南昌市基础教育资源空间可达性研究

南昌市基础教育资源空间可达性研究
钟业喜;余双燕
【摘要】教育公平已成为当前基础教育的突出问题,基础教育资源空间布局均衡性是其中的一个重要方面.以ArcGIS为平台,在南昌市基础地理数据和中小学校分布数据的支持下,利用空间分析技术,以可达性为视角,从不同区域和不同出行方式等方面对南昌市基础教育资源可达性格局做了实证研究.结果表明:南昌市城区中小学校空间分布不均衡,区域差异明显；整个南昌市城区学校的可达性较好,平均时间成本7 min 48 s；不同区域之间以及区域内部可达性存在较大差异.%Education fair has become the outstanding problems of basic education. The spatial distribution equilibrium of basic educational resources is one of the important aspects. With the supporting of the data of basic geography and school distribution of Nanchang city, rely on Arcgis technology and the method of spatial analysis, the paper make a empirical study on the spatial pattern of the accessibility of basic educational resources in Nanchang city by different regions and different travel mode, etc. The results shows: The schools of Nanchang city are distributed unevenly, the regional differences are significant. The schools of Nanchang city have good accessibility, the average time cost is 7 minutes 48 seconds. The accessibility difference is existed between different regions and different districts within the region.【期刊名称】《江西师范大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2011(035)006
【总页数】5页(P657-661)
【关键词】可达性;学校;空间格局;南昌市
【作者】钟业喜;余双燕
【作者单位】江西师范大学地理与环境学院,江西南昌330022;江西师范大学地理与环境学院,江西南昌330022
【正文语种】中文
【中图分类】F129.9
0 引言
可达性(Accessibility), 指从一个地方到另一个地方的便捷程度[1]. 广泛应用于公共服务设施(医院、诊所、学校、加油站)的区位确定, 评价不同群体对于特定社会服务的接近程度是否公平. 在学校方面, 2000年Slalom[2]以堪萨斯洲BVSD学区为例,建立空间数据库进行现状分析, 并在GIS支持下对学校布局进行调整. 2002年联合国教科文组织也采用了GIS技术在南非开展学校对学生的可接近程度调查[3]. 随后, H. S. Hwang[4]提出了基于GIS、多属性决策分析和随机覆盖分析的设计方法, 以最短上学距离为目标, 对学校区位进行规划. P. F. Hanley[5]以爱荷华州为例分析了全州学校交通成本与学区划分之间的关系, 计算了学区合并对交通成本的影响. R. G. Taylor等[6]利用GIS对北卡罗莱那州约翰斯顿县的学校和社区进行整体规划, 成功减少了交通的影响程度, 降低了上学的花费. 在国内, 吕毅[7]用GIS和可达性概念, 对长沙市雨花区公立小学设施的供需现状和规划的空间分布状态进行评估. 吉云松[8]将GIS应用到人口预测和教育资源的区域分析,直观地展示教育资源的分布特征. 孔云峰等[9]从地理空间的角度引进GIS、空间可达性和Huff模型, 评估农村中小学的空间布局特征与存在问题. 侯明辉[10]、陈莹[11]采用GIS技术分
析了北京市宣武区中小学的均衡性发展以及空间布局, 从学生就近入学的角度,初步提出优化配置基础教育资源的建议. 由此可知,可达性分析技术已逐渐成为基础教育资源空间格局评价的有力工具.
教育公平已成为当前基础教育的突出问题. 为了测度南昌市基础教育资源的空间公平性, 采用GIS空间分析技术, 从交通可达性(学生入学交通成本)角度出发, 定量分
析南昌市基础教育资源的空间分布状况, 可为南昌市基础教育资源的优化配置、中小学校学区划分提供决策依据.
1 数据和方法
1.1 研究区域
根据南昌市市区基础教育网点分布图, 选取东湖区、西湖区、青云谱区、青山湖区、经济技术开发区、高新技术产业开发区(高新区)和红谷滩新区等几个区域作为研究区域.
本次研究所选取的学校主要是九年义务教育学校, 共选择了南昌市区的210所中小学校(见图1).
1.2 数据来源
以南昌市1︰10 000基础地理数据为基础, 结合南昌市区2008年1︰2 500基础
教育资源网点分布图,对其进行配准, 从而提取南昌市区道路网、研究范围、中小学校等空间数据; 通过统计年鉴、教育局统计数据及实际调查, 获取学校师生数量、
招生范围等属性数据.
