基于人口位置大数据的高校土地集约利用评价研究.pdf
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1、83王云邓宛净基于人口位置大数据的高校土地集约利用评价研究|郝佳琦王亚华张竞文章编号:10 0 9-6 0 0 0(2 0 2 4)0 1-0 0 8 3-0 7中图分类号:F293文献标识码:Bdoi:10.3969/j.issn.1009-6000.2024.01.013基金项目:国家自然科学基金项目(42 0 0 119 6,42 2 7 12 6 4);教育部人文社科基金项目(20YJCZH069)作者简介:郝佳琦,南京师范大学地理科学学院,硕士,主要研究方向为城乡发展与土地利用;王亚华,通信作者,南京师范大学地理科学学院,江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心,博士,正高级实验师,
2、硕士生导师,主要从事城乡发展与国土空间规划研究;张竞一,南京师范大学地理科学学院,邯郸冀南新区自然资源和规划局;王云,南京师范大学地理科学学院,南通众擎信息科技有限公司;邓宛净,南京师范大学地理科学学院,西安交通大学苏州附属中学。基于人口位置大数据的高校土地集约利用评价研究Research on the Evaluation of Land Intensive Utilization inUniversities Based on Population Location Big Data郝佳琦王亚华张竞一王云邓宛净HAO Jiaqi WANG Yahua ZHANG Jingyi WANG Y
3、un DENG Wanjing摘要:文章将人口位置大数据应用到校区尺度的土地集约利用评价中,为合理评价高校教育用地集约利用程度提供参考依据。研究发现:(1)各校区工作日与节假日、同一天不同时点人口在不同功能区的聚集情况存在差异。(2)老校区建成区面积占比较大,建筑密集,但容积率较低,人员较少、分布分散,总体利用效率较低;新校区面积较大,建筑密度较低,但容积率较高,人数众多、人口分布集中,整体利用效率更高。结果表明,人口位置大数据在高校土地集约利用评价中具有重要作用,合理评价高校教育用地集约利用程度,需将评价尺度具体到校区级,根据实际情况揭示不同校区土地集约利用水平,并在此基础上因校区施策,促进
4、土地集约高效利用。关键词:土地集约利用评价;人口位置大数据;校区;南京师范大学Abstract:The purpose of this paper is to apply big data of population location into the evaluation of landuse intensity of campus scale,and provide a scientific basis for the rational evaluation of the degree ofintensive use of educational land in universities.
5、The study found that:I)There are obvious differences inthe population gathering situation of each campus on working days and holidays.At different time points,the population gathering situation in different functional areas has difference.2)Although the old campushas a large built-up area and dense
6、buildings,it has a low floor area ratio,fewer people,a more scattereddistribution,and low overall utilization eficiency;The new campus has a large area and low building density,but a high floor area ratio,with a large number of people and a concentrated population distribution,theoverall utilization
7、 eficiency is higher.In conclusion,the study demonstrates that population location big dataplays an important role in the evaluation of intensive use of land in universities.To correctly evaluate thedegree of intensive use of educational land in universities,it is necessary to specify the evaluation
