

式中：fn（x）為核密度值；K值為核函數(shù)；xi、yi表示獨立分布的i個樣本點坐標(biāo)；（x-xi）2+（y-yi）2為樣本點（xi，yi）和（x，y）之間的距離；h為帶寬；n為樣本范圍內(nèi)的點數(shù)。

2.2 相關(guān)性分析

相關(guān)性分析對兩個或多個相關(guān)性變量元素進行分析，衡量兩個變量或多個變量之間相關(guān)關(guān)系的密切程度。其計算方法如公式（2）。

式中：r值為相關(guān)系數(shù)，xi、yi代表樣本要素的坐標(biāo)，、代表樣本要素坐標(biāo)的平均值。

相關(guān)系數(shù)r介于-1 與1 之間，其絕對值越趨近于1，表明相關(guān)程度越高；絕對值越趨近于0，表明相關(guān)程度越低。相關(guān)系數(shù)的正號和負號分別代表正相關(guān)和負相關(guān)。其中，|r|≥0.8 為極強相關(guān)，0.6≤|r|＜0.8為強相關(guān)，0.4≤|r|＜0.6為中等程度相關(guān)。

2.3 頻率密度分析

本文以路網(wǎng)劃分行政區(qū)形成的不規(guī)則格網(wǎng)為研究單元，計算每個單元格內(nèi)各類型POI 數(shù)據(jù)的頻率密度。當(dāng)單元格中某類POI 頻率密度達到50%及以上時，該單元格被確定為單一功能區(qū)；當(dāng)單元格中所有類型POI 數(shù)據(jù)的頻率密度均未達到50%時，該單元格被確定為混合功能區(qū)；當(dāng)單元格內(nèi)無POI數(shù)據(jù)時，則該單元類型為無數(shù)據(jù)區(qū)域[10]。計算方法如公式（3）。

式中：Fi為第i類（i為功能區(qū)7 種土地利用類型）POI 頻率密度，di為第i類POI 在單元格中的核密度值，D為單元格中的核密度總值。

3 研究過程與分析

3.1 商業(yè)設(shè)施空間時空分布特征

為了研究南京市商業(yè)設(shè)施空間分布，本文開展了2010、2015、2018 年南京市商業(yè)設(shè)施核密度計算，結(jié)果如圖2 所示。從空間角度看，南京市每個區(qū)都擁有至少一個商業(yè)設(shè)施集聚高密度區(qū)域。例如，經(jīng)濟狀況較好的鼓樓區(qū)、秦淮區(qū)中近一半的區(qū)域為商業(yè)設(shè)施集聚區(qū)域，發(fā)展相對落后的高淳區(qū)、溧水區(qū)商業(yè)設(shè)施集聚區(qū)域的面積小、相對占比少，這些區(qū)域需要加快發(fā)展商業(yè)。

圖2 商業(yè)設(shè)施核密度分析結(jié)果

根據(jù)多年的核密度分析結(jié)果可知，南京市商業(yè)格局由一核發(fā)展向多核發(fā)展，呈“一核多心”的并存態(tài)勢。南京市2010 年新街口商圈一核發(fā)展的態(tài)勢轉(zhuǎn)變?yōu)?018 年以新街口商圈為中心，沿長江、寧高高速、寧連高速放射式發(fā)展的仙林商圈、江北新區(qū)、湖南路商圈等眾多商圈的新態(tài)勢。各大商圈主要體現(xiàn)各個商業(yè)中心商業(yè)設(shè)施向內(nèi)密集、向外圍擴散的放射狀態(tài)。城市中心區(qū)域的秦淮區(qū)、玄武區(qū)商業(yè)設(shè)施集聚程度高，例如，新街口區(qū)域完全被商業(yè)設(shè)施高度集聚區(qū)域覆蓋；六合區(qū)、江寧區(qū)等區(qū)域的外圍區(qū)域商業(yè)設(shè)施集聚強度相對低，存在不同的過渡區(qū)域。南京市商業(yè)設(shè)施集聚程度較低的區(qū)域相對分散在市區(qū)各處，并且向中心城區(qū)集中，主要通過放射形網(wǎng)絡(luò)狀交通引導(dǎo)城市空間拓展。商圈存在逐漸向北部、南部地區(qū)擴展的態(tài)勢，屬于“多心敞開”的城市結(jié)構(gòu)，與南京市的山水格局形成良好的耦合效應(yīng)。

