馬妍 馬琦偉 李苗裔 于沛洋

城市的建成環(huán)境對(duì)居民的生活習(xí)慣、空間行為特征存在著深遠(yuǎn)的影響，進(jìn)而可能影響居民的身體健康[1]。因此，國(guó)內(nèi)外大量既有研究多表現(xiàn)出對(duì)建成環(huán)境特征與居民健康之間關(guān)系的探究，并發(fā)現(xiàn)高密度、功能單一、公共交通可達(dá)性差的城市區(qū)域，居民發(fā)生肥胖、心腦血管等慢性疾病的可能性更高[2-3]。相反，步行環(huán)境友好、開發(fā)強(qiáng)度低、功能復(fù)合的建成空間居民慢性疾病發(fā)生率相對(duì)較低[4]。此類研究的主要邏輯遵循建成環(huán)境會(huì)對(duì)居民體力活動(dòng)產(chǎn)生影響，這一影響日積月累，進(jìn)而影響居民健康，其研究方法多采用社會(huì)調(diào)查的方式[5]。然而，上述研究中建成環(huán)境與居民體力活動(dòng)之間的互動(dòng)機(jī)制往往是建立在理論假設(shè)基礎(chǔ)之上的，對(duì)居民在建成環(huán)境中動(dòng)態(tài)的、真實(shí)地活動(dòng)刻畫較少。因此，如何盡可能真實(shí)地刻畫居民在建成環(huán)境下的體力活動(dòng)則成為一個(gè)問題。

與此同時(shí)，不少的既有文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)綠化覆蓋、河流水系、文化體育設(shè)施、醫(yī)療衛(wèi)生設(shè)施等建成環(huán)境要素在一定程度上與居民健康相關(guān)[6-9]。在城市建成環(huán)境中增加公園綠地、河流水系和公交站點(diǎn)的可達(dá)性有助于減緩肥胖、提高居民心理健康和對(duì)自身健康狀況的感知[10-11]。然而在此類研究中，社會(huì)調(diào)查及問卷對(duì)居民健康狀況的判斷除卻客觀可度量的指標(biāo)如體重、血壓、醫(yī)生的診斷報(bào)告外，依然有較多自我感知的成分[12-13]，這使得如何客觀合理地度量建成環(huán)境中居民的健康狀況成為另一個(gè)問題。

鑒于上述問題，本研究旨在從微觀尺度分析建成環(huán)境中的綠色基礎(chǔ)設(shè)施與居民健康之間的關(guān)系。重點(diǎn)通過對(duì)一段時(shí)期內(nèi)研究區(qū)域居民出行大數(shù)據(jù)的觀測(cè)，來刻畫常住居民日常空間行為特征，在識(shí)別其空間活動(dòng)范圍的基礎(chǔ)上，從中抽取表征綠色基礎(chǔ)設(shè)施的建成環(huán)境要素。與此同時(shí)，基于居民在社區(qū)生活圈內(nèi)的就醫(yī)行為構(gòu)建居民就醫(yī)頻次這一指標(biāo)用以測(cè)度其身體健康狀況，降低社會(huì)調(diào)查及問卷中居民對(duì)健康狀況的主觀感知可能對(duì)分析結(jié)果產(chǎn)生的影響。并最終探討建成環(huán)境中綠色基礎(chǔ)設(shè)施和醫(yī)療衛(wèi)生設(shè)施對(duì)居民就醫(yī)頻次的影響，從中識(shí)別主要影響要素及作用機(jī)制，為規(guī)劃實(shí)踐提供依據(jù)和參考。