图1 南昌市区基础教育资源空间分布
1.3 研究方法
费用加权距离方法, 通过成本距离加权函数,计算出每个栅格到距离最近、成本最低源的最少累加成本[12], 在本文中就是采用比较接近现实的道路网络来表达可达性. 鉴于费用加权距离法的特殊性, 在计算之前做以下准备工作: 首先, 结合南昌市区的
面积, 将栅格大小确定为25 m×25 m. 其次, 根据JTGB—2003《中华人民共和国
公路工程技术标准》规定的公路设计速度, 并结合研究区域实际情况, 确定路网的
行车速度为高速公路80 km/h, 国道60 km/h, 主干道40 km/h, 次干道30 km/h, 3级街道20 km/h, 其他5 km/h. 得到不同级别道路的每千米所需的时间(交通)成
本为高速公路0.75 min, 国道1 min, 主干道1.5 min, 次干道2 min, 3级街道3 min, 其他12 min.对于水域设置成极大值1 000 min, 即不能通过(水域为无效网格); 铁路与公路交叉口及高速公路出路口通过栅格运算打通.
2 结果分析
2.1 可达性扩散结果
在南昌市区选取的210所中小学校作为该区域内可达性计算的扩散点源, 然后计算每个学校网点通过区域内交通网络到区域内任意一点所花费的时间的最小值(即可
达性), 并得到了可达性的具体扩散结果(见图2). 可达性较好的区域集中于东湖区、西湖区、青山湖区和青云谱区, 经计算, 南昌市区学校的平均可达性值在7 min 48 s, 可达性较好. 但是从图2中不难发现, 南昌市区的某一点到达最便利的学校所要
付出的最大时间成本在42 min 24 s, 对适龄儿童和少年来说, 这个交通成本较高,
有必要加以改善.
图2 南昌市区中小学校可达性扩散图
2.2 等时线分布
把一系列连续的到各学校所耗费时间的点用线连起来而形成的闭合曲线, 就是扩散等时线. 在本文中, 选取5 min最为最短时间隔, 依次绘制了5、10、15、20、25、30、35、40、45 min等9条扩散等时线(见图3).
图3 南昌市区中小学校可达性等时线图
根据图3, 结合各时间等级属性表中的网格数,进而计算出每个时间等级区域面积及所占比例(表1). 从表1可知, 0～10 min这个时间段占有87.33%,说明南昌市绝大
部分区域的学校可达性较好, 学生入学的时间成本较低. 但就整个城区看, 入学成本还是存在一定差异, 不均衡现象比较突出. 艾溪湖及青山湖南大道以西至赣江两岸, 可达性明显优于其他区域, 基本在5 min以内; 瑶湖周边、前湖以南、经开区以北以及赣江以北的青山湖区等城市边缘区可达性较弱, 出行不便, 基本在15 min左右, 其中最差的地方可达性达到了42 min. 南昌市的平均可达性值在7 min 48 s, 其中赣江以北的平均时间为9 min 30 s, 赣江以南的平均时间为7 min 12 s,赣江以南的出行时间明显低于赣江以北地区, 相差2 min 18 s.
2.3 不同交通方式下的可达性计算
学生一般会根据学校可达性的不同而选择不同的出行方式, 本文将学生愿意步行方式的最大的出行距离阀值设置为2 km, 学校可达性扩散等时线大约为5 min, 学生以骑自行车方式最大的可达性设置为15 min, 此外, 可达性在15 min以上区域采取汽车出行的方式[13]. 当然这只是一种理论上的讨论,并不是说在某一时间段内学生都会选择相应的出行方式, 例如2 km范围内, 学生会根据自己实际情况选择骑自行车或者坐汽车上学.
经计算, 学生可以选择步行前往学校的区域约占市区的46.68%, 这些徒步出行的学生一般居住于学校的周边地区, 距离学校较近, 并且这些地区大部分分布在主城区, 在城市郊区只有零星式的点状分布; 学生可以选择骑自行车出行的区域约占
51.05%; 只有不到3%的区域有必要选择汽车出行. 从这些数据可知, 绝大部分学生可以采取步行或是骑自行车的方式前往学校, 学校与学生的居住地相距较近, 减少了学生的出行时间及风险.
