成林莉

黃 碩

董建文

陳小燕

鄭 宇*

城市公園作為城市綠地的重要組成部分，能夠為城市居民提供生態(tài)、景觀、防災等多維度服務(wù)[1]。城市綠地的生態(tài)服務(wù)功能是指綠地系統(tǒng)為維持城市人類活動和居民身心健康提供物質(zhì)產(chǎn)品、環(huán)境資源、生態(tài)公益和美學價值的能力[2]。其具體核心內(nèi)容為：1)對城市綠地的生態(tài)服務(wù)價值進行相關(guān)評估，以此對城市綠地的各項決策做出指引；2)了解城市綠地生態(tài)服務(wù)功能在時間動態(tài)、空間格局上的變化及人與自然的相互作用關(guān)系，以此揭示生態(tài)服務(wù)權(quán)衡決策的策略[3]。當前越來越多學者從時間序列、空間序列等角度進行了城市綠地生態(tài)服務(wù)功能的相關(guān)研究[4-7]。在時間序列方面，研究的關(guān)注點主要集中在運用監(jiān)測大數(shù)據(jù)獲取生態(tài)功能時間動態(tài)數(shù)據(jù)，構(gòu)建生態(tài)功能觀測體系提升生態(tài)服務(wù)功能[8-9]；在空間序列方面，研究的關(guān)注點主要集中在景觀安全格局[10-12]、生態(tài)敏感度[13-14]、景觀視覺敏感度[15]等生態(tài)指標，通過空間序列對城市公園生態(tài)現(xiàn)狀進行分區(qū)管理及規(guī)劃，從而實現(xiàn)生態(tài)保護、修復城市公園生態(tài)功能的目標；由此可見，當前城市公園生態(tài)功能研究多從客體層面對城市生態(tài)功能進行提升，與大眾主觀需求相結(jié)合的研究較少。目前基于大數(shù)據(jù)的位置動態(tài)能夠精確體現(xiàn)大眾使用需求強度。本文嘗試使用高德POI、微信熱力圖等位置大數(shù)據(jù)，綜合使用強度、生態(tài)敏感度(SE)與景觀安全格局(LSP)3個指標對福州市晉安區(qū)城市公園生態(tài)服務(wù)功能現(xiàn)狀進行調(diào)查，分析在不同空間維度上，城市公園使用強度差異對城市公園生態(tài)服務(wù)功能空間變化產(chǎn)生的影響及原因，并提出優(yōu)化建議。

1 研究概況

1.1 研究對象

本文選取福州市晉安區(qū)5個代表性的公園為研究對象。依據(jù)《城市綠地分類標準》(CJ/JT 85—2017)將公園綠地分為綜合公園、社區(qū)公園、專類公園和游園。根據(jù)實地調(diào)研與資料查閱，本次研究范圍包括2個綜合公園、3個專類公園，為福州市森林公園、鼓山風景區(qū)、金雞山公園、福州市動物園及福州市兒童公園(圖1)。

圖1 研究地區(qū)位

1.2 研究數(shù)據(jù)來源

研究數(shù)據(jù)主要包括城市熱力圖、高德地圖POI、清華大學地球系統(tǒng)科學系數(shù)據(jù)庫(FROM-GLC10)中獲取的土地用地類型數(shù)據(jù)[16]、地理空間數(shù)據(jù)云中獲取福州市晉安區(qū)GDEMV2 30M分辨率數(shù)字高程數(shù)據(jù)(DEM)。

1.3 研究方法

1.3.1 空間使用需求強度分析

首先，火車采集器對福州市晉安區(qū)POI進行爬取、篩選，運用ArcGIS對福州市晉安區(qū)的POI聚集程度可視化分析，然后使用“泰森多邊形”對公園樣本點的平均需求進一步量化(圖2-1)；其次，運用PHTYO語言在2020年6月某一周在微信宜出行數(shù)據(jù)進行人群密度爬取[17]并疊加取得均值后，將實際使用強度歸一化；最后，通過ArcGIS平臺將城市公園實際使用強度可視化(圖2-2)。

1.3.2 生態(tài)敏感度(SE)分析

通過層次分析法對生態(tài)敏感度因子進行選擇及權(quán)重判定，以YAAHP軟件進行層次模型構(gòu)建及判定因子權(quán)重[18](表1)。

表1 城市公園生態(tài)敏感度指標權(quán)重

最后通過ArcGIS平臺對生態(tài)敏感度綜合指數(shù)公式進行計算生成福州市晉安區(qū)城市公園生態(tài)敏感度分級圖(圖2-3)。

SE=(EL×W11+SL×W12+A×W13)+(ST×W21)+(VFC×W31)+(L×W41)

