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基于景观空间指标与移动窗口的济南城市空间格局变化3张琳琳1 孔繁花133 尹海伟2 孙振如1 庄艳美1 居为民1(1南京大学国际地球系统科学研究所,南京210093;2南京大学城市与区域规划系,南京210093)摘 要 应用高分辨率遥感数据,基于A rcGI S 、FRAGST ATS 软件平台,采用移动窗口、转移矩阵和梯度分析结合的方法,定量分析了1996—2009年济南市城市土地利用景观空间指标,特别是建设用地的空间格局及其变化特征。
结果表明,移动窗口方法能更好地挖掘城市土地利用变化过程,并将其更加准确地与土地利用格局变化相连接;在研究时段内,济南市城市建设用地迅速增加,而城市绿地和农业用地明显减少;该市建设用地的空间发展不均匀,城市发展呈现不规则同心圆结构,这与济南城市发展的政策导向、城市绿地空间的宜人性以及特殊的地理形态紧密相关。
研究结果将有利于指导城市土地利用的规划和城市自然资源的管理与保护。
关键词 移动窗口;城市空间格局;景观指标;济南中图分类号 Q149 文献标识码 A 文章编号 1000-4890(2010)8-1591-08Spa ti a l pa ttern change of J i n an C ity ba sed on l andscape m etr i cs and m ov i n g w i n dowm ethod .Z HANG L in 2lin 1,K ONG Fan 2hua 1,YI N Hai 2wei 2,S UN Zhen 2ru 1,Z HUANG Yan 2mei 1,JU W ei 2m in 1(1Interna tional Institute for Earth Syste m S ciences,N anjing U niversity,N an 2jing 210093,China;2D epart m ent of U rban and R eg ional P lanning,N anjing U n iversity,N anjing 210093,China ).Chinese Jou rnal of Ecology ,2010,29(8):1591-1598.Abstract:Based on high res oluti on re mote sensing data,and by using the methods of moving window,transf or mati on matrices,and gradient analysis,this paper quantitatively analyzed the s patial patterns and change characteristics of the land use types,es pecially of built 2up area,in J inan City in 1996-2009.The analysis was i m p le mented with A rcGI S and FRAGST ATS p lat 2f or m s,and the landscape metrics was taken as the assess ment indicat or .Among the methods used,moving window could better exp l ore the p r ocesses of land use change,and better link these p r ocesses with the changes of land use pattern .I n the study peri od,the urban built 2up area in the city increased rap idly,while the green s pace and agricultural land decreased significantly .The expansi on of the built 2up area was anis otr op ic,and the built 2up area was structured as an ir 2regular concentric cycle,which was cl osely related t o the policy guideline of urban devel opment,agreeableness of urban green s paces,and unique urban t opography there .This study would bene 2fit urban land use p lanning and natural res ources manage ment and p r otecti on .Key words:moving window;urban s patial pattern;landscape metrics;J inan City .3国家自然科学基金项目(30700097,40701047)和国家863资助项目(2009AA122005)。
济南都市圈空间结构探析1、引言2001年诺贝尔经济学奖获得者斯蒂格利兹认为21世纪影响世界的两大事件是美国的高科技和中国的城镇化。
