楊 劍，郭正茂，季 瀏，趙 丹，廖曉玲

基于GIS技術的城市體育空間與中小學生體育活動特征的聯(lián)動研究
——以上海市靜安區(qū)為例

楊 劍1，2，郭正茂1，2，季 瀏1，2，趙 丹1，2，廖曉玲3

（1.華東師范大學青少年健康評價與運動干預教育部重點實驗室，上海200241；2.華東師范大學體育與健康學院，上海200241；3.上海市真如中學，上海200333）

以上海市靜安區(qū)為例，采用ArcGIS等分析方法揭示城市體育空間與中小學生體育活動特征間的聯(lián)動關系。研究發(fā)現(xiàn)：1）上海市靜安區(qū)中小學生參加體育活動與體育空間等級相關，等級由高到低，鍛煉隨機性依次增加，總體遵循就近鍛煉的原則，其出行距離具有明顯的圈層結構特征；2）體育活動空間感知包括體育活動空間吸引力感知、空間舒適性感知和空間可達性感知3個維度，是影響中小學生參加體育活動的重要因素；3）上海市靜安區(qū)體育空間整體上呈現(xiàn)“核心－邊緣”布局特征，城市體育空間密度與居住空間結構整體耦合性較好，但基層體育空間建設不足，總體服務水平不高。

城市體育空間；體育活動特征；GIS技術；中小學生

1 提出問題

2016年8月，上海市政府頒布了《上海市總體規(guī)劃（2016—2040）》，規(guī)劃明確提出“構建15分鐘生活圈”，到2040年，上海市將實現(xiàn)基本衛(wèi)生、教育、醫(yī)療、養(yǎng)老等公共服務設施信息聯(lián)動、各類社區(qū)公共服務設施與場地將更開放，服務效率更高，服務機制更完善［1］，這其中就包含城市體育空間的整體規(guī)劃。體育空間的合理規(guī)劃對中小學生體育活動熱情的激發(fā)、健康生活方式的形成具有重要的載體作用，與此同時，也面臨規(guī)劃、選址與城市總體發(fā)展相協(xié)調一致的問題［2－3］。本研究基于城市發(fā)展視角，運用城市地理學、體育學等相關理論，揭示上海市靜安區(qū)體育空間與中小學生體育活動特征間聯(lián)動關系，為科學制定上海市“十三五”體育場地建設規(guī)劃，構建覆蓋健全的健身公共服務體系提供理論和實踐依據(jù)。

2 研究設計

2.1 研究對象與方法

以上海市靜安區(qū)體育空間與中小學生體育活動特征間的聯(lián)動關系為研究對象。采用SPSS、ArGIS等分析方法探究中小學生體育活動的基本特征與影響因素，分析上海市靜安區(qū)體育空間整體布局、服務水平、耦合性特征等，最終形成專題地圖進行空間可視化表達。

2.2 研究工具

中小學生體育活動特征的測量選用趙丹等編制的《上海市中小學生體育活動時空特征問卷》，具有良好的信、效度［4－5］。問卷包括人口統(tǒng)計學因素、中小學生體育活動總體特征、體育活動空間感知3個部分。共發(fā)放問卷2 080份，回收1 894份，回收率91.1%；剔除無效問卷后，獲得有效問卷1 738份，有效率91.8%。

2.3 數(shù)據(jù)來源

以全國第6次體育場地普查相關數(shù)據(jù)為基礎［6］，就靜安區(qū)各系統(tǒng)體育場地的基本標識、主要屬性、使用狀況等進行全面調查，建立完整的體育場地基礎數(shù)據(jù)庫。地圖主要來源于數(shù)字測繪地形、上海分區(qū)地圖、谷歌地圖（上海）。

