張藝鴿,馮向麗,楊芳絨,孟世玉,朱瑩瑩,王夢瑤

（1.河南農(nóng)業(yè)大學風景園林與藝術學院,河南鄭州450002；2.河南省汝州市廣成學校,河南汝州467500）

高校校園作為學生和教職工日?；顒优c學習工作的場所,其綠地空間布局應充分考慮校內活動人群的實際需求.2013年《綠色校園評價標準》的發(fā)布在一定程度上促進了各高校對校園綠地空間的重視[1].蘆原義信的《外部空間設計》中提出外部空間是由人類有目的的從自然當中劃定的空間,滿足人的意圖和功能的積極空間[2].校園公共綠地空間不僅具有功能劃分和美化環(huán)境的使用功能,而且承載了休憩娛樂和學習交流的文化功能[3].綠地空間作為大學校園主要的外部環(huán)境載體,其可達性對校園生活的品質具有重要作用.本文以河南農(nóng)業(yè)大學文化路校區(qū)為研究對象,基于層次分析法和Depthmap空間句法軟件,結合校園實地調研和問卷調查,從定性和定量兩方面具體分析,探討校園綠地的影響因素和步行可達性,為大學校園綠地空間布局的優(yōu)化提供參考.

1 相關概念及應用

1.1 空間句法的相關概念及應用

空間句法基于拓撲學原理,對復雜空間進行量化描述與分析,并研究空間與社會活動之間的關系[4].自20世紀70年代末,國外學者Bill Hillier等提出空間句法的概念以來,已經(jīng)約有四十年歷史,空間句法理論及實證研究在國內都取得了一定的進展,在空間形態(tài)、空間可達性、公共空間、傳統(tǒng)村落、量化分析等方面得到了具體應用.目前,國內空間句法在小尺度空間高校校園中的研究已經(jīng)得到應用,如通過句法參數(shù)的量化分析探討形成新老校區(qū)的空間形態(tài)差異的原因,或分析交通組織與人群流動層面上存在的問題,在場所精神下重構校園中庭流動景觀[5-6],相關研究主要集中在校園空間形態(tài)結構和基礎設施的可達性兩方面[7-11].

1.2 可達性的相關概念及應用

一般認為可達性是人們利用某一種交通系統(tǒng)從一個區(qū)域到達另一個區(qū)域的難易程度[12].該概念是從古典的區(qū)位論中產(chǎn)生,最早可以追溯到1931年Reilly提出的用于描述商業(yè)分布的引力模型[13].目前,可達性有基于機會積累（cumulative-opportunity）、空間阻隔（space separation）、空間相互作用（spatial interaction）等多種測算方法,本文依據(jù)空間句法參數(shù),整合度（Integration）、連接度（Connectivity）、選擇度（Choice）等對綠地空間可達性進行量化分析,并結合使用人群認知調研,檢驗綠地空間可達性和使用人群心理認知的一致性.校園綠地空間的有效配置,能夠滿足主要活動人群的使用需求.校園綠地的可達性不僅與距離有關,還會受到人群特征、交通網(wǎng)絡、出行成本、綠地自身吸引力、周邊建筑類型等眾多因素的影響[14].

1.3 層次分析法相關概念及應用

美國運籌學家、匹茲堡大學Saaty教授在20世紀70年代初期提出層次分析法（AHP）.層次分析法對定性問題進行定量分析,是一種便捷實用的多準則決策方法,其基本思路是將復雜的問題分解成相互關聯(lián)且系統(tǒng)有序的層次,通過對每層中的元素重要性定量打分和比較,計算出每個相關指標的權重,以此更加有效地分析解決問題.該方法自1982年被引入到國內以來在各個研究領域得到廣泛的重視和應用.

