基于地理國情數(shù)據(jù)的農(nóng)村公路交通網(wǎng)絡(luò)評價分析
——以彰武縣為例

周小迦

（遼寧省測繪產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗站，遼寧 沈陽 110034）

0.引言

交通運輸是國民經(jīng)濟重要的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，交通網(wǎng)絡(luò)始終與經(jīng)濟空間結(jié)構(gòu)緊密相連，是區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展和空間擴展的主要力量[1]。基于地理國情數(shù)據(jù)構(gòu)建交通網(wǎng)絡(luò)評價分析相關(guān)指數(shù)，不僅可對地理條件進行全面統(tǒng)計分析，而且具有重要的理論價值，能夠進一步確定我國不同區(qū)域的交通服務(wù)水平，對促進區(qū)域經(jīng)濟協(xié)調(diào)以及城鎮(zhèn)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。

目前，國內(nèi)外學者對于交通網(wǎng)絡(luò)的研究與關(guān)注度大多為國省道等干線公路網(wǎng)，以及對城市交通網(wǎng)絡(luò)研究，而對于農(nóng)村公路的研究較為薄弱[2-4]。本文從鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略、精準扶貧政策的角度出發(fā)，對區(qū)域農(nóng)村公路進行細化分析，建立農(nóng)村公路交通網(wǎng)絡(luò)通達率、鋪裝率、連通率、通暢率等相關(guān)評價指標體系，并采用熵值法來確定指標體系中各個指標的權(quán)重，并計算各個評價指數(shù)，反映城鎮(zhèn)農(nóng)村公路現(xiàn)狀。

1.研究區(qū)與數(shù)據(jù)源

1.1 研究區(qū)概況

彰武縣隸屬于遼寧省阜新市，地處遼寧省西北部，科爾沁沙地南部，東連康平、法庫兩縣，南接新民市，西隔繞陽河與阜新蒙古族自治縣相鄰，北依內(nèi)蒙古自治區(qū)通遼市的庫倫旗和科爾沁左翼后旗，全境呈楓葉形，東西長87.5公里，南北寬79公里，總面積3641平方公里。

彰武縣交通方式以公路交通為主。截至2017年7月，彰武縣公路總里程2751.24公里。其中三條國道，分別為京沈線、丹霍線和開奈線；省道為柏哈線和法盤縣兩條；縣道6條，為大韓線、彰梁線、兩兵線、建堿線、中高線和彰哈線；鄉(xiāng)道76條，村道585條，構(gòu)成了一個四通八達的公路交通網(wǎng)絡(luò)。

1.2 數(shù)據(jù)源

數(shù)據(jù)源包括基礎(chǔ)性地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)的地理國情要素成果、遼寧省交通廳農(nóng)村公路基礎(chǔ)數(shù)據(jù)以及其他專題補充數(shù)據(jù)。利用以上數(shù)據(jù)進行交通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫建庫，分為路網(wǎng)數(shù)據(jù)庫和專題數(shù)據(jù)庫兩個子庫。其中，路網(wǎng)數(shù)據(jù)庫要素包括存儲鄉(xiāng)道道路編碼等的空間屬性數(shù)據(jù)，包括從地理國情要素中LRDL與LVLL要素類中提取的相關(guān)農(nóng)村公路數(shù)據(jù)，以矢量形式存儲。專題數(shù)據(jù)庫主要包括從地理國情要素BUCP、BOUP7與補充數(shù)據(jù)中提取的居民點（鎮(zhèn)政府、行政村、自然村）、BOUA5與BOUA6行政區(qū)劃數(shù)據(jù)（縣級境界、鄉(xiāng)級境界）和其他包括區(qū)域人口數(shù)在內(nèi)統(tǒng)計專題數(shù)據(jù)四個要素數(shù)據(jù)集，其中要素以矢量形式存儲。

2.評價指標體系構(gòu)建

要進行農(nóng)村公路交通網(wǎng)絡(luò)評價分析，首先就需要有一些能夠科學、全面地描述交通網(wǎng)絡(luò)的根據(jù)，這就是交通網(wǎng)絡(luò)評價的指標體系。評價指標體系的構(gòu)建，在整個評價過程中起著至關(guān)重要的作用。指標體系構(gòu)建應遵循科學性、層次性、適用性以及定量與定性相結(jié)合等原則[5]。本文根據(jù)地理國情數(shù)據(jù)采集范圍，對相關(guān)的農(nóng)村公路交通指標進行分析和篩選，并對原有屬性進行調(diào)整和補充，構(gòu)建出基于地理國情數(shù)據(jù)的農(nóng)村公路交通網(wǎng)絡(luò)評價指標體系（如圖1所示）：