3 結果分析與討論

3.1 中小學生體育活動特征

3.1.1 中小學生體育活動空間利用分布特征 中小學生周一至周五校外體育活動主要集中在營業(yè)性體育活動場所、社區(qū)活動中心、公園以及小區(qū)范圍內，高中生在家里鍛煉的人數(shù)比例明顯高于小學生和初中生，而在小區(qū)和社區(qū)范圍內活動的人數(shù)比例相差較小。中小學生周末體育活動場所分布與在校外體育活動場所分布相似，主要集中在小區(qū)、社區(qū)活動中心和營業(yè)性體育活動場所。早上8：00前，小學生活動場所主要集中在家里和小區(qū)內，初中生活動場所主要集中在小區(qū)及社區(qū)范圍內，高中生活動場所主要集中在家里。上午8：00－11：00點以及下午13：00－21：00點，中小學生活動范圍變大，去營業(yè)性體育活動場所的學生人數(shù)比例增多，去社區(qū)活動中心的人數(shù)比例僅次于營業(yè)性體育活動場所。研究表明，靜安區(qū)中小學生選擇體育活動場地具有一定的隨機性，初中生隨機性特征更加明顯。隨著經濟的發(fā)展，商業(yè)用地比例增大，城市公共空間逐漸縮小，中小學生到營業(yè)性體育活動場所進行鍛煉的人數(shù)比例逐漸增加，但表現(xiàn)出明顯的近家傾向性。

3.1.2 中小學生體育活動空間圈層結構特征 對靜安區(qū)中小學生課外體育活動的出行距離資料進行整理、分析發(fā)現(xiàn)，中小學生體育活動參與度隨出行距離的增加而降低。在0～1.5 km范圍內，中小學生活動人數(shù)下降較為緩慢，體育活動主要集中在自家小區(qū)；在1.5～3.5 km范圍內；中小學生體育活動的距離快速下降，體育活動主要集中在小區(qū)或社區(qū)的范圍內；3.5 km至最大活動出行距離之間仍有起伏。當居住區(qū)、居住小區(qū)內體育設施不能滿足中小學生體育需求時，在交通、經濟以及時間等因素能夠獲得滿足的情況下，中小學生會適當選擇距離較遠的公園、體育場所及俱樂部等場所進行活動。上海市靜安區(qū)中小學生體育活動空間呈現(xiàn)出明顯的圈層結構特征，如圖1所示：第Ⅰ圈層0.0＜D＜1.5 km，為強聚集地帶，是中小學生進行體育活動的主要圈層，集中了40%～46%的體育活動；第Ⅱ圈層：1.5＜D＜3.5 km，為弱聚集地帶，這一圈活動的人數(shù)隨著距離的增大而驟降，集中了20%的體育活動；第Ⅲ圈層：3.5＜D＜4.5 km，為分散聚集地帶，這一圈層，活動學生人數(shù)減緩速度變小，集中了8%～10%的體育活動；第Ⅳ圈層：405＜D＜10 km，為邊緣聚集地帶，此圈層活動的學生較少。

圖1 中小學生體育活動空間圈層結構

研究表明：上海市靜安區(qū)中小學生課外體育活動空間范圍較大，按居住小區(qū)、居住區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)街道、區(qū)縣、城市級體育活動場所的順序，遵循就近鍛煉的原則，參加體育活動人數(shù)依次遞減，這與蔡玉軍研究上海城市居民體育活動特征相一致［7］。在此基礎上國內學者提出“煉住距離”的概念，即鍛煉場所到居住場所的距離，且煉住距離存在明顯的近家集中和距離衰減特征［8－9］。研究還發(fā)現(xiàn)靜安區(qū)中小學生參加體育活動的出行距離呈現(xiàn)出明顯的圈層結構特征。柴彥威等研究發(fā)現(xiàn)老年人購物行為也存在空間圈層結構的特征，并采用出行距離、時間敏感性這兩個指標對購物消費行為的空間特征進行描述［10－11］。研究得出圈層距離的劃分與國內學者研究結果不一致，這可能與研究對象的選取有關，成年人、老年人、中小學生的體育活動雖然都具有圈層結構的特征，但各自圈層距離不同，總體來說D成年人＞D中小學生＞D老年人，這可能與群體活動能力、年齡等因素有關。

