文／張 帆 鄭州大學建筑學院 碩士研究生

趙 奇 河南工業(yè)大學設計藝術學院 講 師

張東輝 鄭州大學建筑學院 教 授（通訊作者）

引言

在自然資源部發(fā)布的《社區(qū)生活圈規(guī)劃技術指南》中，社區(qū)生活圈是指在適宜的日常步行范圍內，滿足城鄉(xiāng)居民全生命周期工作與生活等各類需求的基本單元，這與“以人為本”的理念較為契合。而在“以人為本”理念的影響下，公共綠色空間的設計要注重社區(qū)生活圈中的居民，要以人的物質、精神、文化等方面的需求為主，使得居民產(chǎn)生地域感與歸屬感。

城市中的綠色空間作為城市社區(qū)公共空間的組成部分，對人們的生活起居、活動狀況等都有很大的影響，綠色空間的存在，很大程度上影響著人們的物質及精神生活質量，同時它對城市環(huán)境的塑造、城市生態(tài)平衡的維持也都有諸多影響。

國內對于城市綠地空間的研究，以公園綠地為主體較多，且早期評價指標以人均面積、綠地覆蓋率等為主。在近期城市綠地空間的研究中，環(huán)境公平正義、健康社區(qū)視角、可達性等關鍵詞陸續(xù)出現(xiàn)，綠地空間的評價越來越注重人的需求。

綠地可達性是評價綠地空間布局與服務水平的一個重要指標，通俗地說就是達到目的區(qū)域的難易程度。本研究以鄭州地區(qū)為例，選取15 分鐘生活圈范圍內的居住小區(qū)的綠地空間為研究對象，運用ArcGIS10.2 的緩沖區(qū)分析、成本距離分析及網(wǎng)絡分析等功能，基于鄭州地區(qū)城市道路系統(tǒng)和街區(qū)劃分，嘗試探索社區(qū)生活圈尺度的綠地空間可達性，為研究居住小區(qū)的綠地空間布局及服務能力提供借鑒。

1 研究區(qū)域概況與數(shù)據(jù)預處理

1.1 研究區(qū)域概況

本次研究選取鄭州市高新區(qū)15 分鐘生活圈所覆蓋的區(qū)域為研究范圍，具體為北至梧桐街，南至化工路，西至長春路，東至雪松路，總面積為183.7 公頃。研究區(qū)域內的綠地系統(tǒng)主要包括：居住小區(qū)游園、組團綠地、宅旁綠地、專用綠地等。研究對象為區(qū)域內的3 處居住小區(qū)游園綠地空間，面積分別為1.71 公頃、1.32公頃、1.47 公頃，將其視作公共開放的區(qū)域進行可達性的相關分析。研究區(qū)域選取及相關概況如圖1。

圖1 研究區(qū)域概況（圖片來源：作者自繪）

1.2 數(shù)據(jù)收集與預處理

以衛(wèi)星地圖為參照提取研究區(qū)域的空間數(shù)據(jù)，處理相關坐標數(shù)據(jù)，建立研究區(qū)域相關的信息數(shù)據(jù)庫，將其中綠地區(qū)域、建筑區(qū)域、道路區(qū)域分別提取并進行地理配準，結合實際完善相關數(shù)據(jù)。綠地區(qū)域根據(jù)最新的《城市綠地分類標準》進行提取、分類和繪制，道路區(qū)域需要根據(jù)網(wǎng)絡大數(shù)據(jù)獲取到的城市路網(wǎng)數(shù)據(jù)與衛(wèi)星地圖提取繪制的數(shù)據(jù)相結合，并進行拓撲檢查與校準處理，隨后與綠地區(qū)域以及建筑區(qū)域建立空間連接。

2 研究方法的選取

研究城市綠地空間可達性的方法有很多，主要包括：緩沖區(qū)分析法、引力模型法、行進成本法、最小鄰近距離法和網(wǎng)絡分析法等。

本次研究選取緩沖區(qū)分析法、網(wǎng)絡分析法和成本距離法。緩沖區(qū)分析法可以初步判定研究對象的服務范圍。網(wǎng)絡分析法是基于研究區(qū)域的道路系統(tǒng)進行模擬，依據(jù)實際的步行時間展開分析，適合社區(qū)生活圈尺度綠地空間的研究。成本距離法可以劃分研究區(qū)域內的可達性區(qū)域，結合緩沖區(qū)分析和網(wǎng)絡分析的結果，進行可達性分級，以判斷研究區(qū)域各點的可達性。

