基于多源开放数据的城市多中心定量识别方法

作     者：姜永青 赵新正 李培庆 相里博晨 张得康 JIANG Yongqing;ZHAO Xinzheng;LI Peiqing;XiANGLI Bochen;ZHANG Dekang

作者机构：西北大学城市与环境学院西安710127 西北大学陕西省黄河研究院西安710127 陕西省情研究院西安710127 陕西省地表系统与环境承载力重点实验室西安710127 

出 版 物：《地球信息科学学报》 (Journal of Geo-information Science)

年 卷 期：2024年第26卷第5期

页      面：1212-1228页

核心收录：

学科分类：081603[工学-地图制图学与地理信息工程] 081802[工学-地球探测与信息技术] 07[理学] 08[工学] 070503[理学-地图学与地理信息系统] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0705[理学-地理学] 0816[工学-测绘科学与技术] 

基　　金：国家自然科学基金项目(42371226) 

主　　题：多中心识别 多源开放数据 结构形态 强度等级 功能分类 定量识别 西安市 

摘      要：开展城市多中心研究对于优化城市空间结构、合理配置空间要素及加强城市规划管理具有重要意义。现有研究围绕多中心识别进行了大量实证分析,但尚未建立一套统一的评定标准。为此,本文以POI、人口分布、OSM路网等多源开放数据为基础,构建了一套从结构形态到强度等级和功能分类的城市多中心定量识别方法。(1)结构形态方面,基于对POI数据的多属性加权分析构建多中心结构特征指标—“中心集群度,并通过参数优化后的局部等值线树算法识别城市多中心的范围与边界。(2)强度等级方面,通过构建多中心综合服务强度指标(UCSI),运用首尾切割规则对多中心内部进行了强度斑块划分并计算多中心强度等级(UCL)。(3)功能分类方面,通过计算融入加权属性后的POI数据的频数占比,识别多中心的功能组合关系与分类。最后以西安市为例进行模拟实证,发现:西安市传统单核心的城市结构表现出明显的扩散趋势,共识别出21个城市中心的位置和边界,分别为3个城市主中心、5个城市副中心以及13个区域中心;各城市中心强度等级呈“核心-外围圈层式递减特征;识别出4个复合型功能中心、12个双功能中心以及5个单一型功能中心。研究结果表明,本文建立的定量识别方法能够精准、系统地识别城市多中心发展特征。针对大城市多中心发展中的突出问题本文提出了相应的政策建议,以期为城市规划的编制与实施提供借鉴意义。