基于多源数据的义乌市绿道网络构建方法研究.pdf
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1、园林,2 0 2 4,41(0 4):9 5-10 3.基于多源数据的义乌市绿道网络构建方法研究Research on the Construction of Greenway Network in Yiwu City BasedonMultisourceData陈子璇陈楚文CHEN Zixuan CHENChuwen(浙江农林大学风景园林与建筑学院,杭州31130 2)(School ofLandscape Architecture and Architecture,Zhejiang A&FUniversity,Hangzhou,Zhejiang,China,311302)文章编号:10 0
2、 0-0 2 8 3(2 0 2 4)0 4-0 0 95-0 9DOl:10.12193/j.laing.2024.04.0095.012中图分类号:TU986文献标志码:A收稿日期:2 0 2 3-0 9-2 6修回日期:2 0 2 4-0 1-16摘要传统的绿道网络构建方法大多是以绿道的适宜性分析为规划基础,存在一定的主观性。为更好地满足绿道使用的实际需求,提高绿道的使用率,以义乌市为例,首先基于多源数据选取自然生态、生活需求和绿道特征三方面因素构建绿道网络适宜性指标体系,其次通过成本连通性工具初步构建基于适宜性评价的绿道网络线路,接着引入两步路游憩轨迹数据进行热点检测及人工矫正绿道网络
3、线路,同时将轨迹数据识别出的停留点进行网络分析,最终得到更具科学性的省级、市级、社区级三级绿道网络分级布局和驿站规划,满足了居民游憩和通勤需求。研究旨在通过多源数据量化分析构建城市绿道网络,以期对相关规划提供指导。关键词绿道网络;多源数据;适宜性指标体系;游憩轨迹热点检测;义乌市AbstractThe traditional method of constructing greenway networks is mainly based on the suitability analysis of greenways,which hasa certain degree of subjectiv
4、ity.To better meet the actual needs of greenway use and improve the utilization rate of greenways,taking Yiwu as an example,firstly,based on multi-source data,natural ecology,living needs,and greenway characteristics areselected to construct a suitability index system for the greenway network.Second
5、ly,a preliminary greenway network routebased on suitability evaluation is constructed using cost connectivity tools.Next,the two-step recreational trajectory data isintroduced for hotspot detection and manual correction of greenway network routes.At the same time,the identified stoppingpoints from t
6、he trajectory data are analyzed through network analysis,resulting in a more scientific three-level greenway net-work layout and station planning at the provincial,municipal,and community levels,meeting residents recreational and com-muting needs.The research aims to construct an urban greenway netw
7、ork through quantitative analysis of multi-source data toprovide guidance for relevant planning.Keywordsgreenway network;multi-source data;suitability index system;recreation trajectory hotspot detection;Yiwu City随着城市化的发展,绿道出行逐渐成为人们践行低碳生活的首选方式,绿道网络陈子璇作为一种多尺度、多用途的绿色基础设施,1998年生/女/浙江义乌人/在读硕士研究生/研究方向为风景