近几年，中国城镇化进程进入快速发展时期，根据《中国统计年鉴》显示：城镇化水平从1990年的26.44%发展到2000年的36.22%，再到2009年的46.6%，以每年接近一个百分点的速度在快速增长。
城镇化的结果不仅仅造成了城市规模的扩大，同时增加了城市数量，亦即伴随城市化的进程，城市密度在变大。
山东省依据国家十一.五关于区域发展的规划指引，针对省内城镇发展特征、趋势和区域空间发展差异特征，提出了“一群一圈一带”的空间布局结构。
“一群”即山东半岛城市群，“一圈”为济南都市圈，“一带”为鲁南地区城市带，并提出了“中部突破济南，东部突破烟台，西部突破荷泽”的发展格局。
济南都市圈地处山东省中西部，在全省经济格局中居重要地位，在全国城镇体系规划中承东启西（是中西部与东部沿海地带要素流通的关键点），在世界城市格局变动趋势中跃跃欲试（是新格局的密切辐射部分）。
2、济南都市圈规划空间范围济南都市圈地域范围包括济南、淄博、泰安、莱芜、德州、聊城、滨州7个城市，其中包括1个副省级城市、6个县级市，28个县，401个建制镇，总面积约5.3万平方公里，城镇密度为8.1个/千平方公里，总人口3241.72万，GDP 为11073.75亿元（2007年）。
济南都市圈空间发展规划是以济南为核心城市、淄博为副核心城市，以济南、淄博、泰安联合发展的济南都市区为增长极，在150公里半径范围内，依托综合交通走廊紧密联结济南都市圈内部广大城镇地区和外部经济协作区域，构建1-2小时生活通勤圈，形成以济南为中心的“6+1”的城市格局。
3、都市圈空间结构规划3.1总体结构尽管济南都市圈处于都市圈发育的雏形期，但是济南都市圈的空间层次结构依然可以被划分为三个圈层，分别是济南城市化地区（即济南核心城区）、济南都市区和济南都市圈。
济南分析报告一、概述本报告对中国山东省的省会城市——济南市进行综合分析。
济南作为山东省的政治、经济和文化中心，具有重要的地位和影响力。
通过对济南市的各方面数据与指标进行分析，可以更好地了解该城市的发展状况，并为相关决策提供参考依据。
二、经济发展1. GDP增长济南市的经济发展呈现出持续稳定的趋势。
根据最新的数据显示，2019年济南市的GDP总量达到了XXX亿元，同比增长了X%。
这一数据显示出济南市经济正处于快速发展的阶段。
2. 产业结构济南市的产业结构相对均衡，主要包括制造业、服务业、房地产业等。
其中，制造业一直是济南市的支柱产业之一，占据了GDP的相当比例。
服务业的发展也日益重要，特别是金融、旅游和文化创意等领域。
3. 城市规模济南市作为山东省的省会城市，其城市规模也在不断扩大。
根据统计数据显示，截至2020年底，济南市的城市人口已经超过了XXX万人。
这一数字表明济南市的人口规模不断壮大，城市化进程加快。
三、城市基础设施1. 交通网络济南市的交通网络相对发达。
该市拥有多个高速公路和铁路纵横交错，方便人们出行。
此外，济南还具备完善的城市公交系统和地铁网络，方便市民在城市内部进行出行。
2. 教育设施济南市拥有一批高水平的教育机构，如山东大学、济南大学等。
这些高等学府的存在为济南市培养了大量优秀的人才，为城市的发展提供了强大的人才支持。
3. 医疗设施济南市的医疗设施也比较完善。
该市拥有一些高水平的医院和医疗机构，为市民提供了全方位的医疗服务。
人们可以享受到高质量的医疗资源，提高了居民的生活质量。
四、旅游资源1. 泉水资源济南市被誉为“泉城”，因其拥有丰富的泉水资源而闻名。
其中最著名的是千佛山的七十二名泉和趵突泉。
这些泉水给济南市带来了丰厚的旅游资源，吸引了大量的游客前来观光。
2. 文化遗址济南市还拥有众多的文化遗址，如大明湖、趵突泉等。
这些文化遗址具有深厚的历史底蕴和人文价值，成为游客了解济南市历史与文化的重要窗口。
济南市城市自然数字模型分类与编码规则-概述说明以及解释1.引言概述部分的内容可以包括对于济南市城市自然数字模型的概述以及该研究的背景和重要性。
以下是一个可能的例子：1.1 概述随着城市科技的不断进步和发展，城市自然数字模型成为城市规划和管理中的重要工具之一。
济南市作为中国的历史文化名城和现代化都市，正面临着日益严峻的城市规划和管理挑战。
在这种背景下，研究和应用城市自然数字模型在济南市具有重要的意义和价值。
济南市城市自然数字模型是将济南市的自然环境、地理地貌、气候条件及其与人类活动之间的关系进行数字化表示与模拟的系统。
通过对济南市的自然地理数据、环境质量数据以及人文社会数据的采集、整理和分析，将其转化为数字化的模型，使我们能够更加全面、准确地了解济南市的自然状况和城市发展的过程。
本文旨在通过对济南市城市自然数字模型的分类与编码规则进行研究，为济南市城市规划和管理提供科学依据和技术支持。
通过对济南市城市自然数字模型进行系统分类和编码规则的制定，可以方便不同领域的研究人员在数据交流和共享方面实现标准化和规范化的操作。
同时，这样的研究也为济南市未来的可持续发展提供了重要思路和指导。
总之，济南市城市自然数字模型的分类与编码规则研究对于提升济南市城市规划和管理的水平具有重要意义。
通过这一研究，我们将能够更好地利用数字技术和数据模型来理解济南市的自然环境，为城市的可持续发展和改善居民生活质量做出贡献。
1.2文章结构文章结构部分可以用以下方式描述：1.2 文章结构：本文按照以下结构进行组织和呈现：1.引言：在引言部分，我们将对济南市城市自然数字模型的重要性和现状进行简要介绍，并阐述本文的目的和总结。
2.正文：2.1 城市自然数字模型的概念和分类：在该部分，我们将详细定义城市自然数字模型的概念，并根据其特点和用途进行分类。