1 研究方法

1.1 空間尺度的劃分

在分析建成環(huán)境與居民身心健康間關(guān)系的研究中，對(duì)研究對(duì)象的空間尺度劃分并沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。既有以行政轄區(qū)作為評(píng)價(jià)單元（如大都市區(qū)、縣、人口統(tǒng)計(jì)區(qū)）[14]，也有以被調(diào)查者的住所為中心通過設(shè)置搜索半徑來劃定評(píng)價(jià)單元[15]。但上述空間尺度的劃分各有利弊，不僅難以準(zhǔn)確反映各類人群的真實(shí)活動(dòng)范圍，也不利于與規(guī)劃政策的空間尺度相呼應(yīng)進(jìn)而影響分析結(jié)果的規(guī)劃實(shí)踐應(yīng)用?；诒狙芯康哪康模x擇“15分鐘生活圈”作為空間單元的劃分標(biāo)準(zhǔn)，即在居民步行15min可達(dá)的距離范圍內(nèi)進(jìn)行建成環(huán)境要素的評(píng)價(jià)，相當(dāng)于以居民居住地為中心的1 000m輻射半徑[16]。這一空間尺度既有利于微觀尺度的研究分析，又能較為完整地反映居民日常活動(dòng)的空間范圍，同時(shí)與生活圈規(guī)劃保持統(tǒng)一的空間尺度還將有利于分析結(jié)果對(duì)規(guī)劃問題的實(shí)踐指導(dǎo)和參考。

1.2 變量關(guān)系的分析

1.2.1 影響因素及作用機(jī)制

結(jié)合既有研究對(duì)建成環(huán)境中綠色基礎(chǔ)設(shè)施及要素的分析識(shí)別，本研究選取公園綠地、綠化水平（本文中的綠化水平指以植被 NDVI值為測(cè)度，綜合了植被生長(zhǎng)狀態(tài)、植被覆蓋度的綜合綠化水平的概念）、文化設(shè)施、體育健身設(shè)施、醫(yī)療衛(wèi)生設(shè)施作為分析模型的解釋變量。同時(shí)，用研究空間單元內(nèi)常住居民的就醫(yī)頻次來測(cè)度其身體健康狀況。主要邏輯是，通過統(tǒng)計(jì)常住居民在一定觀測(cè)期間內(nèi)訪問社區(qū)生活圈內(nèi)醫(yī)療衛(wèi)生設(shè)施的次數(shù)（每次到訪停留30min以上）來反映其健康狀況，假設(shè)次數(shù)越多身體健康水平越低，反之則越健康（圖1）。

1.2.2 基于哈夫模型的影響要素作用評(píng)估

在研究城市中某個(gè)空間單元i上常住居民的就醫(yī)頻次與綠色基礎(chǔ)設(shè)施及其他公共設(shè)施之間的內(nèi)在關(guān)系時(shí)，本文主要考慮2方面因素：首先，綠色基礎(chǔ)設(shè)施及其他公共設(shè)施的規(guī)模越大，則其服務(wù)能力越強(qiáng)；其次，綠色基礎(chǔ)設(shè)施及其他公共設(shè)施與某個(gè)空間單元之間的空間距離越大，則其對(duì)該空間單元的作用越小。基于此，本文引入哈夫模型（Huff 1964）來反映上述的關(guān)系。原始哈夫模型中某類設(shè)施對(duì)空間單元i的作用表述為：

其中Sj為設(shè)施j的吸引力；Tij是空間單元i到設(shè)施j的空間阻力；μ是以經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)估計(jì)的變數(shù)。

本文使用設(shè)施的規(guī)模來代表設(shè)施的吸引力，用空間距離來代表空間阻力，同時(shí)根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際數(shù)據(jù)分析的結(jié)果，取μ=1，形成如下的哈夫模型來測(cè)度某項(xiàng)公園綠地或公共設(shè)施j對(duì)于空間單元i的服務(wù)能力：

其中Sj是服務(wù)規(guī)模，Dij是公園綠地或公共設(shè)施j的幾何中心點(diǎn)與空間單元i的幾何中心點(diǎn)之間的歐氏距離。

在此基礎(chǔ)上，將各項(xiàng)公園綠地或公共設(shè)施的作用進(jìn)行疊加：

其中，Vi是空間單元i上常住居民在一段時(shí)間內(nèi)訪問城市中各醫(yī)院的總頻次，用以下的公式進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算得到。

