高原山地中学教育资源空间可达性分析——以曲靖市为例_字汝芬.pdf

书书书地矿测绘2023，39(2):16CN 531124/TDISSN 10079394Surveying and Mapping of Geology and Mineral esources高原山地中学教育资源空间可达性分析*以曲靖市为例字汝芬1，王明果2，3(1云南师范大学 地理学部，云南 昆明650500;2云南省地矿测绘院有限公司，云南 昆明650218;3云南地质大数据中心，云南 昆明650218)摘要:针对当前高原山地地区居民获取中学教育资源的便利性问题，以云南省曲靖市为例，以 201 所中学和 1 438 个居民点为数据源，选择基于路网的最近入学距离表征空间可达性，以泰尔指数揭示中学教育资源可达性分布差异，最后分析其影响因素。结果表明，曲靖市中学教育资源可达性程度整体有待提高，山区县可达性最差、坝区县可达性较好、半山半坝县可达性一般。其中最为明显的是，位于区县(市)边缘地带及交界处的居民点和乡镇(街道)可达性最差，政府所在乡镇(街道)及周围可达性较好，区县(市)间可达性差异跨度较街道间可达性差异跨度小，而地形、交通及人口是影响中学教育资源可达性的重要因素。关键词:高原山地;教育资源;空间可达性;泰尔指数中图分类号:P 237;P 208文献标识码:A文章编号:10079394(2023)02000106Spatial Accessibility Analysis of Educational esources in PlateauMountain Secondary Schools:A Case Study of Qujing CityZI u-fen1，WANG Ming-guo2，3(1Faculty of Geography，Yunnan Normal University，Kunming Yunnan 650500，China;2Yunnan Institute of Surveying and Mapping ofGeology and Mineral esources Co，Ltd，Kunming Yunnan 650218，China;3Yunnan Geological Big Data Center，Kunming Yunnan650218，China)Abstract:Aiming at the convenience of residentsaccess to secondary education resources in plateau moun-tainous areas，taking Qujing City of Yunnan Province as an example，with 201 secondary schools and 1 438 settle-ments as data sources，the nearest entrance distance based on road network is selected to represent spatial accessi-bilityTheil index is used to reveal the difference of accessibility distribution of secondary education resourcesFinal-ly，the influencing factors are analyzed The results show that the accessibility of secondary school educationresources in Qujing City needs to be improved as a wholeThe accessibility of mountain counties is the worst，the ac-cessibility of flatland counties is better，and the accessibility of semi-mountainous and semi-flatland counties is gen-eralAmong this，the accessibility of residential areas and townships and streets at the edge and junction of countiesand cities is the worst，and the accessibility