湛東升 , 張文忠 , 余建輝 , 諶 麗 , 黨云曉

(1.中國(guó)科學(xué)院 a.區(qū)域可持續(xù)發(fā)展分析與模擬重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,b.地理科學(xué)與資源研究所,北京100101； 2.中國(guó)科學(xué)院大學(xué),北京100049； 3.北京聯(lián)合大學(xué) 應(yīng)用文理學(xué)院,北京100191)

基于客觀評(píng)價(jià)的北京城市宜居性空間特征及機(jī)制

湛東升1a,1b,2, 張文忠1a,1b, 余建輝1a,1b, 諶 麗3, 黨云曉1a,1b,2

(1.中國(guó)科學(xué)院 a.區(qū)域可持續(xù)發(fā)展分析與模擬重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,b.地理科學(xué)與資源研究所,北京100101； 2.中國(guó)科學(xué)院大學(xué),北京100049； 3.北京聯(lián)合大學(xué) 應(yīng)用文理學(xué)院,北京100191)

以北京市宜居要素空間數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，構(gòu)建了城市宜居性客觀評(píng)價(jià)的分析框架，運(yùn)用GIS空間分析和數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法對(duì)北京城市宜居性空間特征進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，并探討其形成機(jī)制。結(jié)果表明：(1)北京城市宜居性由服務(wù)設(shè)施因子、環(huán)境健康因子和城市安全因子3個(gè)維度構(gòu)成，且對(duì)城市宜居性的貢獻(xiàn)度依次遞減；(2)各宜居主因子空間特征存在明顯差異，其中服務(wù)設(shè)施因子呈明顯的內(nèi)高外低特征，環(huán)境健康因子呈東部、北部高和西部、南部低特點(diǎn)，城市安全因子呈多中心分布格局；(3)北京城市宜居性總體格局呈現(xiàn)出典型的“中心-邊緣”結(jié)構(gòu)，且北城要明顯優(yōu)于南城，非參數(shù)計(jì)量方法進(jìn)一步揭示出城市宜居性的距離衰減特征和人口密度分布特征具有相似性；(4)北京城市宜居性空間特征形成機(jī)制包括自然地理?xiàng)l件、城市歷史發(fā)展慣性、市場(chǎng)因素、政策和規(guī)劃力量等因素共同作用。

城市宜居性；空間格局；形成機(jī)制；北京市

0 引言

隨著城市化快速發(fā)展，2011年中國(guó)實(shí)現(xiàn)由農(nóng)村社會(huì)向城市社會(huì)過(guò)渡的重要轉(zhuǎn)變，城市宜居性已成為越來(lái)越多市民關(guān)注的話題，也是城市化后續(xù)動(dòng)力的重要支撐，對(duì)吸引人才和提高城鎮(zhèn)化質(zhì)量等具有重要意義。以北京為代表的中國(guó)超大城市，自1990年代開(kāi)始經(jīng)歷了大規(guī)模的城市空間拓展與重構(gòu)過(guò)程，城市宜居性得到極大改善，但由于城市空間轉(zhuǎn)型過(guò)程的漸進(jìn)性與不徹底性，導(dǎo)致醫(yī)療教育、公園游憩、交通設(shè)施、生態(tài)環(huán)境和社會(huì)治安等宜居要素存在不同程度的空間分異特征[1-6]。城市宜居要素可達(dá)性或?qū)傩蕴卣鞯目臻g差異對(duì)局地居民生活質(zhì)量產(chǎn)生深刻影響，并引起政府和規(guī)劃部門(mén)的高度重視。因此,有必要從城市宜居要素視角出發(fā)對(duì)北京城市宜居性空間特征進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，并分析其形成機(jī)制，為科學(xué)合理調(diào)控北京宜居城市建設(shè)方向提供實(shí)踐依據(jù)。