Vi是空間單元i的常住居民就醫(yī)頻次，Hmin是所有單元的最小就醫(yī)頻次，Hmax是所有單元的最大就醫(yī)頻次。

X1、X3、X4、X5分別代表了公園綠地、文化設(shè)施、體育健身設(shè)施和醫(yī)療衛(wèi)生設(shè)施對(duì)于空間單元i的作用，計(jì)算方式見公式（2）；X1=Gi是每個(gè)空間單元的綠化水平，是以植被歸一化差分植被指數(shù)（Normalized Different Vegetation Index，簡(jiǎn)稱NDVI）值為測(cè)度的一項(xiàng)指標(biāo)。影響綠化水平的綠色基礎(chǔ)設(shè)施包括各類附屬綠地、街道綠化、屋頂綠化等。

a1、a2、a3、a4、a5是模型的 5個(gè)待求解的參數(shù)，分別代表了公園綠地、單元綠化水平、文化設(shè)施、體育健身設(shè)施和醫(yī)療衛(wèi)生設(shè)施對(duì)市民就醫(yī)行為的效應(yīng)量。

εi是模型的殘差項(xiàng)，代表了其他隨機(jī)變量對(duì)居民就醫(yī)行為的影響。

1 影響要素與居民就醫(yī)頻次的作用機(jī)制The action mechanism of influencing factors and the frequency of residents seeking medical treatment

在該模型中，Vi是因變量，X1、X2是自變量，而X3、X4和X5則是控制變量，分別控制文化設(shè)施、體育健身設(shè)施和醫(yī)療衛(wèi)生設(shè)施對(duì)居民就醫(yī)行為的影響。

基于上述模型，本研究使用最小二乘法求解參數(shù)，通過分析參數(shù)a1、a2、a3、a4、a5的大小及顯著性，研究評(píng)價(jià)對(duì)象空間單元內(nèi)的解釋變量與被解釋變量之間的關(guān)聯(lián)性。

2 分析結(jié)果

2.1 研究區(qū)域概況與數(shù)據(jù)分析

2.1.1 研究區(qū)域概況

本研究的研究范圍為福州市中心城區(qū)的集中建成區(qū)，包括鼓樓區(qū)、臺(tái)江區(qū)、倉山區(qū)、晉安區(qū)、馬尾區(qū)和長(zhǎng)樂區(qū)共6個(gè)區(qū)的大部分地區(qū)，以及周邊閩侯縣的上街鎮(zhèn)和南嶼鎮(zhèn)的部分地區(qū)，總面積為430.0km2（圖2）。

2.1.2 數(shù)據(jù)來源及分析

1）就醫(yī)行為數(shù)據(jù)。

本研究通過使用由百度地圖慧眼大數(shù)據(jù)提供的就醫(yī)行為數(shù)據(jù)，對(duì)研究空間單元內(nèi)居民的就醫(yī)行為進(jìn)行刻畫。數(shù)據(jù)收集的時(shí)間跨度為2018年2月21日—3月13日，共3個(gè)星期，空間上涵蓋了本文研究范圍內(nèi)所有常住人口規(guī)模大于0的地區(qū)，在大數(shù)據(jù)識(shí)別了常住居民的居住地以后，統(tǒng)計(jì)每個(gè)200m×200m單元網(wǎng)格內(nèi)常住居民在以其居住地為圓心1 000m半徑內(nèi)的醫(yī)療衛(wèi)生設(shè)施就醫(yī)的次數(shù)。這樣既可以統(tǒng)計(jì)居民在居住地周圍到訪不同等級(jí)醫(yī)院的情況，又可在一定程度上控制跨區(qū)域看病的問題。

在每個(gè)空間單元網(wǎng)格的常住人口規(guī)模統(tǒng)計(jì)方面，根據(jù)百度地圖慧眼在較長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)跟蹤個(gè)體的行動(dòng)軌跡，將其夜間長(zhǎng)期駐留的地點(diǎn)視為該個(gè)體的居住地，居住地點(diǎn)位于某一網(wǎng)格空間范圍內(nèi)的個(gè)體總和即構(gòu)成該網(wǎng)格的常住人口規(guī)模。同時(shí)通過長(zhǎng)期跟蹤個(gè)體行為，百度地圖慧眼也識(shí)別了每個(gè)單元中就業(yè)地點(diǎn)為醫(yī)院的人口，本文將這部分人口從研究數(shù)據(jù)中剔除，以保障數(shù)據(jù)的科學(xué)性。因此，本研究中的常住人口是指空間單元內(nèi)每晚長(zhǎng)期駐留的移動(dòng)端APP用戶數(shù)，并不是人口普查中的城市常住人口數(shù)。