2 研究區(qū)域及對象地概況

河南農(nóng)業(yè)大學文化路校區(qū)位于鄭州市文化路、農(nóng)業(yè)路交叉口西南角,如圖1,距今已有百年建校歷史,占地面積約為22萬平方米,匯聚了林學院、風景園林與藝術學院、食品科學技術學院、煙草學院、機電工程學院等多個院系.校園共有東入口、西入口、南入口、北入口,共四個入口,南入口常年關閉,北入口和東入口為主要出入口,校內主要活動人群為教職工和學生.校內道路及建筑大致呈規(guī)則式布局,校園軸線呈東西走向.教學區(qū)較為集中,坐落于學校中軸線位置附近,校園宿舍位于校園南北兩側,公共綠地空間主要集中于校園東部.城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃中大學校園綠地屬于附屬綠地,校內綠地空間、道路兩側綠地、構筑物周圍區(qū)域與校園邊界綠化都屬于校園綠地的基本組成元素.陳師萌把校園綠地分為文化展示綠地、教學綠地、生態(tài)綠地、建筑附屬綠地、道路交通綠地和防護綠地6大類[15].基于此,本文針對綠地空間的開放性,將研究的綠地分為開放型綠地和封閉型綠地兩種類型,開放型綠地為可進入休憩、可停留活動的綠地空間,包括生態(tài)綠地、文化展示綠地和教學綠地,封閉型綠地一般為不可進入的或綠地開放性差的綠地空間,包括交通綠地、建筑附屬綠地和防護綠地.經(jīng)過校內實地調研共選取17個研究對象（圖2）,其中1-6、9-13號綠地為開放型綠地,7-8、14-17號綠地為封閉型綠地.

圖1 研究區(qū)域平面圖Fig.1 Plan of research area

圖2 校園綠地空間分布Fig.2 Campus green space distribution map

3 校園綠地影響因素探究

3.1 指標選取與模型構建

根據(jù)校園綠地自身的特點和作用,綜合考慮選取可達性、生態(tài)性、舒適性、社交性、文化性、管理狀況6個一級指標和14個二級指標構建校園綠地的評價模型.被調查者基于自身感受對其進行評價,采取統(tǒng)計學方法進行數(shù)據(jù)分析驗證.評價模型的最高層是綜合評價的最終目標層（E）;第2層為評價的主要構成要素層（A）,共6個指標;第3層為隸屬各主要構成要素的評價因子層（B）,共14個指標,見圖3.

圖3 校園綠地綜合評價指標模型Fig.3 Comprehensive evaluation index model of campus green space

3.2 指標權重的計算與說明

本次調研使用李克特五級量表,制定“校園綠地影響因素評價”調研表.為了確定各評價因子的權重,向風景園林方向的專家發(fā)放問卷10份,共收回問卷10份,獲得有效的原始打分數(shù)據(jù).用AHP法專業(yè)分析軟件yaahp對數(shù)據(jù)進行處理,從而得出校園綠地各評價因子的權重.

3.3 結果與分析

3.3.1 一致性檢驗 在構建判斷矩陣時,有可能會出現(xiàn)邏輯錯誤,因此需要進行一致性檢驗[16].在校園綠地評價模型中,準則層CR值為0.099 7,子準則層（評價因子層）CR值為0.014 8、0.000 0、0.000 0、0.000 0、0.000 0、0.093 8,均小于0.1,則說明該判斷矩陣通過一致性檢驗,具有滿意的一致性.

3.3.2 各評價指標的權重 校園綠地評價因子的權重見表1.

表1 校園綠地評價因子的權重Tab.1 The weight of campus green space evaluation factors

由表1可知,準則層中,權重由高到低的順序為生態(tài)性、可達性、舒適性、社交性、文化性、管理狀況;評價因子層中,權重占前六位的是綠化質量、設計尺度、景觀參與度、交通便捷性、地域特色和視覺可見性.該數(shù)據(jù)反映,專家普遍認為,在校園綠地的影響因素中,綠地的生態(tài)性是綠地最基礎的指標,其權重最高;可達性對校園綠地的影響較大,其權重僅次于生態(tài)性;而綠地的舒適度直接影響使用人群對于校園綠地整體的感知,其權重也較高;社交性、文化性對校園綠地的影響相對較小,其權重位于舒適性之后;由于各高校對校園綠地空間的重視和群眾環(huán)保意識的提高,校園綠地空間的管理狀況良好,管理狀況的權重在6個構成要素中所占比例最低.此外,在權重占前六位的評價因子中,交通的便捷性和視覺的可見性在均位列其中,可見可達性準則層的重要性,在校園綠地影響因素中具有重要地位.