城市宜居性是指人們對(duì)居住和生活環(huán)境的適宜程度[7]。國(guó)外社會(huì)機(jī)構(gòu)和學(xué)者已對(duì)城市宜居性進(jìn)行過(guò)大量研究[8-10]。1961年世界衛(wèi)生組織(WHO)率先提出居住環(huán)境的“安全性、健康性、便利性和舒適性”四大基本理念[11]。P.Evans認(rèn)為城市宜居性應(yīng)包括生活可持續(xù)和生態(tài)可持續(xù)兩方面[12]。另有學(xué)者關(guān)注了社會(huì)環(huán)境、物理環(huán)境和服務(wù)設(shè)施可達(dá)性等要素對(duì)城市宜居性影響[13]。英國(guó)經(jīng)濟(jì)學(xué)家智庫(kù)(EIU)和美世咨詢(xún)公司(Merce)等商業(yè)機(jī)構(gòu)也從不同宜居要素出發(fā)對(duì)全球宜居城市排名進(jìn)行評(píng)價(jià)[14-15]。國(guó)內(nèi)學(xué)者分別從城市和城市內(nèi)部街道等不同空間尺度對(duì)城市宜居性開(kāi)展大量實(shí)證研究[16-19]。前者側(cè)重于不同城市人居環(huán)境比較或特定城市人居環(huán)境的時(shí)間序列特征，如陳浮等從建筑質(zhì)量、環(huán)境安全、景觀規(guī)劃、公共服務(wù)和社會(huì)文化環(huán)境等方面強(qiáng)調(diào)城市人居環(huán)境質(zhì)量的內(nèi)涵[20]；顧文選則提出宜居城市應(yīng)包括社會(huì)文明、經(jīng)濟(jì)富裕、環(huán)境優(yōu)美、資源承載、生活便宜和公共安全六大標(biāo)準(zhǔn)[21]。后者更關(guān)注城市內(nèi)部不同街區(qū)的城市宜居性特征，如張文忠認(rèn)為北京城市內(nèi)部宜居性應(yīng)由城市安全性、環(huán)境健康性、生活方便性、出行便捷性和居住舒適性5個(gè)方面的主觀與客觀評(píng)價(jià)因素構(gòu)成[22-23]。顧成林等則認(rèn)為城市內(nèi)部居住環(huán)境質(zhì)量包括周邊環(huán)境質(zhì)量、文化環(huán)境質(zhì)量和便利環(huán)境質(zhì)量3個(gè)方面[24]。

盡管?chē)?guó)內(nèi)外城市宜居性評(píng)價(jià)尚未形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，但評(píng)價(jià)指標(biāo)構(gòu)成卻存在一些共性特征，大多數(shù)評(píng)價(jià)均包括醫(yī)療教育、交通、自然環(huán)境、人文環(huán)境和公共安全等關(guān)鍵宜居要素。從評(píng)價(jià)方法看，主觀評(píng)價(jià)重點(diǎn)關(guān)注城市宜居性的居民滿(mǎn)意度特征，而客觀評(píng)價(jià)主要利用統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)關(guān)注城市單元尺度的宜居性特征，針對(duì)城市實(shí)體宜居要素的城市內(nèi)部居住環(huán)境客觀評(píng)價(jià)還亟待補(bǔ)充。因此，在國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究的基礎(chǔ)上，建立北京城市宜居性客觀評(píng)價(jià)的分析框架，綜合運(yùn)用GIS空間分析和數(shù)理統(tǒng)計(jì)等方法對(duì)北京城市宜居性空間特征進(jìn)行刻畫(huà)，在此基礎(chǔ)上總結(jié)其形成機(jī)制，為城市內(nèi)部居住環(huán)境客觀評(píng)價(jià)提供方法參照，為北京宜居城市建設(shè)與實(shí)踐提供借鑒。

1 研究設(shè)計(jì)

1.1 城市宜居性評(píng)價(jià)指標(biāo)選取

城市宜居性客觀評(píng)價(jià)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)概念，應(yīng)由不同維度的宜居子系統(tǒng)構(gòu)成。在遵循全面性、層次性、系統(tǒng)性、科學(xué)性和可操作性等原則基礎(chǔ)上，結(jié)合當(dāng)前北京市居民對(duì)城市宜居性的現(xiàn)實(shí)需求特征，從城市安全性、生活方便性、自然舒適性、人文舒適性、交通便捷性和環(huán)境健康性6個(gè)維度18項(xiàng)指標(biāo)，構(gòu)建了北京城市宜居性客觀評(píng)價(jià)分析框架(圖1)。

圖1 北京城市宜居性客觀評(píng)價(jià)分析框架

(1)城市安全性。既包括威脅生命財(cái)產(chǎn)安全事件的發(fā)生頻率，也包括城市防御自然災(zāi)害或人為災(zāi)害的能力[1,25]，受數(shù)據(jù)可獲得性影響，可選取城市財(cái)產(chǎn)犯罪密度和避難設(shè)施場(chǎng)所的可達(dá)性?xún)身?xiàng)指標(biāo)來(lái)表征。

(2)生活方便性。旨在反映居住周邊地區(qū)所能提供的公共服務(wù)設(shè)施便捷程度，包括醫(yī)療教育、購(gòu)物餐飲和銀行等日常生活設(shè)施[22,26]，可選取小學(xué)、中學(xué)、衛(wèi)生服務(wù)站、三級(jí)醫(yī)院、超市、商業(yè)銀行和餐館等7項(xiàng)服務(wù)設(shè)施可達(dá)性來(lái)表征。

