陳 蕾，段淵古

(西北農(nóng)林科技大學(xué) 風(fēng)景園林藝術(shù)學(xué)院，陜西 楊陵 712100)

公園綠地是城市綠地系統(tǒng)中的重要組成部分，對(duì)城市的可持續(xù)發(fā)展和生物多樣性有著極其重要的作用[1-2]。同時(shí)，城市公園對(duì)于個(gè)體的心理和生理健康都有一定的積極意義[3-4]。目前國(guó)內(nèi)對(duì)于城市公園綠地的評(píng)價(jià)多側(cè)重于人均綠地面積、綠地率等數(shù)量指標(biāo)，并不能充分地反映城市公園的空間分布和居民的實(shí)際使用情況，同時(shí)也忽略了城市公園作為公共服務(wù)資源的社會(huì)公平性[5-8]。

可達(dá)性這一概念最早由W.G.Hansen[9]提出。隨后，俞孔堅(jiān)等[10]提出用景觀可達(dá)性指標(biāo)作為衡量城市綠化質(zhì)量的指標(biāo)。公園可達(dá)性即是在此基礎(chǔ)上的拓展和延伸，反映居民到達(dá)城市公園的便捷性[11-12]。目前研究公園可達(dá)性常用的方法有最小鄰近距離法、緩沖區(qū)法、引力模型法、網(wǎng)絡(luò)分析法等[13-14]。其中網(wǎng)絡(luò)分析法是基于實(shí)際的城市交通網(wǎng)絡(luò)，能夠更加真實(shí)地模擬居民進(jìn)入城市公園的過(guò)程，同時(shí)也方便操作和計(jì)算[15-17]。

寶雞市作為首批國(guó)家生態(tài)園林城市，在城市公園綠地建設(shè)方面不斷深入并取得了一定的成績(jī)。本研究旨在通過(guò)網(wǎng)絡(luò)分析法，對(duì)寶雞市的城市公園可達(dá)性進(jìn)行分析，為今后寶雞市和其他類(lèi)似城市的綠地規(guī)劃和建設(shè)提供參考。

1 研究區(qū)概況

1.1 研究區(qū)概況

寶雞市(106°18′-108°03′E，33°35′-35°06′N(xiāo))地處陜西關(guān)中平原西部，南臨秦嶺山脈，中部有渭河自西向東貫穿，是典型的沿河流發(fā)展的帶狀城市。寶雞市行政區(qū)劃下轄3個(gè)區(qū)、9個(gè)縣，主要城區(qū)坐落于渭濱區(qū)、金臺(tái)區(qū)和陳倉(cāng)區(qū)。

研究范圍為《寶雞市城市總體規(guī)劃(2010-2020)》劃定的中心城區(qū)增長(zhǎng)邊界，其中北部的街道行政單元保持其行政區(qū)劃的完整。研究區(qū)由渭濱區(qū)、金臺(tái)區(qū)和陳倉(cāng)區(qū)的共27個(gè)街道單元組成，總面積約450 km2。研究區(qū)總?cè)丝?9.5萬(wàn)人，城區(qū)總體人口密度為2 211人·km-2(圖1)。

圖1 研究區(qū)行政區(qū)劃Fig.1 Administrative division of the study area

1.2 研究對(duì)象

選取研究區(qū)內(nèi)以觀光游憩為主的已經(jīng)建成的綜合公園和專(zhuān)類(lèi)公園，根據(jù)建成面積和公園設(shè)施完備情況，選取寶雞人民公園(33.95 hm2)、渭河公園(66.26 hm2)、金臺(tái)森林公園(181.62 hm2) 、炎帝園(16.40 hm2)、九龍山公園(19.80 hm2)、陳倉(cāng)苑(9.84 hm2)、虢鎮(zhèn)公園(7.90 hm2)、陳倉(cāng)北坡森林公園(11.87 hm2)、寶雞植物園(43.62 hm2)和石鼓山公園(28.47 hm2)共10個(gè)城市公園，總占地面積約為419.73 hm2，占研究區(qū)總面積的0.93%。