3.1.3 中小學生體育活動空間感知 如表1，經Levene同質檢驗，各空間感知因子的F值依次為0.739、0.226、0.146，均未達到顯著水平。因此應將男女生在空間感知因子的方差分別視為相等。其中，空間吸引力感知性t值等于3.032，達到顯著水平，表示男女生體育活動參與的空間吸引力感知有顯著差異存在，其中女生的空間吸引力感知顯著低于男生的?？臻g舒適性感知性t值等于0.470，未達到顯著性水平，表示男女生體育活動參與的空間舒適性感知沒有顯著差異?？臻g可達性感知性t值等于2.134，達到顯著水平，表示男女生體育活動參與的空間吸引力感知有顯著差異存在，其中女生的空間可達性感知顯著低于男生的。

表1 獨立樣本t檢驗結果

表2 多重比較結果

方差分析結果顯示：空間吸引力感知、空間舒適性感知、空間可達性感知3組依變量的整體檢驗F值分別為75.380（P＝0.00＜0.05）、33.045（P＝0.00＜0.05）、24.518（P＝0.00＜0.05），均達到顯著水平。表明不同學段的學生在空間吸引力感知、空間舒適性感知和空間可達性感知均有顯著性差異存在。表2多重比較結果分析顯示，在空間吸引力感知方面，小學生群體顯著高于初中生群體，初中生群體顯著高于高中生群體；在空間舒適性感知方面，小學生群體顯著高于初中生群體，初中生群體顯著高于高中生群體；在空間可達性感知方面，小學生群體顯著高于初中生群體，初中生群體顯著高于高中生群體。

隨著社會經濟的發(fā)展、人們教育觀念的轉變，中小學生體育活動的影響因素越來越復雜，包括時間、距離、服務質量等?？臻g感知是個體對空間、思想的重建與內在反映，是個體通過對空間結構、空間實體和空間關系的內心描繪和認識形成的空間構念［12］。研究發(fā)現(xiàn)，體育活動空間感知包括體育活動吸引力感知、空間舒適性感知和活動空間可達性感知3個維度，體育活動空間感知是影響中小學生參加體育活動的重要因素；男、女生參加體育活動時對空間吸引力感知存在顯著性差異；不同學段的學生在空間吸引力感知、空間舒適性感知和空間可達性感知存在顯著性差異。體育空間感知維度的確立也為進一步研究城市體育空間的必要性奠定堅實基礎。

3.2 城市體育空間布局

3.2.1 城市體育空間整體布局特征 利用ArcGIS軟件緩沖區(qū)分析功能，獲得各體育活動空間輻射范圍。區(qū)縣級體育空間整體布局分散，而局部區(qū)域分布集中，如靜安區(qū)東部體育活動空間分布呈現(xiàn)集中態(tài)勢，且服務范圍出現(xiàn)嚴重的交叉、重疊現(xiàn)象。鄉(xiāng)鎮(zhèn)街道級體育活動空間呈串珠狀分布。居住區(qū)級體育活動空間建設情況較差，西北部大部分不在其輻射范圍內，且大量的居住熱點未被覆蓋。除與居住熱點并非完全一致外，其建設力度仍顯不足。居住小區(qū)級體育活動空間作為最基本的城市體育空間形態(tài)，除少量居住小區(qū)內未布置體育空間外，總體建設情況良好（圖2和圖3）。