從空間分布特征來看（圖3），就醫(yī)頻次歸一化后的空間分布呈現(xiàn)明顯的異質(zhì)性，頻次較高的地區(qū)主要位于老城區(qū)，特別是閩江北岸的茶亭、新港、水部等街道一帶。而城市南部地區(qū)、特別是烏龍江西南側(cè)的地區(qū)歸一化就醫(yī)頻次相對(duì)較低。

從統(tǒng)計(jì)結(jié)果來看（圖4），福州中心城區(qū)各空間單元的歸一化就醫(yī)頻次差異性較大，大致呈“長(zhǎng)尾”分布，即少量空間單元的歸一化就醫(yī)頻次較高，而大部分空間單元的歸一化就醫(yī)頻次均低于0.25，這暗示了城市中少量地區(qū)的公共健康水平相對(duì)不高的問題。

2）綠色基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)。

公園綠地?cái)?shù)據(jù)由福州市中心城區(qū)城鄉(xiāng)建設(shè)用地現(xiàn)狀圖（2017年）中提取得到。從空間分布特征來看（圖5），公園綠地主要位于城市中心地區(qū)，而城市邊緣地區(qū)的公園綠地建設(shè)相對(duì)滯后，且大部分公園的面積均比較小，多為社區(qū)公園、街頭游園及“口袋公園”等，而大型綜合公園的數(shù)量相對(duì)較少。

單元綠化水平以評(píng)價(jià)單元的植被NDVI值表示，該數(shù)值是基于美國(guó)USGS網(wǎng)站開源的Landsat-8 OLI/TIRS衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)，借助ENVI 3.5遙感影像分析軟件計(jì)算得到的，影像拍攝時(shí)間為2018年3月20日。單元綠化水平的分布與公園綠地存在明顯不同，呈現(xiàn)城市中心區(qū)域低于郊區(qū)，且靠近公園綠地的區(qū)域高于遠(yuǎn)離公園綠地區(qū)域的特征（圖6）。

3）文化設(shè)施、體育健身設(shè)施和醫(yī)療衛(wèi)生設(shè)施數(shù)據(jù)。

本研究使用的文化設(shè)施、體育健身設(shè)施和醫(yī)療衛(wèi)生設(shè)施數(shù)據(jù)均由福州市中心城區(qū)城鄉(xiāng)建設(shè)用地現(xiàn)狀圖（2017年）提取得到。從空間分布上看，各類設(shè)施均主要集中在閩江以北的五一路至西外環(huán)之間的地區(qū)，而其他地區(qū)的分布密度相對(duì)稀疏（圖7）。

2.2 討論

2.2.1 分析結(jié)果

基于對(duì)公式1模型中因變量和自變量的相關(guān)性的基本認(rèn)識(shí)，本研究首先在“15分鐘社區(qū)生活圈”，即1 000m輻射半徑尺度上，求解公式3所示的多變量回歸模型，所得結(jié)果如表1所示（表1）。

從表1中，我們可以得出以下結(jié)論：

首先，在“15分鐘社區(qū)生活圈”的空間范圍內(nèi)，公園綠地、綠化水平、文化設(shè)施、醫(yī)療衛(wèi)生設(shè)施等變量的回歸效應(yīng)均明顯，表明上述的設(shè)施確實(shí)對(duì)居民的就醫(yī)行為存在著實(shí)質(zhì)性的影響。特別是公園綠地和單元綠化水平這2項(xiàng)變量的回歸結(jié)果表明其與公共健康水平可能存在內(nèi)在的聯(lián)系。但是，體育健身設(shè)施的回歸效應(yīng)十分不明顯，表明此類設(shè)施與居民就醫(yī)行為關(guān)聯(lián)不強(qiáng)。一個(gè)可能的解釋是，本研究提取的體育健身設(shè)施以體育場(chǎng)館為主，其使用主體為青壯年，而這一年齡段的居民并非主要就醫(yī)群體，因而此類設(shè)施的貢獻(xiàn)不顯著。