3 生活圈視角下綠地空間可達性分析

3.1 緩沖區(qū)分析

運用緩沖區(qū)分析工具，可生成其服務范圍為半徑的緩沖區(qū)，初步判定研究區(qū)域綠地空間的服務范圍，以此作為綠地空間的可達性評價指標之一。

通過ArcGIS 緩沖區(qū)分析模塊，以研究區(qū)域內綠地空間面要素為主體，建立不同服務半徑的多環(huán)緩沖區(qū)，生成綠地空間的服務范圍，然后與建筑部分進行空間連接，根據(jù)其覆蓋到的建筑數(shù)量或面積等統(tǒng)計研究區(qū)域內居民的可達性。

緩沖區(qū)分析圖見圖2，以小區(qū)游園綠地空間面要素為主體，分別以步行5 分鐘、10 分鐘的距離即300 米、600 米為半徑建立緩沖區(qū)，生成其服務范圍，與建筑面要素建立空間連接，然后分別統(tǒng)計其覆蓋研究區(qū)域的面積及占研究區(qū)域的百分比。0 ～300 米范圍所占面積為103.3 公頃；300 ～600 米范圍所占面積為150.9 公頃。

圖2 緩沖區(qū)分析圖（圖片來源：作者自繪）

3.2 網(wǎng)絡分析法

網(wǎng)絡分析法圍繞Arcmap10.2 的Network Analyst 擴展模塊功能建立服務區(qū)，根據(jù)研究區(qū)域路網(wǎng)拓撲數(shù)據(jù)建立網(wǎng)絡數(shù)據(jù)集，在綠地空間要素屬性表中添加服務范圍屬性及可達時間屬性作為阻抗，計算步行到達綠地空間的時間及距離，以此作為綠地空間可達性評價的指標，以道路為基礎的網(wǎng)絡分析模型能較為真實地反映中小尺度綠地空間的可達性。

服務區(qū)分析的建立需要運用ArcGIS10.2 的網(wǎng)絡分析模塊，首先需要對網(wǎng)絡采集繪制的路網(wǎng)數(shù)據(jù)進行處理，隨后針對該圖層建立拓撲進行檢查，將路網(wǎng)的路口及交叉部分打斷，檢查無誤后以拓撲檢查后的路網(wǎng)數(shù)據(jù)為基礎建立網(wǎng)絡數(shù)據(jù)集，將綠地空間面域量化并提取其中心點作為點要素，并添加阻抗，阻抗表示行人在路網(wǎng)上步行所消耗的時間（以行人平均步行5分鐘、10分鐘為范圍），隨后通過計算得出5 分鐘、10 分鐘步行可達的服務區(qū)范圍，通過統(tǒng)計服務范圍所占面積與整個研究區(qū)域的百分比來反映綠地空間的可達性。

服務區(qū)范圍見圖3，居住小區(qū)內綠地空間，在5 分鐘范圍內可覆蓋到其所在居住小區(qū)的面積分別為10.02 公頃、12.5 公頃、9.64 公頃，其對應小區(qū)面積分別為：11.58 公頃、19.78 公頃、9.88公頃；10 分鐘范圍內可覆蓋到研究區(qū)域的面積為137 公頃。

圖3 可達性網(wǎng)絡分析圖（圖片來源：作者自繪）

3.3 成本距離分析

成本距離分析法通過計算空間中某一點到另外一點的成本（成本包括時間、距離等），來反映某一點的可達性。

成本距離分析是基于柵格路網(wǎng)數(shù)據(jù)的分析方法，將矢量路網(wǎng)數(shù)據(jù)轉化為柵格之后，以柵格路網(wǎng)為基本單元，賦予路網(wǎng)柵格成本值（本次以人步行所耗費的時間作為成本），添加綠地空間面域數(shù)據(jù)，運用空間分析工具中的成本距離分析工具，計算得到研究區(qū)域綠地空間基于路網(wǎng)的成本距離柵格數(shù)據(jù)，隨后對其進行重分類，以表示不同的可達性等級（結合緩沖區(qū)及服務區(qū)分析結果按可達性由高到低分為1 ～8 個等級），隨后將其轉換為面要素，通過空間分析工具將其與研究區(qū)域內的建筑要素建立空間連接，統(tǒng)計各個可達性等級中所覆蓋的建筑數(shù)量以及各個可達性等級區(qū)域所占全部區(qū)域的面積占比。

