張家瑜，袁 陽，周夢(mèng)涵，楊 釔，朱里瑩

(福建農(nóng)林大學(xué) 園林學(xué)院，福建 福州 350002)

中國(guó)城鎮(zhèn)化快速發(fā)展帶來了資源緊缺、空氣污染、交通擁堵等城市病，亟需推進(jìn)精細(xì)化、智能化、實(shí)時(shí)化的城市體檢，查找城市建設(shè)的短板并提出相應(yīng)整治措施[1].城市體檢能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并改善城市問題、提高城市精細(xì)化治理能力和人居環(huán)境品質(zhì).與強(qiáng)調(diào)車輛和行人交通功能的道路不同，街道更注重道路及兩側(cè)建筑的空間界面和功能活動(dòng)，體現(xiàn)著城市獨(dú)特的歷史風(fēng)貌與人文風(fēng)情，也反映了城市空間的使用狀況[2].不同街道在發(fā)展定位、土地使用、服務(wù)設(shè)施配置等方面存在差異性，因此對(duì)街道進(jìn)行精細(xì)化分類，不僅能提高對(duì)城市空間的認(rèn)知，而且能對(duì)不同街區(qū)提出差異化維護(hù)策略[3-4]，是從街道層級(jí)進(jìn)行高質(zhì)量城市體檢必不可少的環(huán)節(jié).實(shí)現(xiàn)城市街道類型精細(xì)化識(shí)別需要科學(xué)高效的方法，既能從街區(qū)層級(jí)及時(shí)全面地評(píng)估城市發(fā)展?fàn)顩r，提高城市體檢評(píng)估的有效性，也能綜合客觀地引導(dǎo)街道微觀層面決策，完善城市空間治理.

傳統(tǒng)街道類型劃分以交通功能為主導(dǎo)，20世紀(jì)60年代布坎南從街道機(jī)動(dòng)化和可達(dá)性角度提出道路蜂窩布局概念，隨后美國(guó)將道路分為主干路、次干路、集散路、地方性道路[5]，并影響了北美、歐洲等城市道路分類；日本依據(jù)區(qū)域地形、交通量、車速等指標(biāo)劃分街道[6]；近年來，自動(dòng)駕駛作為新興交通工具也被考慮到街道分類中[7].隨著人們對(duì)城市空間功能的認(rèn)知與多樣性需求不斷增加，以交通為主的街道分類逐漸暴露出其忽略了城市場(chǎng)所功能和街道社會(huì)價(jià)值的問題，各國(guó)學(xué)者開始探索更加合理的街道分類方法.彼得·瓊斯等提出基于街道鏈路-空間的二維分類法，利用街道空間功能和場(chǎng)所特性探索街道分類矩陣[8]；美國(guó)部分州在街道設(shè)計(jì)中考慮土地利用和街道使用方式[5]；Liu等[9]從街道場(chǎng)所活力、機(jī)動(dòng)化和綠色交通三個(gè)維度探索街道分類；葉慧[10]根據(jù)街道位置和使用功能將街道分為交通性、生活性、現(xiàn)代商業(yè)步行街、傳統(tǒng)地域文化街及濱水景觀街5類.雖然方式各異，但均將周邊用地和空間功能作為街道類型識(shí)別的主要依據(jù).然而，由于受到數(shù)據(jù)獲取范圍和時(shí)效性的限制，現(xiàn)有街道識(shí)別方式對(duì)人為統(tǒng)計(jì)依賴性高，不但需要大量時(shí)間、人力成本的投入，還無法滿足大規(guī)模精細(xì)化識(shí)別街道類型的需求，導(dǎo)致現(xiàn)有城市街道分類仍然相對(duì)粗略.

近年來POI的興起為城市街道研究帶來了新的視角，因其時(shí)效性、可操作性等優(yōu)勢(shì)而受到了廣泛應(yīng)用[11].通過分析POI的分布密度，研究街道空間便利性[12]和分布特征，能實(shí)現(xiàn)城市大規(guī)?？臻g測(cè)度評(píng)價(jià)；結(jié)合面積等因子對(duì)POI賦值可識(shí)別與評(píng)價(jià)城市功能區(qū)[13]和居住環(huán)境[14]，有利于城市空間更新和治理；疊加機(jī)器算法完成城市空間動(dòng)態(tài)變化監(jiān)測(cè)[15]和用地自動(dòng)識(shí)別[16]，可方便快捷實(shí)現(xiàn)城市勘查工作.但是，目前關(guān)于POI在城市領(lǐng)域的研究仍多集中于功能區(qū)、空間格局等宏觀尺度[13]，未能充分發(fā)揮POI點(diǎn)狀數(shù)據(jù)的精度和時(shí)效性優(yōu)勢(shì)，若能將POI的特性拓展至城市街道這一線性微觀尺度，將大大提高街道類型劃分的精細(xì)化程度.基于此，本文探索了利用POI數(shù)據(jù)精細(xì)化識(shí)別城市街道的方法，對(duì)POI權(quán)重賦值后完成街道緩沖區(qū)分類，由此實(shí)現(xiàn)街道類型的精細(xì)化識(shí)別.為街道視角下進(jìn)行城市體檢提供了新的思路；也深化了POI數(shù)據(jù)在城市街道尺度方面的應(yīng)用.