研究表明，上海市靜安區(qū)體育空間整體上“核心—邊緣”結構特征明顯，體育活動空間密度分布和居住熱點分布均出現(xiàn)由內向外逐漸降低的態(tài)勢。體育活動空間分布具有區(qū)域差異性。疊加分析發(fā)現(xiàn)，江寧街道和曹家渡街道兩個街道占靜安區(qū)總面積的43%，占有靜安區(qū)城市體育空間的50%，平均密度達到67.3個／km2，組成了上海市靜安區(qū)城市體育活動空間中心區(qū)。這主要由于江寧街道和曹家渡街道作為城市中心區(qū)發(fā)展較早，體育活動空間配套建設較為健全。根據(jù)城市空間結構理論［13］，由于都市“攤大餅式”擴張模式的發(fā)展，遠郊區(qū)體育活動空間的配套建設遠不及中心區(qū)快速發(fā)展的步調。而中心區(qū)由于高密度人口壓力，其商業(yè)及服務功能將逐漸增強，相反的，其居住功能不可避免地將逐步向遠郊區(qū)遷移，隨著城市進程化的發(fā)展，城市中心區(qū)體育活動空間總量將逐漸減少，遠郊區(qū)城市體育空間將逐漸增多。相關研究者對美國一些城市的調查也佐證了這一觀點，如Boulder、California等。高度發(fā)達的城市，居民偏向于選擇靠近城市居住功能內容較好的遠郊區(qū)作為居住地，傾向于往返城市中心區(qū)與住地之間［14］。因此，適當加大遠郊區(qū)城市體育空間配套設施的構建，是削減城市中心區(qū)人口壓力的重要舉措，也是高度城市化進程的必經之路。

圖2 上海市靜安區(qū)居住區(qū)級體育空間整體布局

圖3 上海市靜安區(qū)居住小區(qū)級體育空間整體布局

3.2.2 各級體育空間服務負荷特征 利用ArcGIS軟件鄰近性分析功能，生成泰森多邊形，獲得各體育活動空間服務面積［15－16］。研究發(fā)現(xiàn)，區(qū)縣級體育活動空間中，靜安體育中心、靜安區(qū)中小學生業(yè)余體校等區(qū)縣級體育空間分布與居住熱點較為一致，服務面積較大，整體負荷較大；而上海新紀元網(wǎng)球館、靜安體育館、上海市棋牌管理中心等區(qū)縣級體育活動空間位于靜安區(qū)中心區(qū)，選址較集中，因此各自服務面積較小，整體負荷也相對較小。鄉(xiāng)鎮(zhèn)街道級體育空間呈現(xiàn)兩邊負荷重、中間負荷弱的趨勢，位于區(qū)兩邊的上海市靜安區(qū)南西社區(qū)體育健身俱樂部、上海市江寧社區(qū)體育健身俱樂部等負荷較大，而位于區(qū)中間的上海市靜安區(qū)靜安寺社區(qū)體育健身俱樂部、上海市江寧社區(qū)體育健身俱樂部、上海市石門二路社區(qū)體育健身俱樂部等負荷較小。居住區(qū)級體育空間中，武定坊居委會健身房、北京居委會健身房、淮安里居委會健身房、又一村居委會健身房、新?？道锞游∩矸?、陜北居委健身房負荷較重，遠遠超過其他居住區(qū)級健身房；相反，江寧路街道寶安坊居委會健身房、蔣家巷居委會乒乓房、泰興居委乒乓房、裕華居委乒乓房服務面積較小，負荷較小。因此，上海市靜安區(qū)居住級體育空間呈現(xiàn)出中間服務負荷較大，四周服務負荷較小的趨勢。居住小區(qū)級體育空間中，海防路100弄健身路徑、新?？道锞游∩砺窂?、延中居委健身路徑、中凱居委延中綠地健身步道、景華居委大勝健身路徑、長壽路999弄健身路徑等的服務負荷遠遠超過其他健身路徑。而武定路600弄健身路徑、西康路446號健身路徑、華沁居委健身路徑、華業(yè)居委健身步道、陜北居委健身步道、古柏居委鵝卵石健身步道等健身路徑由于其體育空間面積均不超過15 m2，所以幾乎沒有承擔負荷。因此，上海市靜安區(qū)居住小區(qū)級體育空間服務負荷水平總體上呈現(xiàn)出中間小、四周大的特點（圖4和圖5）。

