基于GIS的北京市居住适宜度评价

摘 要：以北京市土地利用现状图以及北京POI（Points of interest）数据为基础数据，确定城市居住适宜度的评价指标，在Arcgis平台上运用地理信息系统学、地图制图学、土地利用学、计算机科学等多学科理论进行北京市居住环境分析，将GIS与层次分析法相结合，得出北京市住宅地块的居住环境评价结果，以作为居住用地地价分析、住宅选址、居住适宜度查询等应用。

关键词：居住环境；宜居性；GIS；层次分析法；

在现代人的生活中，住宅的居住环境，住宅价位等――居住适宜度为人们最关心的问题之一，在居民选择其居住地址时，考虑问题不外乎住宅价位，交通便捷程度，服务便捷程度，居住安全性，噪音污染及空气污染等。对城市适宜居住适宜度评价分析并得出结果，是实现城市土地合理布局和优化配置城市各种资源的主要依据，是实现城市稳定发展，居民幸福生活，提高人民生活质量的有效途径。

建设宜居城市要立足于“以人为本”的现代城市发展理念，其建设的核心内容是城市内部的居住环境，这与居民的切身利益紧密相关。[1]

1 居住适宜度评价的意义

从宏观层面来看，城市的居住适宜度关系到城市的整体发展理念、社会发展水平、城市投资环境、自然环境对人居的适宜性、城市大环境和生态建设状况等.因此，城市居住环境的高低直接影响城市发展的综合竞争力。

而且，城市居住环境与城市内部各设施布局、建设水平、城市文化、街区特色、环境保护、绿化及绿地建设、安全环境等有密切的关系。也就是说.城市的居住环境体现了城市规划和建设的基本精髓。

从微观层面来看，城市的居住环境直接影响着居民的心理、社会观念和日常行为。即城市居住环境直接影响着人们的生活质量。因此，不论从哪个层面来看，加强城市的宜居水平建设，营造适宜于人类居住的环境对城市发展、居民生活和工作都具有十分重要的实际意义。[2]

而居住适宜度评价是对宜居城市建设导向是否正确的必要验证，以及居民获得其居住环境分析的直接途径，也是住宅开发商选址的重要根据，有利于纠正宜居城市发展导向，提高居民幸福感，指导住宅地块开发建设，有重要的社会、人文、经济意义。

2 评价内容与步骤

2.1确定居住适宜度评价目标人群

健康的居住环境应该体现人与自然环境的和谐，社会环境的完好。健康的居住环境必须一切从居住者出发，满足住户的心理健康和身体健康要求，使居住者生活在一个健康、安全、舒适、环保的居住环境中。总之，健康的环境最终目标应该为全面提高人居环境品质，实现人文、社会、环境和效益的统一。[3]

而根据诸多学者对居住环境分析的广泛调查可知，不同群体对于适宜居住环境评价的标准及侧重点均不同，比如儿童的健康成长需要良好的生态环境，对于居住环境周围公园、绿地、林地的需求较高；青年人感知行为灵敏，记忆力强、有较高的独立和批判思维能力，注重领域和领域感，要求私密性以及良好的交往、沟通环境[4]，青年人群对于住宅的交通便利性，超市、银行等商服便利性要求较高，对医疗设施要求较低，已婚的青年夫妇对于住宅周边学校、公园及其他文体要求较高。而老年人行动不便，关心悠闲、适宜的日常生活条件，对周边可供休闲健身的公园以及医疗设施的要求较高。

鉴于青年人群为目前购房活跃群体，而且青年人更加倾向于在购房前后了解自己的居住环境以满足内心的独立和批判思维要求，选取面向人群为青年。

2.2 确定居住适宜度评价指标

在“宜居城市”的内涵中既包含优美、整洁、和谐的自然生态环境，也包含安全、便利、舒适的社会人文环境。

在自然和生态环境方面。宜居城市应具备至少以下三个条件：①应该具有新鲜的空气、清洁的水、安静的生活环境和整洁的街道，大气、水和土壤的污染及噪声、振动等对居民日常生活影响程度被控制至最低限度；②应该拥有开敞的空间和良好的绿化，人文环境与自然环境融为一体、和谐共存；③气候条件适合人类日常行为活动，保留着一定比例的自然山水景观，使居民在日常生活中随时感受大自然的气息。