8、园林规划设计陈楚文1972年生/男/浙江义乌人/硕士/教授/研究方向为风景园林规划设计*通信作者(Authorforcorrespondence)E-mail:等多源数据开始应用于城市绿道网络规划,并成为绿道选线研究的重要基础。如李方正等将公交刷卡数据与人口出行分布规律进对改善人们生活水平具有重要的意义。过行耦合,再结合评价指标体系,进而最终去,由于数据缺失或难以获取,城市绿道确定绿道网络规划线路;梁军辉等利用GIS网络构建通常采用基础调查作为依据。如网络分析并结合多源数据指导城市通勤绿道今,在大数据时代的浪潮之下,大规模高精选线;陈希希等通过共享单车大数据从空度的个体GPS轨迹数据及服务设施
9、位置数据间潜力和社会行为两个方面分析绿道的空间LandscapeArchitectureAcademicJournal 195风景园林规划设计ILANDSCAPEPLANNINGANDDESIGN度绿道网络的选线适宜性,再结合两步路游憩轨迹数据进一步优化N至诸盛绿道线路及指导驿站布局,以达到绿道网络的科学构建。至诸1研究区域与数据来源1.1研究区概况本研究选定研究区为义乌市市域范围,共110 5km。义乌市地处金衢盆地东部,三面群山环抱,历史底蕴深厚,是典型的山水城市,道道上海明北至金华至金华0255图1研究区现状绿道分布Fig.1 Current greenway distribution
10、in the study area利用要求,最终构建了复杂城市建成区中基于实际使用需求的城市型自行车绿道选线方法;戴菲等基于城市POI点数据表征绿道建设的需求强度,并结合视觉敏感度评价将城市道路划分为4种类型指导绿道选线;叶宇等基于深度学习支持下的人本尺度5D理论,利用多源数据为绿道选线和断面设计提供精准支持。以上研究都尝试用多源数据在中心城区范围表征绿道使用者出行的真实需求,但在更大尺度的市域范围融合多源数据指导绿道网络构建的研究却并不多见。由于人们对生活品质要求的提高,促进了当前的绿道规划方法和技术体系的升级发展。绿道也不再局限于对绿地的串联和生态功能的发挥,而是必须尽量兼顾绿道建设适宜度
11、、交通可达性、连接节点吸引度及使用需求强度等多种要素,这对绿道网络选线规划提出了一定的考验。因此,如何在有限、破碎且不平衡的空间资源架构下,利用多源数据构建高利用率的城市绿道网络显得尤为重要。文章以义乌市为研究对象,先通过多源数据建立适宜性指标体系定量分析大尺96I国林并以世界小商品之都闻名。但由于义乌城市化建设快速发展,导致用地紧张,绿色空间缩小,因此人民群众对城市的生态环境有了更高的至东阳需求和期盼。近几年,义乌市政府为更好地保护自然生态环境,持续推进创建国家生态园林城市,开展公园体系、城郊森林公园、滨水公园、市区绿道网和绿廊的建设工作。图例现状线道省级线道居住用地赤岸镇10km目前义乌市
12、除了三条已全线贯通的省级绿道之外,其他绿道建设大多破碎且集中在周边城郊区域(图1),中心城区绿道缺失较为严重,且大多数只作为滨水绿道分布于水系周边,整体绿道建设空间分布不均,尚未形成网络系统;绿道建设远离居民生活,社区绿道较少。因此,基于义乌市现状绿道的问题,利用多源数据对绿道进行更科学的选线有利于绿道形成网络系统并更好地为居民服务。11.2数据来源及处理本研究的数据包括:(1)义乌市DEM数据、2 0 2 1年30 m精度NDV数据及土地利用现状数据来源于中国科学院计算机网络信息中心地理空间数据云平台。(2)2 0 2 3年POI数据来源于高德地图官网,经过抽样验证、去重以及坐标纠偏等处理,
13、共计有效数据9357 1条,具体包括义乌市各类基础设施的类别、位置等信息,如公交站点、学校等。(3)百度热力数据来源于百度官网,利用Python爬取义乌市2 0 2 3年6月8 日(工作日)和6 月10 日(休息日)0 7:0 0-2 1:0 0,共计2 5个时段、每306 0 mi n 更新一次的百度热力图作为基础研究数据,并将所获得的数据进行地理配准和矢量化处理,对热力值按自然间断法进行分类。(4)大众点评景点排名数据来源于大众点评App,从中可直接获取义乌市2 0 2 3年景点排名情况,共获得19个受欢迎度较高的游憩景点。(5)两步路轨迹数据来源于两步路官网,由于义乌市范围内的轨迹数据分
14、布较完整,因此对义乌市线路使用热度研究具有一定参考价值。在两步路官网输入“义乌市”,并选取“步行”和“骑行”两种轨迹类别,用Pyhon代码爬取义乌市2 0 2 0-2 0 2 2 年的游憩轨迹数据,经过地理纠偏及去重,最后共获取7 6 2 4条“KML”格式的轨迹数据,具体数据处理基于多源数据的义乌市绿道网络构建方法研究1陈子璇等园林/2 0 2 4年/第41卷/第0 4期2现有研究中的指标体系义乌市绿道网络构建原则方法包括轨迹压缩、热点检测、停留点识别及网络分析。节点指标体系定量标准等级资料收集节点适宜性相关规定评价体系框架实地调研数据获取数据成本距离初步构建义热点检测轨迹数据绿道线路修乌市
15、绿道网停留点识正与优化及成本连通性线路络线路层次分析法,线路指标体系专家问卷法权重义乌市绿道网络最终构别、网络驿站布局数据分析N建与布局2研究方法本研究先基于获取到的多源数据构建义乌市绿道网络适宜性指标体系(包括节点指标体系和线路指标体系),再运用成本距离和成本连通性距离工具得到初步构建的义乌市绿道网络潜力线路,接着将“两步路”游憩轨迹数据进行热点检测和网络分析进一步优化初步构建的绿道网络线路,最后再根据实地调研、上位规划等情况完善形成最终的义乌市绿道网络(图2)。2.1节点指标体系构建与等级评价本研究先对义乌市域范围内的节点进行系统分类,将自然生态节点、休闲游憩节点、历史文化节点三个类型定为