2.1 評價指標內(nèi)容

通達率是指在農(nóng)村公路的500米緩沖區(qū)范圍內(nèi)行政村（自然村）之間相互連通數(shù)量與行政村（自然村）總數(shù)的比值。通過行政村通達率和自然村通達率兩個方面來描述交通網(wǎng)絡(luò)連通的效率，反映農(nóng)村道路的連通性以及交通網(wǎng)絡(luò)的通達程度。鋪裝率為指鋪筑瀝青或水泥路面的農(nóng)村道路長度與區(qū)域農(nóng)村道路總長度的比值。連通率為相鄰的行政村（自然村）之間有連通的農(nóng)村公路數(shù)量與區(qū)域內(nèi)應有農(nóng)村公路的數(shù)量的比值。通暢率為指連接兩個相鄰行政村（自然村）之間的連通農(nóng)村公路的鋪裝路面長度與區(qū)域內(nèi)農(nóng)村道路總長度的比值。通達率、鋪裝率、連通率、通暢率值越大，則表明該行政村（自然村）的農(nóng)村公路交通網(wǎng)絡(luò)發(fā)達程度越高，人們出行的條件越便利。

2.2 評價模型的建立

本文采用熵值法來計算出農(nóng)村公路區(qū)域交通網(wǎng)絡(luò)指標體系中各個指標的權(quán)重，熵值法可以用于評價多種不確定的指標體系，從而進行客觀、全面綜合評價，在區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展和公路網(wǎng)的橫向比較方面的適用性很高。因此可以利用熵值法這一特點，開展農(nóng)村公路交通網(wǎng)絡(luò)區(qū)域經(jīng)濟適應性評價研究[6]。具體計算過程如下：

2.2.1 標準化

假設(shè)有m個樣本量，有n個指標，建立相應的指標評價模型，可以得到指標評價過程的初始矩陣為：

首先，應對指標體系中的各個指標無量綱化處理。在對每個指標xij在進行無量綱化處理后，應為統(tǒng)一單位的[0,1]區(qū)間內(nèi)的數(shù)值。其中，正向指標與逆向指標的計算方法，可運用如下數(shù)學表達式展示：

其中：xij是系統(tǒng)中第i個樣本的第j個指標計算結(jié)果值，（i=1,2,3...,m；j=1,2,3...,n）；是對 xij進行無量綱化處理后的標準化值。

2.2.2 指標權(quán)重的計算

其中：yij是系統(tǒng)中第i個樣本的第j項指標進行無量綱化處理后得到的標準化值與系統(tǒng)樣本中該樣本的總量的比值。

2.2.3 熵值ej和價值系數(shù)dj的計算

其中：ej是系統(tǒng)中的第j個指標xj的信息熵。k為常數(shù)，它與樣本量m有關(guān)，關(guān)系式為：

dj為信息熵價值系數(shù)，它可以作為指標體系中的各個指標之間的評價標準。其中，價值系數(shù)與差異系數(shù)成反比，ej越大，dj越就小。反之，dj則越大，其對應的評價指標的重要程度越高。

2.2.4 指標權(quán)重wj計算

2.2.5 樣本評價最終值計算

其中，F(xiàn)ij為系統(tǒng)中的第i樣本第j項指標所計算出的最終結(jié)果值。Fi為系統(tǒng)中樣本xi的最終評價結(jié)果的得分。其在樣本中的重要程度與樣本的得分成正比例關(guān)系。

2.3 指數(shù)分級評估

利用評價模型，對得到指數(shù)評價結(jié)果進行分析。如果計算所得的結(jié)果樣本量較多時，則不能直觀看出數(shù)據(jù)結(jié)果，利用定量方法無法全面地進行評價?；诖?，對結(jié)果進行定性的分析，將指標計算幾個進行分級評估，能夠使評價更加合理。本文選用自然間斷點分級法，根據(jù)指數(shù)計算結(jié)果客觀的定義數(shù)據(jù)本身的轉(zhuǎn)折點或自然特征點，運用ArcGIS來對其進行分級評，最終將指數(shù)計算結(jié)果分為五個等級：高、較高、一般、較低和低，并對評價結(jié)果進行可視化展示，突出各區(qū)域交通發(fā)展現(xiàn)狀。

3.交通網(wǎng)絡(luò)評價分析

3.1 通達率分析

根據(jù)彰武縣的居民點位信息，運用ArcGIS的緩沖區(qū)分析功能，計算出行政村、自然村通達率，計算結(jié)果以及通達率指數(shù)（如表1所示）。行政村通達率指標權(quán)重系數(shù)為0.3717；自然村通達率為0.6283。

表1 彰武縣通達率及通達率指數(shù)計算結(jié)果

通過表1得出的指標結(jié)果，運用指數(shù)評估分級方法，將其分為五個等級，并運用GIS可視化技術(shù)對結(jié)果進行展示（如圖2所示）：

圖2 彰武縣農(nóng)村公路通達率水平圖

根據(jù)農(nóng)村公路通達率指數(shù)的各指標計算結(jié)果以及指數(shù)分級圖由圖2可以看出，通達率較高的鄉(xiāng)鎮(zhèn)有西六家子鄉(xiāng)、二道河子鄉(xiāng)、兩家子鎮(zhèn)、豐田鄉(xiāng)等，這些鄉(xiāng)鎮(zhèn)的行政村之間以及自然村之間的交通連通率較高，自然村之間的連通率均在93%以上。通達率指數(shù)較低的鄉(xiāng)鎮(zhèn)有興隆堡鎮(zhèn)和大冷鎮(zhèn)，自然村的連通率未達到80%，而平安鎮(zhèn)的行政村之間連通率只有75%，總體交通效率排名靠后。