(3)自然舒適性。廣義上涵蓋了所在城市的溫度、濕度、降雨、風(fēng)力、地形、海拔等自然要素[27]，以及城市綠化和河流水域空間等自然景觀特征[28]。但就城市內(nèi)部小區(qū)域而言，溫度、濕度、降雨和風(fēng)力等自然要素變化并不太明顯，故選取城市公園和河流水域可達(dá)性來(lái)表征。

(4)人文舒適性。主要強(qiáng)調(diào)一個(gè)地區(qū)社會(huì)文化氛圍的豐富性、包容性、特色性等特征，后兩項(xiàng)特征通常難以直接進(jìn)行測(cè)度，但研究表明，社會(huì)文化氛圍的豐富性與文化設(shè)施空間分布存在相關(guān)性[26,29]，可選取圖書(shū)館、博物館和文化站等文化設(shè)施的可達(dá)性來(lái)表征。

(5)交通便捷性。是對(duì)居民交通出行便利程度的評(píng)價(jià)，忽略道路通行條件和小汽車(chē)擁有狀況等因素影響，這里主要考慮公共交通使用的便捷性[30-31]，可選取到最近鄰的公交站點(diǎn)和地鐵站點(diǎn)距離來(lái)表征。

(6)環(huán)境健康性。指居住區(qū)及其周邊地區(qū)能夠享受到健康的生活環(huán)境，沒(méi)有水、土、氣、聲等方面健康危害，可選取市民比較關(guān)注的空氣環(huán)境質(zhì)量(AQI)[32]和城市交通噪聲[33]的屬性特征來(lái)表征。

1.2 研究方法

(1)GIS空間分析。為了更精確地測(cè)度各街道宜居要素的可達(dá)性，首先，利用ArcGIS 10.1中“創(chuàng)建漁網(wǎng)”工具在研究區(qū)范圍內(nèi)構(gòu)建500 m×500 m的格網(wǎng)，同時(shí)保留各街道邊界的完整性；其次，運(yùn)用“近鄰分析”工具，求出每一格網(wǎng)重心到各宜居要素的最近距離；最后，計(jì)算所有格網(wǎng)重心到各宜居要素的最鄰近設(shè)施均值，來(lái)表征街道內(nèi)該項(xiàng)宜居要素的可達(dá)性。其中，街道犯罪密度、空氣質(zhì)量指數(shù)(AQI)、交通噪聲3項(xiàng)宜居要素主要為其街道空間屬性值。為了消除街道空間單元對(duì)城市犯罪數(shù)的影響，用犯罪密度來(lái)表示街道城市安全狀況，犯罪密度(次/km2)=街道財(cái)產(chǎn)犯罪數(shù)/街道面積；空氣質(zhì)量指數(shù)(AQI)計(jì)算利用了北京市環(huán)保局27個(gè)環(huán)境監(jiān)測(cè)站的2010年冬季代表月份(1月)和夏季代表月份(7月)的AQI均值數(shù)據(jù)，通過(guò)ArcGIS 10.1的“克里金插值”和“分區(qū)統(tǒng)計(jì)”方法得到研究區(qū)內(nèi)各街道空氣質(zhì)量狀況；城市道路為交通出行提供便利的同時(shí)對(duì)居民日常生活產(chǎn)生的噪聲影響也引起關(guān)注[34-35]，通常離城市交通線路越近，居民受到的交通噪聲污染則越強(qiáng)，因此，選用街道道路密度來(lái)表征街道交通噪聲的影響范圍。

(2)因子分析。為避免人為方法確定指標(biāo)權(quán)重的主觀性，選用因子分析中的主成分分析方法對(duì)北京城市宜居性空間特征進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)。主成分分析的核心思想是利用降維思想把原來(lái)多個(gè)變量提取為少數(shù)綜合指標(biāo)的多元統(tǒng)計(jì)方法，利用較少的新變量去解釋原始變量的大部分信息[36]。各項(xiàng)主成分特征值的貢獻(xiàn)率作為其對(duì)應(yīng)的權(quán)重值，進(jìn)一步計(jì)算城市宜居性綜合得分。

