一种多因素空间聚类的城市街区功能区划方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及城乡规划编制技术领域，特别涉及一种多因素空间聚类的城市街区功 能区划方法。
【背景技术】
[0002] 城市的正常运行依赖于各项要素在空间上的合理布局，《周易?系辞下》："日中为 市，致天下之民，聚天下之货，交易而退，各得其所。"在现代社会的专业技术实践，如何对城 市功能进行空间布局是城市规划的基本工作。
[0003] 既有的规划技术中，功能的划分一般采用多因素的空间叠图法予以确定，其理论 依据主要是盖迪斯的"调查_分析-规划"主张，操作上则源自于麦克哈格的"设计结合自 然"模式，即在其规划操作过程中用多因素图示透明叠加的分析手法，确定规划的空间影响 结果；在实际设计中，则演化为多因素分层叠加、综合判别的用地功能布局模式，即通过空 间邻近、功能相似的原则，通过目测方式对空间叠图结果进行归纳性的规划布局，但这种方 法过于依赖规划设计人员的从业经验，往往带有一定的主观随意性。
【发明内容】
[0004] 本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种多因素空间聚类的 城市街区功能区划方法。
[0005] 为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
[0006] 一种多因素空间聚类的城市街区功能区划方法，包括下述步骤：
[0007] S1、空间影响因子的界定，以地区的发展定位为导向，借鉴国际经验并结合地区特 定条件，确定地区空间发展的主要影响因子，依据空间影响因子的形态特征，空间影响因子 可以分为线状因子和块状因子和点状因子；
[0008] S2、空间影响因子的赋值，将各种空间影响因子对周边地区的影响程度以距离衰 减方式划分3级影响范围，进行相应的影响度赋值，并运用ArcGIS软件生成各空间单元影 响值；
[0009] S3、空间影响因子的相关分析，分析不同因素的影响空间分布及其相互关系，判断 其是否适合多因素空间降维技术；
[0010] S4、空间影响因子的主因子分析，将不同因素的多元数据进行降维，通过计算将大 量的影响因素归纳为规律性的若干主因子；
[0011] S5、基于主因子的地域聚类分析，根据主因子和空间影响因子在各个地域类型的 平均值与其在目标地区的总体平均值的标准差倍数，判断各个地域类型的基本特征，由此 确定城市街区功能区划。
[0012] 优选的，步骤Sl中，确定地区空间发展框架的主要影响因子的方法为：
[0013] SI. 1、确定线状影响因子：线状影响因子包括滨水景观、深水岸线、大型的滨水开 放空间、带状历史文化风貌区以及传统商业街；
[0014] SI. 2、确定块状影响因子：块状影响因子包括历史文化风貌区面积较大的影响区 域；
[0015] SI. 3、确定点状影响因子：点状影响因子包括核心机构和大型企业、大型商务中心 等产业节点、轨道交通站点、交通枢纽等交通节点、文化节点、环境节点空间集聚产生积极 吸引作用的小型区域；
[0016] SI. 4、在AutoCAD软件中绘制上层次规划确定的城市道路红线和水系，城市街区 由道路红线和水系围合形成，将街区按照顺序编码，作为功能区划的工作底图；
[0017]SI. 5、打开AutoCAD软件，在命令框输入命令B0,运用AutoCAD中的Boundary边界 闭合命令，对每一个街区绘制闭合多段线，并保存为DWG格式文件，形成可编辑的城市街区 矢量数据，为后续GIS分析做准备。
[0018] 优选的，步骤S2中，对空间影响因子赋值的具体步骤为：
[0019] S2. 1、划分影响范围
[0020] 根据城乡规划编制技术的一般经验，将各种空间影响因子对周边地区的影响程度 以距离衰减方式划分3级影响范围，并进行相应的影响度赋值，即高影响度范围、中影响度 范围和低影响度范围；其中，大型历史文化风貌区的空间影响范围分为2级，即地区内和地 区外；
[0021] S2. 2、生成空间分析单元
[0022] 在AutoCAD软件中绘制上层次规划确定的城市道路红线和水系，道路红线和水系 围合形成城市街区，将街区按照顺序编码，并以街区为基本单位，得到n个空间分析单元；
[0023]S2. 3、将空间分析单元输入AutoCAD软件；
[0024] 打开AutoCAD格式的工作底图，绘制线状因子和块状因子和点状因子等空间影响 因子，形成可编辑的矢量数据；
[0025]S2. 4、赋值空间影响因子
[0026] 打开ArcMaplO. 1软件，单击文件一添加数据一添加数据，将DWG格式的工作底图 中的空间分析单元以及空间影响因子文件，逐层导入ArcGIS软件，运用"空间分析工具" 中，"邻域分析"下的"多环缓冲"命令，依次输入250、500,分别对影响因子下的空间分析单 元进行赋值。
[0027] 优选的，步骤S2. 1中，高影响度范围、中影响度范围和低影响度范围分别为：
[0028] S2. 1. 1、高影响度范围包括线状因子两侧250米范围内、点状因子半径250米范 围内的区域以及历史文化风貌区的内部区域；等级较低的河流及文化节点适当缩小影响范 围，高影响度为150米范围内的区域；
[0029]S2. 1.2、中影响度范围包括线状因子两侧250-500米范围内、点状因子半径 250-500米范围内的区域，以及等级较低的河流及文化节点150-300米范围内的区域；
[0030] S2. 1. 3、低影响度范围包括线状因子两侧500米范围外、点状因子半径500米范围 外的区域，历史文化风貌区的外部区域以及等级较低的河流及文化节点300米范围外的区 域。
[0031] 优选的，步骤S3中，相关分析能够以数字的方式准确地描述变量间的相关关系程 度，具体为：
[0032]S3. 1、计算确定两两空间单元X和Y的算术平均值f，y
[0033] S3. 2、计算两两空间单元X和Y的相关性，其数学表达式为：
【主权项】
1. 一种多因素空间聚类的城市街区功能区划方法，其特征在于，包括下述步骤： 51、 空间影响因子的界定，以地区的发展定位为导向，借鉴国际经验并结合地区特定条 件，确定地区空间发展的主要影响因子，依据空间影响因子的形态特征，空间影响因子可以 分为线状因子和块状因子和点状因子； 52、 空间影响因子的赋值，将各种空间影响因子对周边地区的影响程度以距离衰减方 式划分3级影响范围，进行相应的影响度赋值，并运用ArcGIS软件生成各空间单元影响 值； 53、 空间影响因子的相关分析，分析不同因子的影响空间分布及其相互关系，判断其是 否适合多因素空间降维技术； 54、 空间影响因子的主因子分析，将多元数据进行降维，通过计算将大量的影响因素归 纳为空间规律性分布的若干主因子； 55、 基于主因子的地域聚类分析，根据主因子和空间影响因子在各个地域类型的平均 值与其在目标地区的总体平均值的标准差倍数，判断各个地域类型的基本特征，由此确定 城市街区功能区划。
2. 根据权利要求1所述的多因素空间聚类的城市街区功能区划方法，其特征在于，步 骤Sl中，确定地区空间发展框架的主要影响因