of townships and streets and surrounding areas where the government islocated is betterAlso，the difference span of accessibility between counties and cities is smaller than that betweenstreets，and terrain，traffic and population are important factors affecting the accessibility of secondary school educa-tion resourcesKey words:plateau mountains;educational resources;spatial accessibility;Theil index1*收稿日期:20230116DOI:10.16864/ki.dkch.2023.00180引言空间可达性是指通过一种中间媒介，从一个地方到另一个地方的便捷程度1。教育资源空间可达性是指教育需求群体通过一定的成本接触到附近教育资源的便捷程度，好的可达性是通过小的成本(最短出行距离、最短出行时间、最少出行费用等)获取较近的教育资源及服务，对教育设施点进行可达性分析，揭示设施点的就近入学距离及可达性影响因素，对居民选择就近中学资源及相关部门政策制定和规划具有一定的参考意义。根据研究视角不同，国内外学者主要从城市城区和山区展开研究，涉及不同评估尺度如社区、街道、区县下的不同评估对象幼儿园、小学、中学。城市城区25 多分布于沿海及平原地区，地势平坦，经济发达，交通完善，教育发展水平高，可供就学选择多，就学影响因素广，教育普及度高，就学可达性相对较好，在计算其可达性时，充分考虑的是教育服务能力、教育服务质量等多种因素影响下的就学可达性。在山地地区，大部分区域海拔高，山脉多，地势起伏大，地形崎岖，教育设施可达性较差610。相对于沿海及平原城市，受地势、交通、经济等的影响，山地地区就学条件相对困难，就学选择相对单一，就学挑战性大，因此针对这一地形下地区进行可达性分析具有必要性。此外，由于其特殊的地理环境，山地地区居民在就学选择时的最大影响因素为出行成本，较小的出行时间和出行距离是教育需求群体首要考虑因素，因此使用最近入学距离这一概念进行可达性的评估:一方面，最近距离法利用路网信息分析需求点与设施之间的距离或时间成本，测量的是居民所在地到达最近设施的距离或时间，该方法假设居民始终选择最邻近公共服务设施11，因此适用于教育服务选择性差的高原山地地区;另一方面，对于教育需求群体以及相关的教育政策制定者而言，计算简单，解释直白，更易于理解，更符合实际需求。云南省曲靖市为典型的高原山地地区，因其多山且地形崎岖不平的特点，居民与设施点间常因山脉阻隔和地形起伏影响，导致交通不便，通行距离较长。因此，以曲靖市 201 所中学为研究对象，聚焦地理空间可达性视角，以基于路网的最近入学距离来测度中学教育资源的空间可达性程度，加以泰尔指数揭示可达性分布差异，为相关部门政策制定、教育帮扶等提供相关的依据。1研究区概况及数据来源11研究区概况曲靖市为云南省下辖地级市，位于云南省东部(见图 1(a)，介于东经 1030310450、北纬 24192703之间。地区面积 2.89 万 km2，占云南省面积的 13.63%，全市常住人口为 615.54 万人，由麒麟区、富源县、会泽县、陆良县、罗平县、马龙县、师宗县、宣威市、沾益区 9 个行政区组成，共 115 个乡镇(街道)。曲靖市境内东西最大横距 103 km，南北最大纵距 302 km，地势西北高，东南低，最低海拔714 m，海拔相对高差 3 226 m，地处滇东高原向黔西高原过渡地带的乌蒙山脉，东部逐步向贵州高原倾斜过渡，西与滇中高原湖盆地区相嵌，为典型的高原山地地区。总体而言，区域内整体海拔高，地势起伏大，山高坡陡，地形崎岖，在高原山地这一地貌环境下，形成了以山地地貌类型为主的“区”及“类”的划分，进一步划分为山区、坝区、半山半坝区等12。根据资料统计，曲靖市具有万亩以上的坝子34 个，基于第二次全国土地调查数据，杨子生等将富源县、会泽县划分为山区县，麒麟区、沾益区、马龙县和陆良县为坝区县，宣威市、罗平县、师宗县划分为半山半坝县13，见图 1(b)。具体而言，山区地形复杂，交通不便，基础设施建设难度大，经济基础比较落后;坝区地势平坦，大型坝子相对较多，地形起伏度相对较低，交通路网发达，经济实力雄厚，居民生活水平普遍较高;而半山半坝区则处于山区和坝区交界处，既有海拔相对较高区域也存在相对平坦的区域。