基于P O I数据的城市公共游憩空间分布格局及其形成机制研究—
—以长沙市主城区为例I杨友宝李琪
文章编号：1009-6000(2021)03-0091-07
中图分类号：T U984 文献标识码：B
doi：10.3969/j.issn.1009-6000.2021.03.013
基金项目：国家自然科学基金面上项目（41771162)；湖南省社会科学成果评审委员会项 目（X S P18Y B C316)；湖南省自然科学基金青年项目（2019JJ50386)\
作者简介：杨友宝，男，湖南师范大学旅游学院，讲师，博士，硕士生导师，研究方向为都 市休闲旅游、区域旅游空间结构；
李琪，女，湖南师范大学旅游学院，硕士研究生，
基于P O丨数据的城市公共游憩空间 分布格局及其形成机制研究
—以长沙市主城区为例
Distribution Pattern and Its Formation Mechanism of Public Recreational Space Bad on POI Data: A Ca Study of the Main Urban Area of Changsha City
杨友宝李琪
YANG Youbao LI Qi
摘要:
基于城市公共游憩空间内涵界定和构建分类体系，运用P O I数据和A rc G IS空间分析方 法，探讨了长沙市公共游憩空间的分布格局，研究发现：1)长沙市公共游憩空间大致 呈现“大分散、小集中”分布特征，不同类别游憩资源数量对比悬殊；2)公共游憩空 间分布呈现以五一广场为中心的“圈层式”结构特征，距离城市中心3~6k m是游憩空间 分布的“隆起带”，且不同类别游憩空间分布形态差异显著；3)各类游憩空间标准差椭 圆均呈“西北一东南”偏转方向，但集聚态势与程度对比鲜明3社会游憩需求驱动、政 府规划政策调控、“人文一自然”环境基底约束是长沙市公共游憩空间形成的重要机制
关键词：
公共游憩空间；分布格局；P O I数据；长沙市
Abstract: Bad on the definition o f urban public recreation space and the establishment o f a classification system, using POI data and ArcGIS spatial analysis methods to explore the distribution pattern o f public recreation space in Changsha city, the study found: 1) Changsha city public recreation space generally prents a "large dispersion, small concentration" distribution characteristics, and the number o f different types of recreational resources is quite different; 2) The distribution o f publ招工广告
ic recreational spaces prents
a "circular layer" structure characteristic centered on "Wuyi square", 3-6km away from the city center,
and the distribution patterns o f different types o f recreational space are significantly different; 3) The standard deviation ellips o f various types o f recreational space are in the "northwest-southeast" direction of deflection, while the agglomeration situation and the degree are in sharp contrast. The drive for social recreational needs, government planning and policy regulation, and the "humane-natural" environmental ba constraints are important mechanisms for the formation o f public recreational spaces in Changsha.
