旅游世界
主办单位:山东省旅游局
国际刊号:1007-0087
国内刊号:37-1263/k
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基于聚集分形维数的旅游区间结构的测评与优化

【摘要】本文以旅游景点空间结构的演化模式为基础,采用聚集分形的方法对乌鲁木齐市旅游景点系统空间结构模式进行了研究,分别以红山公园和民俗风情一条街为乌鲁木齐市旅游景点系统的中心景点,进行聚集维数的测算和评价,结果表明乌鲁木齐市旅游景点系统的空间分布具有显著的聚集性特征。选定的中心景点在与其周边的景点的聚集中相互比较融合,分布密度由中心景点向四周均是密度衰减的。聚集维数的测算与评价是景点系统空间结构优化的判据依据,据此对乌鲁木齐市旅游发展的空间格局进行了分析并且给出了优化的建议。

【关键字】空间结构;聚集分形;乌鲁木齐

doi:10.3969/j.issn.1007-0087.2016.03.007

一、引言

分形的概念最早由美籍数学家本华·曼德博提出,分形即以数学为基础的分形几何学,分形几何随后又发展到分形信息、分形设计、分形艺术等方面,直到20世纪80年代,分形理论才开始应用于旅游领域的研究。戴学军在对南京市景点做维数分形时指出,旅游空间结构的演化模式可以分为点状模式、放射模式、凝聚模式和扩散模式4种类型[1]。但各模式在地理空间上的内部演化缺少相应的理论基础。国内学者陈彦光等最早运用分形和混沌的有关思想,探讨旅游行为和旅游风景地的美学实质[2];许志晖等以南京市旅游景点系统为例,通过分形维数测算,提出南京市旅游景点体系的空间结构具有较好的分形特征;高元衡等对桂林市旅游景点不同时间段的空间结构分组团进行了研究[3]。但是在采用分形方法时,多侧重于景点系统分形特征的研究和聚集分形维数的测算,而基于聚集分形维数测算的空间结构优化涉及较少[4]。

本文的研究对象为乌鲁木齐市新十景(南山景区、水磨沟景区、达坂城景区、燕尔窝景区、民俗风情一条街、红山、大银行、亚洲大陆地理中心、新疆维吾尔自治区博物馆、妖魔山),用聚集分形的方法对其空间结构进行了研究,并对新十景的景观组团进行聚集维数的测算和评价,以判定乌鲁木齐市旅游景点系统的空间分布是否具有聚集性特征,然后根据测评的结果提出建议,以加强乌鲁木齐市旅游景点的吸引力和综合竞争力。

二、本文涉及的研究方法

本文涉及的研究方法主要有分形和聚集维数。分形主要是指事物的组成部分与整体部分以某种方式自相似分形,分形的核心思想是“元素显现系统整体” [5]。最显著的特点是站在分数维度的视角、利用数学方法来研究复杂的、多样的客观事物,它能将线、面、立体和更加复杂的四维空间结合起来,更全面、立体的描述复杂系统的真实状况。具体到旅游方面,旅游资源(包括自然旅游资源和人文旅游资源)也具有分形特性。旅游景点的空间分布在特定的区域范围内具有自相似性,即意味着由于某些隐含的规律和规则让这个区域范围内景点的自组织演化趋向优化,即表现为分形的特征,所以对旅游景点区间结构进行分形研究是可行的[6]。可以利用景点系统的自相似性揭示景点系统空间结构的分形几何特征,可以有效的利用地理空间,对现实具有重要的实践指导意义。

聚集维数反映的是景观组团的分布密度由中心景点向周边不断衰减的特征[7],同时也反映出景观组团的聚集性特征[8]。在聚集的过程中,中心景点会处在一个中心的区域,以形成对周边景点的吸引和辐射作用。当旅游目的地的空间范围大于中心景区的吸引范围时,一个景观组团不能够涵盖所有的景区时,则会出现多个景观组团,每个景观组团都围绕各自的中心景区分布。

根据景点空间结构的演化模式,假设各景点按照某种规则围绕在中心景点,并呈先出凝聚态分布,并且回转半径与景观组团的半径呈线性比例,则可以确定作为景点数目N的函数和回转半径RN的关系:

若假设成立,可以利用回转半径法测算景点系统空间聚集的分维数,可将R转化为平均半径 :

其中:D为聚集维数,反映周边景点围绕中心景点聚集的特征。r为景观组团中第i个景点到中心景点的欧氏距离(重心距),N为景点个数。D值的不同,反映出景观组团的不同分布规律和趋势,也反映景点的发展态势和吸引力态势。如图所示:

D三、乌鲁木齐市景点聚集维数的实证研究

旅游业的迅速发展,让城市也注意到旅游带来的经济效益,并开始积极开发城市景点。乌鲁木齐市作为自治区的首府、全疆最大的城市、新疆旅游的集散中心,有着发展旅游业得天独厚的基础和条件优势。在市区景点方面,乌鲁木齐市以已有的自然景点和人文景点文基础,建成了不少知名的景点,如二道桥国际大巴扎景点、红山公园景点等。在对乌鲁木齐市的旅游发展做研究时,对旅游系统空间结构的定量研究基本无人涉及。本研究运用聚集分形维数对乌鲁木齐市旅游景点的空间结构进行研究和测评,为乌鲁木齐市旅游景点系统的空间结构的优化提供途径和建议,以期加强乌鲁木齐市旅游景点的吸引力和综合竞争力。

(一)聚集分形维数的测算

首先选定中心景点,然后得到景观组团内其它各景点到中心景点的欧氏距离R1,再转化为平均半径RN,然后通过改变N得到一系列RN值。对无标度区进行线性回归分析,最后通过最小二乘法求出聚集维数D。

红山公园是乌鲁木齐市的象征,处于城市商业中心和经济发展最快的区域,又近似位于乌鲁木齐市的几何中心,所以本文首先选取乌鲁木齐市红山公园景点为中心,计算景点系统的相关数据(表2),对无标度区进行回归分析,最后通过最小二乘法求出景点的聚集维数D。其次选取极具本土特色和代表性的民俗风情一条街为中心,计算景点系统的相关数据(表3),对无标度区进行回归分析,最后通过最小二乘法求出景点的聚集维数D。

(二)聚集分形维数的评价

对各个景观组团中周边景点距中心景点不同的D值,对其进行分析,是否呈聚集状态。首先测量各景点到乌鲁木齐市中心景点红山公园的重心距ri,然后转化为平均半径RN,改变N得到一系列RN值,通过最小二乘法求出聚集分形维数D的值。从表2可以看出乌鲁木齐景点系统存在无标度区,范围为0.693-2.302,具有聚集分形特征,对无标度区进行线性回归,求得,

由此可判定系数R2=0.9876,拟合程度较大。计算得到实际分维数值D=1.327<2,表明乌鲁木齐市旅游景点系统的空间聚集性较强,总体拟合度较好,红山公园景点的中心性比较明显。结果显示乌鲁木齐市区景观组团具有明显的聚集分形特性,景点从中心景点红山公园向周围腹地密度衰减较快,红山公园作为中心景点的吸附作用比较强,系统演变有可能存在多中心并存的格局。红山公园景点对周边景点显著的聚集性作用主要是由于以下几点原因:1、首先红山公园位于乌鲁木齐市中心的繁华地带,地处河滩快速边缘,交通便利,是四通八达之地,经济发展也较为成熟。2、其次红山公园是乌鲁木齐市的象征,知名度较高,所处的位置是乌鲁木齐的商业中心和经济发展最快的区域。3、红山公园一直以来都是乌鲁木齐市旅游的核心资源,也是乌鲁木齐市旅游客流量最大的景点,平日市民都会在空闲时间和周末到此游览、休憩。4、最后政府对红山公园的掌控力度较大,红山公园的基础设施在逐步完善,公园内部环境水平在逐步提高,红山公园也逐渐成为乌鲁木齐市旅游的首选标志性景点。

同理,本文再以民俗风情一条街为乌鲁木齐市景点系统的测算中心,对无标度区进行线性回归,求得,

由此可判定系数R2=0.8759,拟合程度较大。计算得到实际分维数值D=1.556<2,说明乌鲁木齐市旅游景点系统的空间随机聚集性较强,总体拟合度较好,民俗风情一条街景点的中心性明显。分行维数的数值明显小于有限扩散集团凝聚模型的理论维值1.78。景点从中心景点民俗风情一条街向周围腹地密度衰减较快,中心景点的吸附作用比较强,系统演变可能存在多中心并存的格局。由中心景点民俗风情一条街向周围腹地密度衰减较快,吸附半径不大。由表3可以看出,大银行到民俗风情一条街的重心距转化成平均半径LnRN后的对数值为-0.35,出现了负值,这是由于大银行距离民俗风情一条街的重心距仅为1km,民俗风情一条街对其的吸引力、辐射力、凝聚力很强。民俗风情一条街在乌鲁木齐市景观组团中也具有显著的聚集性作用。是由于以下几点原因:1,新疆旅游的特点之一即为少数民族旅游的特殊性,许多区外游客因为民俗风情而慕名前来,民俗风情一条街开发到目前为止已经成为乌鲁木齐市南区的商业中心,并成为经济发展最快的区域,民俗风情一条街的建成标志着民族经济与世界经济的融合接轨。2,民俗风情一条街少数民族风俗习惯和日常吸引追求异质文化的游客,民俗风情一条街也逐渐成为乌鲁木齐市的旅游中心地所在。3,民俗旅游将民俗和旅游恰当的结合在一起,将文化融合到日常生活中。民俗旅游对新疆而言极具代表性,也是新疆旅游资源的特色和优势所在。 4,代表乌鲁木齐旅游业发展新形象、新内涵、新发展方向的“乌鲁木齐新十景”之五---民俗风情一条街,对于外界来说民俗风情一条街已经成了乌鲁木齐市的标志性旅游景点之一。