图 1研究区区位及山区县、坝区县、半山半坝县划分Fig1Location of study area and division of mountain coun-ties，flatland counties，semi-mountainous and semi-flatland counties2地矿测绘2023 年 6 月12数据来源以曲靖市的 201 所中学为研究对象，研究数据包括学校设施点数据、陆路交通数据、居民点数据以及其它的统计数据。学校设施点数据，包括曲靖市 9 个行政区的中学数据，来源于手机信令数据，包含初中、高中、初高中一体的完全中学共 201 所。陆路交通数据，来源于 OSM(Open Street Map)，见图 2(a)。居民点数据，来源于国家基础地理信息中心(http:/wwwngcccn/ngcc)，年份为 2018 年，共1 438个;曲靖市区县级人口、经济、行政区面积数据，来源于云南省统计年鉴，年份为 2018 年;街道人口数据来源于 World Pop 人口空间统计中的“China Population 2018”格网数据，见图 2(b)。9 个行政区的中学和居民点数量如表 1 所示。图 2道路网及人口分布Fig2oad network and population distribution表 1中学及居民点数量统计Tab1Statistics of middle schools and settlements分类山区县富源县会泽县坝区县陆良县马龙县麒麟区沾益区半山半坝县师宗县宣威市罗平县合计中学192723102920114220201居民点146331131621291141003021231 43813研究方法131可达性计算文中的可达性是指居民点与设施点之间基于路网的最近入学距离，基于路网的最近入学距离能够较好突出教育需求群体获取教育资源的便捷程度，最近入学距离进行计算，需对研究区道路网进行拓扑检查，构建路网数据集。由于中学地理位置极大部分均位于城镇中心及县城，对于大部分居民而言，需借助交通工具实现就学需求，故对于中学最近入学距离的计算方式为考虑交通和步行不同出行速度下的实际路网距离。根据 JTG B012014公路工程技术标准 的规定及实际情况，对高速公路、一级道路、二级道路、三级道路、住宅街道、其它道路 以 及 人 行 道 分 别 以 100 km/h、80 km/h、60 km/h、30 km/h、20 km/h、10 km/h、4 km/h 赋值计算最短通行时间，进而得到最短通行时间下的最近通行距离。针对区县及街道尺度，对其所在区域居民点所有最近入学距离进行平均，获得区县尺度以及街道尺度的平均最近可达性距离。计算公式为:TAi=dijV60(1)DAstreet=1nni=1dij(2)DAqx=1nstreetDAstreet(3)式中:TAi为居民点时间可达性;dij为居民点 i 到学校 j 的距离;V 为速度;DAstreet为街道可达性;n 为居民点个数;DAqx为区县可达性;nstreet为街道个数。132泰尔指数泰尔指数作为衡量教育可达性差异化的指标进行引入。泰尔指数于 1961 年提出14，此后被广泛用于评估各领域的差异化分析，如医疗资源分布差异、地区收入不平等、能源效率的空间差异等。近年来，一些学者也将其应用于教育发展差异化评估1516，利用泰尔指数，可以反应教育资源可达性区域间差异及区域内差异。泰尔指数取值范围为01之间，指数越大，说明差异越大。具体的计算公式为:T=1nni=1dijdlogdijd()(4)式中:T 为泰尔指数;n 为街道或居民点数量;dij为最短距离;d 为平均出行距离。3第 39 卷第 2 期字汝芬，王明果:高原山地中学教育资源空间可达性分析2空间可达性结果与分析21空间可达性分析基于路网的可达性评价结果及泰尔指数计算结果，结合山区县、坝区县、半山半坝县的划分，从区县尺度、街道尺度及居民点尺度进行分析。211区县尺度将曲靖市各街道的中学可达性值按区县(市)单元统计总和，求出各行政区的算术平均值，得到曲靖市 9 个行政区的可达性均值，同时根据各街道可达性求出区县泰尔指数。区县(市)尺度空间可达性及泰尔指数具体见图 3。