基于直線空間距離的兩步移動(dòng)搜索法(不是道路距離)
【分析原理】?jī)刹揭苿?dòng)搜索法比較多應(yīng)用在綠地研究中,這里我們以綠地為例進(jìn)行解釋:
第一步,對(duì)于每一塊綠地j,給定空間距離閾值d0,便形成一個(gè)空間作用域(catchment);對(duì)于落在空間作用域內(nèi)的每個(gè)街道k的人口,利用高斯方程賦以權(quán)重,并對(duì)這些加權(quán)后的人口進(jìn)行加和,可得到綠地j所有潛在的使用者數(shù)量;再將綠地的規(guī)模除以所有潛在使用者數(shù)量得出供需比率Rj。

式中:Pk是綠地j的空間作用域內(nèi)(dkj≤d0)街道k的人口數(shù)量;dkj是從街道k中心到綠地j中心的空間距離;Sj是綠地j的容納能力,文中以綠地的面積為代表(比如要是養(yǎng)老院就是床位數(shù));G(dkj,d0)是考慮到空間摩擦問題的高斯方程,(相比原始模型,引入高斯方程后的模型就是多了這個(gè)),計(jì)算方法如公式(2)所示:

第二步,對(duì)于每一個(gè)街道i,給定空間距離閾值d0,便形成另一個(gè)空間作用域,同樣對(duì)于落在空間作用域內(nèi)的每塊綠地l的供給比率(Rl)利用高斯方程賦以權(quán)重,然后對(duì)這些加權(quán)后的供給比率(Rl)進(jìn)行加和,便得到每個(gè)街道i的綠地可達(dá)性Ai。Ai值的大小可以理解為在某領(lǐng)域內(nèi)城市綠地的人均占有量,單位是㎡/人。

式中:Rl表示街道i的空間作用域內(nèi)(dil ≤d0)綠地l的供給比率。其他指標(biāo)說明同公式(1)。顯然選擇合理的空間距離閾值d0是兩步移動(dòng)搜索法的關(guān)鍵。按照以往經(jīng)驗(yàn),人的步行速度為5km/h(肖華斌等, 2009)。一般而言步行者出行的最大心理承受時(shí)限不會(huì)超過30分鐘,那么以5km/h的平均水平,半個(gè)小時(shí)可到達(dá)的距離約為2.5km,因此d0取2.5km為宜。也可以分級(jí)(500m、1000m、2000m、2500m這樣)

圖3與圖4是高斯兩步移動(dòng)搜索法的示例。在圖3中,以d0為閾值,有1、2、3 三個(gè)街道中心點(diǎn)落在了綠地a的空間作用域內(nèi)。同樣在圖4中,以d0為閾值,有a、c兩個(gè)綠地中心點(diǎn)落在了街道2的空間作用域內(nèi),根據(jù)公式(3),對(duì)a、c高斯方程加權(quán)后的供需比率進(jìn)行累加,便得到了街道2 的綠地可達(dá)性。
【數(shù)據(jù)分析】?jī)煞N點(diǎn)數(shù)據(jù)(多對(duì)多)
【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹啃姓^(qū)劃點(diǎn)圖層中的每個(gè)城市,到city_area_2015圖層中的每個(gè)圖斑的可達(dá)性,其中權(quán)重是city_area_2015中不同圖斑的面積


通過領(lǐng)域分析,建立多對(duì)多的最短直線距離


搜索半徑可以自己設(shè)置,因?yàn)槲已芯康氖侨珖?guó)范圍內(nèi),研究區(qū)域比較大,所以我就設(shè)置成50km,如果是某個(gè)城市,可以設(shè)置成1km


因?yàn)檩斎氲氖切姓^(qū)劃,所以對(duì)應(yīng)的inputFID就是行政區(qū)劃點(diǎn)中的不同區(qū)域的FID。而nearFID,就是cityarea2015的FID,Distance代表著距離,可以根據(jù)GIS的分析工具了解,具體內(nèi)容如下

在輸出的(行政區(qū)劃縣_點(diǎn)_PointDistance2)的屬性表中,連接(inputFID_行政區(qū)劃)屬性表的面積和(nearFID_cityarea2015)屬性表的面積


計(jì)算公式(2)的高斯衰減函數(shù)

((math.exp((-1/2)*( !DISTANCE! /50000)*( !DISTANCE! /50000)))-(math.exp(-1/2)))/(1-(math.exp(-1/2)))
計(jì)算公式(1),添加字段【Guss_pk】和【Sum_中心area】?!綠uss_Pk】是中心j的空間作用域內(nèi)(dkj≤d0)行政區(qū)劃k的面積,即“Guss*行政區(qū)劃area”計(jì)算高斯修正后的行政區(qū)劃面積。

以NearFID即中心點(diǎn)為匯總字段,匯總【Guss_Pk】字段,得到每個(gè)中心點(diǎn)在50km的空間作用域內(nèi)的行政區(qū)劃面積。

將匯總輸出的表再連接回到“行政區(qū)劃縣_點(diǎn)_PointDistance2”,將值計(jì)算至【Sum_行政區(qū)劃area】字段上來。



.計(jì)算Rj,即公式(1)。中心area就是代表中心的面積。

計(jì)算公式(3)中高斯修正的綠地供需比Rj。即【Guss*Rj】

以inputID即行政區(qū)劃點(diǎn)為匯總字段,匯總【Guss_Rj】字段,得到Ai。行政區(qū)劃點(diǎn)中添加字段Ai,將匯總輸出表的Ai的值連接至小區(qū)點(diǎn)圖層中,并將值計(jì)算到Ai中。

