5.6.4 实验与分析
1.研究区概况
本书选择武汉市江汉区作为实验研究区。江汉区是武汉七个中心城区之一，总面积为28.29平方千米。2016年，江汉区共有小学29所，小学生33374人，其中教育局所属公办普通小学26所，市属小学1所，民办小学2所。
2.实验数据
实验选取2018年江汉区的13所学校及其在校学生学籍数据开展实验并进行分析，学校在校学生人数如表5-2所示。
表5-2 实验所选小学的在校学生人数
续表
3.实验结果与分析
本书实验只计算万松园小学和红领巾学校的指标，其他11所学校参与到实验的目的在于计算学生的最近上学距离，以及计算上学距离/最近学校距离指标。实验步骤如下：
（1）利用百度地图API的地理编码算法将13所学校在校学生家庭地址转换为地理空间的经纬度的坐标。
（2）将WGS84经纬度坐标转换为UTM平面直角坐标，并创建学生家庭的点状地物对象。
（3）设置距离阈值δ=200 m，分别对万松园小学和红领巾学校的在校学生家庭的空间点进行欧式距离聚类，其结果如图5-15所示。图中万松园路小学学生家庭主要集中在绿色和红色区域，而红领巾学校学生家庭则主要集中在绿色、浅绿、蓝色、紫色和品红色区域，较万松园路小学而言，学生分布更加分散。(https://www.daowen.com)
图5-15 学生家庭住址的欧式距离聚类的可视化结果
（4）在聚类的基础上计算学生空间分布熵，其结果如表5-3所示。
（5）利用百度地图API的批量算路算法，计算每名学生的上学距离，并设置聚类权重的指数K=3，计算学校学生的上学平均距离，如表5-3所示。
表5-3 基于学校的指标计算结果
（6）根据学生的上学距离和所在学校学生的上学平均距离，进而计算出上学距离/平均距离指标，其结果如图5-16所示。图中，0～1倍平均距离内的学生分布在绿色区域，1～1.5倍的分布在青色区域，1.5～2倍的分布在蓝色区域，2～3倍的分布在紫色区域，3倍以上的分布在红色区域。万松园路小学的学生上学距离明显小于红领巾学校的学生上学距离。学生上学距离/平均距离的值越小，该学生为就近入学的概率越低。
图5-16 学生上学距离/平均距离指标的可视化结果
（7）分别计算万松园小学和红领巾学校的在校学生步行到13所学校的最近距离，并根据其到所在学校的上学距离，计算上学距离/最近学校距离的值，其结果如图5-17所示。图中，颜色越偏绿、点尺寸越小的区域的学生的当前上学距离越接近到13所学校距离的最小值，即颜色越偏绿、点尺寸越小代表学生就近入学的概率越大。万松园路小学的疑似就近入学的学生更多，且集中分布在学校附近，而红领巾学校疑似就近入学的学生偏少，且分布更加分散。
图5-17 学生上学距离/最近学校距离指标的可视化结果