2.4 不同区域可达性分析
为了更好地比较分析南昌市各区域中小学校可达性情况, 对各区域的可达性值进行分别测算, 得到各区域可达性值及其分布频率(表2).
(1)东湖区. 东湖区是南昌市中心城区, 开发时间比较早, 人口数量大, 道路网密集, 学
校网点多,因而, 此区域的可达性是最好的. 最高的时间成本只有8 min, 平均的可达性值仅为5 min, 89%的区域在平均值以内. 但是内部还是存在一定的差异, 区域西部可达性优于东部, 这主要是因为西部学校多、密集, 路网发达、级别高; 东部学校数量少、稀疏、路网较落.
(2)西湖区. 西湖区横跨抚河, 形成“一区双城”的新格局. 抚河以东, 学校密集, 拥有25所学校,道路网较发达, 也是西湖区的主要城区; 以西, 仅有15所学校, 且布局分散, 开发程度低, 道路网络不发达. 结果导致河东可达性要优于河西, 河东可达性值均在5 min以内, 河西主要在5～10 min. 区域平均可达性值在7 min左右, 5 min 以内所占比例达到62%, 平均值以上的区域占到82%, 总体来说,可达性比较好.
表1 学校空间可达性时间分布频率及累积频率时间/min 0～5 5～10 10～15 15～20 20～25 25～30 30～35 35～40 40～42.2面积/km2 176.34 153.58 39.27 6.49 1.12 0.50 0.34 0.13 0.02分布频率/% 46.68 40.65 10.39 1.72 0.30 0.13 0.09 0.03 0.01累积频率/% 46.68 87.33 97.72 99.44 99.74 99.87 99.96 99.99 100.00
表2 不同区域可达性值分布频率时间/min 经开区/% 高新区/% 青山湖区/%西湖区/% 红谷滩区/%青云谱区/% 东湖区/% 0～5 28.08 33.65 52.68 61.87 41.02 62.69 89.36 5～10 55.36 50.30 37.08 33.33 38.38 34.75 10.64 10～15 12.68 14.23 8.03 3.81 15.82 2.56 15～20 1.96 1.41 1.86 0.60 4.42 20～25 0.61 0.39 0.25 0.39 0.36 25～30 0.57 0.02 0.10 30～35 0.52 35～40 0.20 40～45 0.02最大值 42.16 28.84 28.84 24.57 22.95 13.57 7.97平均值 9.83 9.23 8.01 7.22 9.24 6.99 5.53
(3)青山湖区. 青山湖区跨越赣江南北, 北岸只有8所学校, 彼此距离较近, 主要分布在扬农路、望江路、杨新路等几条主要道路两旁. 此区域属城市远郊, 交通便捷度下降, 学校数量减少, 可达性较弱, 基本在10 min以上. 赣江以南是其主城区, 拥有
57所学校, 主要分布于北京东路、南京东路、顺外路和解放路, 可达性基本在5 min左右; 而在一些工业园、水域周边, 教育和居民用地少, 道路网不发达, 开发利用程度低, 可达性弱, 交通成本最高值就出现在瑶湖南岸为29 min. 区域的平均可达性值在8 min左右, 在5 min以内就能赶到学校的就占到53%, 90%的学生入学时间成本在10 min以内, 可达性相对比较好的一个区域.
