当前，人们对生活品质的追求越来越高，对于教育、医疗、交通、购物等公共设施服务的要求也越来越高。国家《“十四五”公共服务规划》的出台，让我们看到了国家对公共服务发展的新举措[1]。公共服务设施是保障居民生活品质的重要载体，也是实现城乡资源均衡配置的重要落脚点，在当前国土空间规划的热潮下，公共服务设施的合理配置成为了学者们的研究热点。

国外对公共服务设施的研究较国内要早，主要集中于公园设施服务、公共医疗卫生服务和老人福利设施等保障性设施研究方面[2-3]，更偏向于对公共服务设施的空间分布和国家政策的研究。国内对于公共服务设施的研究集中在2004—2016年，但到2016年之后，研究热度有所下降。研究内容集中于城市公共设施的空间演变与格局分析[4-6]、供给关系分析[7-8]、可达性情况[9-10]和影响因素分析[11]等方面，研究区域主要集中在国内经济比较发达的城市，缺少对西南地区的县域研究。

随着乡村振兴战略的提出，县域发展迎来重要契机，《国务院关于进一步促进贵州经济社会又好又快发展的若干意见》提出，要推动贵州经济快速发展。“十四五”时期是贵州省全面建成小康社会奋斗目标、推进新型城镇化建设的关键时期，黔西市作为毕节市的东大门，是贵州省中大型城市发展带动战略的重点城市，也是贵阳城市带的卫星城和贵阳1小时经济圈的重要节点城市[12]，加上北部的百里杜鹃旅游业的发展，黔西市公共设施服务需求巨大。本文以贵州省黔西市医疗保健、科教文化、体育休闲、交通设施、商业生活、休憩风景名胜等6类服务设施的POI数据为研究对象，运用GIS空间分析方法，探究黔西市公共服务设施的空间分布特征、空间聚集强度、聚集规模和分布方向，为贵州省县域公共服务设施的空间布局优化和配置提供科学合理的现实依据。

1、研究区概况

黔西市是贵州省的县级市，县域总面积2 380.5 km2。由毕节市代管，地理位置介于东经105°47′～106°26′，北纬26°45′～27°21′之间，位于乌蒙高原东部、乌江中游、鸭池河北岸，距省会贵阳市68 km，距毕节市政府所在地七星关区77 km[13]。地貌属中低山丘陵类型,全县山地面积占15.38%,丘陵占77.61%,黔西境内最高点海拔为1 679.3 m,最低点海拔为760 m，平均海拔1 250 m。截至2022年7月，黔西市有辖15个镇、10个民族乡、5个街道办事处，市人民政府驻莲城街道迎宾路168号。截止2022年末，黔西市常住人口有69.35万人。

2、数据来源与方法

2.1数据来源与处理

黔西市的公共服务设施数据来自2023年的高德POI数据，行政区划数据和交通数据来自于黔西市第三次国土调查数据库。根据数据获取情况和黔西市自身特性进行分类整理，选取医疗保健、科教文化、交通设施、商业生活、体育休闲以及休憩风景名胜等6类公共服务设施POI数据进行研究。对这6类服务设施数据进行筛选、整理和纠偏等，最后提取得到黔西市范围内2023年的公共服务设施POI数据共16 628条（表1），其中科教文化服务546条，交通设施服务962条，体育休闲服务520条，休憩风景名胜96条，商业生活服务10 635条，医疗保健服务567条。

表1 POI数据具体分类情况

2.2研究方法

2.2.1核密度估算法

核密度估计法是一种非常重要的分析和可视化方法，在地理信息系统、环境监测、城市规划等领域有着广泛的应用。它是一种通过计算点要素和线要素在指定范围内的单位密度，直观地展示离散测量值在特定区域内的分布情况的方法[1]，能够帮助我们了解测量值在某一区域内的集中程度、分布趋势以及变化规律。通过对单位密度的计算和可视化，我们可以更好地理解数据分布的特征和规律，从而做出更加科学和准确的决策。本研究主要用于计算黔西市6类公共服务设施的分布情况。公式为：

式中，f(x)是在x处估计的概率密度函数，n是样本大小（文中POI点的总数），K(x)是核函数，h是平滑参数且大于零，x-xi为核心点上任意一点的估计值。

2.2.2标准差椭圆

标准差椭圆可以揭示要素在空间中的离散趋势，揭示扩散的方向，以及确定分布的中心位置[14]。该方法用于定量描述黔西市6类公共服务设施要素的空间分布方向和空间形态。公式为公式中SDEX和SDEY是计算出来的椭圆的圆心，xi和yi是每个要素的空间坐标，X和Y是算数平均中心其中，ix和yi是平均中心和xy坐标的差值。其中σx和σy是x轴和y轴的标准差。