研究表明，上海市靜安區(qū)基層體育空間建設不足，總體服務水平不高。從服務面積來看，居住區(qū)級體育活動空間整體服務水平高于鄉(xiāng)鎮(zhèn)街道級綜合服務水平?！冻鞘芯幼^(qū)規(guī)劃設計規(guī)范（GB50180－93）》中對基層體育空間規(guī)模做出了明確的規(guī)定，但從實際情況來看，居住區(qū)級和居住小區(qū)級體育活動空間的建設仍有很大的欠缺，基層體育空間建設的缺欠導致了整個城區(qū)的總體服務水平不高。有學者也研究發(fā)現(xiàn)上海市中心城區(qū)公共體育空間總體服務水平不高，公共體育空間嚴重不足等問題［2］。在調查中發(fā)現(xiàn)，多數(shù)中小學生選擇在小區(qū)綠地和空地進行體育活動。有研究指出，居住小區(qū)是未來城市體育發(fā)展的主要空間［17］。為保障城市居民日常健身活動的進行，西方國家對居住區(qū)和居住小區(qū)體育設施配置有明確規(guī)定，而我國在快速城市化進程中多次錯失體育空間建設良機，城市體育空間不斷“縮水”［18］。究其原因，在于不同利益主體對城市空間資源的激烈爭奪，如房地產開發(fā)商嚴重壓縮小區(qū)體育活動場地以攫取經濟利益等。因此，在城市更新的過程中，政府部門應加強制度建設，相關部門積極發(fā)揮監(jiān)察作用，在新建小區(qū)時落實體育活動空間建設標準，對于舊住宅小區(qū)則應進一步整治改造。

圖4 居住區(qū)級體育空間服務負荷

圖5 居住小區(qū)級體育空間服務負荷

3.2.3 城市體育空間與居住空間耦合特征 如圖6，將居住空間與城市體育空間疊加后發(fā)現(xiàn)，上海市靜安區(qū)街道居住密度依次為，曹家渡街道（23.65千戶／km2），江寧街道（15.80千戶／km2），石門二路街道（14.18千戶／km2），南京西路街道（12.00千戶／km2），靜安寺街道（8.94千戶／km2）。體育空間密度的萬戶指標依次為靜安寺街道（82.76個／萬戶），江寧街道（79.77個／萬戶），南京西路街道（65.00個／萬戶），曹家渡街道（38.89個／萬戶），石門二路街道（35.97個／萬戶）。首先，居住人口較多的江寧路街道所對應的體育空間密度也高，而石門二路街道雖然居住小區(qū)多，但體育空間密度較低；其次南京西路街道居住小區(qū)分布雖不集中，但體育空間密度與周圍居住小區(qū)局部耦合性較好。曹家渡街道與靜安區(qū)街道相交處的密度比較高，但是居住小區(qū)少，體育空間密度較小的區(qū)域幾乎沒有居住小區(qū)分布。

圖6 城市體育空間與居住空間耦合示意圖

研究表明，上海市靜安區(qū)城市體育空間密度與居住熱點結構局部區(qū)域耦合性偏差，但整體耦合性較好。靜安區(qū)各居住小區(qū)呈點狀分布，街道聚集程度差異大。從居住熱點與體育空間密度的對比情況來看，上海市靜安區(qū)體育空間布局與居住空間結構的吻合度較高。靜安區(qū)位于上海的市中心，地狹人稠，房屋覆蓋率高，以致綠地稀少，從而形成明顯的“熱島”效應，其體育空間結構的發(fā)展和演變是自然因素、歷史因素、經濟因素以及城市規(guī)劃因素等綜合作用的結果。但將城市體育空間規(guī)劃列入城市總體規(guī)劃，以人口密度、居住熱點等形式相配套的城市體育空間規(guī)劃建設，是緩和、解決現(xiàn)有問題的關鍵［2］。為此，“十三五”期間靜安將打造15分鐘體育生活圈，重點建設一批小型、靈活、多樣的社區(qū)、樓宇運動設施。同時完成至少10處公共運動場，10條健身步道，80處健身苑點、健身墻、百姓健身室、樓宇健身室等公共體育設施健設。實現(xiàn)新增體育場地面積60 000 m2，區(qū)人均體育場地面積達到每人0.61m2。