1.3 數(shù)據(jù)來(lái)源

人口數(shù)據(jù)來(lái)源于寶雞市統(tǒng)計(jì)局2017年各街道人口統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，公園綠地?cái)?shù)據(jù)和路網(wǎng)數(shù)據(jù)主要參照《寶雞市2018年公園綠地調(diào)查統(tǒng)計(jì)》、谷歌衛(wèi)星圖、百度地圖及《寶雞市城市總體規(guī)劃(2010-2020)》，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研確認(rèn)。

2 研究方法

借助ArcGIS平臺(tái)，采用網(wǎng)絡(luò)分析法進(jìn)行可達(dá)性分析。一個(gè)基本的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)包括中心、鏈、節(jié)點(diǎn)和阻力4部分[18]。本研究中，中心指代城市公園入口，鏈為現(xiàn)實(shí)城市交通網(wǎng)絡(luò)，節(jié)點(diǎn)即現(xiàn)實(shí)道路的交點(diǎn)，阻力指居民通過(guò)道路網(wǎng)絡(luò)時(shí)所花費(fèi)的時(shí)間成本。

2.1 矢量數(shù)據(jù)庫(kù)及網(wǎng)絡(luò)分析模型的構(gòu)建

公園綠地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)即在ArcGIS中建立公園圖層，新建包括公園名稱(chēng)、公園面積、公園類(lèi)型、公園入口點(diǎn)等信息的字段。本研究中，公園實(shí)際的入口點(diǎn)作為網(wǎng)絡(luò)分析的源點(diǎn)，以到達(dá)公園入口作為到達(dá)公園的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，并以此建立代表各公園入口的點(diǎn)文件。

城市道路數(shù)據(jù)庫(kù)則是將城市道路抽象為線元素，根據(jù)其拓?fù)潢P(guān)系建立城市道路網(wǎng)絡(luò)模型。研究選取了步行、非機(jī)動(dòng)車(chē)和機(jī)動(dòng)車(chē)3種出行方式。其中步行速度設(shè)為1 m·s-1，非機(jī)動(dòng)車(chē)速度設(shè)為15 km·h-1。道路分級(jí)和機(jī)動(dòng)車(chē)速度值的賦予參考前人研究和實(shí)際情況[19]，將道路分為主要道路(60 km·h-1)、二級(jí)道路(40 km·h-1)和一般道路(30 km·h-1)三級(jí)。在道路交匯點(diǎn)設(shè)置30 s的等待時(shí)間。

人口密度的計(jì)算以2017年寶雞市統(tǒng)計(jì)局的各街道人口數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，以街道作為人口最小單元，根據(jù)以下公式[20]計(jì)算各街道的人口密度，并形成人口密度分布圖(圖2)。

(1)

式中,N人代表各街道的人口總數(shù)，S街代表各街道的總面積。由圖2可見(jiàn)，寶雞市的人口分布形成了以經(jīng)二路街道、金陵街道、清姜街道為主的高人口密度中心和東部的千渭街道和虢鎮(zhèn)街道人口密度副中心。

圖2 寶雞市人口密度分布Fig.2 Population density and spatial distribution in Baoji city

2.2 生成可達(dá)性分布圖

在ArcGIS10.2中，利用網(wǎng)絡(luò)分析模塊，以公園入口點(diǎn)作為源點(diǎn)按照步行、非機(jī)動(dòng)車(chē)、機(jī)動(dòng)車(chē)3種出行方式分別建立服務(wù)區(qū)分析圖層。步行和非機(jī)動(dòng)車(chē)屬于較為日常和便捷的出行方式，其自由度更高，但人們可以接受的出行時(shí)間比較有限。而人們想要比較快速直接到達(dá)時(shí)會(huì)選擇機(jī)動(dòng)車(chē)的出行方式，并且可以接受的出行時(shí)間也較長(zhǎng)，但其容易受到路網(wǎng)和交通狀況的影響。所以本研究將步行和非機(jī)動(dòng)車(chē)的時(shí)間閾值設(shè)為10、20 min和30 min 3個(gè)等級(jí)。機(jī)動(dòng)車(chē)的時(shí)間閾值設(shè)為10、20、30、60 min和90 min 5個(gè)等級(jí)。分別進(jìn)行求解后得到基于道路網(wǎng)絡(luò)生成的不同出行方式下各時(shí)間閾值所對(duì)應(yīng)的公園可達(dá)性范圍。

