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摘要：本文运用软件ArcGIS Desktop 9.3中的应用程序ArcMap对成都市区三环路以内区域进行研究分析。通过对该区域进行矢量化，选择适当的住房评价指标，进行缓冲区分析以及叠置分析，最后得出选址分析图，并根据图中所示结果进行分析，旨在为人居环境选址提供一个基本参考，同时也为城市区域环境生态建设的调整研究提供了一定的理论指导。
关键字：ArcGIS；缓冲区分析；叠置分析；符号化；人居环境
The ArcGIS-based Analysis of Urban Living environment Selection Study---To Chengdu as an example
WANG Wei-min
The Department of Civil Engineering, The Engineering and technical of Chengdu University of Technology，Leshan 614000, China
Abstract: Use ArcGIS Desktop 9.3 software application -- ArcMap to analyse the region of three loops in Chengdu. By vectoring through the region, selecting the appropriate evaluation index of the housing for the buffer zone analysis and overlay analysing,It comes to the site figure of selection analysis, then analyse its result. The aim is to provide buyers with a basic reference, as well as provide a theoretical guidance for the regional environmental and Ecological construction adjustment study .
Keywords: ArcGIS; Buffer analysis; Overlay analysis; Symbolization; Living environment
中图分类号：B82-058 文献标识码：A文章编号：
一引言
随着我国经济的快速发展，人民的生活水平有了很大改善，我国的城市化水平处于不断上升的趋势，人口不断向城市集中，这就造成了城市住房需求量的增加[1]。因此，为了有一个良好的人居环境，对住房区域的选择就成为购房者迫切需要解决的一个问题。购房者也将根据自身各方面情况选择适宜居住的住房区域。
二ArcGIS Desktop 9.3軟件概述
ArcGIS Desktop 9.3是美国环境系统研究所在ArcGIS Desktop 8.3基础上开发的新一代GIS软件，是世界上应用广泛的GIS软件之一。ArcGIS桌面产品是一系列整合的应用程序的总称，包括ArcCatalog，ArcMap，ArcGlobe，ArcToolbox。可以实现制图、地理分析、数据编辑、数据管理、可视化和空间处理等GIS任务。
三研究区概况和数据源以及研究方法
1．研究区概况
四川省会成都，位于四川省中部，地理位置：北纬30.67°，东经104.06°，东界龙泉山脉，南临云贵高原，西靠邛崃山，北依秦岭山脉，东西最大横距192千米，南北最大纵距166千米，辖区总面积12390平方千米，市区面积598平方千米，是四川省政治、经济、文教中心，国家经济与社会发展计划单列市，也是一座现代都市风情与古蜀文明和传统文化交融生辉的城市，具有“天府之国”的美称。成都也是中国西南地区最大的陆路和空中交通枢纽，交通四通八达，极为便利，辖区人口1100多万，2008年国内生产总值3901亿人民币，比上一年增长12.1%，中国城市第14名，人均GDP 超过4000美元，是我国西南地区最大的现代化城市。
2．数据源
本文数据源为成都专题地图册的2009版比例尺为1：30000的成都市市区交通地图。
3．研究方法
分析方法主要可以概括为矢量化、缓冲区分析、叠置分析、条件评价、符号化显示5个阶段。基本流程如图1（数据分析流程图）所示：
图1 数据分析流程图
（1）地图扫描
在进行地图扫描时，根据制图目的、成图尺寸、要求的精度以及清晰度等来设定图像处理的分辨率和范围，同时将栅格图像扫描为灰度图，以便利用ArcMap矢量化[2]。
（2）栅格配准
栅格配准是通过控制点的选取，对扫描后的栅格数据进行坐标匹配、几何校正以及坐标投影，是保证矢量化工作顺利进行的重要步骤。经过配准后的栅格数据具有地理意义，在此基础上得到的矢量数据才具有一定地理空间坐标，才能解决实际空间问题[3]
（3）矢量化
选取6个人居环境的主要表征要素学校、医院、车站、公园、主要交通要道（一环路，二环路、三环路、人民南路、人民北路、蜀都大道），对它们进行矢量化分别得到学校分布图（school.shp）、医院分布图（hospital.shp）、车站分布图（bus station. shp）、公园分布图（tour place. shp）、主要交通要道分布图（road1.shp）、铁路分布图（railway.shp）