1.3 數(shù)據(jù)來(lái)源

鑒于北京城市內(nèi)部客觀宜居要素?cái)?shù)據(jù)的可獲得性，研究數(shù)據(jù)以2010年為準(zhǔn)。其中，城市犯罪數(shù)來(lái)自2010年北京市公安局公布的每周財(cái)產(chǎn)犯罪警情數(shù)據(jù)；避難設(shè)施場(chǎng)所來(lái)自2010年北京市規(guī)劃局公布地震應(yīng)急避難場(chǎng)所規(guī)劃；超市、銀行和餐館數(shù)據(jù)來(lái)自2010年北京市工商企業(yè)登記數(shù)據(jù)；空氣質(zhì)量指數(shù)(AQI)選自北京市環(huán)保局公布的環(huán)境監(jiān)測(cè)站點(diǎn)2010年冬季(1月)和夏季(7月)代表月份數(shù)據(jù)；小學(xué)、中學(xué)、衛(wèi)生服務(wù)站、三級(jí)醫(yī)院、圖書(shū)館、博物館和文化館等宜居要素?cái)?shù)據(jù)來(lái)自北京市政務(wù)數(shù)據(jù)資源網(wǎng)公布數(shù)據(jù)；城市道路和河流通過(guò)矢量化獲取。

2 結(jié)果與分析

2.1 宜居主因子提取

由于城市宜居性評(píng)價(jià)指標(biāo)均為逆向指標(biāo)，故采用極值法對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。以特征值>1原則作為主因子提取標(biāo)準(zhǔn)，主成分分析結(jié)果共提取了3個(gè)主因子，累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)到74.828%。采用最大方差法進(jìn)行因子旋轉(zhuǎn)，對(duì)旋轉(zhuǎn)后的因子載荷結(jié)果進(jìn)行分析(表1)：第1主成分特征值為10.994，貢獻(xiàn)率為61.077%，反映了小學(xué)、中學(xué)、衛(wèi)生服務(wù)站、三級(jí)醫(yī)院、超市、銀行、餐館、城市公園、公共圖書(shū)館、博物館、文化站、地鐵站和避難場(chǎng)所等服務(wù)設(shè)施的可接近性較好，且“交通噪聲”相對(duì)較強(qiáng)，將其命名為“服務(wù)設(shè)施因子”；第2主成分特征值為1.404，貢獻(xiàn)率為7.8%，反映了距離河流較近且空氣質(zhì)量指數(shù)較高，將其命名為“環(huán)境健康因子”；第3主成分特征值為1.071，貢獻(xiàn)率為5.95%，主要與犯罪密度有關(guān)，可命名為“城市安全因子”。主成分因子的貢獻(xiàn)度表明各宜居主因子的影響效應(yīng)大小，按貢獻(xiàn)大小排序依次為服務(wù)設(shè)施因子>環(huán)境健康因子>城市安全因子。

表1 主成分分析結(jié)果

2.2 宜居主因子空間特征

2.2.1 服務(wù)設(shè)施因子呈明顯的內(nèi)高外低特征。運(yùn)用自然分裂法對(duì)服務(wù)設(shè)施因子得分進(jìn)行空間分類(lèi)處理，并按得分高低分為五級(jí)、四級(jí)、三級(jí)、二級(jí)和一級(jí)(圖2)。結(jié)果顯示，服務(wù)設(shè)施因子存在明顯的內(nèi)高外低特征，說(shuō)明北京城市服務(wù)設(shè)施可接近性相對(duì)較好的街區(qū)仍集中在城市中心區(qū)域，而城市近遠(yuǎn)郊街區(qū)的服務(wù)設(shè)施可接近性則明顯要差。具體特征為：(1)宜居性五級(jí)街道共計(jì)17個(gè)，主要分布于城市二環(huán)道路以?xún)?nèi)和部分北三環(huán)附近街道，包括安貞、東四、廣安門(mén)內(nèi)、大柵欄和朝陽(yáng)門(mén)等街道；(2)宜居性四級(jí)街道共計(jì)35個(gè)，以三環(huán)以?xún)?nèi)街道為主，同時(shí)包括北四環(huán)附近部分街道以及地鐵1號(hào)線向西延伸區(qū)域，包括德勝、三里屯、亞運(yùn)村、燕園和八角等街道；(3)宜居性三級(jí)街道共計(jì)40個(gè)，多集中在三環(huán)至五環(huán)附近以及部分五環(huán)外圍臨近區(qū)域，包括花園路、麥子店、高碑店、蘋(píng)果園和清河等街道(35，40，27，14個(gè))；(4)宜居性二級(jí)街道共計(jì)27個(gè)，主要分布在城市五環(huán)以外地區(qū)以及南四環(huán)與南五環(huán)附近街道，包括西三旗、回龍觀、三間房、魯谷和小紅門(mén)等街道；(5)宜居性一級(jí)街道共計(jì)14個(gè)，主要分布在城市五環(huán)以外的郊區(qū)街道，包括長(zhǎng)辛店、黑莊戶(hù)、金盞、西北旺和孫河等街道。