1.3.3 景觀安全格局(LSP)分析

運用福州市晉安區(qū)城市公園的數(shù)字高程模型(DEM)，通過ArcGIS平臺“像元統(tǒng)計”，對景觀安全格局因子(表2)進行相同權(quán)重疊加[19]，生成福州市晉安區(qū)城市公園景觀安全格局分布圖(圖2-4)。

表2 城市公園景觀安全格局指標選取

1.3.4 相關(guān)性分析

通過ArcGIS軟件中的“空間分析”工具量化指標導入SPSS軟件，對使用強度與城市公園生態(tài)敏感度及景觀安全格局各因子進行相關(guān)性分析，探究使用強度與各微觀因子的相關(guān)程度。

2 數(shù)據(jù)分析

2.1 城市公園空間使用需求分布分析

將城市公園的平均需求、實際使用強度疊加量化得到福州市晉安區(qū)城市公園空間使用需求分布圖(圖3-1)。

1)金雞山公園。使用強度為高使用強度，園區(qū)周邊主要分布居住區(qū)、學校等公共服務(wù)設(shè)施。2)鼓山風景區(qū)。園區(qū)西北方使用強度為高使用強度，此區(qū)域主要分布山莊等游覽觀光點；其他區(qū)域使用強度為中使用強度，主要分布園區(qū)道路等。3)福州森林公園。園區(qū)北部使用強度為較低使用強度，主要為山麓風光，以生態(tài)游覽為主；南部使用強度為低使用強度，主要分布林業(yè)豐碑等建成區(qū)。4)福州市動物園。使用強度為低使用強度，園內(nèi)動物游憩館種類較少且缺乏具體管理措施，導致衛(wèi)生臟亂。5)福州市兒童公園。使用強度為低使用強度，園內(nèi)主要分布大面積硬質(zhì)鋪裝且基礎(chǔ)服務(wù)設(shè)施較少。

2.2 城市公園生態(tài)敏感度現(xiàn)狀分析

通過城市公園生態(tài)敏感度分級圖(圖2-3)，對城市公園生態(tài)敏感度進一步分析，其中城市公園生態(tài)敏感度各項因子指標分級面積比見表3。

圖2 福州市晉安區(qū)城市公園各指標分析圖2-1 公園樣本點需求強度圖2-2 福州市晉安區(qū)公園樣本點使用強度圖2-3 福州市晉安區(qū)城市公園生態(tài)敏感度分級圖2-4 福州市晉安區(qū)城市公園景觀安全格局分級

表3 生態(tài)敏感度各項因子指標分級面積比

1)金雞山公園。生態(tài)敏感度分級情況為極低敏度7.3%、低敏感度11.8%、中敏感度40.4%、高敏感度32.4%與極高敏感度8.1%?？傮w而言，園區(qū)生態(tài)敏感度處于中等偏高水平，說明園區(qū)大部分區(qū)域?qū)θ祟惛蓴_具有一定抵抗能力。2)鼓山風景區(qū)。生態(tài)敏感度分級情況為極低敏感度1.6%、低敏感度17.5%、中敏感度30.6%、高敏感度31.8%與極高敏感度18.4%。總體而言，園區(qū)生態(tài)敏感度處于中等偏高水平，說明園區(qū)大部分區(qū)域?qū)θ祟惛蓴_具有一定的抵抗能力。3)福州森林公園。生態(tài)敏感度分級情況為極低敏感度6.3%、低敏感度18.9%、中敏感度27.0%、高敏感度28.2%與極高敏感度19.6%?？傮w而言，園區(qū)生態(tài)敏感度處于中等偏高水平，說明園區(qū)大部分區(qū)域處于保護與開發(fā)并存階段。4)福州市動物園。生態(tài)敏感度分級情況為極低敏感度6.8%、低敏感度36.8%、中敏感度38.3%、高敏感度16.7%、極高敏感度1.4%?？傮w而言，園區(qū)生態(tài)敏感度處于低等偏中水平，說明園區(qū)大部分區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)對外界壓力具有自我調(diào)控能力。5)福州市兒童公園。生態(tài)敏感度分級情況為極低敏感度39.1%、低敏感度49.9%、中敏感度16.0%、高敏感度0.07%。總體而言，園區(qū)生態(tài)敏感度處于低水平，說明園區(qū)大部分區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)對外界干擾具有自我調(diào)控能力。