4 校園綠地空間可達性量化分析

4.1 可達性分析

空間句法理論將復雜空間進行簡化并分析其間的關系,通常用軸線模型來概括道路空間,表達城市的空間結構.首先在CAD軟件中對河南農(nóng)業(yè)大學文化路校區(qū)的校園道路網(wǎng)絡進行繪制,形成軸線模型,共得到了218根軸線.再將該CAD文件導入至Depthmap中進行軸線分析,得到直觀軸線顏色示意圖,進而分析校園綠地空間的分布特征以及可達性.軸線顏色由冷到暖表示軸線代表的數(shù)值從低到高.以河南農(nóng)業(yè)大學文化路校區(qū)的17處綠地空間為研究對象,運用空間句法參數(shù)進行量化分析,從軸線模型和視域模型入手,分析校園公共綠地空間的可達性.

4.1.1 整合度分析 整合度表示某節(jié)點與系統(tǒng)中所有其它節(jié)點的集聚或離散程度,整合度數(shù)值與節(jié)點空間的集聚程度和可達性呈正比[17].從全局整合度與局部整合度兩個視角,對河南農(nóng)業(yè)大學文化路校區(qū)的道路軸線模型進行分析,通過提取校內道路軸線整合度的極值與平均值,對17個研究對象的可達性進行分析.

河南農(nóng)業(yè)大學文化路校區(qū)全局整合度平均值為1.234 2,最大值為2.523 1,最小值為0.501 5,整合度較高,說明該區(qū)域整體較為緊密,軸線與軸線之間的聯(lián)系較大,且隨著拓撲步數(shù)的增加,整合度平均值逐漸下降,軸線整合度分析見圖4.

圖4 軸線整合度Fig.4 Axis integretion

由圖4可知,整合度較高的軸線為校園東入口的A道路和B道路,作為校園較長的軸線,軸線上分叉的支路和與之交叉的小路較多,因此這兩條道路與周圍空間的聯(lián)系緊密程度較好,與周圍的綠地聯(lián)系也較為緊密.綠地1、綠地2、綠地3、綠地4、綠地5分布于這兩條校園主干道旁,有較強的空間滲透能力和空間活力,是句法上中心性最強的區(qū)域,空間活力較強.其次,校園西北角區(qū)域的整合度較低,如綠地6只能通過單一道路到達,整合度較低,可達性較差.從整體上看,A道路、B道路兩條東西向的主要軸線,C道路、D道路兩條南北向主要軸線,構成了校園的基本道路網(wǎng)絡結構,道路可達性較高,形成了空間結構中的核心區(qū)域,串聯(lián)起校園的主要功能區(qū)域.軸線整合度數(shù)值見表2.

表2 軸線整合度數(shù)值Tab.2 Axis integration numerical table

從校園綠地空間的局部整合度分布（表2）來看,當拓撲步數(shù)為3時,局部整合度平均值為1.661 3,其中最小值為0.581 7,最大值為3.555 5.綠地空間整合度數(shù)值見表3.由表3可知,部分綠地在全局整合度和局部整合度的數(shù)值均相對較高,以5號、7號、8號綠地空間的平均值較高,其中7號綠地的局部整合度最高,平均值為2.637 2,其局部整合度為各綠地空間最高,這些綠地空間均沿A道路、B道路分布,此軸線也是校園內全局整合度值最高的軸線.而部分全局整合度數(shù)值較高的綠地空間其局部整合則相對較低,如17號綠地,全局整合度較高而局部整合度較低.局部整合度最低值仍然為17號綠地,平均值為1.299 7,明顯低于其他綠地空間.其中高于校園局部整合度平均值1.661 3的綠地空間共有14處,說明校園綠地空間的局部可達性整體處于一個良好的水平,局部整合度高的綠地空間其局部范圍內交通較為方便,毗鄰校內主干道,道路通達程度高,所以步行可達性較高.但校園綠地局部可達性的區(qū)域差異較大,使得校內人群對于校園綠地使用的公平性存在不利的因素.