8、 scale tothe campus level and reveal the intensive use of land in different campuses according to the actual situationof diferent campuses.On this basis,universities should implement corresponding policies based on campusconditions to promote the intensive and effective use of land.Key words:the lan
9、d evaluation of intensive utilization;population location big data;campus;NanjingNormalUniversity0引言自二十一世纪以来,土地集约利用被各部门高度重视,国家实施集约用地战略,并组织开展城市集约利84规划与建设PLANNINGANDCONSTRUCTION现代城市研究2024.01用评价。高校教育用地是城市建设用地的重要组成部分,对城市土地集约利用有着重大影响,在科教兴国背景下,高等教育快速发展,但也产生了系列问题,部分校园土地利用效率低下、铺张浪费,甚至存在违法违规利用土地的现象2-3,这与城市发展
10、对土地集约利用的要求形成矛盾。因此,基于我国当前的基本国情及社会经济可持续发展需要,从规范管理和土地利用等角度,对我国不同类型高校的适宜规模、合理布局以及高校教育用地的集约利用进行探究具有重大意义。为了规范校园土地使用,发掘高校建设用地的开发潜力,2 0 11年以来,我国开展了高校教育用地集约利用评价试点工作,并出台了高校教育用地集约利用评价规程(试行)(以下简称规程),高校土地集约利用逐渐受到了关注。当前关于高校用地的研究主要聚焦于高校土地利用问题探究3、土地集约利用评价14-7、解决方法18 1以及空间分异特征12.9 1等方向,涵盖了理论与实证等视角,以及省域、市域等尺度F2.4.7,9
11、研究成果较为丰硕。现有研究多以高校为最小单位,也便于从统计资料获取全校数据。而随着2 0 世纪末以来的大学城建设浪潮,多数高校均建设了新校区,各高校新校区在建设时序、发展战略、利用方式上各不相同,新、老校区承载的人口、教学活动及土地集约利用程度也因校区而异。因此,仅以全校统计数据研究高校土地利用,无论是研究尺度的精确性,还是研究结果的准确性都难以满足新时期高校发展的需要。也因单一校区动态人口数据源难以获取等原因,目前进一步基于校区而非全校尺度的研究较为少见。另一方面,现有研究数据多以静态统计数据为主,随着高校日益开放,人员结构逐渐复杂,仅包括师生的静态统计数据难以有效地反映校区内部多元化的人员
12、实时使用情况。由此可见,高校土地集约利用水平急需借助能够分别反映不同校区内部人口聚集活动实时变化的新型数据进行评价,进而对比新老校区的土地利用特征,为更好地完善各校区的职能、促进校区因地制宜地集约利用土地提供科学依据随着互联网不断发展,人口位置大数据为土地利用研究提供了极大便利,为城市研究提供人地关系的时空关联,可以通过收集信令数据,研究土地利用效率、交通设施利用率以及人口的空间分布特征等热点问题页10-17 也可以优化以往集约利用评价中动态性不足的问题。目前单独针对大数据在高校教育用地中的应用较少,因此本文在高校土地集约利用评价中引人人口位置大数据,以期完善规程中的数据来源与评价方法综上所述
13、,将人口位置大数据引人校区微观尺度的土地集约利用评价中,其研究意义在于相比传统静态统计数据,人口位置数据有数据量大、精准度高、处理方便、主观性小等优点,借助人口位置大数据,可以实时分析地块内部人口规模及其流动情况,为从校区微观尺度评价土地集约利用水平提供了新思路,分析了解不同校区的使用情况,对比各校区的使用特征,为比较新老校区不同土地利用情况、更好地完善各校区的职能提供参考依据。1研究区域及研究数据南京师范大学是典型的拥有新老校区的高校之一(图1),截至2 0 19年3月共有在职教职工312 0 人,在校普通本科生17 37 9 人,在校研究生共11245人,总建筑面积446 0 5m。随园校
14、区位于南京市鼓楼区,校区总占地面积347 7 6 8.16 m,校区内包含17栋历史建筑,现主要用作教学科研场所。仙林校区位于南京市栖霞区,总面积2 6 2 9 2 19 m,校区始建于19 9 9 年,其内部水系、山体与建筑相融合,该校区重点用于培养本科生,重点发展对实验设施条件要求高的理工科。1.2数据来源与处理对2 0 19 年1月1日一1月7 日连续一周内南京师范大学两个校区范围内的腾讯位置大数据()进行跟踪(因数据获取原因,本研究中仙林校区范围不含南区),数据精度为10 m10m,截取时间为0 点至23点,总计提取位置信息数据336 份,其中2 一5号为工作日,1、6、7 号是休息日