我们将介绍不同类型的数字模型，如地形模型、地貌模型、水系模型等，并对各种模型的特点和应用进行阐述。
城市规划新理念研究——以济南高新区中心区城市更新规划研究为例关键词：高新区产业类型筛选腾笼换业，人才集聚，政策创新一、高新区发展趋势分析当前，中国正处于经济转型升级的关键节点，在由大国向强国迈进的历史征程中，高新技术产业已成为重要抓手，在国民经济中起着举足轻重的作用。
2019年，我国169家国家高新区实现生产总值12.2万亿元，上缴税费1.9万亿元，分别占国内生产总值的12.3%、税收收入的11.8%。
中国国家高新区创新发展受到全球瞩目。
随着高新区的快速发展，城市发展不平衡情况显现，要加快中心区功能要素平衡，打造现代新旧动能转换的引擎，新时代背景下加快推进高新区城市更新发展。
（一）、产业类型筛选济南高新区中心区从创立初期起，就被赋予发展高新技术产业的基本使命，经过近30年的发展，已成为济南市乃至山东省高新技术集聚区、济南市经济增长极。
但现状高技术产业比重相对较低，且产业类型集中在医药制造、软件和行业应用解决方案、集成电路、仪器仪表制造等为主的高端装备制造业上，虽处于产业链中上游，但在以信息技术引领下的新一代产业竞争中仍存在创新能力不足，科技含量不高等不足，仍需上延产业链，扩大信息技术的引领和渗透作用，增强科技研发能力，借力信息技术的发展带动产业的转型升级。
高新区紧紧抓住“互联网+”和“中国制造2025”的重大机遇，转变发展思路，创新发展模式，提早完善自身重点产业布局，抢占发展先机，提升相关领域先发优势。
重点依托自身国家信息通信国际创新园、中国软件名城、量子信息科学国家实验室（筹）济南基地等重要载体优势，进行主导产业精选，注重发展行业应用软件、量子信息通信服务、集成路设计和服务、人工智能与智能制造、大数据和新一代信息技术、总部经济与金融服务业。
结合园区产业发展现状，1.建设新一代信息技术产业加速器，通过服务模式创新充分满足企业对于空间、管理、服务、合作等方面个性化需求的新型空间载体和服务网络，具有较强的集群吸引力和创新网络形态。
基于GIS和POI数据分析的城市服务设施空间格局研究──以
济南市为例
杨婷;杜景莉;肖铁桥
【期刊名称】《科技视界》
【年(卷),期】2024(14)8
【摘要】以济南市购物服务POI数据为例,采用平均最近邻和核密度分析等方法,对济南市中心城区的购物服务设施进行了空间布局特征的分析。
研究结果表明,济南市中心城区的购物服务设施空间分布表现出了集聚特征,在形态上呈现为东西向带状形态,在空间上跟随着城市发展战略方向,呈现逐渐向东发展的外扩趋势,呈现以经十路为发展轴线呈现带状发展形态的布局形式,不同类型的购物服务设施之间存在一定的空间关联性。
分析结果可以帮助人们更好地了解城市中心购物服务设施的分布情况,为城市规划和发展提供重要参考。
【总页数】5页(P44-48)
【作者】杨婷;杜景莉;肖铁桥
【作者单位】安徽建筑大学建筑与规划学院;安徽省城乡规划设计研究院有限公司;安徽省国土空间规划与生态研究院;安徽省乡村振兴协同技术服务中心
【正文语种】中文
【中图分类】TU9
【相关文献】
1.基于GIS方法的特大型城市酒店空间布局特征研究——基于广州酒店POI数据分析
2.基于POI数据的城市服务设施分布与空间格局研究
——以大连市中心城区为例3.基于POI的南京市城市服务设施空间分布格局研究4.基于POI数据的沈阳城市生活服务设施空间格局研究5.基于POI数据的济南市菜鸟驿站空间格局研究
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新城市时代特大城市空间重构研究———以济南市为例王成新1王明苹2王格芳3姚士谋4（1．山东师范大学人口·资源与环境学院，山东济南，250014；2.山东省诸城实验中学山东诸城，262200；3．中共山东省委党校，山东济南，250021；4.中国科学院南京地理与湖泊研究所，江苏南京，210008）【摘要】21世纪的中国进入新城市时代，城市空间结构变化剧烈。
本文以济南市为例，探讨中国特大城市人口和经济的空间重构规律，研究发现：人口规模呈周期性涨落，各街区的人口变动较为明显且已出现逆城市化态势，人口分布不平衡且在空间上存在突变和周期性变动；中心城区的经济空间重构极为明显，第一产业空间压缩，非农产业空间转换剧烈，第三产业空间整合提升。
研究表明，中国已经进入了城市化的新时期。
【关键词】新城市时代；特大城市；空间重构：济南市【中图分类号】K901.8【文献标识码】A基金项目：山东省优秀中青年科学家科研奖励基金计划（博士基金，BS2010SF024）、山东省博士后创新项目专项资金资助（201002013）资助。
引言随着城市化的快速稳健推进，我国城市人口已经超过农村人口，信息技术、知识经济、精明增长理念、经济全球化和可持续发展等对城市也产生着日益深刻的影响［1－6］，中国进入“新城市时代”。
这一时期，城市群成为城镇化的主体形态，作为区域城市群核心和主要节点的特大城市，为适应其角色定位和功能转换的时代需要，在空间结构上发生着急剧变化与重构，呈现具有中国特色的特点和演变规律，引发了众多学者的关注。
顾朝林［7］、闫小培［8］、冯健［9］、陈修颖［10］等学者对不同城市空间结构要素进行了深入研究，如冯健从经济、人口、社会等方面论述了转型期中国城市空间重构［9］；韩增林发现，大连城市空间在环境、政治、经济等因素的共同作用下不断圈层扩展，而后形成组团发展模式［11］。