2.3 城市公園景觀安全格局現(xiàn)狀分析

通過城市公園景觀安全格局分析圖(圖2-4)，對城市公園景觀安全格局進一步分析，其中城市公園景觀安全格局各項因子指標分級面積比見表4。

表4 景觀安全格局各項因子指標分級面積比

1)金雞山公園。在景觀安全格局分析中，低安全區(qū)78.8%、中安全區(qū)15.1%、高安全區(qū)6.1%，說明園區(qū)整體對自然要素侵占過大。2)鼓山風景區(qū)。在景觀安全格局分析中，低安全區(qū)78.6%、中安全區(qū)4.2%、高安全區(qū)17.2%。說明園區(qū)應(yīng)注重整體景觀整治與保護。3)福州市森林公園。在景觀安全格局分析中，低安全區(qū)46.8%、中安全區(qū)13.9%、高安全區(qū)39.3%。說明園區(qū)如刻字潭、古墓等部分區(qū)域達到了生態(tài)安全理想狀態(tài)，而正心寺等其他區(qū)域需要加強生態(tài)保護。4)福州市動物園。在景觀安全格局分析中低安全區(qū)45.8%、中安全區(qū)11.8%、高安全區(qū)42.4%。說明園區(qū)如鳥藝表演場等部分區(qū)域達到了生態(tài)安全理想狀態(tài)，而河馬休憩館等其他區(qū)域需要加強生態(tài)保護。5)福州市兒童公園。景觀安全格局分析中，低安全區(qū)78.6%、中安全區(qū)15.1%、高安全區(qū)6.1%。說明園區(qū)應(yīng)注重整體景觀整治與保護。

2.4 基于城市公園空間使用需求和生態(tài)敏感度的綜合分析

通過空間使用需求分布圖與福州市晉安區(qū)生態(tài)敏感度分級圖進行圖層疊加，進行基于空間使用需求分布和生態(tài)敏感度綜合分析圖(圖3-2)分析和相關(guān)性分析(表5)。

表5 城市公園使用強度與生態(tài)敏感度各因子相關(guān)性分析

1)金雞山公園。使用強度為高使用強度，金雞山公園中部及邊緣處為極低敏感度，東西兩側(cè)為中高敏感度。由于中部分布金雞廣場、園區(qū)道路等，人流干擾集中，而東西兩側(cè)為山體植被可阻斷外界干擾。2)鼓山風景區(qū)。園區(qū)西北方使用強度為高使用強度，此區(qū)域生態(tài)敏感度分布主要為中高敏感度，主要分布山莊等生態(tài)游覽觀光區(qū)；其他區(qū)域使用強度為中使用強度，生態(tài)敏感度分布主要為極低敏感度，主要分布景點及道路，人員流動大，園內(nèi)管理較西北角相對松懈。3)福州森林公園。園區(qū)北部使用強度為較低使用強度，此區(qū)域生態(tài)敏感度為中高敏感度，主要為山麓風光吸引人流量；南部使用強度為低使用強度，此區(qū)域生態(tài)敏感度為低敏感度，主要分布福州市森林博物館等建成區(qū)，植被覆蓋度低且人為干擾大。4)福州市動物園。使用強度為低使用強度，園區(qū)東部為極低敏感度，西部為中高敏感度。由于東部多為動物游憩館等建成區(qū)，由于園內(nèi)管理松懈，導致衛(wèi)生臟亂差。5)福州市兒童公園。使用強度為低使用強度，園區(qū)北部為極低敏感，南部為中高敏感度。由于南部主要分布活力園等建成區(qū)，由于植被覆蓋度低，導致景觀層次較為單一。

2.5 基于城市公園空間需求分布和景觀安全格局的綜合分析

通過空間使用需求分布圖與福州市晉安區(qū)景觀安全格局圖進行圖層疊加，進行基于空間使用需求分布和景觀安全格局綜合分析圖(圖3-3)分析和相關(guān)性分析(表6)。

圖3 空間使用需求分析和各指標疊加分析圖3-1 福州市晉安區(qū)城市公園空間使用需求分布圖3-2 基于空間使用需求分布和生態(tài)敏感度綜合分析圖3-3 基于空間使用需求分布和景觀安全格局綜合分析

