陳 嵐 成國強 廖晨陽 趙 煒

1 四川大學(xué)建筑與環(huán)境學(xué)院 成都 610065 2 四川大學(xué)工程設(shè)計研究院 成都 610065

城市公園不僅是重要的城市生態(tài)景觀要素[1-2]， 也是居民戶外運動和休憩娛樂的主要載體[3-4]。 在社區(qū)生活圈理念下， 城市公園在優(yōu)化城市公共開放空間中發(fā)揮著關(guān)鍵作用[5]。 由于城市各區(qū)的發(fā)展水平不一致， 人口分布不均衡， 公園綠地的規(guī)模和數(shù)量存在差異[6-7]； 以往城市公園評價指標(biāo)難以從城市公園綠地空間布局和居民出行可達性角度進行評價[1]。 因此， 在“15 min生活圈” 的空間單元標(biāo)準下， 對公園綠地的數(shù)量、 分布、 面積和質(zhì)量等方面進行可達性評估，以實現(xiàn)公園綠地精準化供給[8]。

居民十分關(guān)注能否便利地享用城市公園所提供的各項服務(wù)與功能。 而公園綠地可達性是衡量一個城市人地關(guān)系和諧狀況、 現(xiàn)代化水平和居民生活質(zhì)量的重要指標(biāo)， 可達性影響著城市公園的服務(wù)水平， 對發(fā)揮城市公園的服務(wù)功能具有重要意義[9-10]。 可達性代表交通網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點之間相互作用機會的大小[10-12]， 公園綠地的可達性是指空間中任意一點克服空間阻力到達公園的相對或絕對難易程度[13-16]。 目前， 可達性的量化方法主要有緩沖區(qū)距離法、 費用加權(quán)法、 引力模型法[15]、 兩步移動搜索法[16]、 最小臨近距離法[18]等， 但這些方法或模型在現(xiàn)實應(yīng)用中存在一定的局限性， 例如緩沖區(qū)距離法和兩步移動搜索法未考慮可達過程中的通行障礙， 費用加權(quán)法忽略了空間阻力和人口分布的不均性， 引力模型法則受制于綠地吸引力和居民需求等主觀因素。 相較而言， 網(wǎng)絡(luò)分析法以實際道路為基礎(chǔ)， 模擬多種交通模式， 能更真實地反映居民與公園之間的實際通行距離[14-20]。

隨著城市信息化的發(fā)展， POI 大數(shù)據(jù)、 百度地圖、 高德地圖等對外開放了開發(fā)者平臺， 精準的數(shù)據(jù)被許多學(xué)者用來分析城市空間。 本文以成都市武侯區(qū)城市公園綠地為研究對象， 基于多源數(shù)據(jù)， 采用網(wǎng)絡(luò)分析法和熵權(quán)法， 以服務(wù)面積比和服務(wù)人口比為評價指標(biāo)分析城市公園的可達性，為優(yōu)化城市公園配置和補給其他類型的城市綠地提供數(shù)據(jù)支撐和理論依據(jù)。

1 研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)概況

成都市地處四川盆地西部邊緣， 是成渝地區(qū)雙城經(jīng)濟圈核心城市和“公園城市” 理念的首提地。 武侯區(qū)地處成都市三環(huán)以內(nèi)的中心區(qū)域， 連接天府新區(qū)， 文化底蘊豐富、 城鎮(zhèn)化發(fā)展成果顯著。 武侯區(qū)總面積127.58 km2(含成都高新區(qū)托管的4 個街道)， 常住人口156.84 萬人， 下轄15個街道、 122 個社區(qū)， 各類城市公園25 個， 根據(jù)公園面積和功能分為綜合公園和社區(qū)公園兩類。本文以武侯區(qū)作為研究區(qū)域， 結(jié)合POI 數(shù)據(jù)篩選出面積大于1 hm2的18 個城市公園作為研究對象(表1)， 從社區(qū)生活圈尺度研究城市公園綠地的可達性。

