基于大数据的生活圈范围与服务设施空间匹配研究

       生活圈是指居住于具有地理和社会连贯性的聚落中的人群、有关日常生产生活的各种活动的面分布，它涵盖了居民必要性活动的空间范围[1]，本质上是基于个体的出行活动频率和范围汇总而来的功能地域。近年来，随着国内外人本主义思潮的兴起，城市空间研究的目的由以往重视生产的经济目标转向重视生活质量的社会目标[2]，城市空间的研究热点由物质、经济空间走向生活空间[3]，生活圈成为城市空间研究中的重要领域，生活圈规划成为城市规划的新热点与重点。

       生活圈建设也已成为新时代国土空间规划的重要内容之一。2019年，《中共中央国务院关于建立国土空间规划体系并监督实施的若干意见》提出，要着力完善交通基础设施和公共服务设施，促进基本公共服务均等化，打造宜居、宜业、宜游、宜学、宜养的社区生活圈，实现高品质生活、建设美好家园；同年8月30日，第四期“UP论坛”在自然资源部举办，论坛以“构建以人民为中心的社区生活圈”为主题。这一系列的政策理念都在强调国土空间规划应实现由“速度型”城市建设转向“质量型”城市建设，重视生活圈建设。2020年8月自然资源部公布的《市级国土空间总体规划编制指南》(试行)指出，要完善城乡基础设施和公共服务设施网络体系，改善可达性，构建不同层次和类型、功能复合、安全韧性的城乡生活圈。城乡生活圈可分为都市生活圈、城镇生活圈、社区生活圈等。

       随着生活圈理论和实践探索的不断深入，一些研究开始从服务设施与生活圈的匹配关系视角探讨生活圈规划对策。目前，该领域主要有服务设施供给与生活圈内居民需求、生活圈社会经济属性、生活圈范围的匹配关系3类研究。前2类研究普遍采用小样本调查数据以表征生活圈特征，形成了直接指导生活圈规划建设的研究方法。服务设施与生活圈内居民需求匹配关系视角下，一些学者基于居民需求和服务设施的齐全度、完善度之间的匹配关系进行研究，提出了针对供需指标不匹配区域的服务设施优化空间策略[4-5]；也有学者从时空间维度出发提出区域服务设施优化的时空间策略[6]。服务设施与生活圈社会经济属性匹配关系视角下，一些学者基于服务设施的供给量与居住人口数量的匹配关系，提出生活圈服务设施优化建议[7-8]；也有学者基于生活圈可步行性与小区各项社会经济指标的匹配关系，提出生活圈的社会公平优化策略[9]。比起前2个视角的研究，服务设施供给与生活圈范围的匹配关系研究很少，已有研究缺少直接指导生活圈规划建设的研究方法。如刘嫱[10]尽管基于POI数据和手机信令数据回归分析了不同圈层生活圈空间范围与各类设施之间的相关关系，但未对二者的匹配关系在空间布局上进行探讨。

       本文拟弥补以上不足。以北京为例，结合手机信令数据和POI(point of interest)数据2类大数据，基于居民生活圈空间范围和服务设施可达性水平的测度，重点研究二者的空间匹配关系。这将进一步完善生活圈理论研究，为生活圈空间规划提供直接决策依据。

      

       图1 研究区域

       Fig.1 The study area

      

       1 生活圈与服务设施空间匹配测定方法

       1.1 案例区域

       案例分析范围是北京主要的城市区域(图1)，介于以往的北京市市域范围和中心城区范围之间。《北京市城市总体规划(2016-2035)》将北京市分为4大功能区，分别为首都功能核心区、城市功能拓展区、城市发展新区和生态涵养发展区。本文的研究范围包括首都功能核心区、城市功能拓展区、城市发展新区及生态涵养发展区中门头沟区的建成区，具体包括北京中心城区和昌平、顺义、通州、亦庄、大兴、房山、门头沟7区的居住网格。另外，在下文的分区比较研究中，郊区新城的范围包括各郊区新城主要街道及其周边一定范围内的区域(即各新城主要街道以生活圈半径均值向外做缓冲区所包括的1km×1km居住网格)。

       1.2 数据来源

       本文采用的数据主要包括手机信令数据和POI数据，前者用于生活圈范围的识别与测度，后者用于服务设施可达性水平的评价。研究所用的手机信令数据来自某运营商，数据时期为2018年6月某周共计3d，数据记录的时间间隔为30min，空间精度为1km×1km的网格，数据包含驻留信息和OD(origin-destination)信息。其中，OD数据中的出行目的有通勤出行、生活出行、其他出行3类。类别划分方式为：基于手机信令日夜间驻留数据识别稳定居住地和稳定就业地，稳定居住地和稳定就业地之间的出行作为通勤出行，稳定居住地与其他地点之间的出行作为生活出行，其他地点之间的出行作为其他出行。本文基于按照空间属性汇总后的生活出行类OD数据，共计22962996条生活出行链记录。经过数据清洗所使用的手机信令OD数据的具体信息见表1。