GIS应用技巧之矢量网络分析法
一、前言
城市腹地也称城市吸引范围、城市势力圈或城市影响区，是指城市的吸引力和辐射力对城市 周围地区的社会经济联系起着主导作用的地域。城市化进程的加快导致城市 对于发展空间和城市间竞争态势表现出日益增强的敏感性，中心城市与周边 区域以区域形式协同发展已成为国际上城市密集地区进行经济发展的一种重 要形式，而腹地资源更成为中心城市关注的重要方面。合理地划分城市腹地， 不仅可以帮助我们正确把握中心城市的影响范围，提升中心城市的功能与综 合竞争力，实现区域经济、社会、生态等发展目标的多重优化，而且对于城市 经济区划、区域空间分析、行政区划的调整和城镇体系等级结构分析等具有基 础性的指导意义。
二、实例介绍
以2016年湘鄂赣交界区为研究对象，为便于实际规划、应用参考，不打破行政界线，将研究尺度放到县域层面，基于矢量数据，以最 短交通路网距离和中心城市城市综合规模值来综合测算腹地县域与中心城市 之间的势能，然后根据势能取大，来确定中心城市腹地县域的最后归属，从而识别湘鄂赣交界区空间影响范围。
（1）研究方法
任何区域发展都离不开中心城市与腹地的相互作用，其中中心城市作为一 定区域空间结构的核心，具有集聚和扩散的功能，从而影响着周围的区域。借用物理学的概念，城市腹地可称为城市影响力的力场，影响力的大小称 为“场强”。以城市的综合规模 F作为评价城市地场强的综合变量，则区 域内任一点 K都接受来自区域内各城市的辐射，强度计算公式为：
Zi是i城市的总会规模；Dik为i城市到k点的距离；a为距离摩擦系数，通常2.0。
一些研究中通常会将区域分为若干个格网组成，将点 K视为单个格网处理，这种处理打破了行政界 线，不利于实际规划与应用参考，考虑到我国行政区经济发展语境，本书将研究 尺度放到县域层面，即点K 视为单个县域单位来处理。由于地域内的任意一点 K 都接受来自域内各城市的辐射，其中有一个城市的辐射强度最大，因此可分别求出来自各城市的辐射强度，并根据“取大” 的原则来确定每一点所受的场强，以及该场强来源于哪个城市，从而定出该 点的归属。将各城市的吸引范围用不同的形式表示，即可直观地显示各城市 的腹地。
对于湘鄂赣交界区来说，主要有九江、岳阳、咸宁三大中心城市，其余县域皆为腹地，但如何识别三大中心城市各自的腹地范围是湘鄂赣交界区开发格局优化和区域协同发展的关键前提。
（2）数据处理
城市腹地的大小由城市本身的规模和经济实力决定，随着周边城市的竞 争力强弱而发生变化。城市规模应是一个复合性指标，主要体现在该城市与 其他相关城市和区域间的竞争合作关系上，要求能比较全面地反映城市对区 域的多方面影响，包括经济、社会、文化、科技、环境等方面的影响和作用。而 传统的评价方法往往采用单一指标 （如人口）或少数几个指标，不能全面、客 观、综合地反映城市的实力地位。根据经济、社会、环境、文化四大系 统及多项指标，综合评估城市竞争力，能有效反映城市本身的规模和经济实力。
而各县域到中心城市的距离考虑到现实情况，以直线几何距离来表征有失 偏颇，采用基于矢量数据的网络分析，即借助 Arcgis 软件的网络分析 （网络分析）模块，主要用于实现基于网络数据集的网络分析功能。将研究中用到的统一投影的城市矢量点数据、交通路网线状等要素类数据存入地理数据库中组成一个要素类数据集，从而创建一个要素类网络数据集的优点是将所有的地理数据进行统一的存储和管理，使数 据的输入和编辑更加准确）。通过网络分析模块来构建 ＯＤ成本矩阵。ＯＤ成本矩阵用于计算网络中多个起始点和目标点之间的成本，即时间距离和路网距离。