城市空间结构是城市各种结构图谱中的基础结构［12］，在城市空间结构拓展呈现多元化［13］的今天，闫小培［14］、郭力君［2］［16］、冒亚龙［15］、郭力君等分别从知识经济和信息技术的角度进行研讨后认为，新产业空间和世界信息的形成伴随着经济全球化和新国际分工的形成，致使区域和城市空间转换具有世界性［14］；知识经济时代的城市空间结构不仅是非平衡作用的产物，而且是一种最为典型的耗散结构［2］；知识经济和信息技术必将带来城市聚集效应总量、内容和分布的变化，以及产业结构的重整，使得城市空间结构朝着“大分散、小集中的环形树状网络结构”模式嬗变［15］。
1172023.08 / Urban and Rural Planning and Design 城乡规划·设计新时代背景下，不同城市的发展水平不同，人才流通速度加快，受交通发达程度变化、GDP 增长变化的影响，人才的分布也发生着变化[1]。
把握好地理分布格局，推动不同区域发展，能令城市的建设更加合理，居民的生活更加幸福。
目前，对城市布局发展的分析方法，包括生态、GIS 大数据、空间模型等多个视角[2-4]。
地理学对称原理是克里斯泰勒（Chris taller）在1966年对德国南部中心地进行研究时首次提出的[5]。
而我国学者叶大年，在2011年首次提出地理学的五条对称原理[6]：地质的对称决定自然地理的对称；自然地理的对称决定经济地理的对称；气候条件改变自然地理的对称；人类重大政治经济活动会影响地理对称性；对称或者对称的经济地理格局是一种合理的格局。
开创了中国城市化分布与地质地理特征关系研究之先河。
济南市位于中国东部，华北平原以南，北纬36°40′，东经117°00′。
作为从二线城市刚刚跃入一线城市的城市之一，济南市近年来发展步伐加快，一系列城市建设相关政策正在着手进行（见表1），而在全面推进建设过程中易出现局部区域发展不平衡等问题，因此对济南市的区域布局发展进行研究有着重要意义。
本研究基于地理对称原理，结合济南市的地理位置、经济发展和区域人口差异等因素，对济南市区域布局发展现状做出总结，并对济南市未来城市发展提出合理化的建议。
1济南市地理环境对称性济南市地形地貌呈东西对称的形式。
除黄河以北几乎为平原外，南部被大面积山林所覆盖，植被覆盖率极高。
钢城区与平阴县对称呼应，分别坐落在济南的摘要 关于区域布局发展的研究一直是区域规划的重要步骤。
研究基于叶大年提出的地理对称原理，从地理位置、经济发展和人口流动等多个要素角度，对济南市的区域布局发展进行分析，展现了济南市现阶段的布局与发展状况，实现了对济南市区域布局成因的探索。
第３４卷第５期２０１９年１０月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀山东建筑大学学报ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＨＡＮＤＯＮＧＪＩＡＮＺＨＵＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Ｖｏｌ.３４Ｎｏ.５Ｏｃｔ.２０１９收稿日期:２０１９－０８－２２基金项目:国家自然科学基金项目(４１８０１３０８ꎬ１１９０１３５８)ꎻ山东省自然科学基金项目(ＺＲ２０１６ＤＱ０６)ꎻ山东省社科规划项目(１４ＤＧＬＪ０６)ꎻ山东省住建厅科技计划项目(２０１７－Ｒ１－００３)ꎻ山东省统计科研重点课题(ＫＴ１６０７１)ꎻ山东建筑大学博士基金项目(ＸＮＢＳ１３０３ꎬＸＮＢＳ１３４４)作者简介:樊文平(１９８０－)ꎬ女ꎬ讲师ꎬ博士ꎬ主要从事ＧＩＳ空间分析应用㊁城市及区域规划等方面的研究.Ｅ￣ｍａｉｌ:ｆｗｅｎｐｉｎｇ＠ｓｄｊｚｕ.ｅｄｕ.ｃｎ[∗通讯作者]ＤＯＩ:１０.１２０７７/ｓｄｊｚ.２０１９.０５.００６基于大数据的济南城市功能分区结构研究樊文平１ꎬ∗ꎬ谢君１ꎬ王鸿康１ꎬ刘晓慧１ꎬ刘红平２(１.山东建筑大学测绘地理信息学院ꎬ山东济南２５０１０１ꎻ２.山东建筑大学理学院ꎬ山东济南２５０１０１)摘要:城市功能分区结构研究可以检验城市用地功能是否合理并辅助优化城市空间结构ꎮ文章以济南市城区功能用地为例ꎬ基于地理信息系统(ＧＩＳ)核密度分析方法ꎬ利用网络爬取的高德地图兴趣点(ＰＯＩ)数据研究了城市功能分区结构ꎬ并利用百度热力图验证各功能用地类型与人口流量空间分布的一致性ꎮ结果表明:居住用地㊁物流仓储用地㊁交通附属设施用地及绿地与广场用地分布合理ꎻ工业用地在西部和东部地区人流集聚程度较低ꎻ公管用地和公共设施用地在南部地区的人口发展潜力较大ꎻ商业用地聚集人流作用明显ꎻ各功能用地处于发展阶段ꎬ整体呈现中心集聚分布广㊁两翼离散少覆盖的模式ꎬ但总体趋向多核心㊁少聚集㊁覆盖广的方向发展ꎮ关键词:城市功能分区结构ꎻ大数据ꎻＰＯＩꎻ百度热力图中图分类号:Ｋ９２８.５㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:１６７３－７６４４(２０１９)０５－００３６－０８ＳｔｕｄｙｏｎｕｒｂａｎｆｕｎｃｔｉｏｎａｌａｒｅａｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆＪｉｎａｎＣｉｔｙｂａｓｅｄｏｎｂｉｇｄａｔａＦＡＮＷｅｎｐｉｎｇ∗ꎬＸＩＥＪｕｎꎬＷＡＮＧＨｏｎｇｋａｎｇꎬｅｔａｌ.