2.3 分析和計(jì)算公園的可達(dá)面積和可達(dá)人口

根據(jù)所得的可達(dá)性分布圖與研究區(qū)的行政區(qū)劃圖及人口密度分布圖進(jìn)行疊加計(jì)算，可得到各行政區(qū)劃的公園可達(dá)面積和可達(dá)人口。根據(jù)公式(2)(3)來(lái)計(jì)算研究區(qū)總體的公園可達(dá)面積比和可達(dá)人口比：

(2)

(3)

對(duì)于各行政區(qū)的可達(dá)面積比和可達(dá)人口比則按照公式(4)(5)計(jì)算：

(4)

(5)

3 結(jié)果與分析

3.1 公園空間分布特征

選取的10個(gè)城市公園中包含8個(gè)綜合性公園和2個(gè)專(zhuān)類(lèi)公園(表1)。從圖3中可以看出，10個(gè)城市公園分布不夠均衡，主要集中分布在研究區(qū)的西部和東部，研究區(qū)中部沒(méi)有公園分布。由于綜合公園的面積較大且公園內(nèi)的服務(wù)設(shè)施較為完備，為居民提供的文化活動(dòng)也相對(duì)豐富，建議在研究區(qū)中部增加綜合性公園。

圖3 寶雞市公園綠地和路網(wǎng)分布Fig.3 Distributions of parks and road network in Baoji city

表1 寶雞市各行政區(qū)城市公園統(tǒng)計(jì)Table 1 Statistics of urban parks inadministrative districts in Baoji city

3.2 寶雞城市公園可達(dá)性

在生成的城市公園可達(dá)性分布圖中(圖4～圖6)，顏色越深的地方代表其可達(dá)性越好，顏色越淺代表需要花費(fèi)更多的時(shí)間才能到達(dá)公園，其可達(dá)性越低?？梢钥闯?，由于公園分布較為集中，研究區(qū)西部和東部局部可達(dá)性較好，研究區(qū)中部只有在車(chē)行模式下才能基本覆蓋，并且需要花費(fèi)的時(shí)間成本也較高。

圖4 步行模式下寶雞城市公園可達(dá)等級(jí)分布Fig.4 Accessible levels of urban parks in Baoji city by walking

圖5 非機(jī)動(dòng)車(chē)模式下寶雞城市公園可達(dá)等級(jí)分布Fig.5 Accessible levels of urban parks in Baoji city by non-motor vehicle

圖6 機(jī)動(dòng)車(chē)模式下寶雞城市公園可達(dá)等級(jí)分布Fig.6 Accessible levels of urban parks in Baoji city by motor vehicle

隨著時(shí)間閾值的增加，3種出行方式下的可達(dá)性都有所增加，但三者的差異性也逐漸增大(圖7、圖8)。車(chē)行可達(dá)性最好，而步行可達(dá)性最差。在步行和非機(jī)動(dòng)車(chē)方式下，隨著時(shí)間的增長(zhǎng)，其可達(dá)面積比和可達(dá)人口比增幅比較均勻，可達(dá)人口比均超過(guò)了可達(dá)面積比，說(shuō)明公園布局與人口分布較為匹配。雖然步行交通方式主要服務(wù)公園周邊居民，但30 min的可達(dá)面積比2.03%和可達(dá)人口比9.05%還是較低(表2、表3)。由于渭河的阻擋，對(duì)于渭河兩岸的居民來(lái)說(shuō)，通過(guò)步行到達(dá)對(duì)岸的公園需要花費(fèi)較多時(shí)間。尤其是對(duì)于渭河公園這樣沿渭河建設(shè)的面積較大的綜合性公園，其景觀效果較好，服務(wù)設(shè)施也相對(duì)較為齊全，但由于渭河的阻擋，其入口幾乎都分布于公園北部臨街處，對(duì)于渭河南岸的居民來(lái)說(shuō)相對(duì)不易到達(dá)。

圖7 3種出行方式可達(dá)面積比增長(zhǎng)趨勢(shì)Fig.7 Trend of accessible area ratio in three transportation modes