表3 綠地空間整合度數(shù)值Tab.3 Green space integration numerical table

由圖4和表3可知,17處綠地的整合度排序為7號＞5號＞8號＞17號＞11號＞16號＞14號＞15號＞1號＞3號＞12號＞10號＞4號＞2號＞6號＞9號＞13號,數(shù)值較高的綠地區(qū)域有5號綠地、7號綠地和8號綠地,在校園綠地空間中可達性相對較高,由于該區(qū)域處于校園的中心位置,毗鄰校園主干道,區(qū)域條件優(yōu)越,5號綠地在校園綠地空間內的全局可達性最好,屬于校園內人群容易集聚的區(qū)域,7號綠地和8號綠地屬于建筑附屬綠地,位于校園主干道上,可達性較高.全局整合度較低的區(qū)域為6號綠地和13號綠地,6號綠地位于校園西北角,只能通過單一道路到達,可達性較低,13號綠地全局整合度平均值為0.933 1,處于校園綠地空間最低值,周圍為建筑圍合,該綠地空間較為封閉,周圍不與校園道路相鄰,可達性較差.總體來看,校園全局整合度平均值為1.234 2,有13處綠地的全局整合度在平均值以上,說明校園綠地可達性良好.綠地軸線可理解度見圖5,視域整合度見圖6.

圖5 軸線可理解度Fig.5 Axis synergy

圖6 視域整合度Fig.6 Visual integration

由圖5可知,全局整合度與局部整合度之間的關聯(lián)回歸方程為y=1.336 15x+0.012 255 7,決定系數(shù)R2（可理解度）為0.667 701.R2代表的是數(shù)學中的空間擬合度,當可理解度R2的數(shù)值越接近于1,則說明校園的可理解度水平相對越高,空間越有序,局部空間越能融入整體空間中,意味著空間越易于辨別,容易被人認知.校園道路軸線的可理解度的數(shù)值為0.667 7,說明校園空間的可理解度水平較高,空間較為有序.

4.1.2 連接度分析 連接度即與指定軸線相交的其他軸線的總數(shù),表現(xiàn)為道路的交通性能,反應了空間滲透性的強弱[17].空間滲透性較高的軸線為校園主干道A道路與B道路以及E道路（連接A道路和B道路的支路）,見圖7.A道路與B道路的連接值與其整合度數(shù)值呈正相關,均為全局最高,連接值分別為14和16,遠高于全局連接度平均值3.275 23.這表明A道路與B道路處于重要的交通位置,由東到西連接了各個小支路,所以其空間滲透能力較強,與周圍道路的連接關系緊密.

圖7 軸線連接度Fig.7 Axis connectivity

4.1.3 選擇度分析 選擇度衡量單元空間吸引到達穿越交通的潛力,表示某一節(jié)點空間出現(xiàn)在最短路徑中的概率[17].選擇度較高的區(qū)域,顏色越暖,空間使用程度較高,反之,顏色越冷,空間使用程度較低.由圖可以看出,選擇度最高的軸線為A道路,說明該主干道的利用率高,交通潛力大,其次為B道路,見圖8,這也與實地調研結果相符.

圖8 軸線選擇度Fig.8 Axis choice

連接度與選擇度數(shù)值見表4.

表4 連接度與選擇度數(shù)值表Tab.4 Connectivity and choice numerical table

4.2 可視性分析

以整個校區(qū)為整體觀察區(qū)域,給予0.75*0.75的等分點陣網(wǎng)格,通過可視范圍的計算,得出校園視線整合度顏色示意圖.從視線整合度的分布值域圖（圖6）來看,整合度高的區(qū)域集中在校園主干道A道路、B道路和北入口及牧醫(yī)廣場周圍區(qū)域,表示這些區(qū)域的空間視域開闊,方便觀察整個系統(tǒng)中的其余凸空間,是視線上關注的焦點空間.道路交叉口是兩條道路的銜接區(qū)域,整合度在此處相對較高.工程樓周圍區(qū)域空間較為開闊,視線通達效果較好,整合度較好.1號、2號、3號、4號綠地（東入口的4個小花園）、9號、11號（圖書館及3號樓的建筑附屬綠地）視域整合度較低,說明這些區(qū)域的空間視域狹窄或視線轉折較多,不太容易觀察到整個系統(tǒng)中的其余凸空間,這和實地空間觀測結果相吻合.