Key words: public recreational space; distribution pattern; POI data; Changsha city
。
引言
伴随大众休闲时代来临，游憩已成 为居民日常生活的常态化内容，游憩功 能也成为现代城市功能体系的重要组 成部分。游憩空间作为城市公共基础设 施的重要构成，其规划、布局和服务水 平是衡量城市社会文明程度和居民生活质量的重要标志I U。新时期快速城镇化 和居民游憩休闲需求的日趋激增，对城 市公共游憩空间的建设布局带来新的挑 战，并已成为政府和学界关注的热点 议题，我国《宜居城市科学评价标准 (2007 )》《中国休闲城市评价标准体系 (2010 )》《国民旅游休闲纲要（2013—
91
K现代城市研究I
2021.03 ^规划与建设|PLANNING AND CONSTRUCTION
2020年）》等相继对城市休闲游憩空间建设及其游憩功能完 善做出了顶层设计。由此，在新时期如何适应公共游憩空间 在城市发展中的角色定位、推动城市游憩设施供给与居民游憩 需求有效平衡，实现城市游憩空间管理与整体建设目标交互 协同已成为学界研究的一项重要课题。
城市游憩休闲作为旅游学、地理学、规划学等学科的交 叉研究领域，一直是学术界的研究热点。国外
自丨9世纪中后期 开始关注城市游憩功能研究，对游憩空间概念内涵121、游憩空 间规划与建设|3_41、游憩空间布局冬至汤圆
模式151、居民游憩行为与影响|M1 等做了大量探索。国内关于城市游憩空间研究约起步于20世纪 80年代，从文献梳理来看，我国学者主要聚焦于游憩空间分类 体系空间结构与布局IIW51、规划设计1游憩空间时 空演变与机理||8_211等研究内容。综合来看，目前学术界关于城 市游憩空间研究多围绕环城游憩带、大都市郊区等空间尺度 展开，对于城镇化水平高、人口高度集中、游憩供需矛盾突出 的大都市核心区的关注相对不足；其次，关于城市游憩空间的 分类，众多学者从不同视角对其进行类型划分，使得城市游 憩空间尚未形成统一的分类体系；第三，学术界对城市游憩 空间“公共性”内涵的阐释稍显不足，这与当前我国城市开放 空间建构、休闲宜居城市建设等时代背景出现一定脱节；最后，关于城市公共游憩空间遇见英语
的研究方法与数据来源，已有研究多 以遥感影像解译、城市用地提取、统计调查问卷等为数据来 源，采取传统定性描述、统计分析或数理建模等方法探究城 市游憩空间的分布格局、演变特征等，而对于地理空间大数据、A r c G I S空间分析等技术平台的应用相对不足。
基于此，本文以我国中部地区及长江中游城市群重要的中 心城市——长沙市为研究区域，以环城高速界限以内的城市 主城区为空间单元，在对城市游憩空间“公共性”内涵进行阐 释的基础匕构建城市公共游憩空间分类体系，进而运用P O I
地理大数据和A r c G I S空间分析平台，探讨城市公共游憩空间 的分布格局，并解析相关形成机制，
以期为合理调整城市功 能空间、优化城市人居环境、建设幸福宜居城市等提供研究 支撑，并为我闰同类型城市提供参考借鉴1
1城市公共游憩空间内涵界定与分类体系
1.1内涵界定
为了研究旅游区的购物环境问题，斯坦斯菲尔德(Stansfield)和里克特（Rir k e r t)率先于1970年提出“游憩”概念，随着游憩活动逐渐成为居民休闲消费的主要内容，“游憩空间”概念的使用愈加频繁，并逐步成为区别于其他社会经济活动 空间的特殊场所，如我国学者吴必虎等认为城市公共游憩空 间是处于城市或者城市近郊的，游憩者可进人的，具有休息、交往、锻炼、娱乐、购十一画的字
物、观光、旅游等游憩功能的开放空间、建筑物及设施m。近年来，随着我国经济社会文明进步、城市 开放程度增强和居民游憩休闲需求日趋旺盛，人们对游憩空间 的“公共性”诉求不断增强，城市游憩空间的供给水平已成为 衡量城市文明程度的重要标尺本研究认为，城市游憩空间作为一个动态命题，是伴生于城市生产、生活、就业等功能 空间体系的重要有机体，“公共性”是未来城市游憩空间演进 发展的基本趋势与核心属性，并日益成为城市基础设施建设 体系的重要内容，它是以满足城市居民的日常游憩需求为冃标, 具有“开放性、共享性、公益性”等基本特性，注重城市居民 对公共游憩设施的平等享有权，要求城市公共游憩资源在最 大程度上实现优化合理配置，达到城市生产生活空间、服务 消费空间、人居环境空间等多元空间体系平衡，以此实现“以人文本”的城市发展理念。