（4）缓冲区分析
根据以下分析原则对选出的6个人居环境的主要表征要素进行各自缓冲区分析。
分析原则：
①有效控制噪声污染的程度和范围,提高声环境质量,保障城市居民正常生活、学习和工作场所的安静。
②以城市规划为指导,按区域规划用地的主导功能确定。
③便于城市环境噪声管理和促进噪声治理。
④有利于城市规划的实施和城市改造,做到区划科学合理,促进环境、经济、社会协调一致发展[7-8]。
所选人居环境区域应：
①距离主要交通要道应在200m之外，以减少车辆噪音污染。
②距离铁路应在800m之外，以减少火车噪音污染。
③距车站应在1500m之外，以便于人们出行方便以及避免车站人流量多引起的嘈杂和噪音污染。
④距学校应在1500m之内，以便于小孩上学便捷。
⑤距医院应在1500m之内，以便于人们看病方便。
⑥距公园应在1000m之内，以便于人们休闲娱乐，环境优雅。
如图2（要素缓冲区图）所示：
图2 要素缓冲区图
（5）叠置分析
打开ArcToolbox，选择Analysis Tools/Overlay/Intersect命令，对学校、医院、公园3个缓冲区取交集，得到同时满足这3个要素的区域。
再次打开ArcToolbox，选择Analysis Tools/Overlay/Erase命令，依次用车站、主要交通要道和铁路3个缓冲区图层擦除学校、医院、公园3个缓冲区的交集区域，最后得到满足所有要素要求的区域。
（6）住房条件评价
为了便于对整个成都市区三环路内其他地段的住房条件进行了解，可以应用以上数据对整个成都市区三环路内区域的住房条件进行评价，评价内容包括属性赋值、区域叠加和分级显示。
①属性赋值：属性是空间数据的重要特征，描述了空间对象丰富的语义。对图形要素进行相应的属性赋值是地图数字化的重要方面，是创建各种专题图的基础[3]。分别打开学校、医院、公园、车站、主要交通要道和铁路的缓冲区图层的属性列表，分别添加school、 hospital、tour place、bus station、road1、railway字段。school、hospital 和tour place字段附属性值为1；bus station、road1和railway字段赋属性值为－1（因为在这3个要素缓冲区之外的区域才是满足要求的，因此取值为－1）
②区域叠加：打开ArcToolbox，选择Analysis Tools/Overlay/Union命令，将以上6个缓冲区图层进行叠加合并，得到一個新的叠加图层。
③分级显示：打开区域叠加所得到的新图层的属性列表，新增1个短整型字段class。在使此表处于编辑状态后，右键单击class字段，在打开的Field Calculator对话框中输入运算公式：[school]+[hospital]+[tour place]+[bus station]+[road1]+[railway]。最后在class字段中得出3、2、1、0、－1、－2、－3 六个属性值。
（7）符号化显示
对区域叠加得到的新图层进行分级符号设置并显示。属性值为3的区域等级为1，即同时满足6个要素，也是最佳区域；属性值为2的区域同时满足5个要素，等级为第2级，以此类推。如图3（选址等级图）所示：
图3 选址等级图
四结果分析
由图3可以看出，等级为第1级的区域即同时满足6个要素的区域基本处于公园附近，这些区域中有的甚至包括含了公园，这与成都作为中国长江中上游地区的生态屏障，实现区域生态环境和城市环境优良的目标[5]相吻合。因此，这些区域居住环境优雅，是成都住宅选址的最佳区域；其次，除了二环路与一环路北部和东北部，第2等级与第3等级的区域几乎分布于二环路以内其他区域，这两个等级也是居住适宜度较高的区域；第4等级区域大部分分布于二环路与三环路之间，属于适宜居住和居住适宜度较低之间的区域，是处于临界状态下的区域；最后，第5，6，7等级区域是居住适宜度较低的区域。其中第5等级区域基本处于铁路两侧800米范围之内，受火车噪音污染较为严重。
特别指出的是二环路与一环路北部和东北部区域，即成都火车北站周围的区域，这些区域由于是交通车站较多以及人流量多引起嘈杂噪音污染的特点，所以居住适宜度也较低。从整个分析图来看，二环路以内除主要交通要道两侧200米范围内以及北部区域，居住适宜度较高；在二环路与三环路之间的区域里，适宜居住的区域为西北部，东部，东南部，和南部区域。
五结论
在实际情况下，成都市区哪里最适合居家？购买住房选择哪个区域为好？是一个仁者见仁、智者见智的问题，不仅取决于消费者的心理需求，还取决于消费者的经济收入即现实购买力、离工作地点远近程度、从事工作性质等。随着经济的发展，人们收入水平的提高，以及城市建设的加快，人们对居住档次和居住区域的选择也在发生变化，特别是一些新的居家概念的推出，有的新区发展极有可能后来居上[6]。 因此，此研究为购房者选址提供了一定的参考价值，同时也为成都创建国家园林城市，不断改善人居环境，保护现存的生态中有价值的东西，发展新的生态环境和人居环境，使城市有个性、有特色，发挥原有的特色，营造最佳的人居环境提供了一定的理论依据[5]。
参考文献：
[1] 徐虹. 我国住房需求的影响因素及发展趋势分析[J]. 兰州学刊，2008，10：66.