通过聚集分形维数的测算与评价,显示乌鲁木齐景点系统的空间结构具有显著的聚集分形特征。无论是以红山公园还是民俗风情一条街为中心景点来进行乌鲁木齐旅游区间结构聚集分形维数的测算和评价,均表现出景观组团的分布密度从中心景点向四周腹地密度递减的趋势。

城市是一个复杂的大型系统,而城市旅游的发展主要表现在城市旅游区间结构的演化上。乌鲁木齐市作为一个少数民族众多、地域辽阔的首府城市,它孕育了丰富的自然旅游资源及人文旅游资源,且乌鲁木齐市是全疆旅游的集散地,在此发展旅游业必将带动新疆各地区社会经济的全面发展,而城市旅游中景观组团中心景区的聚集性作用扮演着非常重要的角色。所以优化旅游景区空间结构对城市旅游的发展有着非凡的意义。

四、乌鲁木齐市旅游区空间结构的优化策略

首先要充分发挥乌鲁木齐市作为新疆最大的旅游集散中心的优势,南北两个方向集中发展,往南发展以吐鲁番为代表的的民俗风情旅游,以北拓展以天山天池为代表的自然观光旅游,依托南北地理优势,将乌鲁木齐打造成集自然风光和人文旅游为一体的旅游发展中心城市。

其次对市内旅游线路中十大景点进合理的组合。乌鲁木齐的新十景中,包括公园景点、民俗景点、人文景点、自然景点、观赏类景点和历史类景点等。对十大景点进行合理的组织搭配,在时间和空间上进行合理的安排,让游客在尽兴的同时,对乌鲁木齐市的历史人文、民俗都能够最好的了解。十大景点的空间结构具有自组织性和凝聚效应,以乌鲁木齐的标志——红山公园为中心景点,其它的九大景点围绕其呈聚集态分布。以乌鲁木齐民俗文化和本土特色的代表——民俗风情一条街为中心景点,其它的九大景点围也绕其呈聚集态分布。尽管各大景点的性质不同、类型不同,但是在乌鲁木齐的旅游发展规划中,都扮演着不可或缺的重要角色。充分的利用每个景点的优势,进行最合理的搭配,从整体上提高乌鲁木齐城市旅游的水平,增强中心景点的聚集性作用,提升中心景点的吸附力和辐射力,从而优化整个旅游区间结构。

最后确定乌鲁木齐“城市北扩,旅游南进”的城市发展布局。由于地理地势上的受限,乌鲁木齐市南高北低,南区多为山地峡谷等纯天然自然旅游资源,北区地势平坦,适宜居住,所以要结合地势特点将“亚心之都,丝绸之路”的宣传品牌和“一条街”、“一个中心”、“一个景点”、“一条线路”发展理念相结合。大力发展乌鲁木齐——昌吉旅游,加快乌昌旅游空间一体化,深入贯彻落实科学发展观,充分发挥乌鲁木齐市作为区域旅游城市经济圈中心的聚集性作用,带动周边城市的旅游迅速发展,从而提高乌鲁木齐市旅游区间的景观组团的整体水平。

参考文献

[1]戴学军,丁登山.旅游景区(点)系统空间结构关联维数分形研究-以南京市景区(点)系统为例[J],资源科学,2006,28(1):180-185.

[2]陈彦光.分形城市与城市规划[J],城市规划,2005,29(2):33-40.

[3]高元衡,王艳.基于聚集分形的旅游景区空间结构演化研究-以桂林市为例[J],旅游学刊,2009,24(2):52-57.

[4]陈彦光.城镇体系随机聚集的分形研究[J],科技通报,1995,11(2):98-101.

[5]张济中.分形[M],北京:清华大学出版社,1995.

[6]陈彦光,王义民.论分形与旅游景观[J].人文地理,1997,12(1):62-66.

[7]陈彦光.城市化,相变与自组织临界性,地理研究,2004,23(3):302-312.

[8]黄泰,张婕.基于区域城市体系的旅游地域系统空间组织研究-以江苏为例[J],人文地理, 2003,02(04),50-54.


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