5.2 空间选址分析

5.2.1 空间选址问题

选址问题是一个非常复杂的综合性决策过程。选址的好坏直接关系到服务的方式、质量、效率和成本等，好的选址会给方便人们生活，降低企业成本，扩大利润和市场份额，提高市场效率和竞争力，而差的选址往往带来诸多不便和损失。

空间选址就是指在一定地理区域内为一个或多个选址对象选定位置，使某一指标或综合指标达到最优的过程。GIS为空间选址问题的解决提供了有效的手段和科学的途径。从空间选址的决策过程和实施步骤来看，进行空间选址分析时的一般需要通过以下过程。

1．确定进行选址分析的评价指标体系，即确定影响选址对象的因素，每个因素层下，还可细分为因子层，每个因子都需要一个或多个具体的对应指标。

2．确定指标体系中各因素因子的权重，即确定各影响因素相对于目标的重要性。

3．对各评价指标进行量化和标准化处理，即消去量刚，将各指标量化为能够进行统一计算的数值。

4．对各指标进行综合评价，确定选址对象的空间位置。

5.2.2 选址的指标体系构建

构建指标体系的原则：（1）综合性原则。（2）代表性原则。（3）稳定性原则。（4）可操作性原则。

5.2.3 选址因子权重的确定

在空间选址分析中，评价指标体系中的各个指标具有不同的影响程度。为了定量评估各因素（子）指标的作用大小，需要确定各指标的权重值。

确定权重的方法有很多，如特尔菲法、因素成对比较法、层次分析（AHP）法、主成分分析法、因子分析法、灰色关联法、回归系数法、熵权系数法、变异系数法、均方差法、离差最大化法、负相关系数法等。

几种常用的主观赋权法:

1. 特尔菲法（Delphi法）。该方法也称专家打分法，它依托多位专家对各因素进行多轮次打分得到，其实施过程如下：

（1）选择专家

（2）专家打分

（3）打分结果统计

（4）第二轮打分

（5）多轮打分

（6）确定权重

2. 因素成对比较法。它通过构建判断矩阵，将因素集合中的两两因素进行比较。     

3. 层次分析法。首先将一个复杂的目标分解成多个层次（包括目标层、因素层和因子层等），然后依据该领域内各专家的经验对各影响因素的两两相对重要性给出判断，构建判断矩阵，最后通过计算特征根得到权重。

5.2.4 选址因子的空间化、量化和标准化处理

数据的空间化，也就是对数据的空间分布化，它是基于一定的数据，采用一定的空间分布模型或计算算法，反演数据在特定时间、特定空间的地理分布状态，达到对数据的模拟或再现的过程，其实质就是创建区域范围内的连续表面。

数据的量化和标准化，是将不同来源、无法比较的定性或定量数据通过简单的数学变换进行量化和无量纲化，换算到统一标度并能进行综合计算的过程。

数据标准化处理方法有多种，常用的包括极差标准化、线型比例变换法、向量归一法、标准样本变换法、归一法、取倒数法等。

5.2.5 选址综合评价

效用函数综合评价法是一种常规的综合评价方法，它是依据一定的合成模型对量化和标准化后的数据进行加权求和，其合成模型主要包括幂平均合成（算术平均合成、几何平均合成及平方平均合成等）和特殊合成（混合合成、代换合成及二次合成等）。

幂函数合成的一般定义是：先对变量进行次变换，再计算其加权算术平均值，然后开次方根。

混合合成法就是在一个综合评价指标体系中，采用两种或两种以上的合成模型进行合成的方法。最常见的就是乘法合成（几何平均）与加法合成（算术平均）的混合。

代换合成法的本质是先对变量做一次“倒扣式逆变换”，然后采用幂函数合成法进行加权求和，然后再做一次“倒扣式逆变换”。

二次合成是在前述无量纲数据的基础上，考虑最大值与最小值进行二次综合，计算与理想点之间的贴近度的合成方法。

5.2.6 选址的确定

1. 综合评价选址的确定

综合评价可以给出各评价对象（位置）相对于选址目标而言的适宜性程度。一般来说，根据综合评价的得分或排序情况，选择得分较高或排序靠前的区域作为选址区域。但这通常面临两个主要问题，一是选择什么样的阈值作为选址的标准，二是选择出的区域可能在面积或形状等方面达不到要求。

在很多情况下，空间选址分析并不要求提供唯一方案，即只分为选址区和非选址区。它往往需要通过分级以确定不同等级的适宜性选址区域。

2. 条件选址

条件选址是按照一定的条件，将同时满足多个选址条件的区域作为选址区域。与综合评价选址相比，条件选址要简单得多，它往往并不需要知道条件要素的权重，只需要先将满足每个条件的区域选择或生成出来，然后将多个条件的区域进行空间叠加（相交），即可查找到满足所有条件的区域。

稍复杂的条件选址也可分级表示，即找出一个条件都不满足的区域、满足一个、满足二个、…、满足所有条件区域。基于矢量数据的分级条件选址，往往要采用Union叠加方法，结合属性值的运算来确定；基于栅格数据的分级条件选址，可以采用像元叠加与组合分析方法，结合空值、掩膜等的使用，必要时利用栅格计算器来完成。

5.2.7 空间选址案例分析

以超市选址为例，说明空间选址的一般过程：

空间问题背景：某一大型连锁超市拟在城区新开几家超市，要求新开的超市符合以下要求：附近人流密集，离居住区较近；离生活型的道路较近，交通便利；为方便较远处的居民前来购物，需要公交便捷，选址的地方离公交车站越近越好；为避免或减少同业竞争的影响，新开超市离已有超市越远越好；此外，考虑超市长远发展，新开超市不能位于城市规划中的拟拆迁区域。

1．明确问题与方法。分析以上问题的背景材料可以看出，问题的核心是要找出在哪里新开超市，因此它属于空间选址问题。具体来看，它要求“较近”、“越近（远）越好”等，因此该问题属于适宜性选址分析，宜采用综合评估的方法来进行。

2．收集地理信息，建立指标体系，明确需要的数据。背景材料中体现了5个方面的地理信息要求：人口密集、交通便捷、公交便利、同业竞争小、避开禁建区。采用前四个因素建立评估指标体系，以最后一个作为排除因素。人口方面可以采用居住小区位置数据、交通方面采用生活型道路数据、公交方面应收集公交站点数据、同业竞争方面应收集已有同类超市的数据、禁建区方面应收集拆迁区数据。

3．确定各因素指标的权重。由于各因素对选址的重要性不一样，需要采用特尔菲法、因素成对比较法、层次分析法等某一种或几种方法，确定各因素的权重。

4．收集数据，对数据进行空间化、量化和标准化处理。人口、交通、公交、竞争等四个因素的作用都与距离有关，因此需要先采用距离计算等方式确定每个点（栅格像元）到这些要素的空间距离；再根据距离远近直接进行数据量化和标准化处理，或采用一定的距离衰减模式间接计算，从而确定每个要素对各像元的作用分。

5．综合评估。采用简单的多因素加权叠加模型或其他综合评估模型，确定综合评估得分。

6.确定选址位置。根据综合评估结果，剔除拆迁区域，选择合适的阈值划定选址区域，必要时可结合对选址位置形状、面积等方面的要求进行阈值调整。

7、选址成果制作。制作选址专题图件和表格、编制选址方案报告等。