表1 成都市武侯區(qū)公園綠地現(xiàn)狀

1.2 數(shù)據(jù)來源

城市公園綠地數(shù)據(jù)是基于百度和高德開發(fā)者平臺爬取 API 獲得。 道路網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)源于OpenStreetMap， 并對研究區(qū)域部分進行提取、 對道路進行分類， 剔除高速路和城市快速干道， 最后整理得到可步性的道路網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。 依據(jù)OpenStreetMap 下載的數(shù)據(jù)， 結(jié)合道路數(shù)據(jù)對成都市行政區(qū)進行裁剪， 取得武侯區(qū)的行政區(qū)輪廓。以公園開放的出入口為目標(biāo)點， 以500 m、 1 000 m、2 000 m、 3 000 m、 4 000 m 劃定服務(wù)半徑。

2 研究方法

2.1 網(wǎng)絡(luò)分析法

2.1.1 構(gòu)建數(shù)據(jù)庫及網(wǎng)絡(luò)分析模型

利用ArcGIS 建立數(shù)據(jù)庫、 構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集、建立網(wǎng)絡(luò)分析模型、 設(shè)立相應(yīng)的時間成本， 選擇步行作為出行方式并賦予相應(yīng)的阻抗， 最后對服務(wù)區(qū)進行求解， 對同一公園的可達區(qū)域面進行合并， 計算出相應(yīng)的服務(wù)面積。

由于網(wǎng)絡(luò)分析理論認為人們到達入口即到達公園[11]， 因此將公園入口作為公園點數(shù)據(jù)。 相對應(yīng)的屬性內(nèi)容包括公園名稱、 地址、 所在區(qū)域、地理坐標(biāo)、 服務(wù)半徑、 公園類型、 面積等， 考慮每個公園出入口數(shù)量不一致， 最終該公園服務(wù)區(qū)是將每個入口的服務(wù)區(qū)進行疊加作為標(biāo)準[11-17]。

道路數(shù)據(jù)包括道路名稱、 道路等級、 最大速度、 是否單行道、 是否經(jīng)隧道、 道路長度、 通行時間等。 通過對道路數(shù)據(jù)進行拓撲， 打斷相交線，以達到模擬真實路口相交的效果。

2.1.2 服務(wù)區(qū)分析

使用ArcGIS 的Network Analysis 工具創(chuàng)建服務(wù)區(qū)， 加載公園點位置， 設(shè)置相應(yīng)的服務(wù)區(qū)屬性，包括時間阻抗、 默認中段、 限制、 方向、 轉(zhuǎn)彎等；然后對當(dāng)前分析進行求解， 生成基于道路網(wǎng)絡(luò)的公園可達性服務(wù)區(qū)域， 根據(jù)不同時間成本， 建立相應(yīng)時間范圍內(nèi)的可達性服務(wù)區(qū)范圍。 社區(qū)生活圈背景下出行方式以步行為主， 人的步行速度約為5 km·h-1， 且最大承受限度不超過0.5 h[21]；最后進行公園可達性的分析與評價。

2.1.3 公園綠地服務(wù)人口比和服務(wù)面積比

根據(jù)不同出行時間得到服務(wù)區(qū)域， 分別計算研究范圍內(nèi)的公園服務(wù)面積、 服務(wù)人口、 服務(wù)面積比、 服務(wù)人口比和人均服務(wù)面積[10-13]。 計算公式如式(1) 至(3):

2.2 熵權(quán)法

熵權(quán)法是各行政區(qū)域城市公園數(shù)量的一個綜合評價指標(biāo)， 從數(shù)量上衡量公園的供給水平。 根據(jù)信息熵的定義， 對于某項指標(biāo)， 可以用熵值來判斷某個指標(biāo)的離散程度， 其信息熵值越小， 指標(biāo)的離散程度越大， 該指標(biāo)對綜合評價的影響權(quán)重就越大， 如果某項指標(biāo)的分項值都相等， 則該指標(biāo)在綜合評價中不起作用[22]。

2.2.1 公園綠地供給數(shù)量分析

本研究以公園數(shù)量、 公園綠地面積、 人均公共綠地面積、 城市公園綠地覆蓋率來衡量綠地在街道水平上的數(shù)量特征。 相關(guān)數(shù)量指標(biāo)計算公式如式(4) 和式(5):