(ＳｃｈｏｏｌｏｆＳｕｒｖｅｙｉｎｇａｎｄＧｅｏ￣ＩｎｆｏｒｍａｔｉｃｓꎬＳｈａｎｄｏｎｇＪｉａｎｚｈｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＪｉｎａｎ２５０１０１ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｔｈｅｓｔｕｄｙｏｆｕｒｂａｎｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｚｏｎｉｎｇｃａｎｔｅｓｔｔｈｅｒａｔｉｏｎａｌｉｔｙｏｆｕｒｂａｎｌａｎｄｕｓｅｆｕｎｃｔｉｏｎａｎｄａｓｓｉｓｔｉｎｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇｕｒｂａｎｓｐａｔｉａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅ.ＴａｋｉｎｇｔｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｌａｎｄｕｓｅｏｆＪｉｎａｎａｓａｎｅｘａｍｐｌｅꎬｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆＧＩＳｃｏｒｅｄｅｎｓｉｔｙａｎａｌｙｓｉｓꎬｔｈｉｓｐａｐｅｒｓｔｕｄｉｅｓｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｕｒｂａｎｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｚｏｎｉｎｇｂｙｕｓｉｎｇＰＯＩｄａｔａｏｆＧａｏｄｅＭａｐｃｒａｗｌｅｄｂｙｔｈｅｎｅｔｗｏｒｋꎬａｎｄｕｓｅｓＢａｉｄｕｔｈｅｒｍａｌｐｏｗｅｒｔｏｖｅｒｉｆｙｔｈｅｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｔｙｐｅｓｏｆｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｌａｎｄａｎｄｔｈｅｓｐａｔｉａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｆｌｏｗ.Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｒｅｓｉｄｅｎｔｉａｌｌａｎｄꎬｌｏｇｉｓｔｉｃｓａｎｄｗａｒｅｈｏｕｓｉｎｇｌａｎｄꎬｔｒａｆｆｉｃａｎｃｉｌｌａｒｙｆａｃｉｌｉｔｉｅｓｌａｎｄꎬｇｒｅｅｎｓｐａｃｅａｎｄｓｑｕａｒｅｌａｎｄａｒｅｒｅａｓｏｎａｂｌｅ.Ｔｈｅｐｅｏｐｌｅａｇｇｌｏｍｅｒａｔｉｏｎｏｆｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｌａｎｄｉｎｗｅｓｔｅｒｎａｎｄｅａｓｔｅｒｎａｒｅａｓｉｓｌｏｗ.Ｔｈｅｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｐｏｔｅｎｔｉａｌｏｆｐｕｂｌｉｃｍａｎａｇｅｍｅｎｔａｎｄｐｕｂｌｉｃｆａｃｉｌｉｔｉｅｓｌａｎｄｉｎｔｈｅｓｏｕｔｈｉｓｇｒｅａｔ.Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｃｏｍｍｅｒｃｉａｌｌａｎｄｏｎａｇｇｒｅｇａｔｉｎｇｈｕｍａｎｆｌｏｗｓｉｓｏｂｖｉｏｕｓ.Ｔｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｌａｎｄｉｓａｔｔｈｅｓｔａｇｅｏｆｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔꎬｓｈｏｗｉｎｇａｐａｔｔｅｒｎｏｆｗｉｄｅｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎꎬｓｃａｔｔｅｒｅｄｗｉｎｇｓａｎｄｌｅｓｓｃｏｖｅｒａｇｅꎬｂｕｔｔｈｅｏｖｅｒａｌｌｔｒｅｎｄｏｆｍｕｌｔｉ￣ｃｏｒｅꎬｌｅｓｓａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎａｎｄｗｉｄｅｃｏｖｅｒａｇｅ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｕｒｂａｎｆｕｎｃｔｉｏｎａｌａｒｅａｓｔｒｕｃｔｕｒｅꎻｂｉｇｄａｔａꎻｐｏｉｎｔｏｆｉｎｔｅｒｅｓｔꎻＢａｉｄｕｈｅａｔｍａｐ㊀第５期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀樊文平ꎬ等:基于大数据的济南城市功能分区结构研究㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀３７㊀０㊀引言城市功能分区是指聚集相同或相关的经济资源㊁人力资源及其他社会资源ꎬ并在一定空间内发挥特定作用的空间载体ꎬ其充分体现了城市用地的职能特性ꎮ城市功能分区结构研究可以检验城市用地功能是否合理并辅助优化城市空间结构ꎬ因此一直以来是城市规划领域的重点研究方向ꎮ王玉波等[１]以黑龙江省为研究对象ꎬ根据相应的国家政策和发展规划ꎬ将其划分为７大分区ꎻ赵亚博[２]根据城市发展的内力和外力因素对其进行阐述ꎬ为城市空间结构的合理发展提出有效建议ꎻ王开泳等[３]从促进城市发展的动力系统出发ꎬ探讨了城市空间结构演变的内在和外在力量ꎮ然而ꎬ传统的城市功能区结构研究多通过人工走访和问卷调查的方式进行ꎬ需要大量的人力物力ꎬ且耗费时间长ꎬ数据准确性也无法得到保证[４]ꎮ大数据技术的出现有效地解决了这一系列问题ꎬ其实时性㊁动态性㊁高效性将成为研究城市空间发展的重要优势[５]ꎮ当前ꎬ大数据技术也已在城市空间规划领域中得到了广泛的应用:余颖等[６]根据大数据的研究方法对重庆主城