圖2 服務(wù)設(shè)施因子空間分布特征

2.2.2 環(huán)境健康因子呈現(xiàn)出東部和北部高、西部和南部低的特點(diǎn)。用類(lèi)似方法對(duì)環(huán)境健康因子得分進(jìn)行空間分類(lèi)(圖3)，可以看出城市東部和北部區(qū)域的環(huán)境健康因子得分明顯較高，而城市西部和南部區(qū)域環(huán)境健康因子得分則相對(duì)較低，說(shuō)明城市西部、北部的環(huán)境健康性具有明顯優(yōu)勢(shì)。具體特征：(1)環(huán)境健康因子五級(jí)街道共計(jì)9個(gè)，主要分布在城市西北部、東三環(huán)與東四環(huán)附近部分街道，包括上莊、溫泉、西北旺、麥子店和勁松等街道；(2)環(huán)境健康因子四級(jí)街道共計(jì)48個(gè)，主要集中在東二環(huán)與東五環(huán)、北二環(huán)與北五環(huán)之間區(qū)域，包括建外、高碑店、亞運(yùn)村、學(xué)院路和望京等街道；(3)環(huán)境健康因子三級(jí)街道共計(jì)44個(gè)，在城市中心與外圍地區(qū)均有零星分布，包括什剎海、甘家口、天壇、平房和四季青等街道；(4)環(huán)境健康因子二級(jí)街道共計(jì)25個(gè)，主要分布在城市西南部和東部少數(shù)街道，包括白紙坊、盧溝橋、長(zhǎng)辛店、常營(yíng)和通州城區(qū)等街道；(5)環(huán)境健康因子一級(jí)街道共計(jì)7個(gè)，主要集中在城市西南部和首都機(jī)場(chǎng)等區(qū)域，以王佐、八角、老山和黃村等街道為代表。

圖3 環(huán)境健康因子空間分布特征

2.2.3 城市安全因子呈現(xiàn)出多中心分布格局。對(duì)城市安全因子得分進(jìn)行空間分類(lèi)后結(jié)果顯示(圖4)，城市安全因子得分呈現(xiàn)出多中心分布格局，與其他學(xué)者對(duì)北京財(cái)產(chǎn)犯罪空間的研究結(jié)論相符[37]，說(shuō)明北京城市安全因子的空間異質(zhì)性特征比較明顯，尚不存在明顯的財(cái)產(chǎn)犯罪空間集聚區(qū)。具體特征有：(1)城市安全因子五級(jí)街道有兩個(gè)，分別為東升和勁松街道；(2)城市安全因子四級(jí)街道共計(jì)24個(gè)，在城市二環(huán)道路以外均有零星分布，包括學(xué)院路、北太平莊、展覽路、六里屯和管莊等街道；(3)城市安全因子三級(jí)街道共計(jì)51個(gè)，同二級(jí)街道空間分布類(lèi)似，主要在城市二環(huán)道路以外散落分布，包括東壩、十八里店、盧溝橋、馬連洼和西三旗等街道；(4)城市安全因子二級(jí)街道共計(jì)51個(gè)，主要集中在城市二環(huán)以?xún)?nèi)和北城外圍街道，包括建國(guó)門(mén)、什剎海、四季青、西北旺和崔各莊等街道；(5)城市安全因子一級(jí)街道共計(jì)5個(gè)，主要分布在城市西北部郊區(qū)街道，包括蘇家坨、上莊、溫泉、香山和五里坨等鄉(xiāng)鎮(zhèn)街道。

圖4 城市安全因子空間分布特征

2.3 城市宜居性空間特征

2.3.1 城市宜居性空間格局呈現(xiàn)“中心-邊緣”模式。根據(jù)各宜居主因子得分及其貢獻(xiàn)率進(jìn)一步計(jì)算城市宜居性綜合得分，并運(yùn)用自然分裂法對(duì)綜合得分結(jié)果進(jìn)行空間分類(lèi)處理(圖5)。結(jié)果顯示，北京城市宜居性具有明顯的“中心-邊緣”結(jié)構(gòu)，且城市北部地區(qū)宜居性明顯優(yōu)于城市南部地區(qū)，這與孟斌等學(xué)者利用主觀問(wèn)卷調(diào)查數(shù)據(jù)得到北京市宜居滿(mǎn)意度空間特征具有相似性[38]，說(shuō)明城市宜居性客觀評(píng)價(jià)與主觀感知評(píng)價(jià)的空間關(guān)聯(lián)性。具體特征：(1)城市宜居性五級(jí)街道共計(jì)34個(gè)，主要集 中在二環(huán)以?xún)?nèi)、二環(huán)與三環(huán)之間部分區(qū)域，包括什剎海、前門(mén)、月壇、朝外和德勝等街道；(2)宜居性四級(jí)街道共計(jì)34個(gè)，更多分布于城市四環(huán)以?xún)?nèi)的北城地區(qū)，以及南二三環(huán)之間和地鐵1號(hào)線向西延伸部分街道，包括展覽路、麥子店、花園路、右安門(mén)和八角等街道；(3)宜居性三級(jí)街道共計(jì)32個(gè)，主要集中在城市四環(huán)以外區(qū)域和南四環(huán)附近部分街道，包括青龍橋、奧運(yùn)村、平房、盧溝橋和馬家堡等街道；(4)宜居性二級(jí)街道共計(jì)19個(gè)，主要集中在城市五環(huán)沿線及外圍區(qū)域，包括花鄉(xiāng)、四季青、東小口、來(lái)廣營(yíng)和通州城區(qū)等街道；(5)宜居性一級(jí)街道共計(jì)14個(gè)，主要分布在城市五環(huán)以外的郊區(qū)街道，包括長(zhǎng)辛店、黃村、西北旺、金盞和黑莊戶(hù)等街道。

