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        基于GIS的上海市公共體育設(shè)施空間可達性與公平性評價

        2017-06-05 14:52:16金銀日姚頌平劉東寧
        上海體育學(xué)院學(xué)報 2017年3期
        關(guān)鍵詞:圈層體育設(shè)施公平性

        金銀日, 姚頌平, 劉東寧

        (上海體育學(xué)院 體育休閑與藝術(shù)學(xué)院,上海 200438)

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        基于GIS的上海市公共體育設(shè)施空間可達性與公平性評價

        金銀日, 姚頌平, 劉東寧

        (上海體育學(xué)院 體育休閑與藝術(shù)學(xué)院,上海 200438)

        探討公共體育設(shè)施資源的可達性與公平性評價的理論與方法,利用地理信息系統(tǒng)(GIS)空間分析法對上海市公共體育設(shè)施空間可達性與公平性指數(shù)進行分析。結(jié)果顯示:上海市公共體育設(shè)施布局的集中與分散不盡合理,不同級別設(shè)施的可達性水平存在差異,數(shù)量多不一定可達性與公平性好;按街道劃分的區(qū)域間公平性指數(shù)存在差異,社區(qū)級公共體育設(shè)施公平性較好,城市級公共體育設(shè)施分布不均衡,公平性較差;公共體育設(shè)施的布局應(yīng)充分考慮輻射面積和區(qū)域人口數(shù)量。

        地理信息系統(tǒng); 公共體育設(shè)施; 可達性; 公平性; 評價; 上海市

        Author’s address School of Sport Leisure and Art, Shanghai University of Sport, Shanghai 200438, China

        基于地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System,GIS)的空間可達性研究已廣泛應(yīng)用于公共服務(wù)設(shè)施的布局、選址與供給質(zhì)量評價研究中[1]。城市公共設(shè)施可達性是體現(xiàn)城市公共設(shè)施社會公平性和合理性的重要指標,也為城市規(guī)劃和管理提供了科學(xué)依據(jù)和評價標準[2-3]。城市公共體育設(shè)施是為城市居民休閑體育活動直接或間接提供服務(wù)的社會性基礎(chǔ)設(shè)施[4],其服務(wù)輻射范圍和強度反映了城市公共服務(wù)機會和資源的供給問題[5-6]。研究城市公共體育設(shè)施的可達性和公平性,可以了解城市居民休閑體育需求是否得到滿足,也可以對城市公共體育設(shè)施的服務(wù)能力及供給質(zhì)量進行客觀評價。國家體育總局最近公布的《體育發(fā)展十三五規(guī)劃》中提到,城市街道、鄉(xiāng)鎮(zhèn)健身設(shè)施覆蓋率超過80%,實現(xiàn)2020年人均體育場地面積達到1.8 m2的目標[7]。這些目標的達成并不是簡單的數(shù)量增加,而應(yīng)是在體育設(shè)施服務(wù)公平性的基礎(chǔ)上,滿足城鄉(xiāng)居民多元化、多層次、多功能需求的供給。本文聚焦城市公共體育設(shè)施的供給質(zhì)量問題,利用GIS空間分析手段探索與評價城市公共體育空間可達性和公平性。

        1 可達性與公平性理論研究

        1.1 空間可達性評價 公共設(shè)施的空間可達性(accessibility)是指擁有相應(yīng)需求的人群通過某種交通方式從某一區(qū)位到達目標設(shè)施的便捷程度[8],即人們參加某種活動出行難易程度[9]或所花費的成本[10]。國外學(xué)者開展了大量的城市公共設(shè)施可達性研究。美國學(xué)者Hansen[11]用重力方法研究城市土地利用時首次提出了可達性的概念,其后Tomizawa[12]在公共體育服務(wù)設(shè)施區(qū)位配置模型(LA模型)中采用最短路徑計算法。隨著20世紀90年代GIS的普及應(yīng)用,解決了空間分析的工具問題,空間可達性研究日益可視化和科學(xué)化。代表性的如Eck等[13]利用GIS技術(shù)分析商店的區(qū)位選擇,Gimpel[14]研究投票箱的可達性水平與居民參政意識之間的關(guān)系等?;贕IS的公共設(shè)施可達性評價方法有緩沖區(qū)分析法(buffer zone)、最小臨近距離法(minimum distance)、吸引力指數(shù)法(gravity index)、行進成本法(travel coast)[15]。

