基于GIS的城镇公共服务设施服务范围分析研究

基于GIS的城镇公共服务设施服务范围分析研究

廖晋丹

四川省四零二测绘科技有限责任公司    四川省成都市   611730

摘要：本论文旨在探讨如何运用地理信息系统（GIS）技术对城镇公共服务设施的服务范围进行有效分析。通过对相关理论和方法的研究，结合实际案例，阐述了 GIS 在评估公共服务设施可达性、优化设施布局以及提高服务效率方面的重要作用。

关键词：公共服务设施；可达性；服务区网络分析；地理信息系统

序言：

随着城镇化进程的加速，城镇公共服务设施的合理布局和高效服务成为保障居民生活质量、促进城镇可持续发展的关键因素。地理信息系统（GIS）作为一种强大的空间分析工具，为研究城镇公共服务设施的服务范围提供了新的思路和方法。准确评估公共服务设施的服务范围，有助于发现服务覆盖不足的区域，优化设施布局，提高资源利用效率，从而更好地满足居民的需求。

公共服务设施服务半径的分析方法有缓冲分析法、服务区网络分析法等。其中，前一种研究方法采用直线距离分析可达范围，未考虑实际道路网络等影响因素，但现实道路交通对公共服务设施的可达性影响较大，因此本文选用服务区网络分析法对其可达性进行评价。

1、研究背景

本文以隆子县中心城区道路网络矢量数据和包含教育、养老、医疗卫生、文化等要素的城镇公共服务设施的地理空间数据，利用ArcGIS空间分析功能，以道路交通的可达性分析中心城区现状公共服务设施的服务半径，为城区公共服务设施的布局优化提供参考依据。

2、研究对象概况

隆子县中心城区位于隆子镇河谷地带，沿西巴霞曲两岸分布，平均海拔3900米。中心城区南北以自然山体为界，东至色吉雪村，西至新巴村，其中城北为建成区，城南为规划新区，总面积约9.74平方千米，现状人口0.39万人。城区范围内各类公共服务设施共11处，其中学校及幼儿园4个、文化活动中心3个、医院2个、养老院1个、体育场1个，面积15.72公顷，占城区建设用地的9.32%。

3、数据来源

隆子县中心城区范围为下发的城镇开发边界范围，公共服务设施、城区道路交通网均采用2020年度变更数据图斑，投影坐标系为CGCS2000_3_Degree_GK_Zone_31。

4、研究方法

4.1基于GIS的网络分析法

本次研究运用GIS的网络分析法，以道路网络和交通状况为基础，通过分析路网中的最短路径和可达性，更真实的反映公共服务设施的服务范围，用以作为衡量其布局优劣的重要指标。服务区网络分析通常以步行时间成本考量为主，包括交通网络构建和服务区网络分析两大步骤。

4.2 网络分析模型构建

4.2.1 交通网络构建

在个人地理信息数据库“道路网络”中建立要素数据集“路网”，将处理后的中心城区道路中心线数据导入“路网”，计算各等级道路通行时间（考虑到隆子县地处高海拔地区，将居民步行速度设定为60m/min，计算每条道路的通行时间）。然后新建网络数据集，依次设置路口转弯、连通性、高程参数、行驶方向，确认时间成本为通行时间，完成交通网络的构建。

4.2.2 服务区网络分析。

通过Network Analyst工具进行公共服务设施的可达面分析。在Network Analyst工具栏选择新建服务区，在“设施点”中加载公共服务设施点文件；选择“分析设置”，设置模型阻抗属性，将时间阻抗设定为5、10min（以步行5、10分钟服务可达范围作为隆子县中心城区公共服务设施布局优劣的评价指标。），设置面生成参数，最后进行求解，即可获得各设施点的可达性时间范围。

图1：交通网络构建及服务区网络分析图

5、分析结果

基于ArcGIS中网络分析模块的运算结果，通过研究隆子县中心城区公共服设施可达性的分析，从图2得出以下结论：

图2：公共服务设施步行5、10min服务范围图

（1）中心城区公共服务设施整体步行可达性差，5min有效服务面积仅占研究区域面积的4.41%，10min有效服务面积仅占研究区域面积的16.37%，对区域内的建设用地未实现全覆盖。

（2）从空间分布来看，中心城区公共服务设施布局不均衡，5、10 min不可达的区域主要集中在城北的西片区域和城南的东南区域，这些区域由于开发程度较低，公共服设施配套较少。

（3）为提升城区宜居性，中心城区内需增设公共服务设施点并结合人口布局选择合适的位置，才能完善公共服务体系。

6、讨论

尽管GIS在城镇公共服务设施服务范围分析中具有显著优势，但仍面临一些挑战，比如，要确保数据来源可靠并且更新及时；而且不同人群对于公共服务设施的需求可能有所不同，在分析过程中，应充分考虑多元化需求，以提高服务的公平性和满意度等等。同时还要加强相关人员的培训和技术支持，更好的掌握相关技能。

7、结语

本文立足于道路交通网络和人们出行方式，运用ArcGIS软件，对隆子县中心城区的公共服务设施的现状水平进行了分析。从理论上看，服务区网络分析法通过模拟真实的道路情况进行精确计算，能更好地反映道路通行能力的实际情况。但文中的可达性计算模拟的是一种无障碍的可达性，忽略了红绿灯数量、交通拥挤等问题。在今后的规划与评价中，需通过实地调研的方式对理论计算结果进行准确性检验，才会对规划有更大的指导意义。

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