圖5 城市宜居性空間特征

2.3.2 城市宜居性的空間衰減規(guī)律。與傳統(tǒng)的建模方法相比，非參數(shù)計(jì)量方法的優(yōu)點(diǎn)在于不要求預(yù)先設(shè)定全局函數(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，可以更準(zhǔn)確地反映城市內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)的復(fù)雜特征[39]。因此，采用非參數(shù)計(jì)量方法來(lái)進(jìn)一步探討北京城市宜居性的空間規(guī)律特征，并比較其與城市人口密度空間分布的異同。把街道宜居性、六普街道人口密度與各自街道重心到市中心距離(即與天安門(mén)距離)進(jìn)行非參數(shù)計(jì)量分析的擬合結(jié)果顯示(圖6)，城市宜居性和人口密度分布的空間距離衰減特征均非常明顯，表現(xiàn)出較強(qiáng)的相似性，計(jì)算二者的相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.727，說(shuō)明北京城市宜居性高值區(qū)域的人口分布相對(duì)密集，可能與居民對(duì)城市宜居性高值區(qū)域的居住環(huán)境區(qū)位偏好有關(guān)[40]。有所區(qū)別的是，城市宜居性分布曲線較為平滑，呈明顯的線性分布，而人口密度分布曲線先增后降，呈典型的負(fù)指數(shù)分布特征。

因此，擬采用線性回歸方程來(lái)進(jìn)一步揭示北京城市宜居性的距離衰減規(guī)律。分析結(jié)果表明，回歸方程模型整體顯著，F(xiàn)值=377，對(duì)應(yīng)p值<0.05，且模型解釋效果較好，決定系數(shù)R2=0.742，方程可表示為：Y=1.16-0.109X。式中：Y為街道城市宜居性；X為街道重心到市中心距離，表明距離市中心距離每增加1 km，城市宜居性會(huì)降低0.109個(gè)單位。

圖6 城市宜居性與人口密度分布特征比較

3 宜居性空間特征的形成機(jī)制

北京城市宜居性空間特征是自然地理?xiàng)l件、城市發(fā)展歷史慣性、市場(chǎng)因素、政府和規(guī)劃力量等因素綜合作用的結(jié)果，這些因素對(duì)不同城市宜居要素空間分布產(chǎn)生不同方式、不同程度的影響，進(jìn)而影響各宜居主因子和城市宜居性的空間分布特征。

(1)自然地理?xiàng)l件。自然地理?xiàng)l件是北京城市宜居性空間特征形成的基礎(chǔ)因素。從地形來(lái)看，北京城市主城區(qū)主要位于華北平原北端的山前平原上，城市西部和北部靠近山地，可利用土地面積有限，不利于各項(xiàng)公共服務(wù)設(shè)施布局，因此,對(duì)部分城郊臨山街道的城市宜居性提高產(chǎn)生極大制約。另外，地形、地貌和水文等要素特征則是城市公園、河流等自然宜居要素的空間分布的自然本底條件，如北京城市西北部臨山區(qū)域則為建設(shè)城市自然公園提供先天便利。從風(fēng)向來(lái)看，地區(qū)盛行風(fēng)向?qū)Τ鞘形廴疚飻U(kuò)散產(chǎn)生重要影響，位于盛行風(fēng)向上風(fēng)向有利于該地區(qū)空氣污染物擴(kuò)散，可以提高局地的空氣質(zhì)量，相反則會(huì)降低局地的空氣質(zhì)量。北京冬季空氣污染更為嚴(yán)重，且盛行偏北風(fēng)，導(dǎo)致北京城市空氣質(zhì)量整體上存在南北分異特征。