3.2 鋪裝率分析

根據(jù)彰武縣現(xiàn)有的鄉(xiāng)、村道路面鋪裝情況，計算鋪裝率，并根據(jù)計算出的權(quán)重系數(shù)計算鋪裝率指數(shù)（如表2所示）。鄉(xiāng)道鋪裝率權(quán)重系數(shù)為0.0926；村道鋪裝率為0.9074。

表2 彰武縣鋪裝率及鋪裝率指數(shù)計算結(jié)果

通過表2得出的指標結(jié)果，運用指數(shù)評估分級方法，將其分為五個等級，并運用GIS可視化技術(shù)對結(jié)果進行展示（如圖3所示）：

圖3 彰武縣農(nóng)村公路鋪裝率水平圖

通過表2可知，彰武縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)鄉(xiāng)道的鋪裝率總體較高，有10個鄉(xiāng)鎮(zhèn)均達到90%以上，其中后新秋鎮(zhèn)鄉(xiāng)道鋪裝率達到100%；而村道鋪裝率總體水平較低，大多為砂石路面，其中西六家子村道鋪裝率僅為7.69%。其中，興隆堡鎮(zhèn)、雙廟鎮(zhèn)和大四家子鎮(zhèn)等農(nóng)村公路鋪裝率指數(shù)較高，而相對較低的為西六家子鄉(xiāng)、大德鄉(xiāng)和馮家鎮(zhèn)等。針對這些鋪裝率較低的鄉(xiāng)鎮(zhèn)，政府及交通部門應對路面情況進行瀝青或水泥的鋪裝，以方便人們的出行。

3.3 連通率分析

根據(jù)彰武縣現(xiàn)有農(nóng)村公路情況，統(tǒng)計行政村、自然村之間連通公路情況，指標計算結(jié)果與指數(shù)結(jié)果（如表3所示）。行政村連通率權(quán)重系數(shù)為0.4343；自然村連通率為0.5657。

表3 彰武縣連通率及連通率指數(shù)計算結(jié)果

通過表3得出的指標結(jié)果，運用指數(shù)評估分級方法，將其分為五個等級，并運用GIS可視化技術(shù)對結(jié)果進行展示（如圖4所示）：

圖4 彰武縣農(nóng)村公路連通率水平圖

通過彰武縣農(nóng)村公路數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，現(xiàn)有路網(wǎng)的凈里程數(shù)為1364.374公里，其中，二道河子蒙古鄉(xiāng)連通率最高，達到了100%，而低于60%的有兩家子鎮(zhèn)、興隆堡鎮(zhèn)和章古臺鎮(zhèn)。在自然村之間連通路中，現(xiàn)有路網(wǎng)的凈里程為670.2公里，其中，連通率高于70%的僅有兩個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，后新秋鎮(zhèn)為71.93%，大四家子鎮(zhèn)為70.83%，而馮家鎮(zhèn)自然村之間連通率最低，僅為32.14%。

3.4 通暢率分析

通過上面對彰武縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)行政村、自然村之間連通路進行的統(tǒng)計，再對其鋪裝情況進行計算，得出行政村、自然村之間通暢率及通暢率指數(shù)（如表4所示）。行政村之間通暢率權(quán)重系數(shù)為0.4795；自然村之間通暢率為0.5205。

表4 彰武縣通暢率及通暢率指數(shù)計算結(jié)果

通過表4得出的指標結(jié)果，運用指數(shù)評估分級方法，將其分為五個等級，并運用GIS可視化技術(shù)對結(jié)果進行展示（如圖5所示）：

圖5 彰武縣農(nóng)村公路通暢率水平圖

由表4可知，大四家子鎮(zhèn)、哈爾套鎮(zhèn)和后新秋鎮(zhèn)的行政村、自然村之間的通暢率較高，而通暢率較低的有章古臺鎮(zhèn)、豐田鄉(xiāng)和馮家鎮(zhèn)，砂石路面較多。針對通暢率較低的鄉(xiāng)鎮(zhèn)，應對行政村和自然村之間連通的路進行瀝青和水泥的鋪裝，為人們的出行提供方便。

4.結(jié)束語

通過對實例彰武縣農(nóng)村公路網(wǎng)的指標評價與分析，可以尋找出農(nóng)村公路網(wǎng)存在的問題和不足，從而為農(nóng)村公路網(wǎng)的布局規(guī)劃提供科學依據(jù)，使農(nóng)村公路能夠更好地為城鎮(zhèn)經(jīng)濟社會發(fā)展服務(wù)，推動城鎮(zhèn)化進程。