区的规划发展提出了合理化建议ꎻ池娇等[７]以城市电子地图和兴趣点ＰＯＩ(ＰｏｉｎｔｏｆＩｎｔｅｒｅｓｔ)为数据源ꎬＧＩＳ为数据处理平台ꎬ以重分类和定量识别等研究方法ꎬ对城市功能分区进行了相应的研究ꎬ其结果比城市规划图更加细致准确ꎻ韩朗逸[８]利用高德地图的ＰＯＩ对天津市主中心城区和滨海副中心的城市功能分区进行了识别与对比分析ꎻ李娅等[９]基于遥感图像数据㊁ＰＯＩ数据及路网数据ꎬ使用遥感信息提取技术和语义信息挖掘方法城市功能区进行了语义分类ꎻ王奇等[１０]基于ＰＯＩ数据和主成分分析法对宁波市主城区功能区分布格局进行了研究ꎮ可见大数据已经成为准确整合城市空间结构的重要工具ꎬ并为处理地理空间问题和进行城市空间研究提供了新的方向和研究方法ꎮ总结起来ꎬ目前研究主要包括:城市功能区识别与划分[１１－１３]㊁城市结构探索[４ꎬ１０]㊁商业规划与决策[１４]㊁城市居民行为空间研究[１５－１６]以及城市社会空间与社会网络分析[１７]等ꎮ基于以上背景ꎬ以济南市城区功能用地为例ꎬ结合ＰＯＩ和热力图２项大数据ꎬ利用ＧＩＳ核密度分析等方法研究城市功能分区的空间结构及其与人流集聚的适应性问题ꎮ１㊀研究区域概况及数据预处理１.１㊀研究区域概况济南市是山东省的省会ꎬ位于山东省中西部ꎮ截止到２０１６年末ꎬ济南市总面积为７９９８ｋｍ２ꎬ全市常住人口７２３.３万人㊁户籍总人口６３２.８万人ꎮ２０１９年３月发布的«济南城市发展战略规划(２０１８~２０５０年)»表示ꎬ到２０２５年ꎬ济南市将成为新兴的国家中心城市ꎻ到２０３５年ꎬ基本建成现代化的国际大都市ꎬ城镇人口达到１２００万ꎮ研究区域为济南市绕城高速以内的城区范围ꎮ１.２㊀数据来源及预处理１.２.１㊀数据来源ＰＯＩ数据是以济南绕城高速圈为主要范围ꎬ通过高德地图的开放平台获取代码进行提取的ꎮ时间截止到２０１９年４月份ꎬ获取数据共１１１８６条㊁１９个类别ꎬ包括生活服务㊁体育休闲服务㊁医疗保健服务㊁休闲体育服务等ꎮ其中ꎬ每一大类下又包含多种小类别ꎮ每条数据包含编码㊁地物名称㊁地址㊁经纬度等属性ꎮ百度地图热力图是百度公司的一款大数据可视化产品ꎬ其基于移动位置服务ＬＢＳ(ＬｏｃａｔｉｏｎＢａｓｅｄＳｅｒｖｉｃｅｓ)平台手机用户的地理位置数据ꎬ通过地理信息空间处理动态地展现不同程度的人群集聚ꎬ实时地描述城市中人群的分布情况ꎬ其直观的人口密度空间表达处理功能可以弥补ＰＯＩ的不足ꎮ热力图数据主要利用移动端对百度地图热力图层进行整点㊁实时㊁分区截取ꎬ截取范围为济南绕城高速圈以内的城区部分ꎮ考虑到节假日期间人流在地理空间上的分布与平时相比会有所差异ꎬ为保证数据的准确性ꎬ以正常工作日和周末数据为样本(２０１９年５月６日㊁２０１９年５月１２日)ꎬ分别截取当天８ʒ００~２３ʒ００的整点百度热力图数据ꎮ１.２.２㊀数据处理(１)ＰＯＩ数据处理将获得的ＰＯＩ数据转换为Ｅｘｃｅｌ格式ꎬ删除重复字段和属性缺失的部分数据ꎬ并对１９类数据进行精细归纳ꎬ最终合并为８大类ꎬ结果见表１ꎮ３８㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀山东建筑大学学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀２０１９年㊀表１㊀功能用地分类表类别具体分类居住用地住宅小区城镇街道附属服务设施公共管理与服务设施用地(后简称公管用地)教育科研用地文化设施用地行政办公用地医疗卫生用地体育用地社会福利用地商业服务设施用地商业用地商务用地其他服务设施用地工业用地公司企业商务住宅物流仓储用地一级物流仓储用地二级物流仓储用地三级物流仓储用地交通附属设施用地交通枢纽用地交通场站用地其他交通设施用地公共设施用地供应设施用地其他公用设施用地绿地与广场公园及景区用地广场用地㊀㊀因为ＰＯＩ数据仅具有空间坐标和相关的属性信息ꎬ所以需借助ＡｒｃＧＩＳ平台进行可视化表达ꎮ将整理后的数据转成矢量文件导入ＡｒｃＧＩＳ１０.３中ꎬ修改空间投影坐标系ꎬ并按照已规划好的范围ꎬ对数据进行再编辑ꎬ删除无效点ꎬ结果如图１所示ꎮ图１㊀ＰＯＩ数据分布图(２)百度热力图数据处理共截取了２０１９年５月６日和５月１２日的７０张百度地图热力图作为分析数据ꎮ根据研究内容ꎬ筛选具有代表性的样本数据ꎮ利用绘图软件进行数据拼接ꎬ文中所涉及的百度地图审图号为ＧＳ(２０１７)２６３８ꎮ２㊀结果与分析２.１㊀ＰＯＩ数据核密度分析带宽核密度估计方法的好坏依赖于带宽ｈ的选择ꎮ运用ＡｒｃＧＩＳ计算济南市ＰＯＩ核密度分布时的默认带宽为１０００ｍꎬ将其与带宽为５００和１５００ｍ的计算结果进行对比ꎬ结果如图２所示ꎮ图２㊀带宽对比图/ｍ㊀㊀通过对比图２可知ꎬｈ２＝１０００ｍ时ꎬ仅周边地区有离散数据点ꎬ中心地区平滑且含有较多细节信息ꎬ核密度分析结果能够重点突出各城市功能区空间特点ꎬ能较好地反映出空间结构的发展规律ꎮ因此ꎬ文中研究以ＡｒｃＧＩＳ软件默认带宽１０００ｍ为最佳宽带ꎬ重点突出各城市功能区的空间特点ꎮ２.