16、准测层,并根据以往的相关研究,对指标层选择进行重新梳理,确定节点评级标准(表1)。历史文化节点方面,参考义乌市文旅局对重点文保单位的梳理成果,对全市重点文保单位等级进行分级评定;自然生态节点方面,利用绿地面积指标评价节点的生态功能;休闲游憩节点方面,参照大众点评网站数据,根据大众点评中景点的人气排行对休闲游憩节点的受欢迎程度进行定量评价。由于节点自身可能会具备多重属性,为了节点在分类中不被重复累计,因此在后续研究中同一节点只计算一次。大陈镇苏镇后宅街道福田街道北苑街尊上溪镇城西街道工街前义亭镇赤岸镇02.5510km图2 绿道网络构建具体方法思路Fig.2Specific methods an
17、d ideas for constructing greenway networks图3绿道网络节点分布Fig.3Greenwaynetworknodedistribution廿三里街道江东街道图例一级节点二级节点3表1绿道网络节点评级标准Tab.1 Greenway network node rating standards类别指标层CategoryIndicator layer一级节点自然生态节点二级节点一级节点历史人文节点二级节点一级节点位于大众点评中景点人气排行2 0 名及以内休闲游憩节点二级节点位于大众点评中景点人气排行2 0 名以外根据表1的评价方法,分别评选出自然生态一级节点10
18、 个、二级节点7 个;历史文化一级节点7 个、二级节点12 个;休闲游憩一级节点评价标准Evaluation criterion斑块面积 5hm1 hm斑块面积 5hm国家级重点文保单位省级重点文保单位11个、二级节点8 个。从图3中可知,一二级节点较为均匀地分布于义乌市全域,整体上看市中心的节点分布较为密集。2.2线路指标体系构建与权重评价2.2.1评价因子选取本研究评价因子的选取参考既往有关绿道适宜性评价研究中的影Landscape Architecture AcademicJournal197风景园林规划设计ILANDSCAPEPLANNING ANDDESIGN表2 绿道网络线路评级标
19、准11Tab.2 Greenway network route rating standards目标层准则层指标层图4绿道网络适宜性评价层次结构模型Fig.4 Hierarchical structure model for evaluating the suitability of greenway network响因子12 14并作总结改进后,将评价因子分为自然条件层、生活需求层和绿道特征层三大类别。自然环境主要指研究区域内的地形地貌、绿地等自然特征对绿道建设的影响;生活需求主要指人们对绿道出行使用的需求程度,将其作为评价因子可体现更多的人本精神;绿道特征总体涵盖绿道的选址、功能等特性,有
20、利于体现绿道的独特价值。通过德尔菲法进行风景园林、城乡规划相关行业的专家意见复选,经过反复统计比较,最终得到10 个评价因子,并建立评价体系结构模型(图4)。而在具体指标方面,强调结合义乌市特性,得到义乌市绿道网络线路评级指标(表2)。2.2.2权重确定评价体系中指标因子的权重值高低代表着评价结果的影响程度。因此本研究权重系数的确定选用专家打分法I15。向相关专家学者派发20份问卷,全部收回,收回率10 0%,同时根据问卷数据计算出各因子所占据的权重大小,为确保调查问卷结果的可靠性,并对判断矩阵进行一致性验证。本研究利用yahp软件进行权重计算,同时对判断矩阵进行一致性检验,最终得出各评价因子
21、的权重值(表3)。由此可见,对义乌市绿道网选线适宜性最具影响力的准则层因素为生活需求层,最弱因素为自然条件层。指标层元素中与交通设施距离(17%)最重要,其次为游憩性(15%)、与居住区距离(14%),人群活动密度(10%)及亲水性(10%)重要程度相似。目前认为坡度(3%)是最不显着的影响因子,其次为现有线状景观资源(6%)、土地利用类型(8%)、设施点POI密度(8%)和植被覆盖度(9%)。义乌市绿道网络适宜性评价模型自然生态层生活需求层坡土植与与设人亲游现被覆盖度交通设施度地利用类型准则层CategoryIndicatorlayer绿道特征层坡度居活水憩有住区出性性线PO动距密密离距度度
22、离指标层性自然条件层土地利用类型景观资源植被覆盖度4与居住区距离与交通设施距离优:空间热度3级,该区域服务辐射范围大,适宜性高生活需求层良:空间热度2 级,该区域服务辐射范围较设施点POI密度大,适宜性较高差:空间热度1级,该区域服务辐射范围较小,适宜性较低优:热力图红色、黄色区域,表示人群活动密度高良:热力图绿色、蓝色区域,表示人群活动人群活动密度密度较高差:热力图紫色、灰色区域,表示人群活动密度较低优:与现有水系驳岸距离2 0 m亲水性良:2 0 m现有水系驳岸的距离 50 m优:与一级节点的距离 40 0 m,且与二级节游憩性绿道特征层差:与一级节点的距离 40 0 m,且与二级节点的距
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