2.2.3多距离空间聚类分析

多距离空间聚类分析也叫Ripley's K函数[15]，能够研究不同尺度下点要素的空间格局，即按照一定半径的搜索范围统计点状地物的空间聚集性，精度比较可靠。本文主要用来探讨黔西市县域内不同尺度下公共服务设施的空间集聚程度。

3、结果分析

3.1公共服务设施整体分布特征

3.1.1公共服务设施空间分布概况

经过对黔西市16 628条公共服务设施POI数据进行分类整理得到图1。由图可知黔西市公共服务设施呈明显的聚集状态，整体呈现出“中心密集、四周稀疏”的分布特点，但多集中于黔西市城区中心的水西街道、杜鹃街道、莲城街道和文峰街道的交界处，集中区域在县城范围内，其余乡镇也有分布，但空间上整体分布不均匀。

图1黔西市公共服务设施图

3.1.2公共服务设施数量分布概况

数量上，使用Arc GIS 10.8软件，通过自然断点法对6类公共服务设施的POI数据进行分级，得到图2。通过深入分析和比较，发现6类设施的数量、集聚中心的分布位置和范围存在差异。这些差异表明，6类设施的分布特征和数量各不相同。显而易见，商业生活服务设施总数量最多，主要集中分布在县城中心，因此县城中心位置的商业生活服务数量最多。其次是重新镇、钟山镇和金碧镇，数量最少的为花溪彝族苗族乡。交通服务设施数量分布主要集中在莲城街道、杜鹃街道、文峰街道，该区域为黔西市的城区，交通设施比较成熟，人口分布较为集中，金碧镇、洪水镇、甘棠镇、谷里镇以及绿化彝族白苗乡由于紧靠县城中心，县城经济发展带动临近乡镇的发展，使得交通较为便利，因此在数量分布上较其他乡镇多一些。受政策引导和人口分布影响，黔西市的交通服务设施在数量上几乎只集中在了县城及县城周边的几个乡镇，其余乡镇的交通设施数量几乎为零。医疗保健服务数量上以黔西市县城中心为主，除城区外，黔西市东部医疗保健服务较其它区域发展较好。科技文化服务除城区较为集中外，其余乡镇空间上数量分布较为均匀，但我们也能发现，黔西市靠近城区的东南面科教文化服务数量相对较少，服务能力相对较弱，这是由于靠近县城，大家对科教文化服务的追求有所上升，更倾向于满足县城里的服务质量。体育休闲服务空间上数量分布较为均匀，除莲城街道和文峰街道外，黔西市南部数量上相对较多，说明黔西市除县城城区外，体育休闲南部发展较好。黔西市的休憩风景名胜数量在空间分布上显得非常不均匀，且数量较多地分布在金坡苗族彝族满族乡，这是由于该乡镇分布有著名的百里杜鹃风景区，因此在休憩风景的数量分布上，该乡镇占得了一定优势。

3.2公共服务设施空间布局分析

3.2.1公共服务设施的空间分布特征

利用Arc GIS 10.8软件进行核密度分析，能够得到黔西市6类公共服务设施POI的核密度分布图，如图3。从图中可以看出黔西市各类公共服务设施均形成明显的集聚核。休憩风景名胜服务设施在县域中部和北部形成两处集聚核，其余各类服务设施在空间上的分布特征几乎一致，都在县域中部形成集聚核，且都以县城中心为集聚中心，但这6类服务设施的空间服务强度各不相同。