Arcgis中的网络分析模块通过 建立一定的规则，能较好地模拟现实中的交通网络问题，可以方便地找出多个 城市节点之间的最优路径和最短时间距离。实际上，专业地图软件，如百度地图、高德地图在计算起始地与目的地路线规划时就是一种典型的网络分析，可以直接通过百度地图计算两地之间的距 离，并将各地政府所在地作为起始点来进行测算，选取驾车模式下的最短路程 作为两地间距离。
通过 Excel 计算各县域到三大中心城市的场强，然后根据 "取大"的 原则来确定各县域所受的场强，以及该场强来源于哪个中心城市，具体计算结果如下图。其中三大中心城市所对象的市辖区不做计算，但需要分别作为自身的归属范围。
如果想将处理单位放小，不考虑行政区划的完整性，也可借助于GIS的 【数据管理工具】→【要素类】→【创建渔网】功能直接生成1000*1000m的格网 （也可自定义设置，如为500*500m），用湘鄂赣交界区边界裁切格网，即可得到格网，建立拓扑关系并提取Label 点，得到每个格网的中心坐标。
利用GIS工具箱→【分析工具】→【邻域分析 】→【点距离】功能计算出中心城市到每个格网点的距离，与综合竞争力值一同带入场强公式，计算各网格地块受到的中 心城市的场强值，按"取大"的原则确定每一网格的场强值及其归属（来源于哪 一城市）。这种处理下的腹地范围图虽破坏了行政区划，但看起来较为细腻，有兴趣的小伙伴可以试试。
（3）结果分析
将该表与湘鄂赣交界区图层进行连接，按照操作将得到对每个县有最大势 能的城市，运用 GIS 分别对各县域场强大小以及中心城市归属进行符号化渲染。
从省际场强差异来看，湖南县域场强要依次高于江西、湖北，由于湘鄂赣 交界区县域范围分属于三个省份，各省往往会囿于“一亩三分地”利益，实施地 方保护主义，带来经济上具有明显的封闭性和冲突性，导致场强在省际空间异 质性。
因此，如何打破地区分割和利益藩篱，是优化湘鄂赣交界区整体经济联 系网络的重要任务。而从县际场强差异来看，高场强县数量远低于低场强县， 场强程度越低，对应县数量越多，“金字塔”型等级特征明显。高场强县分布在 中心城市周围，低场强区广泛分布于远离中心城市且交通基础设施不完备的边 缘与外围地区，分布空间形态与区域中心城市以及综合道路交通网的空间格局 具有高度的耦合关系。此外，场强值与省界线具有明显的耦合关系，即毗邻省 界线附近的县域场强普遍较低，受边界的屏蔽效应影响，增加了经济联系成本， 导致这些县域难以有效接受各中心城市辐射。
上图为根据场强取大原则划分出的三大中心城市的腹地影响范围，与 将空间视为均质而划分的腹地相比，结果更加体现了交通条件与中心城市综合 规模对于城市腹地扩张的双重影响。
由此图可知，各中心城市间腹地面积差异 显著，岳阳依赖发达交通网络腹地拓展范围较大，九江城市腹地面积居中，咸宁的腹地面积较小，尽管咸宁交通条件较好，但由于其靠近省会城市武汉，导致其 腹地面积容易受武汉挤压。将湘鄂赣交界区空间影响范围与区域范围进行对比发现，湖北境内的通城、江西境内的修水与铜鼓是岳阳的腹地，而湖北境内的阳新则成为九江的腹地，岳阳作为湘鄂赣交界区中心城市之一，其辐射范围远 远大于其自身行政区范围，而九江、咸宁则对自身辖区辐射作用有限，这也充分说明了岳阳市在促进湘鄂赣交界区协同发展方面努力程度较高，而九江市与咸 宁市则显得 “力不从心”，同时三大中心城市跨省界合作机制不完善，导致三大中心城市缺乏有效分工与协作。
GIS应用技巧之矢量网络分析法相关推荐
- GIS应用技巧之矢量数据编辑
挺多时候,需要对矢量数据进行编辑,那么如何编辑? 在ArcGIS中修改数据,首先要开始编辑,启动编辑工具条(Editor). 目前编辑器处于灰色状态说明没有启动,那么还有些小伙伴可能在GIS主页面找不 ...