4.3 數(shù)據(jù)分析結果與人群認知的關系

空間句法作為一種對空間組織進行量化的表達,借助拓撲圖形來反映空間的復雜性,以空間角度進行可達性評價.此外通過對人的行為分析來探究校園綠地的可達性,能夠更直觀的表達空間形式與人類活動之間的聯(lián)系,更加精確的對空間進行描述與理解,體現(xiàn)以人為本的規(guī)劃思路[18].基于以上分析,選取具有代表性的6處綠地,拍攝選取的6處綠地的航拍圖,分別代表文化展示綠地、教學綠地、生態(tài)綠地、建筑附屬綠地、道路交通綠地和防護綠地,其中1號、5號、6號、10號為開放型綠地,8號、14號為封閉型綠地,見圖9.

圖9 部分綠地航拍圖Fig.9 Aerial photo of some green spaces

設計調查問卷對校內學生進行發(fā)放,現(xiàn)場收集有效問卷83份,分析句法參數(shù)分析結果與使用人群對綠地可達性的心理認知的一致性.根據(jù)調查問卷的結果表5顯示,在校內使用人群的認知中,5號、8號綠地的可達性較高,1號、14號綠地次之,最后為6號、10號綠地,得出使用人群對于綠地可達性的心理認知也基本符合上文對于校園綠地可達性研究結論.

表5 使用人群對綠地可達性的心理認知統(tǒng)計表Tab.5 Statistical table of users'psychological cognition of green space accessibility %

5 結論與建議

本文從定性和定量兩方面對河南農(nóng)業(yè)大學文化路校區(qū)校園綠地分析,結合校內實地調研和問卷調查可以得出：①校園綠地影響因素中,生態(tài)性＞可達性＞舒適性＞社交性＞文化性＞管理狀況;綠化質量、設計尺度、景觀參與度、交通便捷性、地域特色、視覺可見性等評價因子對校園綠地空間影響較大;可達性準則層在校園綠地影響因素中占有重要地位.②從校園整體空間來看,河南農(nóng)業(yè)大學文化路校區(qū)校園空間結構明確,校園公共綠地空間的可達性平均值高于校園整體空間的可達性平均值,這表明校園綠地空間布局相對合理,但部分綠地空間由于區(qū)位和周圍交通等因素的影響可達性較差.③從研究對象來看,不同區(qū)域的綠地空間可達性差異較大,遠離校園主干道的綠地空間可達性普遍較低;部分綠地空間全局可達性和局部可達性都較低,難以充分利用;存在部分可達性較高的綠地空間,空間吸引力較低,利用率不高.④校園綠地的實際可達性與使用人群對綠地可達性的心理認知基本呈正相關.

基于以上分析,主要對校園公共綠地空間的優(yōu)化改造提出三點建議：①完善校園交通網(wǎng)絡與綠地建設體系.豐富校園公共綠地空間層次,加強綠地之間的聯(lián)系,營造多層次的戶外交往空間.總體上逐步形成與科教場所相得益彰、與生活空間相互滲透、與實習基地相輔相成的特色綠地營造形式,從而優(yōu)化校園土地利用,充分激發(fā)場地的使用價值[19].②結合校園綠地可達性分析布置綠地.從句法參數(shù)的分析數(shù)據(jù)來看,校園內一些可達性較高的區(qū)域缺少綠地空間,而部分綠地空間所在處的區(qū)域可達性較低.可在可達性較高的區(qū)域根據(jù)校內使用人群需求合理布置綠地空間,同時對現(xiàn)有的綠地空間可適當擴充邊界,完善綠地空間的景觀環(huán)境綠化和基礎服務設施.③提高綠地空間使用率.對校園內的人流分布進行系統(tǒng)分析,分析使用人員實際需求,為綠地空間注入新的功能性,植物結合園林要素,設置園林小品等,提高綠地空間趣味性,打造特色的景觀空間,提高綠地吸引力;對于封閉型綠地如建筑附屬綠地等,內部設置小道,營造可進入式綠地,提高使用人群與綠地空間的互動,充分利用綠地空間.