黔西市6类公共服务设施除休憩风景名胜服务外，其余5类公共服务设施的集聚程度相近，布局模式基本一致，主要集聚在黔西市的莲城街道、水西街道、文峰街道和杜鹃街道交界处，几乎都是向黔西市政府驻地位置集聚，主要与人口集聚、历史发展惯性和政府规划引导等因素有关。交通服务设施在黔西市城区中心形成一处明显的集聚核，除此在金碧镇也有一处服务强度较低的集聚核，该设施受政策导向和人口分布因素影响较大，其服务强度与医疗保健服务强度相近。商业生活服务设施的核密度强度是最大的，向中心城区集聚，集聚范围最广的是莲城街道，这是由于该区域发展历史较久，基础服务设施较为齐全，商业服务设施较为集中，人口分布也较为集中，人流量大。体育休闲服务与科教文化服务核密度强度值差别不大，但科教文化服务范围主要向水西街道和杜鹃街道扩展，这是由于水西街道的教育历史较久，随着城镇化的发展扩大，黔西主城区的发展开始向杜鹃街道方向发展。休憩风景名胜是黔西市核密度强度最低的一类，集聚核主要位于黔西市的中部城区和金坡苗族彝族满族乡，这是由于黔西市的城区公园、广场较多，而世界著名的中国百里杜鹃风景名胜区位于黔西市北面的金坡苗族彝族满族乡，因此休憩风景服务在黔西市中心和黔西市北部形成了两处集聚核。

图2黔西市公共设施服务数量分布图

图3黔西市公共服务设施核密度分布图

3.2.2公共服务设施的空间聚集尺度与规模

通过使用Arc GIS 10.8软件，得到了黔西市各类公共服务设施的Ripley's K函数分析图（图4）。在99%的置信度下，我们分析了6类公共服务设施的结果。从中可以看出，黔西市6类公共服务设施均呈现集聚模式，但集聚规模和强度存在明显的差异性。黔西市6类公共服务设施的观测值均比预期值大，各类服务设施的观测值与期望值的差值都是先增后减，但其差异较为明显，如表2，依次为商业生活服务（14 498.71）>医疗保健服务（14 199.63）>科教文化服务（9 788.60）>交通设施服务（8 393.39）>休憩风景名胜（7 420.50）>体育休闲服务（6179.52）。集聚空间尺度上依次为交通设施服务（5 277.32）>商业生活服务（4 560.46）>科教文化服务（4 412.57）>体育休闲服务（3 120.79）>医疗保健服务（3 023.17）>休憩风景名胜（2680.16）。

整体上，商业生活服务集聚强度最大，医疗保健服务仅次于商业生活服务强度，两者受城市发展历史因素和人口分布的影响较大，大量商业街、医院几乎都集聚在黔西市的城区特定范围内，黔西市城区经济发展较好，使得人口和经济都向黔西市城区中心集中；科教文化服务受城市发展因素和人口经济影响，主要也集中在城区中心，但其服务相对商业和医院来说较广，因此其集聚强度相对比商业生活、医疗保健低；从集聚空间尺度上分析，交通设施服务的集聚规模比其他设施要大，这与政府的规划和政策引导是密切相关的，交通服务设施的建设一般都会选在人口较多、人流量比较大的地方，这样能够为更多出行的人提供便利，因此容易出现空间集聚现象；休憩风景名胜由于城区公园和百里杜鹃景点占地面积较大，其服务范围较大，因此其集聚规模相对较小，但由于城区公园和百里杜鹃景点分别在黔西市的城区中心和北部，其距离相对较远，在空间上形成两处聚集核，因此其集聚程度被分散，集聚程度较低。

图4黔西市6类公共服务设施Ripley’s K函数分析图

表2黔西市6类公共服务设施Ripley’s K函数表

3.3.3公共服务设施的分布方向

通过Arc GIS 10.8软件进行标准差椭圆分析，得到了黔西市6类公共服务设施空间分布方向图，如图7。由图可知，黔西市6类公共服务设施的集聚中心相同，多是沿东西方向扩展延伸。经过分析，黔西市科教文化服务、商业生活服务、体育休闲服务和医疗保健服务的椭圆扁率较大，其空间分布方向呈东西方向分布，休憩风景名胜有呈南北方向分布趋势，黔西市的公园广场和风景名胜等休憩观景服务主要集中在黔西市中部和北部，其分布方向与其集聚核的发展方向一致，交通服务设施受政府规划和人口密度等因素影响空间分布方向不够明显。由于黔西市休憩风景涉及中部城区和北部百里杜鹃风景区，分布范围最广，其服务发展方向的椭圆最大，而交通设施服务主要集中在人口分布较多、人流量较多的地方，其交通设施服务分布范围最小，因此其椭圆面积最小。