1 研究區(qū)域與數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)域概況

福州是福建省省會(huì)、國(guó)家歷史文化名城、濱江濱海生態(tài)園林城市，也是全國(guó)首批城市體檢試點(diǎn)之一.本文以福州市主城區(qū)為研究范圍，包含晉安區(qū)部分區(qū)域、臺(tái)江區(qū)、鼓樓區(qū)、倉(cāng)山區(qū)，東西長(zhǎng)18.5 km，南北寬24.9 km，面積約398 km2(圖1).該區(qū)域位于福州城市中心，有完善的交通體系和道路系統(tǒng)，因此對(duì)其開展街道分類研究較有意義.

圖1 研究區(qū)域

1.2 數(shù)據(jù)來源及處理

1.2.1 POI數(shù)據(jù)

本文于2021年1月從高德地圖獲取福州市主城區(qū)POI數(shù)據(jù)共123 818條，每條數(shù)據(jù)由經(jīng)度、緯度、名稱、具體地址、行政區(qū)劃、類型6個(gè)屬性組成.由于原始POI種類繁多且存在數(shù)據(jù)交叉重復(fù)等問題，依據(jù)《城市用地分類與規(guī)劃建設(shè)用地標(biāo)準(zhǔn)(GB50137-2011)》[17]、《POI的分類標(biāo)準(zhǔn)研究》[18]對(duì)POI進(jìn)行重分類；剔除在城市中影響范圍和關(guān)注人群相對(duì)較少的類型如報(bào)刊、電話亭等，及商業(yè)街等無法用點(diǎn)數(shù)據(jù)表示的類型.最終梳理成6大類、15中類、28小類共102 817條POI數(shù)據(jù)(表1).

表1 POI重分類及公眾認(rèn)知度

1.2.2 城市形態(tài)數(shù)據(jù)

為減少利用POI識(shí)別地塊屬性時(shí)由于缺乏空間實(shí)體的考量或忽略城市建筑與用地間關(guān)聯(lián)性而導(dǎo)致的識(shí)別結(jié)果誤差[16]，本文引入了能反映城市三維實(shí)體空間信息的城市形態(tài)數(shù)據(jù)，于2020年12月從開源地圖分別爬取建筑形態(tài)數(shù)據(jù)(包含高度、地理位置、面積等屬性)、路網(wǎng)數(shù)據(jù)(包含道路名稱、長(zhǎng)度等屬性)和綠地分布數(shù)據(jù)，3種數(shù)據(jù)在空間疊加形成城市形態(tài)數(shù)據(jù).為避免坐標(biāo)偏差引起的數(shù)據(jù)誤差，本文統(tǒng)一采用WGS_1984坐標(biāo)系.

2 研究方法

2.1 POI點(diǎn)數(shù)據(jù)的空間化處理

本文先通過GIS空間連接法建立POI點(diǎn)數(shù)據(jù)與城市形態(tài)數(shù)據(jù)的空間關(guān)系，賦予POI以空間實(shí)體屬性，以此完成POI的空間化處理.由于POI與城市形態(tài)數(shù)據(jù)的來源差異導(dǎo)致了兩種數(shù)據(jù)存在輕微錯(cuò)位現(xiàn)象(圖2)，在連接前需用膨脹法進(jìn)行糾偏[16]，在考慮本文數(shù)據(jù)偏差情況后將形態(tài)數(shù)據(jù)邊界延展定為20 m，并刪除空間化處理后無空間實(shí)體信息的POI數(shù)據(jù).

圖2 POI與城市形態(tài)數(shù)據(jù)空間錯(cuò)位

2.2 POI點(diǎn)數(shù)據(jù)的權(quán)重賦值

由于不同類型POI代表的實(shí)體對(duì)象在面積和影響范圍方面的差異較為顯著，因此，本文引入面積屬性和公眾認(rèn)知度作為POI賦值的2個(gè)影響因子對(duì)POI重新賦值，以極值標(biāo)準(zhǔn)差確定因子分值，根據(jù)李強(qiáng)等[19]提出的方法按5∶5分配因子權(quán)重，完成POI數(shù)據(jù)的權(quán)重賦值.