在社会和人文环境方面。宜居城市应该具备至少以下五个条件：①宜居城市应是一个安全的城市，也就是具备健全的法治社会秩序、完善的防灾与预警系统、安全的日常生活设施和良好的交通出行环境；②宜居城市应能提供与居民收入水平相当的居住空间。确保人人享有适当的住房条件；⑧宜居城市应创造充分的就业机会，为居民提供更多更好的就业岗位；④宜居城市应是一个生活方便的城市，它应具备完善的基础配套设施，使居民在购物、就学、就医等方面享受便捷的公共服务。宜居城市也应是一个出行便利的城市，它应该是以公交系统优先发展为核心，为居民日常出行提供便捷的交通服务；⑤宜居城市应该具有良好的邻里关系、和谐的社区文化，能够传承该城市的历史和文化，同时具有鲜明的地方特色。[2]

居住适宜度评价指标是一个复杂的系统。是由多种要素构成的。因此，对宜居城市评价的指标应该选取关键和核心指标项，如城市的安全性、环境的健康性、生活的方便性、出行的便捷度、居住的舒适度等5大指标体系。

城市的安全性或安全满意度评价还可以分为两类：一类是日常生活安全性，另一类是灾害安全性。前者包括对治安状况、交通安全等内容的评价；后者包括对地震、火灾、水灾等内容的评价。安全性指标是衡量居民居住环境最基本的条件，其中，所在地区的平均犯罪率、平均交通事故发生率、紧急避难场所数量和规模等数据可以作为评价城市居住环境安全性的重要客观指标；另外居民对其居住区及周边的治安状况、交通出行安全程度等的满意程度以及对紧急避难场所的了解程度和相应的宣传工作等的满意度，都是体现居住区安全性的个人评价指标。

城市健康程度和环境满意度的评价指标是以居民身体健康可能受到的各种影响为核心，评价居住区及周边地区的大气污染、水污染、机动车尾气排放和噪音、工厂噪音、生活噪音、垃圾堆弃等环境问题对居民日常生活的影响程度以及居民对环境问题的满意程度。

生活的便利性评价指标是衡量居民日常生活中所能利用到各种设施的方便程度，包括居住区及其周边地区各种设施的数量和质量，如学校的数量和质量、医疗设施的数量和等级、文化设施的数量和等级、超市、便利店的数量和档次等，同时也包括居民对其居住区和周边各种服务设施的满意程度的评价内容。

出行的便捷度和出行满意度指标是反映居民生活中，利用公共交通设施所能到达出行的目的地的便捷性。指标包括利用交通工具的便捷性。如公交（包括地铁、城铁）线路、道路的等级、到最近交通公共设施的距离、到最近交通中心的距离（如火车站、汽车站的距离）、道路的通畅度等。[2]

通过诸多学者的调查问卷可知青年群体平均对居住环境关注度从高到低依次为：居住区地理位置、居住环境、居住区价格、出行便捷度、生活便捷度。

根据以北京市土地利用现状图以及北京POI（Points of interest）数据，居住区地理位置标准选择某点到市中心的距离；环境标准选择某点到公园绿地、风景名胜、河流水面、工业采矿、铁路机场（考虑到其噪声污染）的距离；居住区价格标准选择某点处于北京哪个环线的位置；出行便捷度标准选择某点到公交站、地铁站的位置，生活便捷度标准选择某点到商服用地、科教文卫、机关团体的距离。如表1。

表1

另外在居住区价格方面需考虑总体居住适宜度对价格的反向影响，比如海淀区五道口临近诸多大学学校，周边配套娱乐设施、交通设施、服务设施完善，直接导致该地区地价高于其他更临近市中心而周围设施未达到如此完善的地区。故在分析居住区价格时需将适宜度评价结果带入，进行数次递归操作直至居住区价格因素对结果影响低至可以忽略。

2.3确定居住适宜度评价方法

在评价过程中根据不同指标对评价结果贡献程度的反映不同，需赋予指标不同的权重，权重的确定方法是否合理将直接影响评价指标体系的正确性和评价结果的真实有效性。

对各种权重确定方法分析比较，并结合城市居住适宜度评价的实际指标分析情况，最终选择层次分析（AHP）法计算各指标的权重值。与其他权重确定方法相比，该方法具有层次性、科学性、系统性、实用性和完整性，适用于城市的居住环境分析。其基本原理是通过两两比较指标的相对重要性，构造判断矩阵，计算其最大特征值和特征向量。运用AHP一般可分为如下3个步骤。