圖8 3種出行方式可達(dá)人口比增長(zhǎng)趨勢(shì)Fig.8 Trend of accessible population ratio in three transportation modes

表2 3種出行方式下城市公園可達(dá)面積比Table 2 Ratio of accessible area in three transportation modes

表3 3種出行方式下城市公園可達(dá)人口比Table 3 Ratio of accessible population in three transportation modes

在機(jī)動(dòng)車(chē)模式下，可以明顯看到可達(dá)面積比和可達(dá)人口比在60～90 min的增幅低于30～60 min。同時(shí)，在90 min的可達(dá)性分布圖中，未覆蓋的可達(dá)性盲區(qū)和路網(wǎng)的空白區(qū)域較為一致，說(shuō)明此時(shí)可達(dá)性增幅的減少和受路網(wǎng)的完善程度有較大關(guān)聯(lián)。由于研究區(qū)北部為城市發(fā)展規(guī)劃的增長(zhǎng)空間，部分地區(qū)的道路網(wǎng)絡(luò)還有待進(jìn)一步完善。

3.3 不同行政區(qū)城市公園可達(dá)性比較

根據(jù)3種出行方式下各行政區(qū)的公園可達(dá)面積比和可達(dá)人口比(圖9)可以看出，渭濱區(qū)的公園可達(dá)性明顯優(yōu)于其他2個(gè)區(qū)，尤其是在步行和非機(jī)動(dòng)車(chē)出行方式下。在機(jī)動(dòng)車(chē)方式下，90 min的可達(dá)人口比達(dá)到了96.97%，幾乎可以覆蓋渭濱區(qū)所有的人口。主要原因是有較多公園分布在渭濱區(qū)，并且公園的規(guī)模也較大。同時(shí)，渭濱區(qū)的行政區(qū)面積最小，人口密度較大，人口分布較為集中，公園的布局與人口的分布比較匹配，能夠滿足較多周邊居民以步行為主的日常使用需求。另外，渭濱區(qū)的城區(qū)建設(shè)較早，交通路網(wǎng)也比較完善，所以公園的整體可達(dá)性較好，公園綠地能夠較好地服務(wù)于行政區(qū)內(nèi)的居民。

圖9 不同行政區(qū)步行可達(dá)公園面積比Fig.9 The accessible area ratio to urban parks by walking in different districts

金臺(tái)區(qū)的公園可達(dá)性略優(yōu)于陳倉(cāng)區(qū)。由于金臺(tái)區(qū)公園最少，并且公園北邊相鄰的街道人口密度低，所以步行和非機(jī)動(dòng)車(chē)方式下的可達(dá)性較差，并且與陳倉(cāng)區(qū)的可達(dá)性相差不大。同時(shí)，金臺(tái)區(qū)北部的建設(shè)相對(duì)滯后，路網(wǎng)存在許多空白，所以在機(jī)動(dòng)車(chē)方式下，時(shí)間閾值較小時(shí)，金臺(tái)區(qū)的可達(dá)性最差。但由于臨近渭濱區(qū)的公園分布，隨著出行時(shí)間的增加，渭濱區(qū)公園的服務(wù)范圍可以覆蓋部分的金臺(tái)區(qū)居民。所以在非機(jī)動(dòng)車(chē)和機(jī)動(dòng)車(chē)方式下，金臺(tái)區(qū)的公園可達(dá)性逐漸優(yōu)于陳倉(cāng)區(qū)。

相較于其他2個(gè)行政區(qū)，陳倉(cāng)區(qū)的公園可達(dá)性較差。在車(chē)行90 min時(shí)，公園的可達(dá)面積比為58.30%，可達(dá)人口比也只有69.31%。仍有較大比例的人口不能被覆蓋到。由于陳倉(cāng)區(qū)行政區(qū)面積較大，人口分布不是特別集中，而公園規(guī)模小且數(shù)量少，并且分布的比較集中，所以公園所能服務(wù)到的居民很有限。同時(shí)，陳倉(cāng)區(qū)的周邊存在許多路網(wǎng)的空白，這與可達(dá)性分布圖的盲區(qū)相吻合，所以建議陳倉(cāng)區(qū)在后續(xù)建設(shè)中完善路網(wǎng)，并且規(guī)劃后續(xù)公園建設(shè)時(shí)注意空間布局的合理性和均衡性，使公園可以服務(wù)到更多的居民。