4 結論

規(guī)劃建設能夠引導和激發(fā)中小學生體育活動的城市體育空間，是當前城市體育服務的重要內容，也是順利完成全民健身計劃的重要手段。研究結果表明：1）上海市靜安區(qū)中小學生參加體育活動與體育空間等級相關，等級由高到低，鍛煉隨機性依次增加，總體遵循就近鍛煉的原則，其出行距離具有明顯的圈層結構特征；2）空間因素是制約中小學生參加體育活動的主要因素，包括體育活動空間吸引力感知、空間舒適性感知和空間可達性感知；3）上海市靜安區(qū)體育空間整體上呈現(xiàn)“核心－邊緣”布局特征，城市體育空間密度與居住空間結構整體耦合性較好，但基層體育空間建設總體服務水平不高。未來，城市體育空間規(guī)劃建設總體應遵循公平和效率的原則，根據(jù)各級體育空間的可達性、各區(qū)域人口密度以及城市中長期發(fā)展目標構建城市體育空間發(fā)展的正確模式。

［1］新華網(wǎng).市政府新聞發(fā)布會介紹最新公示《上海市城市總體規(guī)劃（2016－2040）》草案主要內容［EB／OL］.［2016－08－22］. http：／／www.sh.xinhuanet.com／2016－08／22／c＿135624379. htm.

［2］蔡玉軍，邵斌，魏磊，等.城市公共體育空間結構現(xiàn)狀模式研究——以上海市中心城區(qū)為例［J］.體育科學，2012，32（7）：9－17.

［3］蔡玉軍.城市公共體育空間結構研究［D］.上海：上海體育學院，2013.

［4］郭正茂.基于GIS技術的上海市靜安區(qū)中學生體育活動空間特征與布局研究［D］.上海：華東師范大學，2016.

［5］廖曉玲.基于GIS的上海市靜安區(qū)小學生體育活動空間分布研究［D］.上海：華東師范大學，2016.

［6］國家體育總局體育經濟司.第六次全國體育場地普數(shù)據(jù)匯編［M］.國家體育總局，2015.

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責任編輯：劉紅霞

Coordinated M otion Between Urban Sports Space and Sports Activities Characteristics of Primary and M idd le School Students Based on Geographical Information System：A Case Study of Jing’an District of Shanghai

YANG Jian1，2，GUO Zhengmao1，2，JILiu1，2，ZHAO Dan1，2，LIAO Xiaoling3
（1.Key Laboratory of Adolescent Health Assessment and Exercise Intervention of M inistry of Education，East China Normal University，Shanghai200241，China；2.School of Physical Education and Health，East China Normal University，Shanghai200241，China；3.The M iddle School of Zhenru，Shanghai200333，China）

Taking the Jing’an district of Shanghai as a typical field，we use A rcGIS as analytical tool to reveal the coordinated motion between urban sports space and sports characteristics of primary and m iddle school students.The results show that：1.the principles of students’participating in sports are correlated w ith the levels of the sports space.As the level drops，the randomness gradually increased.There appears a principle of proxim ity and the layout of the sports space presents typical circle spatial characters；2.the space perception of sports activities is themain factor to affect students’sports participation.Space perception consists of attraction perception，the feeling of physical com fort of space and perception of spatial accessibility；3.The layout in Jing’an districts present score－edgemode in general.Grassroots level sports space is insufficient，the coupling betw een urban sports space density and residential spatial structure is high，but the service standard is not of a high level.

urban sports space；sports activities characteristics；GIS technologyp；rimary and m iddle school students

G804.8

A

1004－0560（2016）06－0104－06

2016-11-01；

2016-11-21

2015年度國家社科基金教育學項目：基于GIS技術的特大型城市體育空間結構與中小學生體育活動行為時空特征研究（BLA150061）。

楊 劍（1970—），男，教授，博士，主要研究方向為體育運動心理學。