(2)城市發(fā)展歷史慣性。城市發(fā)展歷史慣性是北京城市宜居性空間特征形成的助推力。北京傳統(tǒng)的舊城區(qū)主要集中在城市二環(huán)以?xún)?nèi)，該區(qū)域歷史發(fā)展悠久，科教文衛(wèi)資源豐富，公共交通和其他服務(wù)設(shè)施也非常健全，由于長(zhǎng)時(shí)期的歷史發(fā)展積累效應(yīng)，不難理解其能夠成為北京城市宜居性的高值區(qū)域。另外，受到城市北部位于“上風(fēng)上水”區(qū)域的傳統(tǒng)發(fā)展理念影響，歷史上北京城市開(kāi)發(fā)建設(shè)長(zhǎng)期存在著“重北輕南”現(xiàn)象，導(dǎo)致北京城市發(fā)展的南北差異比較顯著。因此，與南城相比，北城街道城市宜居性處于明顯的優(yōu)勢(shì)地位。

(3)市場(chǎng)因素。市場(chǎng)因素是影響城市宜居性空間特征的關(guān)鍵因子。不同城市宜居要素的空間分布機(jī)理不盡相同，但市場(chǎng)因素始終在起作用。像超市、銀行和餐館等生活方便性服務(wù)設(shè)施的空間布局主要與市場(chǎng)因素有關(guān)，而教育、醫(yī)療、文化和交通等公共服務(wù)設(shè)施空間布局雖帶有一定公益性質(zhì)，但也受到市場(chǎng)因素的深刻影響。一般來(lái)說(shuō)，如果一個(gè)區(qū)域某項(xiàng)宜居要素的市場(chǎng)需求量大，易帶來(lái)更多數(shù)量或更高等級(jí)的該類(lèi)宜居要素在此布局，提高其宜居性。相反，一個(gè)區(qū)域某項(xiàng)宜居要素的市場(chǎng)需求規(guī)模低于其合理布局的門(mén)檻人口，則會(huì)限制其宜居要素的空間選擇。另外，像城市財(cái)產(chǎn)犯罪等安全性宜居要素的空間分布也與市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)因素存在關(guān)聯(lián)性，市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)活躍的商業(yè)中心或交通人流密集區(qū)域往往也是城市財(cái)產(chǎn)犯罪的高發(fā)區(qū)。

(4)政府和規(guī)劃力量。政府和規(guī)劃力量對(duì)北京城市宜居性空間特征具有重要的宏觀調(diào)控作用。城市宜居要素涵蓋諸多涉及民生的公共服務(wù)設(shè)施，但市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的趨利性本質(zhì)會(huì)限制公共服務(wù)設(shè)施在市場(chǎng)獲利較低的區(qū)域布局，導(dǎo)致公共服務(wù)設(shè)施“空間”和“人群”不均等現(xiàn)象比較普遍。政府部門(mén)主要通過(guò)政策制定和規(guī)劃引導(dǎo)等方式加強(qiáng)對(duì)城市宜居要素空間分布的宏觀調(diào)控，實(shí)現(xiàn)更為合理的空間布局，使更多社會(huì)弱勢(shì)群體能夠享受到城市基本公共服務(wù)設(shè)施，提高居民的宜居滿(mǎn)意度，減少“空間剝奪”現(xiàn)象的發(fā)生，充分發(fā)揮公共服務(wù)設(shè)施空間布局的社會(huì)效益最大化特征。就城市財(cái)產(chǎn)犯罪而言，區(qū)域警力部署和治安管理強(qiáng)度等政府管治因素也會(huì)對(duì)城市安全因子空間特征產(chǎn)生顯著影響，警力布局不足和治安盲區(qū)則易誘發(fā)城市財(cái)產(chǎn)犯罪。

4 結(jié)論與討論

4.1 結(jié)論

(1)北京城市宜居性客觀評(píng)價(jià)可以進(jìn)一步提煉為服務(wù)設(shè)施因子、環(huán)境健康因子和城市安全因子3個(gè)維度，且這3個(gè)宜居主因子對(duì)城市宜居性的貢獻(xiàn)度依次遞減，說(shuō)明服務(wù)設(shè)施因子是影響北京城市宜居性客觀評(píng)價(jià)的最重要因子。因此，提高北京城市宜居性的關(guān)鍵是提高服務(wù)設(shè)施可達(dá)性，促進(jìn)服務(wù)設(shè)施的空間合理分布。政府決策和規(guī)劃部門(mén)應(yīng)注重公共服務(wù)設(shè)施空間布局的社會(huì)公平性，樹(shù)立公共服務(wù)設(shè)施均等化的城市發(fā)展理念，提高城市宜居性整體水平，縮小城市宜居性空間分異。