表6 城市公園使用強度與景觀安全格局各因子相關(guān)性分析

1)金雞山公園。使用強度為高使用強度，園區(qū)整體景觀安全格局分布主要為低安全區(qū)，主要分布在茉莉花臺、銀杏廣場等園區(qū)源點，對自然侵占過大且周邊多為居住區(qū)，人為干擾集中。2)鼓山風景區(qū)。園區(qū)西北角使用強度為高使用強度，該區(qū)域景觀安全格局分布主要為低安全區(qū)，如獅子峰、山莊等，由于建成區(qū)人流量大，對水系等自然要素侵占過大；其他區(qū)域使用強度為中使用強度，該區(qū)域景觀安全格局分布主要為低安全區(qū)，主要分布園區(qū)核心源點如施若庵、涌泉寺等。由于景點分布較多且園區(qū)并沒有對水系劃定保護范圍，導致受到人為干擾，部分區(qū)域生態(tài)環(huán)境遭到破壞。3)福州市森林公園。北部使用強度為較低強度，該區(qū)域東西兩側(cè)景觀安全格局為低安全區(qū)，主要分布流芳寺、仙人蹤跡等。由于北區(qū)屬于山麓風光，環(huán)山道路的建成對生態(tài)環(huán)境造成一定破壞；南部使用強度為低強度，該區(qū)域景觀安全格局為低安全區(qū)，主要分布林業(yè)豐碑等景點，人類活動相對集中，導致生態(tài)環(huán)境遭到破壞。4)福州市動物園。使用強度為低使用強度，園區(qū)南側(cè)景觀安全格局為低安全區(qū)，主要分布梅花鹿游憩館等，對自然要素侵占過大。5)福州市兒童公園。使用強度為低使用強度，園區(qū)整體景觀安全格局主要為低安全區(qū)，主要分布兒童游憩設(shè)施等且景觀層次較為單一。

3 結(jié)果與討論

1)不同空間維度的使用強度對城市公園生態(tài)功能的影響為生態(tài)敏感度大于景觀安全格局。由表7可知，在使用強度分析中，金雞山公園>鼓山風景區(qū)>福州市森林公園>福州市動物園=福州市兒童公園；在景觀安全格局分析中的總體闕值中結(jié)果表明：福州市動物園>福州市森林公園>鼓山風景區(qū)>金雞山公園=福州市兒童公園。將兩者進行比對發(fā)現(xiàn)，福州市兒童公園與福州市動物園使用強度相同，但是在景觀安全格局高安全闕值中，福州市動物園大于福州市兒童公園，而在生態(tài)敏感度中，福州市動物園生態(tài)敏感度整體敏感度情況高于福州市兒童公園；金雞山公園使用強度大于福州市兒童公園，但是在景觀安全格局中金雞山公園與福州市兒童公園景觀安全格局總體安全闕值相差不大，但在生態(tài)敏感度方面整體闕值則相差較大。由此可見，不同空間維度的使用強度對生態(tài)敏感度與景觀安全格局均產(chǎn)生影響，但影響效果前者大于后者。

表7 城市公園生態(tài)功能指標結(jié)果一覽

2)生態(tài)敏感度與使用強度存在顯著相關(guān)，其中坡向因子(.936＊)、高程因子(.939＊)、土地利用類型因子(.813)存在顯著正向相關(guān)性，坡度因子(.514)與使用強度相關(guān)性較弱，植被覆蓋度(-.046)、自然匯流因子(-.514)與使用強度存在負向相關(guān)性(見表5)。在景觀安全格局分析中，雨洪安全格局(.210)、視覺安全格局(.210)與使用強度相關(guān)性相對較低(表6)。后期可在不同等級的坡向、坡度、高程因子的生態(tài)敏感度區(qū)域進行不同程度的保護或開發(fā)，增加植被覆蓋度進行公園坡向景觀面的打造與保護，形成良好的景觀環(huán)境，以及在公園視覺敏感點較高的區(qū)域進行開發(fā)與保護，打造公園視覺景觀通廊，保留公園自然水系狀態(tài)，增加園內(nèi)綠色基礎(chǔ)設(shè)施，延緩雨水徑流時間，優(yōu)化城市公園生態(tài)功能。

3)使用強度分析能夠客觀呈現(xiàn)游客在空間維度上的人群密度變化，從而探究在不同空間維度上，使用強度對城市公園生態(tài)功能時空變化產(chǎn)生的影響及原因，并提供具有針對性的城市公園生態(tài)功能優(yōu)化建議。