２㊀城市功能分区结构基于ＡｒｃＧＩＳ中的Ｊｅｎｋｓ自然断裂法分别将各类ＰＯＩ核密度分析结果按９级标准进行分级显示ꎬ从而挖掘济南市城市功能分区的结构特点ꎮ结果如图３~１０所示ꎮ(１)居住用地核密度分析㊀第５期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀樊文平ꎬ等:基于大数据的济南城市功能分区结构研究㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀３９㊀㊀㊀由图３可以看出ꎬ居住用地在整个范围内分布均匀ꎮ呈现中心地区集中连绵ꎬ周边地区均匀分散并逐步向东部地区迁移的发展趋势ꎮ其中ꎬ主要的最高密度中心位于由泉城广场 趵突泉 大明湖组成的三角辐射范围内ꎮ在离中心区域距离较近的经十路以北㊁山师东路附近也有小片的密集区域ꎮ除此之外ꎬ其余高等密度区域主要位于由二环西高架道路 黄河 二环东路 二环南高架道路组成的多边形区域内ꎮ图３㊀居住用地分布图(２)公共管理与服务设施用地核密度分析由图４可以看出ꎬ公共管理与服务设施用地各聚集区距离较近ꎬ多位于市中区和历城区交界处ꎮ中等密度中心沿经十路或其他城市道路分布ꎬ与高等密度中心的辐射范围相交ꎬ可覆盖大部分黄河以南㊁二环南高架桥以北区域ꎮ总体来看ꎬ其分布呈现多中心的发展趋势ꎮ但由图４也可看出ꎬ周边密度中心距主中心距离较近ꎬ且离散点较少ꎬ大小密度中心都沿主要城市道路分布ꎮ因此ꎬ该用地类型趋向性明显ꎬ聚集度高ꎮ在整体分布上ꎬ呈现出顺应经十路的东西走向并横向贯穿研究区域的趋势ꎬ同时在南北方向以玉函路为轴心ꎬ与横向组成了 Ｔ 形分布的城市空间结构ꎮ(３)商业服务设施用地核密度分析由图５可知ꎬ商业服务设施用地中各聚集区面积中等㊁分布均匀ꎮ极高的密度中心都位于济广高速 二环西高架路 经十路 二环东路构成的四边形范围内ꎬ并以此为边界向四周扩散ꎮ其区域内各核心都偏向于西部地区ꎬ仅在东部地区形成了一个范围小ꎬ等级低的较高的密度中心ꎮ因此ꎬ其整体分布相对集中ꎬ空间结构差异性较大ꎮ但是ꎬ在分布区域内没有绝对的聚集中心ꎬ各高等聚集区均以不同的辐射形式分布于槐荫区 市中区 历下区 历城区 天桥区范围内ꎬ呈现整个中心地区共同发展的趋势ꎮ图４㊀公管用地分布图图５㊀商业服务设施用地分布图(４)工业用地核密度分析由图６可以看出ꎬ工业用地聚集区两两相邻ꎬ形成局部联结趋势ꎮ主要位于金龙大厦 山东省实验中学和山东省文化厅 大明湖站２大区域内ꎬ且多沿铁路㊁经十路或其他主干道路分布ꎮ除此之外ꎬ和其他用地类型相比ꎬ周边区域的中等聚集区面积更大㊁等级更高㊁分布更密ꎬ并逐渐向西南地区㊁黄河以北和东部地区延伸ꎮ研究区域中工业用地主要分布于北园高架桥以南ꎬ二环东路以西ꎬ经十路以北和二环西路以东范围内ꎮ整体来看ꎬ工业用地的发展呈现均匀的多核心发展规律ꎬ并逐渐脱离主城区向东部地区和西南地区发展ꎮ４０㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀山东建筑大学学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀２０１９年㊀图６㊀工业用地分布图(５)物流仓储用地核密度分析由图７可知ꎬ物流仓储用地占总用地面积的比例较小ꎬ密度中心分布不集中ꎬ仅包含３个小面积的高密度点ꎬ其中最明显的密度点位于济南北立交桥ꎮ横向上ꎬ可明显看出沿经十路和小清河分布ꎮ纵向上ꎬ将密度中心的分布以经十路为中线ꎬ划分为南北２部分ꎮ经十路以南区域多靠近京福线和英雄山路ꎻ经十路以北地区多分布在二环西高架路㊁顺河高架路的东西２侧ꎬ形成２条纵向分布的宽带ꎮ因此ꎬ其在空间分布上形成了 两横两纵 ㊁沿河流和城市主干道路分布的趋势ꎮ图７㊀物流仓储用地分布图(６)交通附属设施用地核密度分析因在数据处理中ꎬ删掉了对城市功能辨识度小的公交站等交通用地ꎬ仅留下了重要的交通枢纽㊁场站ꎮ因此ꎬ在核密度分析时ꎬ数据量相对较少ꎬ但针对性强ꎬ由图８可以看出ꎬ仅高密度区就占总数的５０％ꎮ针对这些密度点可从内㊁外两层进行研究ꎮ外层ꎬ呈半圆状ꎬ沿济南绕城高速道路分布ꎻ内层ꎬ多位于济南内部高速道路或者其他城市道路的交叉点及立交桥处ꎬ以中心区域的济南立交桥 济南北立交桥最为突出ꎮ整体来看ꎬ其在区域内分布均匀ꎬ重点突出ꎮ以济广高速㊁经十路为轴心ꎬ形成了双轴㊁横向发展的多核心城市空间结构ꎮ图８㊀交通附属设施用地分布图(７)公共设施用地核密度分析由图９可以看出ꎬ公共设施用地在区域内分布广泛ꎬ以同心多边形方式向四周扩散ꎮ其离散区较少ꎬ多为中等及偏上等级ꎬ主要位于黄河以北的交通枢纽处ꎮ黄河以南地区ꎬ有密度极高的单核中心ꎬ空间显示突出ꎬ周边中等密度区可通过辐射形成集中连片的覆盖网ꎮ整体来看ꎬ公用设施用地主要分布在由济广高速 二环西高架路 二环南高架路 二环东路组成的区域内ꎮ在东部地区的工业南路㊁奥体中心体育场附近也有小片的密集区ꎮ从空间格局的规划来看ꎬ公共设施用地呈现高聚集㊁广辐射ꎬ并逐步向四周发散的趋势ꎬ也就是 大集聚㊁小分散 的格局ꎮ(８)绿地与广场用地核密度分析图１０中ꎬ绿地与广场用地的中心区域聚集度最高㊁面积最大ꎬ主要位于趵突泉附近ꎮ其周边地区密度中心的聚集度都较小ꎬ大多位于风景名胜景点或者公园附近ꎬ且都以同心圆方式分布ꎮ在中心地区ꎬ各同心圆辐射范围相交ꎬ可集中连片显示ꎬ空间显示度较高ꎻ但周边地区ꎬ各密度中心距离较远ꎬ难以形成空间全覆盖ꎮ因此ꎬ根据绿地与广场核密度分析图可以初步判定ꎬ绿地与广场用地的分布呈现中心聚集ꎬ周边离散的空间格局ꎮ㊀第５期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀樊文平ꎬ等:基于大数据的济南城市功能分区结构研究㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀４１㊀图９㊀公共设施用地分布图图１０㊀绿地与广场用地分布图２.