一種多因素空間聚類的城市街區功能區劃方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及城鄉規劃編制技術領域，特別涉及一種多因素空間聚類的城市街區功 能區劃方法。
【背景技術】
[0002] 城市的正常運行依賴于各項要素在空間上的合理布局，《周易?系辭下》："日中為 市，致天下之民，聚天下之貨，交易而退，各得其所。"在現代社會的專業技術實踐，如何對城 市功能進行空間布局是城市規劃的基本工作。
[0003] 既有的規劃技術中，功能的劃分一般采用多因素的空間疊圖法予以確定，其理論 依據主要是蓋迪斯的"調查_分析-規劃"主張，操作上則源自于麥克哈格的"設計結合自 然"模式，即在其規劃操作過程中用多因素圖示透明疊加的分析手法，確定規劃的空間影響 結果；在實際設計中，則演化為多因素分層疊加、綜合判別的用地功能布局模式，即通過空 間鄰近、功能相似的原則，通過目測方式對空間疊圖結果進行歸納性的規劃布局，但這種方 法過于依賴規劃設計人員的從業經驗，往往帶有一定的主觀隨意性。
【發明內容】
[0004] 本發明的主要目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種多因素空間聚類的 城市街區功能區劃方法。
[0005] 為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案：
[0006] 一種多因素空間聚類的城市街區功能區劃方法，包括下述步驟：
[0007] S1、空間影響因子的界定，以地區的發展定位為導向，借鑒國際經驗并結合地區特 定條件，確定地區空間發展的主要影響因子，依據空間影響因子的形態特征，空間影響因子 可以分為線狀因子和塊狀因子和點狀因子；
[0008] S2、空間影響因子的賦值，將各種空間影響因子對周邊地區的影響程度以距離衰 減方式劃分3級影響范圍，進行相應的影響度賦值，并運用ArcGIS軟件生成各空間單元影 響值；
[0009] S3、空間影響因子的相關分析，分析不同因素的影響空間分布及其相互關系，判斷 其是否適合多因素空間降維技術；
[0010] S4、空間影響因子的主因子分析，將不同因素的多元數據進行降維，通過計算將大 量的影響因素歸納為規律性的若干主因子；
[0011] S5、基于主因子的地域聚類分析，根據主因子和空間影響因子在各個地域類型的 平均值與其在目標地區的總體平均值的標準差倍數，判斷各個地域類型的基本特征，由此 確定城市街區功能區劃。
[0012] 優選的，步驟Sl中，確定地區空間發展框架的主要影響因子的方法為：
[0013] SI. 1、確定線狀影響因子：線狀影響因子包括濱水景觀、深水岸線、大型的濱水開 放空間、帶狀歷史文化風貌區以及傳統商業街；
[0014] SI. 2、確定塊狀影響因子：塊狀影響因子包括歷史文化風貌區面積較大的影響區 域；
[0015] SI. 3、確定點狀影響因子：點狀影響因子包括核心機構和大型企業、大型商務中心 等產業節點、軌道交通站點、交通樞紐等交通節點、文化節點、環境節點空間集聚產生積極 吸引作用的小型區域；
[0016] SI. 4、在AutoCAD軟件中繪制上層次規劃確定的城市道路紅線和水系，城市街區 由道路紅線和水系圍合形成，將街區按照順序編碼，作為功能區劃的工作底圖；
[0017]SI. 5、打開AutoCAD軟件，在命令框輸入命令B0,運用AutoCAD中的Boundary邊界 閉合命令，對每一個街區繪制閉合多段線，并保存為DWG格式文件，形成可編輯的城市街區 矢量數據，為后續GIS分析做準備。
[0018] 優選的，步驟S2中，對空間影響因子賦值的具體步驟為：
[0019] S2. 1、劃分影響范圍
[0020] 根據城鄉規劃編制技術的一般經驗，將各種空間影響因子對周邊地區的影響程度 以距離衰減方式劃分3級影響范圍，并進行相應的影響度賦值，即高影響度范圍、中影響度 范圍和低影響度范圍；其中，大型歷史文化風貌區的空間影響范圍分為2級，即地區內和地 區外；
[0021] S2. 2、生成空間分析單元
[0022] 在AutoCAD軟件中繪制上層次規劃確定的城市道路紅線和水系，道路紅線和水系 圍合形成城市街區，將街區按照順序編碼，并以街區為基本單位，得到n個空間分析單元；
[0023]S2. 3、將空間分析單元輸入AutoCAD軟件；
[0024] 打開AutoCAD格式的工作底圖，繪制線狀因子和塊狀因子和點狀因子等空間影響 因子，形成可編輯的矢量數據；
[0025]S2. 4、賦值空間影響因子
[0026] 打開ArcMaplO. 1軟件，單擊文件一添加數據一添加數據，將DWG格式的工作底圖 中的空間分析單元以及空間影響因子文件，逐層導入ArcGIS軟件，運用"空間分析工具" 中，"鄰域分析"下的"多環緩沖"命令，依次輸入250、500,分別對影響因子下的空間分析單 元進行賦值。
[0027] 優選的，步驟S2. 1中，高影響度范圍、中影響度范圍和低影響度范圍分別為：
[0028] S2. 1. 1、高影響度范圍包括線狀因子兩側250米范圍內、點狀因子半徑250米范 圍內的區域以及歷史文化風貌區的內部區域；等級較低的河流及文化節點適當縮小影響范 圍，高影響度為150米范圍內的區域；
[0029]S2. 1.2、中影響度范圍包括線狀因子兩側250-500米范圍內、點狀因子半徑 250-500米范圍內的區域，以及等級較低的河流及文化節點150-300米范圍內的區域；
[0030] S2. 1. 3、低影響度范圍包括線狀因子兩側500米范圍外、點狀因子半徑500米范圍 外的區域，歷史文化風貌區的外部區域以及等級較低的河流及文化節點300米范圍外的區 域。
[0031] 優選的，步驟S3中，相關分析能夠以數字的方式準確地描述變量間的相關關系程 度，具體為：
[0032]S3. 1、計算確定兩兩空間單元X和Y的算術平均值f，y
[0033] S3. 2、計算兩兩空間單元X和Y的相關性，其數學表達式為：
【主權項】
1. 一種多因素空間聚類的城市街區功能區劃方法，其特征在于，包括下述步驟： 51、 空間影響因子的界定，以地區的發展定位為導向，借鑒國際經驗并結合地區特定條 件，確定地區空間發展的主要影響因子，依據空間影響因子的形態特征，空間影響因子可以 分為線狀因子和塊狀因子和點狀因子； 52、 空間影響因子的賦值，將各種空間影響因子對周邊地區的影響程度以距離衰減方 式劃分3級影響范圍，進行相應的影響度賦值，并運用ArcGIS軟件生成各空間單元影響 值； 53、 空間影響因子的相關分析，分析不同因子的影響空間分布及其相互關系，判斷其是 否適合多因素空間降維技術； 54、 空間影響因子的主因子分析，將多元數據進行降維，通過計算將大量的影響因素歸 納為空間規律性分布的若干主因子； 55、 基于主因子的地域聚類分析，根據主因子和空間影響因子在各個地域類型的平均 值與其在目標地區的總體平均值的標準差倍數，判斷各個地域類型的基本特征，由此確定 城市街區功能區劃。
2. 根據權利要求1所述的多因素空間聚類的城市街區功能區劃方法，其特征在于，步 驟Sl中，確定地區空間發展框架的主要影響因