[2] 党安荣，贾海峰, 易善帧. ArcGIS 8 Desktop地理信息系统应用指南[M]. 北京：清华大学出版社，2003.
[3] 王洪战, 马燕燕, 张振涛, 等. 基于ArcGIS的专题地图制作方法综合研究[J]. 城市勘测，2008，04：47-48.
[4] 汤国安, 杨昕. 地理信息系统空间分析实验教程[M]. 北京：科学出版社，2006，23-241.
[5] 薛竹英. 构建绮丽多姿的绿色空间 营造最佳人居环境——“成都生态园林城市”解读[J]. 城建档案，2007，04：18.
[6] 吴兆华. 成都房地产市场的区域特点[J]. 中外房地产导报，1999，14：18.
[7] 符国基. 海南岛综合环境功能区划研究[J]. 海南大学学报人文社会科学版,2001,19(1):37-40.
[8] 徐少辉，王华东.城市环境功能区划研究[J].重庆环境科学,1997,19(6):5-9.
[9] 张丽君，白占雄，王志琳 基于ArcGIS的台州市环境功能区划研究—以声环境功能区划为例[J] .华北农学,2005,20(专辑):73-76.
作者简介：
王维敏(1984.3)，男(汉族),四川乐山人，硕士研究生，成都理工大学工程技术学院教师
关键字：ArcGIS；缓冲区分析；叠置分析；符号化；人居环境
The ArcGIS-based Analysis of Urban Living environment Selection Study---To Chengdu as an example
WANG Wei-min
The Department of Civil Engineering, The Engineering and technical of Chengdu University of Technology，Leshan 614000, China
Abstract: Use ArcGIS Desktop 9.3 software application -- ArcMap to analyse the region of three loops in Chengdu. By vectoring through the region, selecting the appropriate evaluation index of the housing for the buffer zone analysis and overlay analysing,It comes to the site figure of selection analysis, then analyse its result. The aim is to provide buyers with a basic reference, as well as provide a theoretical guidance for the regional environmental and Ecological construction adjustment study .