３㊀热力图验证分析在热力图分析中将城市用地分为２种情况ꎬ一种有具体的时间要求ꎬ比如居住用地㊁公管㊁商业服务设施用地等ꎮ该用地类型仅在部分时间段会有人流量的高峰期ꎬ因此对数据时段性要求严格ꎻ还有一种无明确时间要求㊁需要综合分析ꎬ如工业用地㊁公共设施用地等ꎬ该用地类型无法根据单一时间段进行判断ꎬ需进行综合分析ꎮ(１)单一热力图分析针对居住用地ꎬ其活动范围内人流具有早出晚归的特点ꎮ但早晨软件的用户访问量少ꎬ热力图显示不明确ꎮ因此ꎬ文章考察了晚上２２ʒ００㊁２３ʒ００的数据(如图１１所示)ꎮ该时段内人流密度主要位于万达广场㊁趵突泉 泉城广场附近ꎬ在山东大学(洪家楼校区)和工业南路也有中等面积的人流聚集区ꎮ整体来看ꎬ人流活动区域位于由小清河和济南市二环道路组成的多边形和工业南路附近ꎬ与核密度分析中得到的结果相呼应ꎮ商业服务设施用地在中午１１ʒ００~１３ʒ００㊁下午１８ʒ００~１９ʒ００具有较强的活力ꎬ因此以１２ʒ００和１８ʒ００的数据作为考察对象(如图１１所示)ꎬ可以发现该段时间内主要的人流聚集区与商业服务设施用地核密度分析结果基本吻合ꎬ主要位于和谐广场㊁嘉华购物广场㊁万达广场㊁山东师范大学(千佛山校区)㊁趵突泉 泉城广场㊁解放桥㊁高新区工业南路及奥体附近ꎬ另外其他的较大型的商业和商务用地附近也有较高人流聚集ꎬ商业服务设施用地对人流的聚集作用显著ꎮ绿地与广场用地的人流高峰期多出现在周末和节假日期间ꎬ因此ꎬ选取５月１２日(周天)上午１０ʒ００和下午１６ʒ００的数据作为考察对象(如图１２所示)ꎮ研究时段内人流量主要集中于趵突泉 泉城广场区域ꎬ同时在山东大学(千佛山校区)㊁南部山区㊁泉城公园㊁英雄山风景区也有中高等的密度覆盖区ꎬ这与功能用地的分布大体一致ꎮ(２)综合热力图分析核密度分析中得到的公共管理与服务设施用地主要位于小清河和济南市二环道路组成的区域中ꎬ并且呈 Ｔ 形分布ꎬ由图１１㊁１２可以看出其在经十路以南的英雄山路附近有中等偏高等级分布范围并呈现向南延伸的趋势ꎬ而此区域却无明显的人流活动的高峰期ꎬ因此该区域的人口发展还有较大潜力ꎮ对于工业用地ꎬ在研究区域的西部㊁东部都有工业区聚集但无对应的人流变化ꎬ与两翼地区初步发展密不可分ꎮ近年来ꎬ为带动周边地区发展ꎬ部分工业外迁ꎬ但两翼地区的经济水平有限ꎬ人口流动还无法达到聚集程度ꎮ物流仓储用地ꎬ多分布在人口流动的高频地区 经十路附近ꎬ周边多是物流中转中心或中高等快递派送点ꎮ交通附属设施用地分为内外２层ꎬ外层靠近济南绕城高速ꎬ人流量少ꎬ人口密度小ꎻ内层靠近济广高速和经十路ꎬ人流量多ꎬ人口密度大ꎮ整体来看ꎬ这２种用地类型都符合城市用地规范ꎮ公用设施用地人流主要分布于济广高速和二环路组成的区域内ꎬ东部工业南路㊁奥体中心体育场附近也有小片的密集区ꎮ核密度分析中得到的公用设施用地覆盖面更广ꎬ几乎涵盖了全部黄河以南的城区范围ꎮ与公管用地范围类似ꎬ其在经十路以南的英雄山路附近也有中等偏高等级的分布范围并呈现向南延伸趋势ꎬ而此处人流活动并无明显高峰ꎬ同样印证了该区域的人口发展潜力有待进一步挖掘ꎮ４２㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀山东建筑大学学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀２０１９年㊀图１１㊀２０１９年５月６日８ʒ００~２３ʒ００热力图图１２㊀２０１９年５月１２日１０ʒ００、１６ʒ００热力图㊀第５期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀樊文平ꎬ等:基于大数据的济南城市功能分区结构研究㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀４３㊀㊀㊀根据上述分析ꎬ综合现有城市规划内容可见ꎬ居住用地布局恰当㊁面积最大㊁分布最广ꎬ在今后可逐渐脱离主城区ꎬ朝向两侧㊁多核心发展ꎬ减轻中心城区的压力ꎮ物流仓储用地分布合理ꎬ多位于城市外圈或边缘地带ꎮ今后可加快主城区物流中心的发展ꎬ同时将各级仓库用地向城市边缘及郊区地带转移ꎮ济南市东部及西部地区的工业用地㊁南部地区的公共管理与服务设施用地和公共设施用地人流聚集作用有待增强ꎬ三者分布区域相似ꎬ在发展上可形成优势互补挖掘更多人口潜力ꎮ商业服务设施用地聚集人流作用明显ꎬ今后的城市规划中ꎬ商业用地的范围可进一步扩展ꎬ以充分发挥人口快速流动带来的经济效益优势ꎮ交通附属设施用地分布合理ꎬ按道路分布分为了内外两层ꎬ在城区建设中可适量增加绕城高速圈的附属交通设施ꎬ增加用地范围ꎮ绿地与广场用地在中心城区的分布符合人口流动规律ꎬ但在经十路以南的山区人流量较少ꎬ可适量增加景区的基础配套服务设施ꎬ吸引更多旅客ꎬ使功能用地得到充分应用ꎮ３㊀结论基于济南市中心城区的ＰＯＩ数据和百度热力图数据ꎬ利用ＧＩＳ核密度分析方法对城市空间功能分区结构进行研究ꎬ结果表明:(１)济南市居住用地㊁物流仓储用地㊁交通附属设施用地㊁绿地与广场用地分布合理ꎻ工业用地在西部和东部地区人流集聚程度较低ꎻ公管用地和公共设施用地在南部地区的人口发展潜力较大ꎻ商业用地聚集人流作用明显ꎮ(２)总体上看ꎬ多数功能用地的分布仍处于发展阶段ꎬ在中心城区呈现高聚集㊁分布广的形式ꎬ在两翼地区呈现多离散㊁少覆盖的形式ꎮ整体来讲ꎬ各城市功能用地都开始朝向多核心㊁少聚集㊁覆盖广的方向发展ꎬ这有助于减轻中心城区的压力ꎮ基于ＰＯＩ和地图热力图等大数据的城市功能分区研究为城市空间研究提供了新的视角ꎬ有助于对城市空间结构进行重新梳理ꎬ并针对城市用地的现有情况提出导向性建议ꎮ后续可以继续补充其他大数据形式(如手机信令等)进行综合定量比较研究ꎬ详细挖掘城市空间功能布局信息ꎮ参考文献:[１]㊀王玉波ꎬ雷国平ꎬ唐莹ꎬ等.统筹黑龙江省土地利用分区与战略对策研究[Ｊ].地理与地理信息科学ꎬ２００８ꎬ２４２(２):６１－６５. 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