張瀚一，陳 萍

（華北水利水電大學(xué)建筑學(xué)院，河南 鄭州 450046）

0 引言

城市濱水公園是一種特殊的濱水空間，也是城市重要的開(kāi)放性公共綠地，對(duì)于城市的發(fā)展和更新有著重要意義。隨著城市的發(fā)展、居民生活的改善，人們?cè)絹?lái)越關(guān)注自身親水性的需求，而濱水公園作為城市陸地與水體的緩沖地，自然承載起人們對(duì)于水的期望，其可達(dá)性便顯得尤其重要。

GIS等空間評(píng)價(jià)以及地理信息處理工具的出現(xiàn)為濱水空間可達(dá)性的分析提供了可能性。通過(guò)GIS的網(wǎng)絡(luò)分析工具模擬不同的出行方式，計(jì)算出濱水空間的服務(wù)區(qū)，將量化的性質(zhì)可視化，成為研究濱水空間可達(dá)性的前提。本文概述虞城縣濱水空間現(xiàn)狀以及未來(lái)布局規(guī)劃的可達(dá)性，分析小城鎮(zhèn)濱水空間可達(dá)性研究的關(guān)鍵問(wèn)題，探討城市發(fā)展對(duì)濱水空間可達(dá)性的影響。

1 相關(guān)概念及研究方法

1.1 相關(guān)概念

1.1.1 城市濱水公園

城市濱水公園是指瀕臨較大型水域而建的城市公共休閑綠地，由水域、陸域及水陸交界區(qū)域共同構(gòu)成，是具備城市濱水空間鮮明特征，且區(qū)別于其他類(lèi)型城市公園的一種公園類(lèi)型。

一般來(lái)說(shuō)，城市濱水公園是濱水空間和公共綠地相結(jié)合的產(chǎn)物，為城市居民提供休憩、娛樂(lè)、休閑和交流的場(chǎng)所。濱水空間也是濱水生態(tài)環(huán)境的重要組成部分，本身包含了生態(tài)、文化和美學(xué)等多種特征，而且隨著人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展而發(fā)展，處于動(dòng)態(tài)的變化中。

1.1.2 可達(dá)性

可達(dá)性是用來(lái)描述使用特定的運(yùn)輸系統(tǒng)從給定位置到達(dá)事件位置便利性的概念。1959年，Hansen W G在探索土地利用與公路交通之間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系時(shí)，可達(dá)性的概念首次被提出?？蛇_(dá)性是一個(gè)內(nèi)涵豐富的概念，它可以是到達(dá)目的地的成本，包括距離成本、經(jīng)濟(jì)成本、旅行成本等，或是給定位置和事件位置相互作用的潛力。

1.2 研究方法

目前對(duì)可達(dá)性的研究很多，其已被廣泛應(yīng)用于城市服務(wù)設(shè)施分布的合理性與服務(wù)公平性研究，并在城市公園中有了初步應(yīng)用。目前可達(dá)性研究的主要方法有緩沖區(qū)法、最小鄰近距離法、引力模型法、加權(quán)距離法等。

本文使用的網(wǎng)絡(luò)分析法是一種基于一定阻力值下可達(dá)范圍的方法。網(wǎng)絡(luò)分析法中主要有4個(gè)基本元素：①中心，即濱水公園入口，因此一個(gè)公園可以有多個(gè)中心；②連接，即實(shí)際的道路交通網(wǎng)絡(luò)，是建立可達(dá)性的根本；③節(jié)點(diǎn)，即道路的交匯點(diǎn)，這些節(jié)點(diǎn)可能會(huì)有紅綠燈成為通行的阻力；④阻力，即道路的通行速度，不同的出行方式會(huì)有不同的通行速度，也就形成了不同的阻力。

基于以上4種基本元素，通過(guò)GIS軟件構(gòu)建出城市基礎(chǔ)設(shè)施的地理網(wǎng)絡(luò)，運(yùn)用圖形論和運(yùn)籌學(xué)來(lái)完成資源的優(yōu)化配置和最短路徑的搜索。由于考慮了不同阻力的影響，該方法可以更精確地反映基礎(chǔ)設(shè)施的可達(dá)性。

2 虞城縣濱水公園步行可達(dá)性研究

2.1 研究區(qū)域概況及數(shù)據(jù)來(lái)源

虞城縣位于河南省東部，黃河故道南側(cè)，豫、魯、皖三省交界處，隸屬于商丘市?？h域總面積為1432km2。研究范圍為虞城縣中心城區(qū)，西部以虞城縣行政邊界為界，北部以規(guī)劃省道S207為界，東部以規(guī)劃省道S208為界，南部以規(guī)劃遠(yuǎn)期國(guó)道G343為界。