成本距離范圍見圖4，可達等級為1 的范圍面積為29.6 公頃，包含建筑數(shù)量為54 處；可達等級為2 的范圍面積為34.5 公頃，包含建筑數(shù)量89 處；可達等級為3 的范圍面積為58.7 公頃，包含建筑數(shù)量114 處；可達等級為4 的范圍面積為35.6 公頃，包含建筑數(shù)量80 處；可達等級為5 的范圍面積為18.8 公頃，包含建筑數(shù)量26 處；可達等級為6 的范圍面積為9.1 公頃，包含建筑數(shù)量10 處；可達等級為7 的范圍面積為2.2 公頃，包含建筑數(shù)量2 處，可達等級為8 的范圍面積為0.1 公頃，包含建筑0 處。

圖4 成本距離分析圖（圖片來源：作者自繪）

3.4 可達性分析結果

緩沖區(qū)分析結果顯示：0 ～300m 范圍占整個研究區(qū)域百分比56.2%；300 ～600m 范圍面積占比82.1%。

網(wǎng)絡分析法結果顯示：在5 分鐘步行可達范圍內，居住小區(qū)層級綠地空間可達面積分別占比86.6%、63.1%、97.6%；10分鐘步行可達范圍內，綠地空間可達面積較研究區(qū)域面積占比74.6%。

結合緩沖區(qū)分析與網(wǎng)絡分析法的結果，將成本距離分析的結果劃分為8 個區(qū)域，結果顯示：可達等級為1 的范圍面積占研究區(qū)域總面積的16.1%，建筑占總建筑數(shù)量百分比為14.4%；可達等級為2 的范圍面積占比18.7%，建筑占比23.7%；可達等級為3 的范圍面積占比31.9%，建筑占比30.4%；可達等級為4 的范圍面積占比13.9%，建筑占比21.3%；建筑占比可達等級為5 的范圍面積占比10.2%，建筑占比6.9%；可達等級為6 的范圍面積占比4.9%，建筑占比2.7%；可達等級為7 和8 的范圍面積合計占比1.2%，建筑占比0.5%。本次將1 ～2 級視作可達性較好的區(qū)域，3 ～5 級視作可達性良好的區(qū)域，6 ～8 級視作可達性一般的區(qū)域；分別統(tǒng)計后得出，研究區(qū)域建筑共計375 處，其中143 處可達性較好，占比38.1%；220 處可達性良好，占比58.6%；12 處可達性一般，占比3.2%。之后可根據(jù)每個等級的范圍及其占比，對可達性較好的區(qū)域，針對綠地空間服務品質等方面提出優(yōu)化建議；針對可達性一般的區(qū)域，對綠地空間的布局進行進一步設計優(yōu)化，改善綠地空間服務能力及可達性。

結語

綠地空間是社區(qū)生活圈的重要組成部分，綠地空間可達性是反映綠地空間布局與服務能力的指標之一。本次研究運用ArcGIS10.2 軟件，以鄭州地區(qū)高新區(qū)15 分鐘生活圈覆蓋的街道區(qū)域作為研究區(qū)域，以研究區(qū)域內的居住小區(qū)綠地空間（主要為三處小區(qū)游園綠地空間）為研究對象，依據(jù)研究區(qū)域內的路網(wǎng)，與范圍內的建筑進行空間連接，對綠地空間進行相關分析，將得出的服務半徑、步行可達時間、成本距離作為評價可達性的依據(jù)。

通過運用ArcGiS10.2 中的緩沖區(qū)分析工具、網(wǎng)絡分析工具、成本距離分析工具，綜合構建綠地空間可達性量化分析模型，分析社區(qū)生活圈尺度下各指標作用下的可達性，從而為居住小區(qū)綠地空間的布局和服務能力的研究提供借鑒。