3.2 商業(yè)設(shè)施空間相關(guān)性分析

3.2.1 行業(yè)相關(guān)性分析

空間相關(guān)分析立足于地理學(xué)第一定律，即空間上分布的事物是相互聯(lián)系的，近距離事物之間的影響作用大于遠距離事物之間的影響作用，其概念包括空間對象的空間分布模式和相應(yīng)的屬性取值。

南京市商業(yè)設(shè)施集聚特征與其他行業(yè)設(shè)施集聚特征存在一定的相似性，說明商業(yè)設(shè)施與其他行業(yè)設(shè)施存在一定的空間分布關(guān)系。本文提取各個行政區(qū)劃8 個一類指標(biāo)POI 數(shù)量，計算商業(yè)設(shè)施與其他類型POI 集聚程度的空間相關(guān)性，并根據(jù)結(jié)果篩選與商業(yè)設(shè)施集聚程度相關(guān)性最強的4個一類指標(biāo)POI，如表1 所示。

表1 南京市商業(yè)設(shè)施相關(guān)性評價

本文采用皮爾遜（Pearson）相關(guān)系數(shù)分析商業(yè)區(qū)、產(chǎn)業(yè)區(qū)、公共服務(wù)區(qū)、住宅區(qū)和交通設(shè)施區(qū)之間的相關(guān)性。從表1 的分析結(jié)果可以看出，南京市商業(yè)區(qū)與產(chǎn)業(yè)區(qū)（r=0.895，p＜0.01）、公共服務(wù)區(qū)（r=0.892，p＜0.01）及交通設(shè)施區(qū)（r=0.948，p＜0.01）呈顯著極高正相關(guān)，與住宅區(qū)（r=0.772，p＜0.01）呈顯著較高正相關(guān)；產(chǎn)業(yè)區(qū)與住宅區(qū)（r=0.825，p＜0.01）及交通設(shè)施區(qū)（r=0.945，p＜0.01）呈顯著極高正相關(guān)，與公共服務(wù)區(qū)（r=0.756，p＜0.01）呈顯著較高正相關(guān)；公共服務(wù)區(qū)與交通設(shè)施區(qū)（r=0.857，p＜0.01）呈顯著極高正相關(guān)，與住宅區(qū)（r=0.680，p＜0.05）呈顯著較高正相關(guān)；住宅區(qū)與交通設(shè)施區(qū)（r=0.857，p＜0.01）呈顯著極高正相關(guān)。

根據(jù)集聚經(jīng)濟效益理論，商業(yè)布局更偏好交通通達性高的區(qū)域，區(qū)位越優(yōu)越，商業(yè)人氣越旺。近年來，南京南站等系列交通線路的建成與投入使用，拉近產(chǎn)業(yè)、消費設(shè)施與消費者的關(guān)系，快速推動商業(yè)發(fā)展及空間結(jié)構(gòu)演變，不斷提升各區(qū)域商業(yè)設(shè)施集聚程度。同時，各行業(yè)與人口密度又存在互利共贏的關(guān)系，產(chǎn)業(yè)地域集中會提高規(guī)模經(jīng)濟的綜合收益和區(qū)域資源利用效率；科教、醫(yī)療、地產(chǎn)行業(yè)需要尋找更多的人口流量。各行各業(yè)不斷向商業(yè)設(shè)施高度集聚的區(qū)域靠攏，帶動了公共服務(wù)業(yè)、餐飲業(yè)，導(dǎo)致人口流動性增強、消費頻率加快，進一步促進城市商業(yè)的發(fā)展水平。

3.2.2 社會因素相關(guān)性分析

商業(yè)發(fā)達程度與GDP、可達性、人口密度、設(shè)施密度、社會經(jīng)濟等因素密切相關(guān)。為了驗證這些社會因素對商業(yè)發(fā)展的影響，本研究以南京市行政區(qū)劃為單位，通過對2018 年南京市各項統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行相關(guān)分析，選取與商業(yè)設(shè)施密度相關(guān)性指數(shù)較高的交通設(shè)施、人口密度、人均GDP 指標(biāo)，結(jié)合商業(yè)設(shè)施可達性，基于重分類方法，研究南京市商業(yè)設(shè)施密度與社會因素之間的相關(guān)性。