Keywords: ArcGIS; Buffer analysis; Overlay analysis; Symbolization; Living environment
中图分类号：B82-058 文献标识码：A文章编号：
一引言
随着我国经济的快速发展，人民的生活水平有了很大改善，我国的城市化水平处于不断上升的趋势，人口不断向城市集中，这就造成了城市住房需求量的增加[1]。因此，为了有一个良好的人居环境，对住房区域的选择就成为购房者迫切需要解决的一个问题。购房者也将根据自身各方面情况选择适宜居住的住房区域。
二ArcGIS Desktop 9.3軟件概述
ArcGIS Desktop 9.3是美国环境系统研究所在ArcGIS Desktop 8.3基础上开发的新一代GIS软件，是世界上应用广泛的GIS软件之一。ArcGIS桌面产品是一系列整合的应用程序的总称，包括ArcCatalog，ArcMap，ArcGlobe，ArcToolbox。可以实现制图、地理分析、数据编辑、数据管理、可视化和空间处理等GIS任务。
三研究区概况和数据源以及研究方法
1．研究区概况
四川省会成都，位于四川省中部，地理位置：北纬30.67°，东经104.06°，东界龙泉山脉，南临云贵高原，西靠邛崃山，北依秦岭山脉，东西最大横距192千米，南北最大纵距166千米，辖区总面积12390平方千米，市区面积598平方千米，是四川省政治、经济、文教中心，国家经济与社会发展计划单列市，也是一座现代都市风情与古蜀文明和传统文化交融生辉的城市，具有“天府之国”的美称。成都也是中国西南地区最大的陆路和空中交通枢纽，交通四通八达，极为便利，辖区人口1100多万，2008年国内生产总值3901亿人民币，比上一年增长12.1%，中国城市第14名，人均GDP 超过4000美元，是我国西南地区最大的现代化城市。
2．数据源
本文数据源为成都专题地图册的2009版比例尺为1：30000的成都市市区交通地图。
3．研究方法
分析方法主要可以概括为矢量化、缓冲区分析、叠置分析、条件评价、符号化显示5个阶段。基本流程如图1（数据分析流程图）所示：
图1 数据分析流程图
（1）地图扫描
在进行地图扫描时，根据制图目的、成图尺寸、要求的精度以及清晰度等来设定图像处理的分辨率和范围，同时将栅格图像扫描为灰度图，以便利用ArcMap矢量化[2]。
（2）栅格配准
栅格配准是通过控制点的选取，对扫描后的栅格数据进行坐标匹配、几何校正以及坐标投影，是保证矢量化工作顺利进行的重要步骤。经过配准后的栅格数据具有地理意义，在此基础上得到的矢量数据才具有一定地理空间坐标，才能解决实际空间问题[3]
（3）矢量化
选取6个人居环境的主要表征要素学校、医院、车站、公园、主要交通要道（一环路，二环路、三环路、人民南路、人民北路、蜀都大道），对它们进行矢量化分别得到学校分布图（school.shp）、医院分布图（hospital.shp）、车站分布图（bus station. shp）、公园分布图（tour place. shp）、主要交通要道分布图（road1.shp）、铁路分布图（railway.shp）
（4）缓冲区分析
根据以下分析原则对选出的6个人居环境的主要表征要素进行各自缓冲区分析。
分析原则：
①有效控制噪声污染的程度和范围,提高声环境质量,保障城市居民正常生活、学习和工作场所的安静。
②以城市规划为指导,按区域规划用地的主导功能确定。
③便于城市环境噪声管理和促进噪声治理。
④有利于城市规划的实施和城市改造,做到区划科学合理,促进环境、经济、社会协调一致发展[7-8]。
所选人居环境区域应：
①距离主要交通要道应在200m之外，以减少车辆噪音污染。
②距离铁路应在800m之外，以减少火车噪音污染。
③距车站应在1500m之外，以便于人们出行方便以及避免车站人流量多引起的嘈杂和噪音污染。
④距学校应在1500m之内，以便于小孩上学便捷。
⑤距医院应在1500m之内，以便于人们看病方便。
⑥距公园应在1000m之内，以便于人们休闲娱乐，环境优雅。
如图2（要素缓冲区图）所示：
图2 要素缓冲区图
（5）叠置分析
打开ArcToolbox，选择Analysis Tools/Overlay/Intersect命令，对学校、医院、公园3个缓冲区取交集，得到同时满足这3个要素的区域。
再次打开ArcToolbox，选择Analysis Tools/Overlay/Erase命令，依次用车站、主要交通要道和铁路3个缓冲区图层擦除学校、医院、公园3个缓冲区的交集区域，最后得到满足所有要素要求的区域。
（6）住房条件评价
为了便于对整个成都市区三环路内其他地段的住房条件进行了解，可以应用以上数据对整个成都市区三环路内区域的住房条件进行评价，评价内容包括属性赋值、区域叠加和分级显示。
