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目前中国处于快速城市化发展阶段,城市公共服务设施优化配置是城镇化健康发展的重要保障。在应用数学中,公共资源配置问题属于计算几何学问题,在地理学中,小学校址优化配置属于公共资源优化配置问题。借助地理信息系统,实现城市建城区的小学校址优化配置,能方便群众生活,降低资源损耗。是推动公共设施均等化配置的一种有益的尝试。城市地理学一直致力于公共设施区位优化配置研究。1960年代以来,城市公共服务设施区位布局广泛应用运筹学方法,运筹学已成为城市公共设施优化配置模型的量化模型基础,以此为基础,发展起来三类城市公共服务设施优化配置模型,即基于经济地理学的区位分析模型;基于运筹学规划技术的区位模型;基于GIS的公共服务设施空间布局模型。其中,GIS模型综合了前两类模型,并融合了Voronoi图等计算几何算法。本文以石家庄市建城区小学优化配置为目标,利用ArcGIS的Python语言,基于石家庄市的小学现状数据、城市路网图和教育适龄人口密度,根据公共服务设施“均等化”与“公平性”原则,采用加权Voronoi图算法,构建了基于教育适龄人口密度的小学优化配置模型。通过有限次迭代计算,评价了当前小学的布局合理性,提出来小学空间优化方案和小学规模设置方案。研究表明,利用加权Voronoi图,能够有效地构建小学优化配置模型;模型计算结果显示:石家庄市建城区小学数量偏多,建议由211所减少到155所,石家庄市需要减去56所小型的学校,主要分布在城市郊区附近;部分强势学校规模仍需扩大,主要包括:中山西路小学、振头小学、留营小学、河北师大附属小学、东马路小学等20所小学。石家庄目前的小学优化配置任务重点在压缩规模小、效益差的学校数量,同时要把具有优质师资资源的小学进一步做大。随着教育适龄儿童的不断递减,部分城区存在删减小学校址的可能,本文设计的小学优化配置模型仅仅是Voronoi图理论的初步应用探索,有待进一步完善。例如:为把握教育适龄人口动态变化特征,有必要将教育适龄人口预测模型整合进来;为实现增加或删减学校的功能,有必要将动态加权Voronoi图算法融合进来;为与城市交通存在的阻障问题相适应,有必要研究阻障条件下的加权Voronoi图算法;为了充分发挥GIS系统提供的点集非加权Voronoi算法,有必要在GIS系统中研究任意发生元的加权Voronoi算法。可以预见,随着Voronoi图理论和方法的不断完善和GIS技术的不断进步,Voronoi图将在公共设施优化配置领域发挥更大作用。