        1.2 空間公平性評價 公共資源公平性評價有不同的定義,歸納起來大致可分為4類:以平等性衡量的分布公平性;基于公眾需求帶有補償性質(zhì)的分布公平性;基于使用者要求的分布公平性;基于市場準則的分布公平性[16]。其中,學(xué)界所關(guān)注的重點是基于公眾不同需求考慮的設(shè)施布局的合理性程度,目的是減少設(shè)施供給的不平等程度,讓不同社會階層公平地接受公共服務(wù)[17]。關(guān)于公平性研究常見于按地區(qū)分布的公共資源分布公平性研究中。代表性研究包括Pinch[18]利用地理學(xué)原理對教育資源分配進行研究,Talen[19]在公園可達性評價基礎(chǔ)上分析公園分布的公平性差異。從國外研究中可以發(fā)現(xiàn),首先通過GIS對設(shè)施空間可達性進行評價,再根據(jù)不同區(qū)域人口屬性進行公平性分析[20]。公平性指數(shù)計算方法大致有泰爾指數(shù)法(theil index)[21]、集中指數(shù)法(centralized index)[21]、洛倫茲曲線法(lorenz curve)[22]以及基尼系數(shù)法(gini coefficient)[23]等。

        2 研究方法

        2.1 數(shù)據(jù)來源

        2.1.1 人口數(shù)據(jù) 根據(jù)第6次全國人口普查數(shù)據(jù),按市、區(qū)、街道層級獲取人口普查信息。數(shù)據(jù)來源為上海市統(tǒng)計局公布的《上海市第6次人口普查數(shù)據(jù)公報》以及上海市各區(qū)第6次人口普查數(shù)據(jù)。

        2.1.2 公共體育設(shè)施數(shù)據(jù) 共統(tǒng)計上海市公共體育設(shè)施3 148個。參考《城市社會服務(wù)設(shè)施規(guī)劃手冊》中制定的體育設(shè)施規(guī)劃等級標準[24],將城市公共體育設(shè)施歸納為居住區(qū)級(I)、社區(qū)級(II)、城市級(III)。其中,居住區(qū)公共體育設(shè)施2 385家,主要是健身點、健身苑,集中在上海市中心城區(qū);社區(qū)級公共體育設(shè)施268家,主要是上海市政府投資建設(shè)的社區(qū)公共運動場及社區(qū)體育俱樂部;城市級公共體育設(shè)施495家,主要是具備一定規(guī)模的大中型體育設(shè)施。從數(shù)量看,城市級公共體育設(shè)施多于社區(qū)級,主要原因是政府投入的社區(qū)公共運動場和社區(qū)體育俱樂部數(shù)量有限。在分析過程中,以上海市城市空間結(jié)構(gòu)特征為依據(jù),分為內(nèi)、中、外、郊4個圈層,每個圈層內(nèi)公共體育設(shè)施數(shù)量均有區(qū)分(表1)。

        2.1.3 地圖數(shù)據(jù) 利用上海市測繪院監(jiān)制的上海市全域矢量地圖數(shù)據(jù)(比例尺為1∶10 000),通過ArcGIS10.0軟件中的ArcMap應(yīng)用程序,按照上海市測繪院編制的上海市區(qū)詳圖以及2011年制定的各區(qū)行政區(qū)劃、街道區(qū)劃,勾畫出上海市、區(qū)線、街道邊界,以及外、中、內(nèi)3條環(huán)線。

        表1 上海市各圈層公共體育設(shè)施類型與數(shù)量 家

        2.2 可達性與公平性指數(shù)構(gòu)建

        2.2.1 可達性指數(shù) 通過文獻研究認為,運用行進成本法評價城市公共體育設(shè)施的可達性較為合理可行。行進成本主要考慮的是與道路阻力相應(yīng)的行進時間成本,因此也稱為時間可達性指數(shù)。本文行進成本值參考城市設(shè)施可達性相關(guān)參數(shù)[15],設(shè)定按不同道路類型的平均時速和行進成本值(表2),通過ArcGIS中成本距離(Cost distance)工具計算可達性指數(shù),計算公式如下:

        ACIi=1-Ti/T

        (1)

        式中:ACIi為第i個柵格值的可達性指數(shù);Ti是第i個柵格的耗費時間成本距離值;T是全區(qū)域內(nèi)耗費時間成本的最大值。

        表2 不同道路類型的行進成本值

        2.2.2 公平性指數(shù) 本文參考集中指數(shù)法,將某一區(qū)域的休閑體育設(shè)施數(shù)量和該區(qū)域人口進行對比分析,計算休閑體育設(shè)施數(shù)量和服務(wù)人口是否一致,以此評價設(shè)施分布的公平性。公平性指數(shù)公式如下:

        (2)

        式中:Ri為第i個區(qū)塊的公平性指數(shù);Xi是第i個街道鄉(xiāng)鎮(zhèn)的人口;Yi是第i個街道鄉(xiāng)鎮(zhèn)相應(yīng)的休閑體育設(shè)施數(shù)量;∑Xi、∑Yi分別是總研究區(qū)的人口和設(shè)施數(shù)量。Ri越接近于100,說明該街道鄉(xiāng)鎮(zhèn)的休閑體育設(shè)施與人口分布的結(jié)合程度越好;接近于0,說明休閑體育設(shè)施集中分布于某幾個街道,與人口分布的格局極不一致。

        3 結(jié)果與分析

        3.1 居住區(qū)級公共體育設(shè)施空間分析

        3.1.1 空間可達性 通過I類設(shè)施空間可達性分析(圖1)可以看出:① 內(nèi)圈層集中于徐匯區(qū)、黃浦區(qū)、虹口區(qū)、浦東新區(qū)部分區(qū)域,87.87%的可達性指數(shù)在1~0.96,可在5 min內(nèi)到達最鄰近設(shè)施,可達性較好;另外,12.13%的區(qū)域可在5~15 min以內(nèi)到達,主要位于以花木街道、四平路街道為中心的區(qū)域,可達性一般。② 中圈層在5 min空間可達性較好,其中以上崗新村街道、龍華街道、田林街道為中心的區(qū)域全域內(nèi)5 min可到達最鄰近設(shè)施;而中圈層的東部和北部區(qū)域空間可達性指數(shù)偏低,約有27%的區(qū)域在5 min以上到達最鄰近設(shè)施。③ 外圈層出行5 min以內(nèi)的區(qū)域占比為28%,超出5 min以外的區(qū)域約為72%,可達性水平較差的區(qū)域集中于吳淞街道、高橋鎮(zhèn)、高東鎮(zhèn)等。

        圖1 I類設(shè)施空間可達性指數(shù)差值

        Figure 1. Spatial accessibility index difference analysis of I type facilities

        3.1.2 空間公平性 從I類設(shè)施空間公平性指數(shù)分析(圖2)可以看出:① 內(nèi)圈層公平性指數(shù)約為40%,在3個圈層內(nèi)屬于最低值,這表明相對而言,區(qū)域設(shè)施與人口分布的格局一致性較差。② 中圈層約為55.3%,低于平均水平,中圈層西南部設(shè)施呈現(xiàn)連續(xù)性,也符合人口聚集的現(xiàn)象;西部和北部呈現(xiàn)零星聚集分布。③ 外圈層公平性指數(shù)高達71%,高出全市平均水平,人口與設(shè)施分布趨于平衡。外圈層在區(qū)位上屬于人口分散區(qū),居住人口不多,設(shè)施與人口分布較為均衡。中心城區(qū)有部分街道鄉(xiāng)鎮(zhèn)中沒有或缺少居住區(qū)級公共體育設(shè)施,如高橋鎮(zhèn)、高行鎮(zhèn)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)。④ 從中心城區(qū)全域范圍看,公平性指數(shù)為56.24%,公平性水平不高,顯示人口與體育設(shè)施分布并不十分合理。

        圖2 I類設(shè)施的空間公平性指數(shù)差值

        Figure 2. Space equity index difference analysis of I type facilities

        3.1.3 空間評價 綜合以上分析得出I類設(shè)施空間可達性與公平性指數(shù)對比情況(表3),從中可以看出這類設(shè)施雖然數(shù)量較多,但在空間上集中和分散不均衡,集中區(qū)域過于集中,分散區(qū)域過于分散。從公平性指數(shù)看,各圈層公平性指數(shù)分布不均,說明該類設(shè)施并未體現(xiàn)對區(qū)域內(nèi)人口的服務(wù)均衡性。這類設(shè)施未來供給應(yīng)向外圍區(qū)域發(fā)展。

        表3 I類設(shè)施空間可達性與公平性指數(shù)