本研究基于層次分析法（analytic hierarchy process，AHP），利用yaahp 軟件對各因素進行結(jié)構(gòu)關(guān)系構(gòu)建、兩兩比較和矩陣計算并得到權(quán)重結(jié)果，為了保證模型結(jié)構(gòu)的完整性，添加A、B 兩個備選方案。通過向9 位專家發(fā)放AHP 調(diào)查表，對商業(yè)設(shè)施密度的社會因素進行相對重要性兩兩比較，軟件一致性檢驗成功后，人均GDP、人口密度、道路密度指標(biāo)權(quán)重分別為0.4、0.25、0.35。通過ArcGIS 軟件柵格計算器疊加分析，得到南京市商業(yè)發(fā)展社會環(huán)境評價指數(shù)。

由圖3 看出，南京市商業(yè)發(fā)展環(huán)境不平衡。六合區(qū)、高淳區(qū)的社會環(huán)境評價指數(shù)明顯低于市中心，這些區(qū)域?qū)ν饨煌ㄇ钒l(fā)達，導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型慢，商業(yè)發(fā)展缺乏相關(guān)產(chǎn)業(yè)支撐，消費水平不足以帶動商業(yè)快速發(fā)展。社會環(huán)境評價指數(shù)同樣較低的浦口區(qū)，卻憑借長江沿岸的交通優(yōu)勢、臨近主城區(qū)的地理優(yōu)勢，快速發(fā)展浦口新區(qū)商圈。商品流通離不開交通運輸及物流，發(fā)達的交通網(wǎng)絡(luò)可以提高地區(qū)間的人類活躍度，拉近產(chǎn)業(yè)、消費設(shè)施與消費者的關(guān)系，對地區(qū)的商業(yè)發(fā)展起到一定的引導(dǎo)作用。

圖3 商業(yè)社會因素分析結(jié)果

3.3 商業(yè)中心時空發(fā)展分析

城市功能的分布與布局是衡量一個城市發(fā)展?fàn)顩r的重要因素[11]，因此城市功能與城市功能區(qū)的劃分具有重要意義。中國將公路劃分為高速公路、一級公路、二級公路、三級公路、四級公路五個等級。本文計算各級道路的平均寬度，在ArcGIS 軟件中生成緩沖區(qū)，利用不規(guī)則格網(wǎng)分割核密度?；诤嗣芏扰c融合數(shù)據(jù)的城市功能分區(qū)模型，計算每個功能區(qū)的頻率密度并將類型比例值50%作為判斷單元格功能區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)[12]，得到城市功能區(qū)識別成果，如圖4 所示。

圖4 城市功能區(qū)識別

經(jīng)統(tǒng)計，2010、2015、2018 年南京市單一功能區(qū)與混合功能區(qū)比值依次約為4：3、2：5、1：3，單一功能區(qū)與商業(yè)區(qū)比例分別為39.59%、18.76%、14.13%。單一功能區(qū)與商業(yè)區(qū)比例的不斷下降是由于商業(yè)區(qū)與產(chǎn)業(yè)區(qū)、公共服務(wù)區(qū)和住宅區(qū)的混合組合形式。在南京市中心城區(qū)，混合功能區(qū)分布廣泛且數(shù)量較多。一般來說，混合功能區(qū)占比越大，城市各行業(yè)設(shè)施配置越完善。城市在發(fā)展過程中不只是單個中心的無限壯大發(fā)展，而是單中心發(fā)展逐漸向更復(fù)雜的多中心城市發(fā)展的過程[13]。近年來，南京市單一功能區(qū)中的商業(yè)功能區(qū)分布最廣，中心城區(qū)和浦口區(qū)是商業(yè)功能區(qū)覆蓋面積占比最大的區(qū)域。南京市產(chǎn)業(yè)功能區(qū)大多數(shù)集中在江寧區(qū)、浦口區(qū)，明顯沿長江兩岸及主干道分布，其他區(qū)域也呈現(xiàn)一定的集聚特征，符合一般的城市工業(yè)分布。交通功能區(qū)和公共服務(wù)功能區(qū)數(shù)量相對較少但分布均勻，其原因是這兩種POI 大多依靠其他設(shè)施存在，為其他設(shè)施提供服務(wù)。

近年來，全市各類功能區(qū)都存在被混合功能區(qū)替代的明顯趨勢，但綠地功能區(qū)沒有明顯減少，這是南京市生態(tài)環(huán)境所必需的。總體上，南京市商業(yè)與其他行業(yè)的空間規(guī)劃正常發(fā)展，商業(yè)設(shè)施用地未出現(xiàn)過多占用其他設(shè)施用地的情況。

