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怎么计算可达性？

GISer last · 公众号 · · 2025-01-02 22:04

正文

空间可达性测度方法

Methods for Spatial Accessibility Measurements

上篇推送为大家介绍了可达性的概念，

戳戳复习：《可达性是什么？》

本篇推送让我们聚焦 空间可达性 ，一探测度可达性的方法。（内附2SFCA计算代码，机不可失失不再来！）

01 最近设施距离法

02 供需比例法

03 累积机会法

04 简单重力模型

05 改进重力模型

06 两步移动搜索法

07 扩展的两步移动搜索法

08 动手计算可达性（基于2SFCA）

最近设施距离法

原理：到达最近设施的距离

缺点：没有考虑多个设施的可能性；没有考虑设施规模的影响

供需比例法

原理： 一定空间边界（通常是行政或统计单元）内，供给量与需求量的比例

缺点： 没有考虑边界内的距离差异；没有考虑选择边界外设施的可能性

Q

动手算算可达性？

点击空白处查看答案

左区：（1+2）/10=0.3

右区：4/20=0.2

累积机会法

原理：在一定范围（阈值）内可以到达的机会数量

缺点：与供需比例法类似

如何衡量阈值内各个设施对可达性的贡献：

1

二分法

阈值内的设施“一视同仁”

2

反距离权重法

设施越近，权重越大

简单重力模型

原理：可选择多个设施，可达性与设施规模成正比，与距离成反比

缺点：没有考虑需求竞争效应

计算公式 ：

Q

取β为1，动手算算可达性?

点击空白处查看答案

A = 3/1+1/2+2/1=5.5

改进重力模型

原理：进一步考虑多地区需求者对同一设施资源的竞争效应

缺点：不够直观

计算公式：

逐步拆解公式，计算可达性（取β为1）：

01

分母：设施j潜在服务需求量

设施X：2/2+2/1=3

设施Y：2/1+2/3=8/3

设施Z：2/1+2/2=3

02

需求点i与设施j的空间互动强度相对于所有需求点的水平

03

需求点i从设施j获得的潜能,即人均资源

04

需求点i从所有设施获得的总潜能

需求点a可达性：

需求点b可达性：

两步移动搜索法

Two-step floating catchment area (2SFCA)

原理：分两步进行搜索与资源分配

缺点：没有考虑服务区内的距离差异

第一步 ：以每个设施为中心，搜索在一定服务范围内有哪些需求者，计算供需比，即人均资源量

第二步 ：以每个需求点为中心，计算可达性

TIPs

重力模型V.S.两步移动搜索法

2SFCA可视为重力模型的特例。两者对距离衰减效应的处理方式不同：重力模型中采用连续型衰减函数，而2SFCA中采用二分法（阈值内为1，阈值外为0）。

二者均有 加权平均可达性恒定 性质：各需求点的可达性（表示人均资源），基于人口加权计算平均值，恒等于总供给与总人口之比。等价于：可达性乘以人口（需求量）并加和，等于总供给。

扩展的两步移动搜索法

两步移动搜索法综合考虑了供给资源、需求规模与距离因素等对可达性的影响，公式易于理解，可操作性强，因此应用广泛且发展了众多 扩展形式 。

1

基于引入距离衰减函数的扩展

一部分扩展形式针对距离衰减函数进行扩展，本质上是在2SFCA的搜寻半径之内再加入一个额外的距离衰减函数，具体函数形式因扩展形式而不同。针对这类扩展，Wang(2012)提出了 2SFCA的一般形式(Generalized 2SFCA)：

其中距离衰减函数f(dij)有以下形式：

主要距离衰减函数示意图

在应用中，需根据实际行为进行拟合，确定函数形式及参数。可参考相关研究进行的调查结果，如能接受的最大出行距离。进行参数敏感性分析，判断参数值对结果的影响。

2

其他扩展形式的两步移动搜索法

除了基于距离衰减函数的扩展，许多研究也针对2SFCA的其他不足进行了发展，包括针对搜寻半径、需求或供给竞争和出行方式等方面的扩展：

2SFCA的众多扩展形式

注：表中Multi-mode 2SFCA的准确总结是根据不同交通模式划分子人群，根据各模式出行时间考虑竞争效应，测度各模式的可达性，进而按比例加权计算总体可达性。

Q

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