4 結(jié)論與討論

4.1 結(jié)論

通過(guò)網(wǎng)絡(luò)分析法，對(duì)步行、非機(jī)動(dòng)車(chē)、機(jī)動(dòng)車(chē)3種出行模式下寶雞主要城區(qū)的城市公園可達(dá)性進(jìn)行了研究和分析，得到了3種出行模式下的公園可達(dá)性分布圖，并計(jì)算出了可達(dá)面積和可達(dá)人口，結(jié)果表明，研究區(qū)內(nèi)公園可達(dá)性呈現(xiàn)東西高、中部低的格局，公園的分布不夠均衡，較大規(guī)模的公園分布較為集中，各行政區(qū)之間的公園可達(dá)性相差較大，其中渭濱區(qū)的可達(dá)性最好，陳倉(cāng)區(qū)的可達(dá)性最差；其次，研究區(qū)范圍內(nèi)的公園可達(dá)性較差，在車(chē)行90 min時(shí)，仍有36.58%的面積和16.32%的人口不能被服務(wù)到，不能滿足部分居民的使用需求；另外，隨著城市空間的擴(kuò)張，部分地區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)相對(duì)滯后，路網(wǎng)不夠完善，仍存在不少空白區(qū)域，這對(duì)于公園可達(dá)性的結(jié)果有所影響。

4.2 討論

均衡城市公園綠地的空間分布。在今后的綠地建設(shè)中可以優(yōu)先考慮公園可達(dá)性較低的地區(qū)和可達(dá)性盲區(qū)，同時(shí)可以針對(duì)這些地區(qū)已有的其他類(lèi)型公園綠地進(jìn)行改造和升級(jí)，完善公園的服務(wù)設(shè)施，豐富其中的文化活動(dòng)，從而提高其服務(wù)能力。

增強(qiáng)城市公園的服務(wù)功能。對(duì)于人口密度低、公園可達(dá)性也較低的區(qū)域，同時(shí)也是路網(wǎng)空白的區(qū)域，完善交通路網(wǎng)，加強(qiáng)和公園綠地之間的道路連通性。同時(shí)可以挖掘這些地方的景觀特色，根據(jù)實(shí)際情況興建郊野公園，在一定程度上彌補(bǔ)城市公園服務(wù)的不足。

加大城市中部公園綠地建設(shè)。在研究區(qū)中部適當(dāng)增加城市公園綠量，可以充分利用渭河景觀帶增加建設(shè)綜合公園，滿足中部和西部居民的觀光游憩需求，但需要考慮對(duì)渭河兩岸居民通行的便捷性。

增加公園入口以提高可達(dá)性。根據(jù)公園周邊的實(shí)際情況，可以適當(dāng)增加公園的入口，方便居民到達(dá)和進(jìn)入公園，從而提高公園的可達(dá)性。

加強(qiáng)公園可達(dá)性相關(guān)研究。研究以街道作為最小的人口單元進(jìn)行計(jì)算，并且假設(shè)街道內(nèi)人口分布是均勻的；其次，實(shí)際的道路交通情況要更加復(fù)雜，研究是基于理想化的路況得出的結(jié)果；另外，由于綠地?cái)?shù)據(jù)獲取的難度較大以及對(duì)城市公園建設(shè)規(guī)范性的考慮，研究?jī)H選取了同時(shí)具有觀光游覽和日常游憩功能的綜合性公園和專(zhuān)類(lèi)公園進(jìn)行可達(dá)性的研究，今后可以針對(duì)更完整的城市公園綠地系統(tǒng)進(jìn)行更加深入的探究。

研究根據(jù)寶雞市主要城區(qū)的公園可達(dá)性分析結(jié)果，針對(duì)目前城市公園布局存在的問(wèn)題提出了相應(yīng)的建議，可為今后的城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃和決策提供一定的科學(xué)依據(jù)。也對(duì)于日后深入進(jìn)行城市公園可達(dá)性研究和其他城市服務(wù)設(shè)施可達(dá)性研究具有一定的參考價(jià)值。