4 優(yōu)化策略

4.1 基于大數(shù)據(jù)的城市公園生態(tài)服務(wù)功能提升框架

基于上述分析并結(jié)合福州市晉安區(qū)城市公園研究區(qū)域的實際情況，提出基于大數(shù)據(jù)的城市公園生態(tài)服務(wù)功能提升框架(圖4)。

圖4 基于空間使用需求的城市公園生態(tài)服務(wù)功能優(yōu)化策略框架

4.2 城市公園優(yōu)化建議

基于前期理論分析的結(jié)果，結(jié)合目前福州市晉安區(qū)城市公園現(xiàn)狀及基于空間使用需求的城市公園生態(tài)服務(wù)功能優(yōu)化策略框架(圖4)，提出優(yōu)化建議。

1)金雞山公園。中部主要分布鳥類棲息活動核心區(qū)、照天君宮等景點，需降低外界干擾，注重整體景觀保護與整治。南部金雞廣場、照天君宮等主要游憩景點應(yīng)嚴格控制建設(shè)，劃定適宜建成區(qū)及禁止建成區(qū)，進行環(huán)境營造，避免侵占自然環(huán)境；邊緣需保護大于開發(fā)，設(shè)立以自然登道為輔助的生態(tài)保護性游覽路線，以提高登道難度來控制人流活動量，減少對該區(qū)域生態(tài)環(huán)境的干擾；北區(qū)主要分布虎眺臺、雙樟臺、松林臺等景點，對于該區(qū)域的緩沖區(qū)應(yīng)更加注重保護，保持該區(qū)域的生態(tài)現(xiàn)狀。

2)鼓山風景區(qū)。南部及北部道路兩側(cè)緩沖區(qū)主要集中半山亭、觀音亭、梁厝山莊等景點建筑，該區(qū)域可通過園區(qū)水系及游憩源地展開建立游憩廊道，把區(qū)域各主要游憩源地串聯(lián)起來，利用游步道疏散西北角人流，并提升園內(nèi)管理措施；其次對園區(qū)水系劃定保護范圍，保留自然狀態(tài)，避免過多人為干擾；低安全區(qū)主要分布般若庵、梅里景區(qū)等建成區(qū)，應(yīng)注重生態(tài)景觀營造，恢復其原有生態(tài)效益，維持生態(tài)安全現(xiàn)狀，避免進行開發(fā)。

3)福州市森林公園。南部主要分布假日賓館、林業(yè)豐碑、八一水庫等區(qū)域，在此區(qū)域注重植被景觀的營造，提升空間活力，吸引北部游人量；北區(qū)的視覺敏感點較高，可建設(shè)景點或登山步道疏散人流量；南部與東側(cè)主要分布千年古跡、假日賓館等區(qū)域，對此區(qū)域在后期公園空間規(guī)劃中應(yīng)根據(jù)場地自身條件劃分成適宜開發(fā)區(qū)、禁止建成區(qū)，健全公園管理機制、控制人流來維持生態(tài)安全現(xiàn)狀。

4)福州市動物園。東部主要分布公園入口處、兩棲爬行館及其他動物游憩館，此區(qū)域可將分散的動物游憩館集中，優(yōu)化園內(nèi)路徑；增加植被覆蓋度，注重園內(nèi)衛(wèi)生管理等；西部區(qū)域主要呈現(xiàn)中、高敏感度，應(yīng)注重維持自然生態(tài)現(xiàn)狀，保證環(huán)境生態(tài)平衡；可進行步道設(shè)置，打造園內(nèi)視覺廊道，吸引人流量；北側(cè)主要分布狒狒、河馬、梅花鹿等多個景點，對此區(qū)域需降低人為干擾，在后期規(guī)劃中應(yīng)劃為限制開發(fā)區(qū)域，增加植被覆蓋度，恢復其自然狀態(tài)以保證其生態(tài)效益，提升空間活力吸引人流量；南部為高安全區(qū)，應(yīng)維持生態(tài)現(xiàn)狀，保持生態(tài)平衡。

5)福州市兒童公園。整體為低安全格局，主要分布活力園與戲水園等游憩區(qū)域，需對該區(qū)劃定禁止開發(fā)區(qū)；北區(qū)主要呈現(xiàn)中、高敏感度，應(yīng)注重保護大于開發(fā)，可適當增加生態(tài)游憩設(shè)施，注重整體生態(tài)環(huán)境的營造與保護從而吸引人流量。

注：文中圖片均由作者繪制。

致謝：感謝福建省城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計研究院邢芷寧對數(shù)據(jù)收集提供的幫助。