其次，與公園綠地、綠化水平降低就醫(yī)頻次相反，文化設(shè)施對(duì)于就醫(yī)頻次具有一定的正向作用。本研究認(rèn)為原因之一是文化設(shè)施以吸引居民參加室內(nèi)活動(dòng)為主，因而文化設(shè)施難以壓縮居民的就醫(yī)頻次。同時(shí)，本研究發(fā)現(xiàn)醫(yī)療衛(wèi)生設(shè)施與就醫(yī)頻次之間存在較強(qiáng)的正相關(guān)，這可能是由于當(dāng)醫(yī)療衛(wèi)生設(shè)施的服務(wù)能力增強(qiáng)時(shí)，無論是醫(yī)院規(guī)模增加帶來的接待能力提升，或是布局密度增加帶來的就醫(yī)距離縮短，都會(huì)提升居民就醫(yī)的便利程度，降低就醫(yī)的時(shí)間和心理成本，從而影響居民的就醫(yī)行為。

為更加深入的分析綠色基礎(chǔ)設(shè)施對(duì)居民就醫(yī)的影響，確定公園綠地的有效服務(wù)半徑，本研究進(jìn)而在不同的空間距離上求解前文提出的模型，其結(jié)果如表2所示（表2）。

從表2中，我們可以得出以下結(jié)論：

1）在輻射半徑增加到1 500m后，公園綠地和單元綠化水平這2項(xiàng)變量的回歸效應(yīng)仍保持顯著，但效應(yīng)量的大小和顯著性均較1 000m輻射半徑內(nèi)的計(jì)算結(jié)果有所降低，這表明其可在一個(gè)相當(dāng)可觀的空間距離上對(duì)城市居民的就醫(yī)行為產(chǎn)生一定影響，但此影響與空間距離呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)。

2）從變化趨勢(shì)來看，隨著距離的增加，公園綠地和單元綠化水平2項(xiàng)變量的系數(shù)均下降，表明其效應(yīng)量隨距離增加而繼續(xù)減小。特別是在2 000m和2 500m距離上，系數(shù)已不顯著，表明當(dāng)距離增加到一定程度后，與其它要素相比，這兩項(xiàng)要素的作用趨于不明顯。

2 研究區(qū)范圍圖The research areas

3 研究范圍內(nèi)的常住居民就醫(yī)頻次空間分布圖（已去除常住人口數(shù)量為0的空間單元）Spatial distribution of frequency of permanent residents seeking medical treatment in research areas (the spatial units with no resident have been removed)

4 歸一化居民就醫(yī)頻次的分布直方圖Distribution histogram of the frequency of medical treatment for normalized residents

5 研究范圍內(nèi)的公園綠地分布圖（已去除常住人口數(shù)量為0的空間單元）Distribution of park green space in research areas (the spatial units with no resident have been removed)

6 研究范圍內(nèi)各單元綠化水平分布圖（已去除常住人口數(shù)量為0的空間單元）Distribution of greening level in each unit of the research areas (the spatial units with no resident have been removed)

7 研究范圍內(nèi)的文化設(shè)施、體育健身設(shè)施和醫(yī)療衛(wèi)生設(shè)施分布圖（已去除常住人口數(shù)量為0的空間單元）Distribution of cultural facilities, sports facilities, medical and health facilities in the research areas (the spatial units with no resident have been removed)

3）比較公園綠地和單元綠化水平2個(gè)變量的系數(shù)可知，單元綠化水平對(duì)降低就醫(yī)頻次的作用更加顯著，公園綠地在這一方面也發(fā)揮了相當(dāng)?shù)淖饔?，但其貢獻(xiàn)程度要小于單元綠化水平。

2.2.2 數(shù)據(jù)精度與可信度

百度地圖慧眼大數(shù)據(jù)在本文研究范圍內(nèi)的實(shí)際有效用戶數(shù)量約在190萬人左右。根據(jù)福州市最新的人口統(tǒng)計(jì)，百度地圖慧眼大數(shù)據(jù)的人口覆蓋度在60%左右，考慮年齡結(jié)構(gòu)的實(shí)際分布對(duì)上述數(shù)據(jù)進(jìn)行了重新抽樣，抽樣后的覆蓋度達(dá)到50%左右，即本文研究的個(gè)體數(shù)為研究范圍內(nèi)總?cè)丝诘囊话胱笥?。可見，本文的?shù)據(jù)在樣本覆蓋度和采樣均衡性上有一定保證。