1.2分类体系
目前，学术界尚未形成统一的城市公共游憩空间分类体 系，具体来看，存在游憩功能资源属性1221等诸多分类标准, 本研究在参考已有分类体系的基础上，结合游憩空间的“公共 性”内涵，为集中凸显其观光、休闲、健身、娱乐、科教、购物等功能价值.构建包含自然生态类、体育健身类、文化休闲 类、商业娱乐类4大空间主类、16个子类型的公共游憩空间 分类体系（表1)。
2研究区域、研究方法与数据来源
2.1研究区域
长沙市是我国中部崛起和长江中游城市群的重要战略支点, 是全国知名的历史文化名城，曾获得“中国十佳休闲宜居生态 城市”“全国绿化模范城市”等殊荣，湘江“一江两岸”是长 沙城市核心的景观要素|231。2018年末，全市常住总人口高达 815.47万人，实现地区生产总值11003.41亿元，城镇化率达 79.12%。本文以长沙绕城高速为空间界线，以界线以内的主城 区为研究单元（图1)，主要包括芙蓉区、岳麓区、天心区、开 福区、雨花区以及长沙县和望城区的一部分，研究区域总面积 为 879.826km2。
2.2研究方法
2.2.1平均最邻近距离
本研究选用林炳耀提出的最邻近点指数分析长沙市公共
92
基于P O 丨数据的城市公共游憩空间分布格局及其形成机制研究——以长沙市主城区为例I 杨友宝李琪
s in O
-
c o n O
)2
c o n
0-
w iy l
sin ^)2
• S
：
游憩空间的集聚分布格局|2'
公式为：
R = r /r E
(1)
r = 2^7I =27D (2)
式中：R 为最邻近点指数，当R = 1时，点要素为随机分布, 当R > 1时，点要素为均匀分布，当R < 1时，点要素为凝聚型分布。；；为表征邻近程度的平均最邻近距离，/为点要素遵循P 〇isS 〇n 分布时的理论最邻近距离，A 为区域面积，n 为点要 素个数，D 为点要素的分布密度。2.2.2核密度分析
核密度估计方法是现代非参数统计方法的代表，可用于 空间热点区的探测研究，在二维空间中，核密度函数的一般形 式可表示为1251:
^)=
Z
—
(3)
式中，X (S )是地点8处的核密度估计，r 为带宽，即核密 度函数的搜索半径，n 为样本数，<()是样本点1与s 之间距离 的权重^2.2.3平均中，己、
平均中心（m e a n center )是分析点状要素空间分布演变的常 用方法，通过确定研究区域中所有要素平均X 坐标和Y 坐标， 可以追踪空间要素分布变化及比较不同类型要素分布具体公 式为|26|:
X
(4)其中七和乃是要素丨•坐标，n 是要素总数。2.2.4标准差摘圆
标准差椭圆最早由韦尔蒂•莱布尔（D -W d t y L e f e v e r )于 1926年提出|271。该模型可以分析城市各类游憩空间的分布方向
及趋势，其主要由3个要素组成，即转角0、沿主轴x 的标准 差和沿辅轴y 的标准差，分别表示要素分布的主要方向，要素 分布在主要方向和次要方向的离散程度，其运算公式如下1281:
ta n O
=
玄心‘，丫+4fi>-w 丫\M
______M ____/
M
______W ____) \M ______/
(5)
式中：\和X
为各点距离区域中心的相对坐标，根据
t a n
可以得到点分布格局的转角，4和4为沿x 轴和沿少轴
的标准差。
2.3数据来源
兴趣点（point of intfrest , P O I )集地理位置信息和功能分类 信息于一体，是人口、土地、经济、社会等城市主要要素相互 作用的综合表现本研究借助于P y t h o n 爬虫程序从高德地 图开放平台采集长沙市游憩资源P 0丨数据，并经过数据纠偏、 去重、筛选、补充等处理过程，最终以长沙市1228个P 0丨兴 趣点作为城市公共游憩空间研究的基础数据，该数据包括样 点名称、经纬度值、街区地址、所属分类4类信息，同时利用
A r c G l S 软件平台对1228个游憩资源P O I
样本点进行坐标和投
影转换，建立长沙市公共游憩空间地阁数据库
3长沙市公共游憩空间分布格局特征 3.1公共游憩空间分布的区际差异
基于不同类型的游憩空间样本数量，以各行政区为分析 单元，探究长沙市游憩资源分布的空间差异状况，如图2所示, 长沙市公共游憩空间分布的区际差异明显，呈现“大分散、小 集中”的格局特征，全市1228个游憩资源样本点在七大行政 区均有分布，但不同行政区游憩资源分布的数量对比差距明显， 两极分化现象突出。具体来看，岳麓区拥有的公共游憩资源 数量最多，为289个，约占全市总量的23.