图5黔西市公共服务设施空间分布方向图

4、结论与展望

4.1结论

在城乡经济快速发展和乡村振兴的大背景下，优化公共服务的配置、满足多样的需求，是提高城市化质量和实现城乡居民公共服务均等化的关键措施。POI数据在城乡规划研究中有广泛的应用，它能够有效地揭示公共服务设施在地理空间上的布局情况。本研究运用Arc GIS 10.8软件平台，基于核密度估算法、标准差椭圆和多距离聚类分析方法，分析了贵州省黔西市公共服务设施的空间分布特征、空间集聚强度和集聚规模，展示了黔西市公共服务设施的空间分布格局和发展趋势。该方法较为成熟，具有说服力，研究区域主要以西南地区的喀斯特地貌下的县域为研究区域，与以往研究区域的类型不用，通过县域下公共服务设施的空间布局研究，能够更好地了解贵州当下县域公共服务设施发展的状况，为黔西市的公共服务设施发展和规划提供依据。根据分析结果得出以下结论：

1）黔西市各类公共服务设施的分布呈现出空间聚集特征。整体来看，各公共服务设施的分布主要以黔西市城区为中心，向城区集聚，在城区中心形成集聚核，这是由于受政策引导、人口分布和历史惯性发展的因素影响，但由于黔西市北部有著名的百里杜鹃风景区，导致休憩风景名胜形成黔西中部和北部两处集聚核；

2）不同类型的公共服务设施在聚集规模和强度上均有不同。在集聚强度上，从大到小依次为：商业生活服务>医疗保健服务>科教文化服务>交通设施服务>休憩风景名胜>体育休闲服务。这是受黔西历史发展和人口集中程度影响，大量商业街、医院几乎都集聚在黔西市的城区特定范围内，使得商业生活服务和医疗保健的集聚强度大于其他设施服务。在集聚空间尺度上依次为：交通设施服务>商业生活服务>科教文化服务>体育休闲服务>医疗保健服务>休憩风景名胜。受政府规划和政策引导，交通服务设施一般都选在人口较多、人流量比较大的地方，因此容易出现空间集聚现象，这使得交通设施服务的集聚规模比其他设施都要大，而休憩风景名胜由于其服务范围较大，使得其集聚规模相对较小，且由于城区公园和百里杜鹃景点分别在黔西市的城区中心和北部，其距离相对较远，因此其集聚程度被分散，集聚程度较低；

3）黔西市休憩风景名胜受北部的百里杜鹃风景区影响，其服务范围向南北方向扩展，交通服务设施受政府规划和人口分布因素影响不太明确，其余各类公共服务设施沿东西方向扩展。

4.2展望

为进一步优化黔西市公共服务设施空间格局，提升公共服务设施资源配置质量和公平，应加强黔西市其他乡镇的各类公共服务设施，合理公共服务设施的空间建设，保障黔西市各乡镇的公共设施资源，更好地推动贵州建设高质量发展。由于本研究仅是通过高德获取得到的POI数据，数据准确性仍需验证，其次在对于贵州省这种比较特殊的喀斯特地区的公共服务设施，以及国土空间规划下的未来县域公共服务设施研究方法都有待进一步探索。

参考文献:

[1]刘洋,白洁.基于GIS分析的城市公共服务设施空间布局研究[J].中外建筑,2022(12):78-84.

[2]高军波,周春山.西方国家城市公共服务设施供给理论及研究进展[J].世界地理研究,2009,18(4):81-90.

[4]胡苏,刘传林,张士磊,等.基于GIS的布局优化与分析——以宿迁市主城区小学为例[J].2021(11):8-12.

[5]周小平.GIS支持下的城市医院空间布局优化研究——以天门市为例[D].成都:西南交通大学,2008(7).

[6]刘传奇,向杨昕,丰燕.基于POI数据的中小城市多类型商业空间分布研究——以荆州市中心城区为例[J].商业经济,2022(5).

[7]马文.基于空间可达性的城市公共体育设施选址优化研究[D].兰州:兰州理工大学,2021.

[8]胡精超,王莉.基于GIS的城市公共体育服务设施选址优化研究[J].哈尔滨体育学院学报,2013,31(4):10-15.

[9]张志会,陈前利,程冬月,等.基于GIS空间分析的公共服务设施空间布局特征研究——以乌鲁木齐市为例[J].计算机与数字工程,2021,49(8):1604-1608+1655.

[10]陈建国,周素红,柳林,等.交通拥堵对急救医疗服务时空可达性的影响——以广州市为例[J].地理科学进展,2016,35(4):431-439.

[11]刘俊,彭聪,于书逸,等.成都市酒店时空分布及其影响因素研究[J].地域研究与开发,2022,41(6):55-61.

文章来源:赵妮平,胡斌.基于GIS分析的黔西市公共服务设施空间布局研究[J].重庆建筑,2024,23(08):12-17.