图 3区县(市)尺度空间可达性及泰尔指数Fig3Spatial accessibility and Theil index of counties and cities从图 3 可以看出，在可达性层面，麒麟区可达性最好，平均距离为 5 520.85 m，陆良县次之，为7 536.88 m，沾益区为 7 615.34 m，居于第三位，可达性较好的 3 个区县麒麟区、陆良县及沾益区均属于坝区县;富源县、师宗县及会泽县可达性较差，分别为 15 623.45 m、14 184.91 m、12 995.38 m，而富源县和会泽县属于山区县，其余罗平县、马龙县及宣威市处于中等可达性水平。在泰尔指数层面，陆良县指数最大，为 0.210 9，表明其内部具有相对较大的差异性，而富源县呈现最小泰尔指数 0.077 5，最大值与最小值之间具有一定差异，表明 9 个区县(市)间具有明显差异。212街道尺度将曲靖市各居民点的中学可达性值按街道单元统计总和并求出各街道的算术平均值，得到曲靖市 9 个行政区 115 个街道的可达性均值(见图 4(a)，并使用自然断点分级法将可达性分为优、良、中、差、最差 5 类。同时，利用各居民点的中学可达性值进行分组求出各街道的泰尔指数(见图 4(b)，同样使用自然断点分级法将其分为级差异、级差异、级差异、级差异、级差异 5 类，表征区域内可达性差异程度。图 4乡镇(街道)尺度空间可达性及泰尔指数Fig4Spatial accessibility and Theil index of township andstreet scale在可达性层面，各乡镇及街道区域可达性差异显著，总体呈现北方低南方相对较高的特点。具体而言，除富源县及师宗县，各区县均有数量极少可达性为优的乡镇或街道;可达性为良的乡镇(街道)最多、达 50 个，在曲靖市南部，以马龙县、麒麟区、陆良县、罗平县及师宗县西北部各乡镇连成可达性良和优的明显片区;而可达性为中等的可达性乡镇(街道)主要分布于会泽县、宣威市及师宗县，数量分别为 4 个、8 个、3 个;可达性差的乡镇(街道)则主要分布于会泽县、富源县及宣威市;而除麒麟区外，其余区县(市)的边缘均分布着少数可达性最差的乡镇(街道)。在泰尔指数层面，从区域间差异来看，曲靖市乡镇(街道)可达性差异明显，最小指数为 0.012 7，最大指数则达到 0.685 1，指数在 0.3 以上的乡镇(街道)有 24 个;从区域内差异来看，会泽县金钟街道、沾益区西平街道、麒麟区珠街街道、罗平县鲁布革布依族苗族乡、陆良县中枢街道及马街镇内部表现出级差异，差异巨大，指数在 0.503 1 以上;其余泰尔指数为级差异的乡镇及街道为 13 个;表现为级差异的乡镇及街道数量最多，为 41 个;级差异分布比较零散，在会泽市及宣威市相对明显;级差异即差异最小的乡镇(街道)明显分布于曲靖市南部区域。4地矿测绘2023 年 6 月213居民点尺度将中学可达性分为 5 类，以区县(市)为统计单位，分别对区域内居民点到各中学设施点的数量进行统计(见图 5)。整体而言，曲靖市中学可达性程度不 高，市 内 所 有 居 民 点 空 间 可 达 性 均 值 为10.44 km，标准差为 9.58 km。其中，低于均值居民点数量为 880 个，占比 61.20%，高于均值的居民点个数为 558 个，占居民点总数的 38.80%。图 5区县(市)居民点可达性分布频率Fig5Distribution frequency of residential accessibility incounties and cities富源县、会泽县及师宗县居民点可达性最差，可达性 20 km 以上的居民点比例较大，分别为27.40%、22.66%、25.00%，可达性在 10 km 及以上的居民点占 50%以上，10 km 范围内的居民点比例较小，因此其可达性最差;宣威市、罗平县及马龙县可达性一般，具有相似性，510 km 范围内居民点占比较多，大于20 km 居民点比例在15%以下;麒麟区、陆良县、沾益区居民点可达性相对较好，小于1 km的居民点占比相对较大，分别为 27.40%、16.79%、21.93%，大于 20 km 的居民点占比均不足4%，居民点可达性集中分布于 10 km 范围内，可达性相对较好。总体而言，山区县可达性最差，半山半坝县可达性一般，而坝区县可达性最好，其次，位于区县(市)边缘及交界处的居民点可达性程度较差且呈现小片聚集的低可达性群。值得注意的是，马龙县及罗平县可达性具有特殊性，划分为坝区县的马龙县可达性与半山半坝县具有相似性，查阅相关资料可知13，马龙县是由半山半坝县调整为坝区县，因此可达性在一定程度上与半山半坝县具有相似性，而罗平县作为半山半坝县，可达性相对而言处于中等水平，是因为其区域内设施点及道路分布均匀，可以为教育需求群体就学提供较好的出行条件，因此其可达性达到一般水平。