（1）两两比较需分析的指标，构造出所有的判断矩阵：通过专家赋予元素（U1，U2……Un）1：9的比例标度来确定其在准则Ak下的重要性，判断矩阵标度及其含义见表2。

表2

（2）层次排序及其一致性检验：首先，算出λmax和对应的归一化特征向量W，即BW=λmaxW，其中B为判断矩阵。将n阶判断矩阵各元素按列归一，再按行相加，除以维数n，即得权重向量W；计算最大特征根λmax，对于n阶判断矩阵，其最大特征根为单根，且λmax≥n，当λmax=n，其余特征根为0时，则B具有完全一致性。若λmax稍大于n，而其余特征根接近于0时，则B具有满意的一致性。为了检验判断矩阵的一致性，还需计算一致性指标CI和一致性比例CR，CI=（λmax-n）/（n-1），CR=CI/RI，其中RI为平均一致性指标，当CR

将住宅区域地块转化为点，便于与POI数据共同使用且增加评价精确性、客观性。具体权重指标如表3。

表3

获得各标准权重后，以各指标距离乘以权重，各指标距离以其服务半径为准，例如公园绿地的服务半径为1.5KM，批发零售用地的平均服务半径为1KM，医院的平均服务半径为3KM等。无文献支持无法确定服务半径的地类以步行10分钟可达为标准（成年人平均步行速度为80M/MIN即平均服务半径为800M。[6]

利用Arcgis的空间分析能力，以上述权重与距离乘积对各地类建立缓冲区，进行空间叠加分析操作，将各地类属性表中新建Value字段并进行赋值，之后将其Value字段相加，得出任意住宅地块评分状况。

为了进一步分析以及开发商住宅选址使用，将整个北京市地块进行评价单元格网的划分，如300M*300M的格网，或者按照社区的范围划分，利用格网地块代替单独住宅地块的优势：虽然可依据每一住宅小区为单元进行评价，进行格网化后评价格网内数据更为简便快捷，两格网地块间比较更直观。综合比较格网内Value字段数值，将其数值根据百分比分成若干类，以便展示查询使用，由此生成居住适宜度评价专题地图，可得该区域的居住环境适宜度评价结果（图1）。

图1：朝阳区某住宅地块居住适宜度分析

3 评价结果分析

北京市居住适宜度评价专题图明确展示了各地块的居住环境是否良好，体现了以人为本的思想，充分考虑了青年人群对于居住环境的要求，应用科学的分析方法，充分考虑了各个方面对于其居住生活的影响，同时对于住宅价格的递归操作大致消除了总体居住适宜度对价格的反向影响，使评价结果更加客观准确。因此该评价结果符合城市居住适宜度评价指标体系的要求，具有高度的科学性。

4 结语及展望

居住适宜度评价是一项复杂而精细的工作，需要地理信息系统学、地图制图学、土地利用学、计算机科学、人文社会科学等多学科理论的综合分析，考虑多重因素于不同人群的影响。所得专题图结果实现居住环境可视化的研究，为居住满意度查询、房地产开发选址、城市总体规划及商业分析提供理论依据。

结合计算机语言及网络平台支持，在目前公众应用较多的地图程序软件上加载居住适宜度查询模块，可实现普通民众的住宅满意度查询，为其购房、搬迁等活动提供科学参考，实现科技成果的平民化，真正做到土地利用数据的大众化。■

参考文献

[1] 张文忠.城市内部居住环境评价的指标体系和方法[J].地理科学. 2007（01）

[2] 张文忠.宜居城市的内涵及评价指标体系探讨[J].城市规划学刊.2007，（03）.

[3] 罗德启.健康人居环境的营造[J].建筑学报.2004，（04）：5-8

[4] 张晶.青年人居住环境的设计要点分析[J].武汉船舶职业技术学院学报.2012， （4）

[5] 黄宇，罗智勇，杨武年.基于GIS的城市居住适宜性评价研究[J]测绘科学.2008， 33（1）

[6] 谭纵波.城市规划[M].北京.清华大学出版社254-257