        注:S為不同圈層不同時間內(nèi)可達區(qū)域的面積,比例為不同可達區(qū)域面積占研究總面積的比例;表4、表5同此

        3.2 社區(qū)級公共體育設(shè)施空間分析

        3.2.1 空間可達性 從II類公共體育設(shè)施可達性指數(shù)分析(圖3)可以看出:① 內(nèi)圈層可達性指數(shù)1~0.96的面積約占27%,包括半淞園路街道、徐家匯街道、南京東路街道等??傮w看,5 min以內(nèi)可達性較差,15 min以內(nèi)空間可達性良好。② 中圈層在15 min以內(nèi)空間可達性接近90%的區(qū)域。其中,四平路街道相對周邊鄰近街道可達性指數(shù)較低,真如鎮(zhèn)、大場鎮(zhèn)、彭浦鎮(zhèn)、張江鎮(zhèn)、北蔡鎮(zhèn)、三林鎮(zhèn)可達性一般。③ 外圈層有40%的區(qū)域在5 min內(nèi)到達最鄰近設(shè)施,60%的區(qū)域在5~15 min內(nèi)到達,主要位于浦東新區(qū)、寶山區(qū)、嘉定區(qū)的外環(huán)線附近區(qū)域。④ 郊圈層出行15 min以內(nèi)的區(qū)域占比為86%,設(shè)施分布零散,郊野區(qū)縣大部分街道或鄉(xiāng)鎮(zhèn)都能獨自擁有一個公共體育場,可達性水平一般或較差的區(qū)域集中于城鎮(zhèn)建成區(qū)邊緣。

        圖3 Ⅱ類設(shè)施空間可達性指數(shù)差值

        Figure 3. Spatial accessibility index difference analysis of II type facilities

        3.2.2 空間公平性 從II類設(shè)施空間公平性指數(shù)分析(圖4)可以看出:① 內(nèi)圈層公平性指數(shù)約為60%,在4個圈層內(nèi)屬于最低值,這表明相對而言區(qū)域設(shè)施集中度較高,公平性指數(shù)水平較好。公平性較好的鄉(xiāng)鎮(zhèn)街道包括新華路街道、天平路街道、洋涇街道,公平性需要提升的街道包括外灘街道、南京東路街道、寶山路街道等。② 中圈層、外圈層約為68%,與全市公平性指數(shù)一致,中圈層的龍華街道、漕河涇街道以及外圈層的臨汾路街道、浦興路街道的設(shè)施數(shù)量較少,而區(qū)域內(nèi)人口較多,公平性欠缺。③ 郊圈層約為69%,高出全市公平性指數(shù),說明雖然設(shè)施數(shù)量不多,但相對人口分布均衡合理布局,主要位于人口集聚城鎮(zhèn),如奉賢區(qū)的南橋鎮(zhèn)等。

        圖4 Ⅱ類設(shè)施空間公平性指數(shù)差值

        Figure 4. Space equity index difference analysis of II type facilities

        3.2.3 空間綜合評價 從社區(qū)級公共體育設(shè)施空間的可達性和公平性(表4)可以看出,此類設(shè)施在全市范圍內(nèi)處于良好的供給水平上,空間上分散分布且可達性相對較好,適合居民空間出行方式;設(shè)施布局也適應(yīng)了區(qū)域人口分布,各圈層內(nèi)總體公平性較好。從全市區(qū)域看,數(shù)量有限,并不能達到出行10 min到達設(shè)施的理想可達性。

        表4 Ⅱ類設(shè)施空間可達性與公平性指數(shù)

        3.3 城市級公共體育設(shè)施空間分析

        3.3.1 空間可達性 從Ⅲ類設(shè)施空間可達性指數(shù)分析(圖5)可以看出:① 內(nèi)圈層可達性指數(shù)較高,1~0.96的面積比約占61%,主要出現(xiàn)在老西門街道、徐家匯街道、曹家渡街道等。這些區(qū)域內(nèi)城市級專業(yè)體育設(shè)施如羽毛場館、網(wǎng)球場等數(shù)量較多;另外39%的區(qū)域可在5~15 min可達,它主要位于楓林路街道、斜土路街道、天目西路街道等。② 中圈層、外圈層均可在15~30 min以內(nèi)可達最鄰近設(shè)施,設(shè)施空間可達性良好。③ 郊圈層出行30 min內(nèi)可達區(qū)域占比約64%,超出30 min以外的區(qū)域約為36%,主要出現(xiàn)在郊區(qū)新城。表明可達性水平較差的區(qū)域集中于青浦區(qū)和松江區(qū)的西南部,靠近黃浦江源頭的淀山湖。