2.2.2 熵權(quán)法分析

利用熵權(quán)法得到各街道公園數(shù)量綜合評價指標(biāo)， 便于從數(shù)量上衡量公園的供給水平[22]。 計算步驟如式(6) 至式(8):

1) 標(biāo)準化原始數(shù)據(jù)矩陣。 原始數(shù)據(jù)為m個指標(biāo)，n個對象， 組成的數(shù)據(jù)矩陣為xij， 通過極差標(biāo)準化得到標(biāo)準化矩陣yij， 如式(6) 所示:

式(6) 中:i＝1， 2， 3， …，n；j＝1， 2，3， …，m；xi＝ {x1，x2，x3， …，xn}。

2) 計算熵值。

式(7)、 式(8) 中:Hj表示第j項指標(biāo)的熵值；pij表示評價對象占該指標(biāo)的比重。

3) 確定權(quán)重。

4) 計算綜合評價指標(biāo)。 利用計算出來的綜合評價指標(biāo)衡量武侯區(qū)各個街道的公園供給數(shù)量。

3 結(jié)果與分析

3.1 公園供給數(shù)量

通過武侯區(qū)各街道公園綠地的熵值、 權(quán)重和綜合指標(biāo)進行綜合評價， 按綜合指標(biāo)數(shù)值大小將供給數(shù)量分為最優(yōu)(1≥綜合指標(biāo)≥0.050)， 良(0.050＞綜合指標(biāo)≥0.020)， 差(0.020＞綜合指標(biāo)≥0) 三級。 從表2 可知， 各街道的供給數(shù)量不均衡， 極少達到最優(yōu)級別， 50%的街道屬于差等級， 整體呈不均勻分布。

表2 成都市武侯區(qū)各街道供給數(shù)量

3.2 公園空間分布特征

研究選取的18 個城市公園中包含9 個綜合公園和9 個社區(qū)公園。 從公園分布漁網(wǎng)圖(圖1)可知: 城市公園空間分布并不均衡， 呈現(xiàn)東部密集、 西部稀疏的分布特點； 西北社區(qū)密集區(qū)域的公園較少， 東南公園密集區(qū)域的社區(qū)較少； 城市中心由靠近東北部的老城區(qū)逐漸向靠近東南部的天府新區(qū)轉(zhuǎn)變， 城市公園主要分布在老城區(qū)和天府新區(qū)。

圖1 公園分布漁網(wǎng)圖

3.3 公園可達性分析

通過圖2 可以看出， 成都市武侯區(qū)公園可達性呈現(xiàn)明顯差異， 東部片區(qū)公園密度大， 交通較為便利， 東北和東南片區(qū)可達性較好， 而西部公園密度遠不如東部片區(qū)， 可達性與東部相差甚遠。對服務(wù)面積進行數(shù)學(xué)分析得到以下結(jié)果:5～30 min 服務(wù)面積由6.61 km2增長到75.38 km2，服務(wù)面積比由5 min 的0.052 增長到30 min 的0.591； 總體來看， 10 min 以內(nèi)公園可達性較差，20 min 以內(nèi)公園可達性良好， 30 min 以內(nèi)可達性較好； 隨著出行時間的增長， 公園可達性的范圍也隨之增加， 30 min 基本達到了公園服務(wù)面積的59.1%， 滿足了絕大多數(shù)社區(qū)居民的需求。

圖2 5～30 min 服務(wù)面積和服務(wù)面積比分布圖

3.4 各街道公園服務(wù)狀況

在ArcGIS 中通過疊加分析工具對生成的服務(wù)區(qū)面積進行疊加分析， 計算出各個街道在不同時間段的服務(wù)人口比和服務(wù)面積比以及人均服務(wù)面積， 結(jié)果(圖3， 表3) 如下:

10 min 以內(nèi)， 除了肖家河街道、 跳傘塔街道、晉陽街道、 華興街道、 玉林街道、 金花橋街道，62.5%的街道可以滿足10 min可達性； 15 min 以內(nèi)， 87.5%的街道可以滿足15 min 可達的需求；在20 min 以內(nèi)， 93.7%的街道可以滿足需求， 但是金花橋街道可達性極差； 在25 min 和30 min 以內(nèi)， 所有街道均可達。

對30 min 內(nèi)的服務(wù)人口比和服務(wù)面積比進行統(tǒng)計分析， 結(jié)果(圖3) 表明: 在出行15 min內(nèi)紅牌樓街道、 雙楠街道、 望江路街道、 芳草街道和漿洗街街道的可達性較好； 在0 ～30 min， 石羊街道和桂溪街道可達性最好(表3)， 人均服務(wù)面積高達2.33 m2和3.96 m2。 雖然石羊街道和桂溪街道的人均服務(wù)面積最大， 但其服務(wù)人口卻處于中等水平， 這與城市中心向南發(fā)展有一定關(guān)系，因為老城區(qū)人口密度大， 用于綠化的面積具有局限性， 而新城區(qū)綠化面積大、 人口密度低， 需要一定的時間去擴容。

圖3 5～30 min 公園服務(wù)面積比和服務(wù)人口比

表3 5～30 min 人均服務(wù)面積 m2

4 結(jié)論與建議

4.1 結(jié)論

城市公園綠地可達性是一個多因素相互作用的指標(biāo)， 不僅取決于綠地供給狀況， 還與人口的需求狀況有關(guān)， 供需平衡才能獲得較高的綠地可達性。 研究表明: 隨著出行時間的增加， 可達性逐漸變好。 武侯區(qū)的公園可達性呈現(xiàn)“東部高西部低” 的分布格局與公園供給格局基本一致。 在15 min 內(nèi)， 公園不足以滿足多數(shù)居民的需求； 在30 min 內(nèi)， 公園可以滿足絕大多數(shù)居民的需求。出現(xiàn)可達性差異的原因: 一方面在于城市東西發(fā)展不均衡， 老城區(qū)建筑密集， 空間擁擠， 而新城區(qū)規(guī)劃詳細， 公園數(shù)量和品質(zhì)都超越老城區(qū)； 另一方面在于城市中心向南轉(zhuǎn)移。

4.2 建議

目前， 成都市武侯區(qū)的公園供給不均衡， 整體可達性難以滿足絕大多數(shù)居民的需求， 社區(qū)密集的老城區(qū)人口密度大， 公園數(shù)量不足， 品質(zhì)不高， 綠地承載率較高； 相反， 新城區(qū)數(shù)量多， 品質(zhì)高， 人口密度卻不高， 服務(wù)效率相對過低。 為提高綠地綜合利用率， 改善居民對綠地的需求，加快公園城市的發(fā)展， 提出如下建議:

1) 對《武侯區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展地圖》[26]和《成都市公園城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃》[27]進行優(yōu)化。 建議在西部社區(qū)密集片區(qū)， 利用江安河及周邊綠地建設(shè)濱水公園， 這樣既處理好了河流與城市綠地的關(guān)系，又為周邊居民提供了休閑娛樂場所， 緩解了可達性不均衡的問題。

2) 對原有的公園綠地進行改造。 適當(dāng)增加出入口， 優(yōu)化內(nèi)外道路系統(tǒng)、 提高公園和社區(qū)之間的連通性， 使公園最大可能的向居民開放， 從而提高公園的可達性。

3) 建設(shè)口袋公園或小游園。 在西北密集區(qū)，服務(wù)人口比和服務(wù)面積成反比關(guān)系， 土地較為緊缺。 2018 年住建部發(fā)布最新版《城市居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計標(biāo)準》 將生活圈應(yīng)用到居住區(qū)分級控制中[3-5]， 據(jù)此成都市已將建設(shè)“15 min 生活圈”列為發(fā)展目標(biāo)。 因此， 采取“見縫插針”、 新建公園、 改建街旁綠地等方式建設(shè)口袋公園或小游園， 不僅可以降低投入成本、 整體改善公園可達性， 還可滿足居民“300 m 見綠、 500 m 見園的生活圈需求”[27]。