本文使用的分析方法是網(wǎng)絡(luò)分析法，該方法對(duì)數(shù)據(jù)精度要求較高，需要的數(shù)據(jù)主要為遙感數(shù)據(jù)、路網(wǎng)數(shù)據(jù)與水文數(shù)據(jù)。遙感數(shù)據(jù)用于確定濱水公園的入口位置，即網(wǎng)絡(luò)分析法中的中心，當(dāng)公園存在明確入口時(shí)，將中心設(shè)置在入口處；當(dāng)公園為開(kāi)放式?jīng)]有明確入口時(shí)，則將公園與道路交點(diǎn)設(shè)置為入口。路網(wǎng)數(shù)據(jù)用于構(gòu)建道路交通網(wǎng)絡(luò)，由于需要計(jì)算機(jī)動(dòng)車(chē)可達(dá)范圍，因此該數(shù)據(jù)包括了虞城縣各主、次、支路。水文數(shù)據(jù)為虞城縣2020年數(shù)據(jù)，用來(lái)輔助確定濱水公園位置。

2.2 可達(dá)性分析

根據(jù)目前采集到的數(shù)據(jù)，在ArcGIS軟件上使用Network Analyst工具進(jìn)行分析，首先根據(jù)路網(wǎng)數(shù)據(jù)創(chuàng)建道路網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集，并確定以虞城縣現(xiàn)有的濱水公園位置作為設(shè)施點(diǎn)（中心點(diǎn)），分別為木蘭文化公園（西北部）、兩河口公園（中部）和人民公園（南部）。然后根據(jù)出行方式的不同，設(shè)置不同的阻斷值來(lái)求解，得到目前虞城縣濱水公園的可達(dá)性服務(wù)范圍。

1）步行可達(dá)性分析 根據(jù)步行方式的特點(diǎn)，主要考慮步行方式的速度、路口等待時(shí)間以及不同時(shí)間的服務(wù)范圍。通常成年人步行速度為1m/s，由于虞城縣是一個(gè)小城鎮(zhèn)，因此選取5，10，15，30min4個(gè)時(shí)間阻斷值。同時(shí)，行人在過(guò)路口紅綠燈時(shí)，需要考慮到紅綠燈的等待時(shí)間，因此要在每個(gè)路口設(shè)置障礙點(diǎn)，障礙點(diǎn)的時(shí)間選取為紅綠燈平均等待時(shí)間20s。然后通過(guò)ArcGIS軟件的Network Analyst工具，求解得出不同時(shí)間段步行出行方式下虞城縣濱水空間的服務(wù)范圍（見(jiàn)圖1）。

圖1 現(xiàn)狀步行出行方式服務(wù)范圍示意

由圖1可以看到，目前虞城縣濱水空間的服務(wù)范圍主要集中在中心區(qū)域以及南方人民公園附近，這是由于目前虞城縣較為發(fā)達(dá)的水系主要是響河與周商永運(yùn)河，這兩條河流形成了虞城縣“Y”形水系的特點(diǎn)，而濱水公園也就主要分布在干流附近，導(dǎo)致濱水公園對(duì)于東北方的居民區(qū)服務(wù)覆蓋能力較弱。

2）機(jī)動(dòng)車(chē)可達(dá)性分析 機(jī)動(dòng)車(chē)的阻斷值是通過(guò)實(shí)地調(diào)研中多次駕駛機(jī)動(dòng)車(chē)在虞城縣駕駛得到的平均速度，這種計(jì)算方式涵蓋了紅綠燈等待時(shí)間、路段限速、斑馬線禮讓行人等影響機(jī)動(dòng)車(chē)行駛速度的各種因素，最終得到的虞城縣中心城區(qū)內(nèi)機(jī)動(dòng)車(chē)行駛平均速度為29.8km/h。由于虞城縣城市面積較小，超過(guò)15min的服務(wù)區(qū)范圍沒(méi)有意義，因此，根據(jù)此平均速度分別選取5，10，15min3個(gè)時(shí)間阻斷值，求解得出不同時(shí)間段機(jī)動(dòng)車(chē)出行方式下虞城縣濱水空間的服務(wù)范圍（見(jiàn)圖2）。

圖2 現(xiàn)狀機(jī)動(dòng)車(chē)出行方式服務(wù)范圍示意

從圖2可以看出，在機(jī)動(dòng)車(chē)出行方式下，5min的濱水公園服務(wù)范圍即可覆蓋主要中心城區(qū)，10min的服務(wù)范圍已幾乎覆蓋研究區(qū)域內(nèi)所有道路。因此，對(duì)于一個(gè)縣城來(lái)說(shuō)，使用機(jī)動(dòng)車(chē)出行方式，其濱水空間可達(dá)性較強(qiáng)，與步行方式相比優(yōu)勢(shì)較大，這也應(yīng)該是居民出行的首要選擇方式。