(4)青云谱区. 青云谱区的学校主要分布于井冈山大道、洪都南大道这两条道路及其附近地区, 整个区域的可达性呈现中间高两边低的趋势, 低的区域主要是象湖南面及昌南工业园附近和青云谱的南端, 这些地方水域和工业用地占地面积较大, 居民用地狭小, 道路系统不发达, 学校数量少, 可达性基本上在10 min以上. 5 min以内就能赶到学校的区域占到63%, 需要5～10 min的区域占到35%, 98%的学生在10 min以内就能到达最便利的学校. 整个区域总体交通比较便利, 可达性较好. (5)高新开发区. 高新开发区开发时间晚, 学校数量少, 交通欠发达, 导致这一区域可达性较弱,最大的时间成本达到29 min, 平均可达性在9 min左右, 34%的学生能在5 min以内赶到学校, 5～10 min能赶到学校的区域占50%, 只有2%的学生用在路上的时间达到15 min以上. 整个区域的可达性由西到东呈现高低高的趋势, 即昌东大道和尤氨路这两条主干道及附近区域的时间成本基本在5 min左右,而在艾溪湖、南塘湖和瑶湖周边可达性相对较弱,基本在15 min之上. 近年来随着江西师范大学、蓝天学院、南昌工程学院等高校和江西省奥林匹克中心等的建立, 道路设施在不断完善, 道路级别提高、线路增加, 中小学校的空间可达性随之提高. (6)红谷滩新区. 红谷滩新区于2002年成立, 包括红谷滩中心区、凤凰洲和红角洲. 开发时间比较晚, 但发展很快. 前二者开发程度比较高, 居民用地大, 道路网比较密集, 级别高, 几乎都为主、次干道. 而红角洲位置偏远, 所建道路少, 只有学府大道、卧龙路、丰和南大道等几条主要道路, 仅有3所学校位于此地, 导致其可达性劣于红谷滩中心区及凤凰洲. 这里最大时间成本值23 min, 平均值9 min, 5 min以内
的占有43%, 其中包括红谷滩中心区和凤凰洲的绝大部分区域, 红角洲大部分区域在10 min以上. 近些年, 很多学校纷纷在此建新校区, 如江西师大附属中学、育新学校、南昌二中等等, 在很大程度上提高了这一区域的空间可达性.
(7)经济开发区. 经济开发区创建于1992年, 地处赣江以北, 位于红谷滩新区西北方向, 属城市近郊. 靠近南昌市的梅岭风景区, 道路网良好, 有国道和高速公路经过, 但居民点稀疏, 学校少, 可达性欠佳, 在7个区域中, 平均时间成本最高, 最大值也出现在这个区域. 可达性的最高值达到42 min,位于梅岭脚下, 平均值在10 min. 5 min 以内的区域只有28%, 83%的区域在平均值以内. 由于是经济技术开发区, 用地类型以工业用地为主, 住宅用地,教育用地所占比例较小, 导致可达性较弱.
根据上述分析, 可以发现, 南昌市各区域可达性良好, 平均时间成本在7.8 min, 最大值出现在经济技术开发区达到42.2 min, 平均值10 min, 最小值为东湖区的8 min, 平均值也就5 min; 可达性最大值之间相差4倍, 平均值之间相差将近2倍. 差异不仅表现在区域之间, 区域内部也存在一定的差异,例如西湖区的抚河两岸, 西南岸可达性明显弱于东北岸. 综合分析, 可达性最好的区域是东湖区、最差的是经济技术开发区. 结合这两大区域的实际情况,不难发现存在如此差异的主要原因: 东湖区是老城区, 又是南昌市的中心城区, 建设历史比较悠久,各种基础设施比较完善, 居民点多, 人口数量大,学校数量多、布局密集, 道路网发达; 经济开发区是新城区, 开发时间短, 开发程度较低, 各项基础设施还在完善中, 居民点少, 人口少, 学校数量少, 且分散, 道路网欠发达. 总之, 可达性较好的区域位于南昌市的主城区或是老城区, 离主城区较远的城市边缘区可达性值较高.
3 结果与讨论
在地理信息系统(GIS)空间分析技术支持下, 利用南昌市基础地理数据和中小学空间分布数据, 对南昌市城区中小学空间可达性格局进行了测算, 为做好中小学校布局调整提供重要依据.
研究结果表明, 南昌市城区中小学校空间分布不均衡, 区域差异明显. 东湖区、西湖区、青山湖区和青云谱区学校密集, 青山湖区和西湖区的学校数量占到学校总数的50%, 而面积占有49%的红谷滩新区、高新区和经济开发区学校数量不足, 只占总量的25%. 从可达性角度看, 整个南昌市城区学校的可达性较好, 平均时间成本7 min 48 s, 47%的学生在5 min以内就能到达学校, 只有2%左右的地区需要在15 min以上才能到达最近的学校; 可以选择步行的出行区域约占47%, 可以选择自行车出行的区域约占51%, 只有极小部分区域有必要选择汽车前往学校; 不同区域之间以及区域内部, 不同性质学校之间可达性存在显著差异.
因缺少南昌市区范围内详细的人口分布数据,因此, 本文仅从可达性角度对南昌市中小学校空间格局进行了分析. 借助人口普查数据, 结合可达性技术, 可较好地实现学校学区的划分, 这有待进一步研究.
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