①属性赋值：属性是空间数据的重要特征，描述了空间对象丰富的语义。对图形要素进行相应的属性赋值是地图数字化的重要方面，是创建各种专题图的基础[3]。分别打开学校、医院、公园、车站、主要交通要道和铁路的缓冲区图层的属性列表，分别添加school、 hospital、tour place、bus station、road1、railway字段。school、hospital 和tour place字段附属性值为1；bus station、road1和railway字段赋属性值为－1（因为在这3个要素缓冲区之外的区域才是满足要求的，因此取值为－1）
②区域叠加：打开ArcToolbox，选择Analysis Tools/Overlay/Union命令，将以上6个缓冲区图层进行叠加合并，得到一個新的叠加图层。
③分级显示：打开区域叠加所得到的新图层的属性列表，新增1个短整型字段class。在使此表处于编辑状态后，右键单击class字段，在打开的Field Calculator对话框中输入运算公式：[school]+[hospital]+[tour place]+[bus station]+[road1]+[railway]。最后在class字段中得出3、2、1、0、－1、－2、－3 六个属性值。
（7）符号化显示
对区域叠加得到的新图层进行分级符号设置并显示。属性值为3的区域等级为1，即同时满足6个要素，也是最佳区域；属性值为2的区域同时满足5个要素，等级为第2级，以此类推。如图3（选址等级图）所示：
图3 选址等级图
四结果分析
由图3可以看出，等级为第1级的区域即同时满足6个要素的区域基本处于公园附近，这些区域中有的甚至包括含了公园，这与成都作为中国长江中上游地区的生态屏障，实现区域生态环境和城市环境优良的目标[5]相吻合。因此，这些区域居住环境优雅，是成都住宅选址的最佳区域；其次，除了二环路与一环路北部和东北部，第2等级与第3等级的区域几乎分布于二环路以内其他区域，这两个等级也是居住适宜度较高的区域；第4等级区域大部分分布于二环路与三环路之间，属于适宜居住和居住适宜度较低之间的区域，是处于临界状态下的区域；最后，第5，6，7等级区域是居住适宜度较低的区域。其中第5等级区域基本处于铁路两侧800米范围之内，受火车噪音污染较为严重。
特别指出的是二环路与一环路北部和东北部区域，即成都火车北站周围的区域，这些区域由于是交通车站较多以及人流量多引起嘈杂噪音污染的特点，所以居住适宜度也较低。从整个分析图来看，二环路以内除主要交通要道两侧200米范围内以及北部区域，居住适宜度较高；在二环路与三环路之间的区域里，适宜居住的区域为西北部，东部，东南部，和南部区域。
五结论
在实际情况下，成都市区哪里最适合居家？购买住房选择哪个区域为好？是一个仁者见仁、智者见智的问题，不仅取决于消费者的心理需求，还取决于消费者的经济收入即现实购买力、离工作地点远近程度、从事工作性质等。随着经济的发展，人们收入水平的提高，以及城市建设的加快，人们对居住档次和居住区域的选择也在发生变化，特别是一些新的居家概念的推出，有的新区发展极有可能后来居上[6]。 因此，此研究为购房者选址提供了一定的参考价值，同时也为成都创建国家园林城市，不断改善人居环境，保护现存的生态中有价值的东西，发展新的生态环境和人居环境，使城市有个性、有特色，发挥原有的特色，营造最佳的人居环境提供了一定的理论依据[5]。
参考文献：
[1] 徐虹. 我国住房需求的影响因素及发展趋势分析[J]. 兰州学刊，2008，10：66.
[2] 党安荣，贾海峰, 易善帧. ArcGIS 8 Desktop地理信息系统应用指南[M]. 北京：清华大学出版社，2003.
[3] 王洪战, 马燕燕, 张振涛, 等. 基于ArcGIS的专题地图制作方法综合研究[J]. 城市勘测，2008，04：47-48.
[4] 汤国安, 杨昕. 地理信息系统空间分析实验教程[M]. 北京：科学出版社，2006，23-241.
[5] 薛竹英. 构建绮丽多姿的绿色空间 营造最佳人居环境——“成都生态园林城市”解读[J]. 城建档案，2007，04：18.
[6] 吴兆华. 成都房地产市场的区域特点[J]. 中外房地产导报，1999，14：18.
[7] 符国基. 海南岛综合环境功能区划研究[J]. 海南大学学报人文社会科学版,2001,19(1):37-40.
[8] 徐少辉，王华东.城市环境功能区划研究[J].重庆环境科学,1997,19(6):5-9.
[9] 张丽君，白占雄，王志琳 基于ArcGIS的台州市环境功能区划研究—以声环境功能区划为例[J] .华北农学,2005,20(专辑):73-76.
作者简介：
王维敏(1984.3)，男(汉族),四川乐山人，硕士研究生，成都理工大学工程技术学院教师