        圖5 Ⅲ類設(shè)施空間可達性指數(shù)差值

        Figure 5. Spatial accessibility index difference analysis of III type facilities

        3.3.2 空間公平性 從III類公共體育設(shè)施公平性(圖6)看:① 內(nèi)圈層公平性指數(shù)約為60%,在4個圈層內(nèi)最高,表明相對區(qū)域設(shè)施與人口分布的一致性較好。局部區(qū)域的公平性指數(shù)較低的街道包括平?jīng)雎方值?、淮海中路街道、濰坊新村街道等。② 中圈層公平性指數(shù)為53%,低于全域平均水平。主要是由于長征鎮(zhèn)、真如鎮(zhèn)等部分街道鄉(xiāng)鎮(zhèn)的公平性指數(shù)偏低,表明設(shè)施數(shù)量和人口分布不匹配。③ 外圈層的公平性指數(shù)近似于全市水平,公平性一般。④ 郊圈層公平性指數(shù)約為44%,公平性較低。部分新城人口聚集度不低,但配套城市公共體育設(shè)施并不匹配。如:嘉定鎮(zhèn)人口3.6萬人,設(shè)施數(shù)量10個,而南橋鎮(zhèn)人口36.11萬人,設(shè)施數(shù)量8個,單位設(shè)施服務(wù)人口數(shù)量較多,設(shè)施輻射人口負荷過重。

        圖6 Ⅲ類設(shè)施空間公平性指數(shù)差值

        Figure 6. Space equity index difference analysis of III type facilities

        3.3.3 空間綜合評價 由Ⅲ類設(shè)施空間可達性與公平性指數(shù)(表5)看出,城市級公共體育設(shè)施從數(shù)量上可以滿足城市居民需求,但在分布上不盡合理,集中分布于中心城區(qū),可達性水平在中心城區(qū)較好,外圈層較差。從設(shè)施公平性看,人口一致性水平一般,尤其是郊圈層較差,集中式分布影響了設(shè)施的服務(wù)輻射和利用效率。上海市大型體育設(shè)施建設(shè)在中心城區(qū)飽和,且考慮到中心城區(qū)的用地限制,未來必定在城郊分散布局。

        表5 Ⅲ類設(shè)施空間可達性與公平性指數(shù)

        4 結(jié)束語

        從上海市公共體育設(shè)施可達性和公平性指數(shù)分析可以看到,集中與分散布局不盡合理,不同類型設(shè)施的可達性水平存在差異,數(shù)量多不一定可達性好。同時,區(qū)域體育設(shè)施數(shù)量與輻射人口存在差異,公平性水平在各類型體育設(shè)施表現(xiàn)不同,可達性好不一定公平性也好,可達性好不一定有更多的需求。從局部看,目前居住區(qū)級體育設(shè)施在城市中心區(qū)分布集中,雖然可達性較好,但公平性水平并不高,激發(fā)居民體育活動潛力不足,未來發(fā)展存在局限。以社區(qū)公共運動場、百姓健身房等設(shè)施為代表的社區(qū)級公共體育設(shè)施受到更多居民的喜愛,目前的空間布局也較為合理,但數(shù)量有限,是未來的重點發(fā)展方向。城市大型體育設(shè)施雖然是滿足居民休閑體育需求的極佳空間設(shè)施,但其建設(shè)用地面積大、成本高,不可能大幅度增加。對城市現(xiàn)實狀態(tài)的公共體育設(shè)施而言,充分挖掘設(shè)施的空間潛能,服務(wù)更多的人群,提升服務(wù)能力水平是對城市公共體育設(shè)施供給提出的新需求。

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        GIS-based Spatial Accessibility and Equity Evaluation of Urban Public Sports Facilities in Shanghai

        JIN Yinri, YAO Songping, LIU Dongning

        The study explored the theories and methods of equity evaluation and accessibility of public sports facilities. GIS spatial analysis method is used to analyze the accessibility and equity indices of the public sports facility spaces in Shanghai. The results show that the layout of public sports facilities in Shanghai is not quite reasonable. The accessibility of sports facilities at different levels varies a lot. The large quantity does not mean the better accessibility and equity. There is a difference in the interregional equity index. The public sports facilities in communities are fairly equal; but the urban public sports facilities are unevenly distributed and pretty poor in equity. Therefore the layout of public sports facilities should take into account of the radiating areas and population.

        geographic information system(GIS); public sports facilities; accessibility; equity; evaluation; Shanghai

        2016-09-20;

        2016-12-27

        國家社會科學(xué)基金資助項目(14BTY028)

        金銀日(1971-),男,吉林梅河口人,上海體育學(xué)院副教授,博士;Tel.:(021)51253399,E-mail:jinri@sus.edu.cn

        G80-05

        A

        1000-5498(2017)03-0042-06

        DOI 10.16099/j.sus.2017.03.006

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