22可达性影响因素分析教育资源可达性程度的影响因素具有多样性，地形的高低起伏程度、交通的通达程度以及人口的密集程度均会造成其可达性的差异性，因此文中基于地形、交通以及人口进行影响因素分析。221地形与交通地形对可达性的影响表现为影响设施点、居民点及交通线路的分布。地形地貌复杂地区，设施点、居民点具有较小的选择性，交通线路需绕道而行，地形平坦、地势简单的区域，设施点数量较多，居民点聚集分布，道路等级高，类型齐全，方便出行，位于偏远山区的居民出现就学便利性差的趋势。分析曲靖市中学可达性整体不高的原因有以下几个方面:一方面，中学设施点多位于乡镇或县城中心，市内领土面积辽阔，一些位于偏远地区的居民点距乡镇或县城中心路程较远，导致其本身可达距离较大。另一方面，受地形影响较大，在地势相对平坦、海拔相对较低的地区如坝区县的麒麟区、陆良县等，可达性明显较好，而在高程较高、地起伏度较大、地势相对复杂的山区县如会泽县居民点可达性较差。此外，设施点极大部分围绕道路周围分布，而居民点则分布于各个区域内的各个方位，当居民点周围低等级道路较多，通行速度较低时，所需要的通行成本较大，导致部分居民点可达距离增大，可达性减小，同时道路密度也会对中学可达性造成影响，道路密度大、道路等级多、道路齐全，可供居民选择的出行选择多。一般而言，路网密集、交通发达的地区可达性明显较好。222人口因素人口数量及人口密度会对可达性会产生影响，人口数量越多、密度越大，进而带动经济发展快速，道路设施完善程度高，居民点可达性高，就学便利性较好。如曲靖市各行政区政府驻地所在街道麒麟区的南宁街道及其周边几个街道，人口数量较多、人口密集，设施点数量也较多，所以以南宁街道为中心的西城街道、建宁街道、白石江街道及沿江街道等可达性最优，就学便利性最高;而会泽县马路乡、纸厂乡等，人口较少、密度较小，因此可达性较差。由此可以看出，人口数量对于可达性的影响比较显著。5第 39 卷第 2 期字汝芬，王明果:高原山地中学教育资源空间可达性分析3结论以曲靖市中学设施点为研究对象，分别计算 9个县级行政区内 1 438 个居民点的可达性程度，并基于居民点可达性程度计算街道及区县尺度可达性状况，同时借以泰尔指数解释可达性分布特征，得出以下结论:1)高原山地地貌下，山区县、坝区县、半山半坝县中学可达程度存在差异。山区县富源县、会泽县可达性最差，坝区县麒麟区、陆良县、沾益区可达性最优，半山半坝县宣威市、罗平县可达性一般，其余的马龙县及罗平县可达性具有特殊性。2)曲靖市中学教育资源可达性整体不高，可达性较差的居民点及街道明显位于各区县(市)的边缘及区县边界交界处。居民点形成明显的低可达性聚集群，对于这部分居民的中学教育，需要给予更高的重视程度和帮扶措施。3)区域间及区域内可达程度差异性特征不同。街道层面，区域间差异跨度巨大，范围在 0.012 70.685 1，区域内差异较大的为会泽县金钟街道、沾益区西平街道、麒麟区珠街街道、罗平县鲁布革布依族苗族乡、陆良县中枢街道及马街镇;区县层面，相对于街道，区域间差异减小，内部差异较大的为陆良县及宣威市。4)地形复杂程度、交通路网等级及密度、人口数量、经济发达程度等对中学可达性均具有影响作用。参考文献 1 WALTE G HANSEN How Accessibility Shapes LandUseJ Journal of the American Planning Association，1959，25(2):7376 2 郭靖娴，刘婷，王康皓月，等基于改进两步移动搜索法的教育资源空间可达性分析 以杭州市主城区为例 J 杭州师范大学学报:自然科学版，2020，19(3):329336 3 韩增林，董梦如，刘天宝，等社区生活圈基础教育设施空间可达性评价与布局优化研究 以大连市沙河口区为例 J 地理科学，2020，40(11):1 7741 783 4 涂唐奇，闫东升，陈江龙，等南京城市义务教育设施空间演化 J 地理科学，2019，39(3):433441 5 解扬洋，谌丽，周爱华，等社区尺度的北京儿童服务设施可达性分析J 世界地理研究，2021，30(3):546555 6 杨慧敏，张香玲，李立，等山区贫困县中小学空间格局变化与可达性分析 以河南省嵩县为例J 地理科学进展，2018，37(4):556566 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时空分析。通信作者:王明果(1986)，男，湖北监利人，硕士，高级工程师，现主要从事地质信息化建设方面的研究工作。节约集约用地严守耕地红线6地矿测绘2023 年 6 月