- GIS应用技巧之矢量图斑融合
一.前言 其实很多网上找到资源,例如水系.道路.土地利用现状等矢量图斑,当打开属性表会发现很多斑块,没有整合到一起.不太符合我们需求,当然在很多情况下,我们都需要对同类属性进行合并,那么如何合并? 二 ...
- DG8SAQ 矢量网络分析
▌01 矢量网络分析 矢量网络分析被广泛应用于高频电路设计.器件测试.通信线路调试等方面.不如, 特斯拉线圈的阻抗分析 . 扬声器阻抗分析.虽然,也可以使用阻抗分析专用模块,比如 AD5933阻抗转换 ...
- PERT网络分析法(计划评估和审查技术，Program Evaluation and Review Technique)
PERT网络分析法 PERT网络分析法(计划评估和审查技术,Program Evaluation and Review Technique) 目录 [隐藏] 1 什么是PERT网络分析? 2 PERT ...
- 网络分析法（Analytic Network Process，ANP）
什么是网络分析法 网络分析法(ANP)是美国匹兹堡大学的T.L.Saaty教授于1996年提出的一种适应非独立的递阶层次结构的决策方法,它是在层次分析法(Analytic Hierarchy Proc ...
- 数学建模_使用网络分析法(ANP模型)解决美日欧系车型的选择问题
使用网络分析法(ANP)解决车辆选择问题及其代码实现 问题: 补充知识: 1. 当判断矩阵具有完全一致性时,CI=0: 2. 当判断矩阵具有满意一致性时,需引入判断矩阵的平均随机一致性指标RI值.对于 ...
- anp的matlab程序实现,网络分析法ANP的Matalab程序源码（未完待续）
用了两周左右的时间,我编写了网络分析法(The Analytic Network Process,ANP)的Matlab源代码(将在下面给出),主要针对王莲芬老师的<网络分析法(ANP)的理论与 ...
- anp的matlab程序实现,ANP 网络分析法(ANP)作为一种决策过程 联合开发网 - pudn.com
ANP 所属分类:matlab例程 开发工具:matlab 文件大小:5KB 下载次数:30 上传日期:2018-10-18 16:51:49 上 传 者:xiji 说明: 网络分析法(ANP)作为 ...
- 弘辽科技：店铺低价引流技巧+直通+超级推荐玩法的操作核心
原标题<弘辽科技:店铺低价引流技巧+直通+超级推荐玩法的操作核心> 各位网店商家们,双旦活动已经敲钟开始了,留给我们做优化的时间不多了,年底大促一共就那么几个,不可能每天都有,抓住每一个活 ...
- 矢量夹角法分割凹点（需转为python）
矢量夹角法分割凹点(需转为python) / opencv4.1.0#include<opencv2/opencv.hpp> #include<iostream> using ...
最新文章
- 让炼丹师不再为数据集发愁，这家公司建了一个AI公开数据集平台
- 学历对程序员重要么？
- 通过IIS操作修改服务器文件没有权限的解决办法
- 《算法竞赛进阶指南》打卡-基本算法-AcWing 102. 最佳牛围栏：浮点数二分、前缀和、双指针
- Knative 实战：基于 Kafka 实现消息推送
- mysql declare 赋值_sql server和mysql变量赋值的区别 以及 MySql Declare
- 17-Docker的数据持久化介绍
- 解决数据库密码为YES的问题
- 标书导出html,Python爬取比比网中标标书并保存成PDF格式
- win2003服务器-远程复制无法读取源文件或磁盘
- SoundPool概述
- MVG基站天线测量系统获盛路通信选用
- 计算机终端mac是什么,苹果Mac OS终端是什么,Mac OS终端的作用是什么?
- XP的定时关机命令？
- Android本应用数据清除管理器
- 【动手学深度学习】(task123)注意力机制剖析
- 苹果cms漫画小说模板
- grabcut图像分割的原理简单介绍
- python爬取网易云音乐排行榜数据
- 计算机主板名词解释,主板维修基础-主板名词解释