53%，其次为雨花区, 绝对数量为241个，占比约为19.63%，上述两大行政单元为
长沙市公共游憩空间分布的“核心板块”。公共游憩资源数量 分布最少的是望城区，仅占长沙市总量的3.34%，为长沙市公 共游憩空间分布的“边缘地带”。区域面临着扩充游憩资源数 量和提升城市游憩功能水平的紧迫任务。游憩资源数量处于 中间序列的是天心区、芙蓉区和开福区，三大行政单元游憩资 源分布的数量差距不大，总体来看，全市公共游憩空间分布呈 现“岳麓区 > 雨花区 > 天心区 > 芙蓉区 > 开福区 > 长沙县 > 望 城区”的位序特征。
从类型分布来看，长沙市四类公共游憩空间的分布差异明 显。其中，文化休闲类游憩资源数量最多，呈“一强独大”局 面，约占总量的41.45%，这与长沙市作为“湖湘文化”重地与
文化交流窗口的地位密切相关。其他三类游憩资源的数量差
距不大，平均约占长沙市总量的20%左右，整体呈现“文化休 闲类 > 体育休闲类 > 自然生态类 > 商业娱乐类”的位序特征 从不同行政单元各类游憩资源分布的空间差异来看，文化休闲 类游憩资源在七大行政单元内均占据绝对支配地位，其中占 比最高的是天心区，约为50.27%，最低的是雨花区，占比为 35.27%，整体呈现“天心区 > 芙蓉区 > 开福区 > 长沙县 > 岳麓 区> 望城区 > 雨花区”的位序格局。此外，长沙市“自然生态类、 体育健身类、商业娱乐类”三类游憩空间在七大行政区的分 布比重均相对较低，克罗米芬
5类游憩空间在各行政区内的数量比重 多在20%左右徘徊，说明长沙市自然生态、体育健身、
商业
表1
公共游憩空间分类体系及样本数量
主类別子类型样本数置/个自然生态类城市公园、植物园、自然风景名胜区、自然旅游
景点
223
体疗健身类城市广场、体育公园、健身场所、运动场馆243商业娱乐类购物中心、商业街、商业广场
253文化休闲类
人文风景名胜区、博物馆、图书馆、高等院校、 科教文化场所
509
V
-
s i-l
r
-I
z
w
93
图3长沙市公共游憩空间核密度与缓冲区分布图
表2
长沙市公共游憩空间集聚分布特征
公共游憩空间
平均观测
距离
/m 预期平均 距离
/m 最邻近比率样本点密度/ (个/km 2
)
样本数量/个自然生态类801.641930.6330.8610.253223体育健身类658.638851.3470.7740.276243文化休闲类440.241620.6070.7090.579509商业娱乐类586.580835.3340.7020.288253总体游憩空间
586.580
407.103
0.714
1.396
1228
图2长沙市公共游憩空间分布区际差异（单位：个>
现代城市研究2021.03
规划与建设 |
PLANN 丨
NG AND CONSTRUCTION
娱乐等游憩设施的开发明显滞后于文化休闲游憩设施的开发 程度，城市公共游憩空间的类型组合结构尚需进一步优化。3.2公共游憩空间分布的集聚格局
通过运用A r c G I S 软件平台的模式分析（analyzing p a t l e m s ) 工具，得到长沙市各类公共游憩空间的分布密度、最邻近比率、 平均观测距离、预期平均距表扬信格式
离等数据结果（表2)。表2所示， 长沙市总体游憩资源和不同类别游憩资源的最邻近比率均小 于丨，表明城市公共游憩空间分布具有显著的凝聚型特征。其 中，自然生态类游憩空间最邻近比率最高，为0.861，表明该 类游憩空间的分布相对均匀广泛，集聚密度相对较低。而商 业娱乐类游憩空间最邻近比率仅为0.702，集聚格局明显集中， 城市商圈分布的空间极化特征鲜明，整体来看，4类公共游 憩空间的集聚程度呈现“商业娱乐类 > 文化休闲类 > 体育健 身类 > 自然生态类”的格局特征。3.3公共游憩空间分布的结构形态
为了探寻城市游憩空间分布的“热点”“冷点”区域以及 空间结构特征，进一步借助A r c G I S 软件平台的
核密度分析与 缓冲区工具，得到长沙市所有游憩资源和不同类别游憩资源 的核密度及缓冲区分布图。如图3所示，长沙市公共游憩空 间的分布形成了以五一广场商春秋战国时期的时代特征
圈为中心的高度热点区域，核密 度数值由五一商圈向周边区域逐级递减，公共游憩空间分布 的“圈层式”结构特征鲜明，并沿人民东路、芙蓉路、城市 二环等交通干道向东部、南部区域扩散延伸，逐步发育成为 湘江东岸公共游憩空间“连绵”分布区。此外，在湘江西岸零
星形成了以岳麓山国家大学科技园、洋湖湿地公园、滨江新 城、梅溪湖公园等为核心的游憩空间分布中低密度区域，这 与近年来长沙市空间战略西进、湘江新区建设等开发行动密 切相关。总体来看，全市游憩空间分布呈现“沿江”派对的英文