表1 “15分鐘社區(qū)生活圈”（1 000m）半徑內(nèi)模型分析結(jié)果Tab. 1 Model analysis results in 15-minute community life circle (1, 000m)

表2 不同空間距離下綠色基礎(chǔ)設(shè)施變量的分析結(jié)果Tab. 2 Analysis results of green infrastructure variables in different spatial distances

從識(shí)別精度來看，本文的就醫(yī)頻度統(tǒng)計(jì)是以醫(yī)院的空間邊界為地理圍欄，將進(jìn)入此圍欄且停留時(shí)長(zhǎng)超過30min閾值的行為記為一次就醫(yī)行為。在此過程中的精度誤差主要來源于2個(gè)方面：一是因GPS信號(hào)問題導(dǎo)致的用戶定位漂移，此漂移距離隨信號(hào)強(qiáng)度變化，但一般不超過50m，這可能造成部分在醫(yī)院鄰近地區(qū)的部分個(gè)體活動(dòng)被識(shí)別為就醫(yī)行為，也可能導(dǎo)致部分在醫(yī)院邊緣處發(fā)生就醫(yī)行為的用戶被剔除。因長(zhǎng)時(shí)間的定位漂移屬于偶發(fā)現(xiàn)象，因而其造成的精度誤差不高；二是因用戶不活躍造成采樣點(diǎn)過于稀疏，而漏掉部分就醫(yī)行為。由于在數(shù)據(jù)預(yù)處理中已預(yù)先篩除定位點(diǎn)過于稀疏的用戶，此精度誤差可控。

3 結(jié)論與展望

本研究的結(jié)果表明，公園綠地和單元綠化水平確實(shí)與居民的身體健康有顯著的相關(guān)性，但其中綠化水平的顯著性要高于公園綠地面積的相關(guān)性。這說明，在居民“15分鐘社區(qū)生活圈”內(nèi)，整體綠化水平的提高要較公園綠地的集中布局更有利于居民就醫(yī)頻次的降低。同時(shí)，對(duì)比不同半徑的評(píng)價(jià)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨著評(píng)價(jià)半徑增加，選取的建成環(huán)境要素對(duì)居民就醫(yī)頻次的影響顯著性明顯下降。這說明在居民“15分鐘社區(qū)生活圈”半徑內(nèi)合理布局公園綠地和提高單元綠化水平對(duì)降低居民就醫(yī)頻度是有意義的。

因此，在規(guī)劃實(shí)踐中應(yīng)加強(qiáng)“15分鐘社區(qū)生活圈”的綠色基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，具體可概括為：

1）加強(qiáng)附屬綠地、街道綠化、立體綠化等建設(shè)，可以顯著的提高每個(gè)空間單元的綠化水平，從而改善居民的就醫(yī)行為。

2）在資金和用地有限的情況下，提高綠化水平對(duì)改善居民健康的效益相對(duì)更高。特別是在人口密集、用地緊張的老城區(qū)，著力提高建成區(qū)的綠化水平可能是更加經(jīng)濟(jì)可行的方案。

然而，本研究尚存提升空間，主要表現(xiàn)為就醫(yī)頻次單一測(cè)度指標(biāo)的使用不利于從居民就醫(yī)行為中剝離出其他擾動(dòng)因素，如居民的遺傳因素、生活習(xí)慣、是否身患慢性疾病，以及年齡、收入、職業(yè)等。此外，盡管大數(shù)據(jù)的使用對(duì)本研究連續(xù)觀測(cè)研究區(qū)域居民真實(shí)的生活軌跡更有益，同時(shí)較之問卷調(diào)查法更易于弱化調(diào)查對(duì)象對(duì)自身健康狀況的主觀判斷，但是在樣本獲取方面仍需注重采樣的均衡性，同時(shí)如何準(zhǔn)確的區(qū)分就醫(yī)人員和陪同人員也是一個(gè)問題。對(duì)此在未來的研究中需要進(jìn)一步探討和改進(jìn)。

注釋：

文中所有圖表皆為作者自繪。