本文通過精細分析各行業(yè)POI 分布及時間推移過程發(fā)現(xiàn)，在發(fā)展方向上，南京市以橫穿中部城市的長江為橫軸，以連接南部、北部農(nóng)田的寧連公路和寧高公路為縱軸。中部城市主要發(fā)展高新產(chǎn)業(yè)和城市商業(yè)，并沿江向市外擴張城鎮(zhèn)經(jīng)濟帶與轉(zhuǎn)型發(fā)展帶，主要包括商業(yè)、金融及高新產(chǎn)業(yè)。寧連公路和寧高公路依托南北部基本農(nóng)田向外擴張生態(tài)經(jīng)濟發(fā)展帶，主要包括商業(yè)、餐飲及綠地山區(qū)等。各發(fā)展方向沿津浦線、滬寧線等鐵路向安徽、長三角等地區(qū)延伸，帶動周邊城鎮(zhèn)經(jīng)濟發(fā)展，促進地區(qū)間商業(yè)交流，如圖5 所示。

圖5 未來發(fā)展方向

4 結(jié)論與討論

4.1 結(jié)論

本文以POI數(shù)據(jù)為研究對象，通過分析與檢驗，得到南京市商業(yè)設(shè)施分布呈現(xiàn)明顯的多中心發(fā)展模式，對未來城市建設(shè)具有一定的借鑒意義。

（1）南京市商業(yè)設(shè)施分布呈現(xiàn)多中心發(fā)展模式。商業(yè)較發(fā)達，尤其是長江沿線各類工商業(yè)用地密集分布，新街口、湖南路、夫子廟等區(qū)域存在較明顯的集聚特征，而南京市高淳區(qū)、溧水區(qū)及市區(qū)邊緣區(qū)域商業(yè)發(fā)展相對較滯后。

（2）寧連公路和寧高公路沿線區(qū)域依托現(xiàn)有城鎮(zhèn)及工業(yè)基礎(chǔ)，可以大力發(fā)展勞動密集型工業(yè)，本文鼓勵金融商貿(mào)、文化休閑及房地產(chǎn)等投資商入駐當(dāng)?shù)厣倘Γ瑢徑馊丝诰蜆I(yè)壓力、提升區(qū)域GDP具有積極作用。六合區(qū)、高淳區(qū)的對外交通欠發(fā)達，導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型慢、商業(yè)發(fā)展缺乏相關(guān)產(chǎn)業(yè)支撐、大眾消費水平不足以帶動商業(yè)快速發(fā)展。

（3）商業(yè)發(fā)展需要相關(guān)行業(yè)及設(shè)施的快速建設(shè)，也要控制城市建筑用地?zé)o序擴張。未來南京市的發(fā)展方向仍以西北方向為主，但需要注意保護六合副城、麗水副城及高淳副城的大量基本農(nóng)田和耕地，在發(fā)展相關(guān)行業(yè)時應(yīng)嚴(yán)守生態(tài)保護紅線，保護城市綠地功能，充分發(fā)揮永久基本農(nóng)田優(yōu)化城市空間格局的作用。南京市混合功能區(qū)數(shù)量逐年增加且重合度高，大多區(qū)域存在多種混合功能。政府可以建立健全各項發(fā)展指標(biāo)，優(yōu)先建設(shè)完善交通設(shè)施，發(fā)揮全國交通樞紐城市的優(yōu)勢。

4.2 討論

基于POI 的城市商業(yè)空間格局研究與行業(yè)分布分析具有一定的優(yōu)勢，能夠更好地解決城市空間布局問題，但仍然存在不足之處。

本研究仍局限于傳統(tǒng)經(jīng)濟地理學(xué)框架，在商業(yè)領(lǐng)域沒有進一步區(qū)分不同消費模式的人口和不同消費品牌的價位，缺乏針對奢侈品與必需品的獨立研究；缺少南京市人口消費水平方面的資料，難以對居住人口的消費、商業(yè)活動進行深入了解；缺乏對交通欠發(fā)達區(qū)域人類商業(yè)活動的思考。

本次城市功能區(qū)識別未能對混合功能區(qū)內(nèi)的成分進行細分，混合功能區(qū)成分識別有助于強化城市資源配置效率并優(yōu)化城市空間布局方案。