带状延伸 的发育雏形，“东密西疏、南密北疏”的非对称格局特征突出， 游憩空间分布呈现鲜明的“核心一边缘”结构，城市外围区存 在大面积的游憩空间分布肓区城市游憩设施建设、休闲功能 提升以及人居环境优化进程仍任重道远。缓冲区方面，本研 究以长沙市五一广场商圈（112。977 E ，28。197' N )为圆心, 以3k m
为半径作同心圆，最终形成3k
m
、6k
m
、9k
m
、12k
m
、
15k
m 、18k m 6个环带（图4)。统计发现，不同半径环带下长
沙市公共游憩空间分布的数量差异鲜明，大致呈现先升后降、 由中心向外围逐级递减的规律，这也印证了前文的核密度分 析结论，其中3~6k m
半径环带是长沙市公共游憩空间分布的
“隆起带”，分布数量约占全市的26.14%，游憩空间分布数量
最少的是15~18k
m
半径环带，仅有21个，该区域毗邻长沙绕
城高速，处于城乡过渡地带，人口密度与城镇化水平相对较低， 社会经济发展程度滞后于中心城区，是城市游憩设施建设的 薄弱区域。
从不同类别游憩空间分布的核密度图来看（图5)，长沙 市4类公共游憩空间的集聚特征均较为突出，且与总体公共 游憩空间的分布格局具有较强的一致性，尤以文化休闲类和 商业娱乐类最为典型。由图5所示，自然生态类游憩空间呈 “多中心”状分布格局，在湘江两岸、浏阳河畔大致形成四大
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基于p〇丨数据的城市公共游憩空间分布格局及其形成机制研究—
—以长沙市主城区为例I杨友宝李琪图5长沙市各类公共游憩空间核密度分布图
集聚核心，反映了城市水体、森林、绿地等自然景观对游憩空 间形成的载体作用；体育健身类游憩空间多位于湘江东岸，呈 南北连片延伸趋势.贺龙体育场、白沙广场等周边区域为游憩 空间分布的高密度区域；文化休闲类与商业娱乐类游憩空间以 五一商圈为中心，呈单核极化发展之势，该区域是长沙市传统 商业中心，分布有太平街、坡子街、黄兴路、解放路等历史文 化休闲街区，交通便捷，人口与客流密集，文化休闲与商业娱 乐游憩设施健全，新兴高端服务业发达，目前已成为长沙市重 要的集“旅游、休闲、文化、娱乐、购物”等为一体的都市游 憩休闲体验地。
3.4公共游憩空间分布的偏离特征
运用A r c G I S软件平台的平均中心工具，得到长沙市各类 公共游憩空间的平均中心，即分布重心，进而以城市中心五一 广场（112。977^ E,28。197' N)为参考，判识城市游憩空 间分布重心与城市中心的偏离关系。如图6所示，长沙市总体 游憩空间和不同类别游憩空间分布重心均与城市中心发生了一 定偏离.说明长沙市游憩资源的分布与城市中心存在空间错位.二者未达到理想的空间配置状态。其
中，除自然生态游憩空 间分布重心偏向于城市中心东北方向外，其他3类游憩空间均 偏向于城市东南方向，且与城市总体游憩空间的偏离方向一致，表明长沙市公共游憩空间在城市东南方向分布较为密集.这 与前文长沙市公共游憩空间分布的“东密西疏、南密北疏”研 究结论一致。从偏离距离来看，偏移程度最大的是体育健身 游憩空间，为2584.92m.最小的为自然生态游憩空间，仅为 918.1%,，表明自然生态游憩空间分布相对较为均衡，与城市中心的匹配程度要明显优于其他3类游憩空间，各类游憩空间 的偏离程度呈现“体育健身类 > 文化休闲类 > 总体游憩空间> 商业娱乐类 > 自然生态类”的位序特征。
为进一步揭示长沙市公共游憩空间分布的趋势方向及其离 散程度，采用A r r G I S软件平台的标准差椭圆工具，得到各 类游憩空间的转角度数、偏转方向、沿x轴标准差、沿y轴 标准差等相关数据（表3)。如表3所示，长沙市各类游憩空 间及其总体游憩空间均呈"西北一东南”偏转方向，说明由 “西北一东南”倾斜是城市游憩资源分布的主导趋势。从转 角9来看，转角最大的是体育健身类，为105.259 ，说明该 类游憩空间的偏移趋势最为鲜明，标准差椭圆主轴相对于指 北针方向发生了较大扭曲，最小的为文化休闲类，为95.032 ，转角偏移程度呈现“体育健身类 > 自然生态类 > 商业娱乐类 >总体游憩空间>文化休闲类”的位序特征。从沿主轴x与 沿辅轴y的标准差比率来看数学创意画
，4类游憩空间及总体游憩空间的 比率均大于丨，说明标准差椭圆相比于正圆均产生了一定挤压，各类游憩空间均存在不同程度的方向性集聚，但集聚态势与 程度差异突出。比率最高的是商业娱乐类，说明该类游憩空间 集聚的方
向性最为鲜明，集聚指向呈现较强的空间向心力，而 比率最低的是文化休闲类，仅为丨.〇7，接近于正圆，方向性特 征不鲜明，游憩空间在各个方向的分布相对均衡，空间离散程 度较大。
4长沙市公共游憩空间形成机制
游憩空间作为城市居民的日常活动场所，是城市公共设施
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