15、。通过工作日与休息日不同时刻的人口位置大数据,用曲线图反映7天2 4小时校区人口规模的规律性变化,分析不同校区不同时刻人数变化规律及原因。选取人口位置大数据各日峰值的均值作为校区使用人数,用此数据计算各校区土地集约利用水平。研究区南京师范大学随园老校区与仙林新校区的土地利用现状数据采用南京师范大学教育用地集约利用评价基础成果数据,在该数据基础上通过实地考察,对地类进行判读和核实,获得各校区土地利用类型图(图2),通过GIS统计各图斑、地类的面积(图3)。从图中可以看出仙林校区内山体广布,水面、山体等不可建设用地占比远远高于随园校区。2研究方法2.1核密度分析法核密度分析用于计算点、线要素测量值
16、在指定邻域范围内的单位密度,可以直观反映离散测量值在连续区域1.1研究区域N六合区栖俊区波楼险南京师范大学仙林校区南京师范大学随园校区玄武浦区建娜区泰淮区雨花奇江宁区澡水区图例校区位置市界区界商潭区010km图1南京师范大学各校区位置85王云邓宛净基于人口位置大数据的高校土地集约利用评价研究|郝佳琦王亚华张竞内的分布情况。使用ArcGIS将人口位置大数据与各校区用地类型图层进行配准,再对位置大数据进行修正、裁剪,根据各点权重通过数据库计算校区内人数后,使用核密度分析法,绘制热力图,以反映不同时点校区内部人员聚集变化情况1f(u)=Z1kC-xiy-yi)(1)nh2hh式中:k(,函数为核函数
17、;h为带宽;n为与u距离小于或等于带宽的样本点数量 18 2.2基于人口位置大数据的高校土地集约利用评价方法2.2.1指标体系构建及标准值确定基于已有规程,选取8 个正负项指标构建基于人口位置大数据的校区土地利用集约评价指标体系,从而反应高校教育用地集约利用情况,其中各指标权重咨询专家予以确定。同时,集约利用评价结果的合理性和科学性与指标的标准值确定关系密切,本文参考城市用地分类与规划建设用地标准城市绿化规划建设指标的规定高等学校建设用地指标普通高校建筑规划面积指标普通高等学校基本办学条件指标合格标准普通高等学校体育场馆设施、器材配备目录中的相关规定及吴菊等学者对高校教育用地集约利用评价相关研
18、究 4中所确定的标准值作为各项指标的标准化依据(表1)。2.2.2基于人口位置大数据的不同尺度校区集约利用水平计算依据规程中所规定高校教育用地利用分类情况与高校各校区的土地分类使用情况,分类统计各类用地面积,并依据人口位置大数据确定校区使用人数。结合构建的基于人口位置大数据的校区土地利用集约评价指标体系对标准化后的各指标数据加权计算,得出不同校区集约度值,从而对高校校区的用地集约程度进行评价。各指标数据标准化的方法为N100%(正向指标)S(2)100%(负向指标)(3)式中:S,表示标准化后的评价指标,N,表示指标的现状值,T,表示指标的标准值,土地集约利用评价指标体系中涉及的人均指标,为了
19、体现各校区的最大利用程度,选取人口位置大数据各日峰值的均值为校区使用人数,计算方法为:maxlaP=(4)d式中:P表示确定的合理人口数量,d表示所涉及的天数,maxl.表示某日人口峰值时刻的人口数。3结果分析3.1基于人口位置大数据的各校区人口聚集情况分析3.1.1各校区人口空间聚集变化情况对人口位置大数据进行空间纠正,与用地类型图配准,并使用校区用地随园校区用地类型图仙林校区用地类型图670140280420500图例教学实验行政管理用地集中檬化用地图书馆用地停车场用地食堂用地专门实习用地图例风南摄场用地附端建筑用地会用地教学实验行政管理用地其他已建城土地学生容合用地翻书馆用地未建土城道路
20、广场用地食堂用地其他校含建筑用地山体风洲授场用地停车场用地宣外体有设施用地其他不可建设士地学生宿舍用地专门卖习用地道路广场用地附属建筑用地其地校舍建筑用地其他已建戒土地童外体育设施用地水面集中绿化用地山体图2随园校区(左)、仙林校区(右)用地类型图资料来源:南京师范大学区域发展与规划研究中心,南京师范大学教育用地集约利用评价,2 0 12 年。各校区一级类土地面积各校区二级类土地面积各校区三级类土地面积140001400001000001200000120000035000100000100000030000025000080000800000随园校区200006000006000001.50
21、000400000400000仙林校区1000002000002000005000000已盘成土地未建成土地R不可建设主地C室外体育设施用地2世车场用带其他己建校合建效用地集中绿化用地专门属建筑田在未水山其他教学实验行政管理用地心食量用地风南操场用地学生宿合用地道出书错用地型络广场田其他校含建筑用地建建体类别名称主工CTC2C3地地进城土地子地用BiB2A13A15B地地地A12地地Ai入3A5A5A14A16A17A7A18A1图3各校区各级各类用地面积表1基于人口位置大数据的校区土地集约利用评价指标体系权重、标准值及确定依据标权重指标指标含义属性权重参考依据标准值已建成土地、在建土地利校区
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