(2)不同宜居主因子的空間特征差異明顯，服務(wù)設(shè)施因子呈明顯的內(nèi)高外低特征，環(huán)境健康因子呈東部北部高和西部南部低的特點(diǎn)，城市安全因子呈多中心分布格局。北京城市宜居性總體格局則呈現(xiàn)出典型的“中心-邊緣”結(jié)構(gòu)，并存在明顯的南北方向差異，與宜居滿(mǎn)意度空間格局一致，非參數(shù)計(jì)量分析進(jìn)一步揭示出北京城市宜居性的距離衰減特征及其與城市人口密度分布特征的相似性。表明提高城市宜居性客觀建設(shè)水平有助于改善居民宜居滿(mǎn)意度，并對(duì)居民居住區(qū)位選擇產(chǎn)生強(qiáng)大的吸引力，提高街道人口密度。

(3)北京城市宜居性空間特征的形成機(jī)制可歸結(jié)為自然地理?xiàng)l件、城市歷史發(fā)展慣性、市場(chǎng)因素以及政府和規(guī)劃力量等因素的綜合作用。這為科學(xué)合理調(diào)控北京宜居城市建設(shè)提供了重要啟示：應(yīng)根據(jù)自然地理?xiàng)l件因勢(shì)利導(dǎo)地進(jìn)行自然宜居要素布局；積極扭轉(zhuǎn)城市發(fā)展存在的不良?xì)v史慣性因素，打破宜居城市建設(shè)的空間鎖定效應(yīng)，促進(jìn)公共服務(wù)設(shè)施均等化建設(shè)；加強(qiáng)政府和規(guī)劃部門(mén)在公共服務(wù)設(shè)施布局、社會(huì)治安管理和環(huán)境規(guī)制等方面的宏觀調(diào)控，避免單靠市場(chǎng)因素作用引起的城市宜居要素空間分布滯后性與社會(huì)不公平。

4.2 討論

城市宜居性是一個(gè)動(dòng)態(tài)的概念，隨各項(xiàng)宜居要素特征變化而改變，結(jié)論僅是對(duì)城市宜居性空間特征的靜態(tài)刻畫(huà)，研究?jī)H從宜居要素供給視角考慮，著重探討城市內(nèi)部宜居要素可達(dá)性或?qū)傩蕴卣鞑町悾鴮?duì)城市宜居要素供給數(shù)量、質(zhì)量和居民宜居需求因素等均尚未做考慮，后期可從主客觀評(píng)價(jià)相結(jié)合視角對(duì)城市宜居性進(jìn)行更深入的研究。

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Spatial Characteristics and Forming Mechanism of Urban Livability in Beijing Based on Objective Evaluation

Zhan Dongsheng1a,1b,2, Zhang Wenzhong1a,1b, Yu Jianhui1a,1b, Chen Li3, Dang Yunxiao1a,1b,2

(1a.KeyLaboratoryofRegionSustainableDevelopmentModeling, 1b.InstituteofGeographicalScienceandNaturalResourcesResearch,CAS,Beijing100101,China; 2.UniversityofChineseAcademyofSciences,Beijing100049,China; 3.CollegeofAppliedArtsandScience,BeijingUnionUniversity,Beijing100191,China)

By building objective evaluation analysis framework of urban livability based on spatial database of livable factors in Beijing, and by adopting GIS spatial analysis and mathematical statistics method, spatial characteristic of urban livability in Beijing urban areas are evaluated and its formation mechanism are discussed. Results show that: (1)Urban livability is constituted by service facilities factor, environmental health factor and urban safety factor but their contribution to urban livability is decreasing;(2)Spatial pattern of each main factor for urban livability exist obvious difference. Service facilities factor is high in the inner city and low in the outer city, environmental health factor is high in the northwest and low in southeast, and urban safety factor is polycentric;(3)The overall pattern of urban livability in Beijing presents a typical “center-edge” structure and urban livability in northern area is better than that in southern area. Besides, urban livability have been revealed with the trait of distance decay which is similarity to population density distribution by nonparametric statistical method;(4)Formation mechanism of spatial pattern of urban livability mainly contains natural geographical conditions, inertia of historical development, market factor, policy and planning factors.

urban livability; spatial pattern; formation mechanism; Beijing City

2015-07-15；

2016-06-05

國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目(41230632);國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41201169)

湛東升(1987-)，男，安徽壽縣人，博士研究生，主要從事人居環(huán)境、職住關(guān)系等方面的研究，(E-mail)zhands@126.com。

余建輝(1983-)，男，甘肅張掖市人，副研究員，博士，主要從事城市和區(qū)域發(fā)展研究，(E-mail)yujh@igsnrr.ac.cn。

TU984.113

A

1003-2363(2016)04-0068-06