3）小結(jié) 根據(jù)對(duì)虞城縣濱水空間可達(dá)性分析可以得到，步行出行方式下，整體服務(wù)范圍較小，5min所能覆蓋的服務(wù)面積僅為0.37km2，10min的服務(wù)面積為1.54km2，15min 的服務(wù)面積為 3.6km2，30min 的服務(wù)面積為12.5km2。分析其原因，主要是虞城縣濱水公園集中在城市中部，服務(wù)區(qū)域有較多重疊，同時(shí)路口較多導(dǎo)致行人等待紅綠燈，影響步行速度。而機(jī)動(dòng)車(chē)出行方式下，整體可達(dá)性較好，原因是機(jī)動(dòng)車(chē)速度遠(yuǎn)高于步行速度，同時(shí)虞城縣作為一個(gè)縣城，車(chē)輛較少，不容易出現(xiàn)堵車(chē)情況，其5min的服務(wù)面積便達(dá)到了18.69km2，10min和15min的服務(wù)面積相差無(wú)幾，分別為29.88km2和33.17km2。因此，步行方式的可達(dá)性是目前需要加強(qiáng)的。

2.3 虞城縣濱水公園布局規(guī)劃分析

根據(jù)實(shí)地調(diào)研以及查閱虞城縣總體規(guī)劃，目前在虞城縣的規(guī)劃布局中有兩個(gè)濱水公園，一個(gè)是城市北部的虞城縣森林公園（在建），另一個(gè)是虞城縣南城郊的雙創(chuàng)湖公園（規(guī)劃），由于機(jī)動(dòng)車(chē)服務(wù)范圍基本滿足覆蓋城區(qū)，因此對(duì)于布局規(guī)劃的濱水空間可達(dá)性分析只關(guān)注步行出行方式（見(jiàn)圖3）。

圖3 布局規(guī)劃步行出行方式服務(wù)范圍示意

從圖3可以看出，將在建的虞城縣森林公園和規(guī)劃中的雙創(chuàng)湖公園添加到網(wǎng)絡(luò)分析中心點(diǎn)后，4個(gè)不同的阻斷值的服務(wù)面積均有不同程度的增加，其中30min下的服務(wù)面積增加超過(guò)一半。這可以說(shuō)明，中心點(diǎn)的增加可以極大地提升濱水公園的可達(dá)性。同時(shí)也可以注意到，對(duì)于城市郊區(qū)的濱水公園，其周邊的服務(wù)范圍呈帶狀，這是因?yàn)槌鞘羞吘壍貐^(qū)的道路基礎(chǔ)建設(shè)落后于城市中心區(qū)域，導(dǎo)致了服務(wù)區(qū)無(wú)法由線形成面，影響了郊區(qū)濱水公園的可達(dá)性，也縮減了其本應(yīng)比圖中相比更大的服務(wù)面積。

因此對(duì)于虞城縣來(lái)講，其濱水公園的數(shù)量和地理位置對(duì)其可達(dá)性已經(jīng)有了較好的保證，但是由于基礎(chǔ)建設(shè)還未很好地覆蓋到城市邊緣區(qū)域，導(dǎo)致濱水公園的服務(wù)作用還不能發(fā)揮到最大。但隨著城市的發(fā)展和擴(kuò)張，未來(lái)虞城縣良好的生態(tài)本底和豐富的濱水空間資源必將為城市的發(fā)展打下良好的生態(tài)基礎(chǔ)。

3 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)使用ArcGIS軟件的網(wǎng)絡(luò)分析功能，在考慮了阻斷值、十字路口通過(guò)成本的情況下，以步行和機(jī)動(dòng)車(chē)兩種出行方式，對(duì)虞城縣木蘭文化公園、兩河口公園和人民公園現(xiàn)狀濱水公園可達(dá)性以及未來(lái)布局規(guī)劃中的虞城縣森林公園和雙創(chuàng)湖公園可達(dá)性進(jìn)行了比較分析，結(jié)果表明：虞城縣濱水空間資源豐富，濱水公園數(shù)量可以滿足基本需求。在機(jī)動(dòng)車(chē)出行方式下，現(xiàn)狀的濱水公園的可達(dá)性已經(jīng)可以覆蓋到絕大部分城區(qū)，中心城區(qū)的居民甚至可以在5min內(nèi)通過(guò)乘坐機(jī)動(dòng)車(chē)到達(dá)城市的所有濱水公園。而在步行出行方式下，現(xiàn)狀的濱水公園可達(dá)性只能覆蓋到中心城區(qū)。但當(dāng)未來(lái)布局規(guī)劃中的濱水公園開(kāi)放后，可以極大地增加服務(wù)面積，且隨著城市的發(fā)展、基礎(chǔ)建設(shè)的完善，其可達(dá)性還會(huì)進(jìn)一步提升。