2.2.1 面積屬性賦值

目前，大多數(shù)學(xué)者根據(jù)行業(yè)平均面積確定各類POI面積屬性，雖然精確了不同類型POI的實(shí)體面積，但每類POI內(nèi)部仍存在較大面積差異，如同屬餐飲業(yè)類的奶茶店和大酒樓.本文將POI數(shù)據(jù)空間化處理后，即可得到每個(gè)POI對(duì)應(yīng)空間實(shí)體的精確面積，并對(duì)少量偏差較大的數(shù)值按照行業(yè)平均面積重新賦值.采用極值標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算面積分值時(shí)，由于本文99.48%的POI面積小于10 000 m2，故設(shè)置10 000 m2為極大值，大于10 000 m2的面積分值定為1.

2.2.2 公眾認(rèn)知度賦值

不同類型POI的影響范圍和人群不同，造成了POI公眾認(rèn)知程度的差異，而通過廣泛的調(diào)查能夠了解公眾對(duì)各類POI的認(rèn)知狀況[20].本文通過問卷的方式請(qǐng)受調(diào)查者對(duì)各類POI是否符合城市標(biāo)志物特征作出判斷，依據(jù)李克特5級(jí)量表法，1分為不符合，5分為很符合.共發(fā)放問卷230份，收回有效問卷218份，有效率達(dá)94.78%，信度0.919，效度0.914，表明問卷數(shù)據(jù)真實(shí)可信，受調(diào)查者性別比例適中，其中有89%的公眾日常居住地為城市或城鎮(zhèn).對(duì)數(shù)據(jù)極值標(biāo)準(zhǔn)差處理后得到各類POI的公眾認(rèn)知度(表1).與以往有關(guān)POI公眾認(rèn)知度的研究對(duì)比發(fā)現(xiàn)，居住區(qū)類型的認(rèn)知度有所提升，由于近年來房地產(chǎn)產(chǎn)業(yè)的快速興起及公眾對(duì)社區(qū)生活圈的關(guān)注顯著提升，因此作為承載居民主要生活場(chǎng)所的居住區(qū)認(rèn)知度也明顯提高.

2.3 地塊屬性定量識(shí)別

在識(shí)別城市地塊屬性時(shí)，不同空間單元的選取會(huì)導(dǎo)致差異化的識(shí)別結(jié)果 目前，常見的空間單元?jiǎng)澐址绞接新肪W(wǎng)和漁網(wǎng)2種，路網(wǎng)劃分極易引起地塊分布不均勻，不適用于街道尺度精細(xì)化劃分的要求.為提高地塊屬性識(shí)別的精確性，本文采用100 m×100 m小尺度劃分漁網(wǎng)，將水域空間取出后共得37 396個(gè)漁網(wǎng)網(wǎng)格.對(duì)每個(gè)網(wǎng)格內(nèi)不同類型的POI進(jìn)行分類加權(quán)匯總(公式1)，統(tǒng)計(jì)各類POI權(quán)重總分?jǐn)?shù)并計(jì)算占比(公式2)，從而識(shí)別出不同地塊屬性.

(1)

(2)

式中：Nk表示第i類中第k個(gè)POI的權(quán)重分?jǐn)?shù)；Fi表示該網(wǎng)格內(nèi)第i類POI的權(quán)重總分?jǐn)?shù)；Di表示該網(wǎng)格內(nèi)第i類POI分?jǐn)?shù)和所有POI權(quán)重總分?jǐn)?shù)占比.若網(wǎng)格中某類型分值占比超過50%，或某類型占比超過45%且其他類型占比均小于20%，則識(shí)別為某個(gè)功能為主的單一功能地塊；其他則識(shí)別為綜合功能地塊.

2.4 城市街道類型的識(shí)別方法

同一街道在經(jīng)過不同城市功能片區(qū)時(shí)，街道類型也會(huì)發(fā)生變化.因此，為減少誤差，本文以交叉路口為分界將街道切分為不同街段，共計(jì)3 590個(gè).參考龍瀛[21]的方法，以街道100 m緩沖區(qū)域?yàn)榻纾崛÷涞浇值谰彌_區(qū)內(nèi)的地塊屬性及面積，計(jì)算不同類型地塊在街道緩沖區(qū)內(nèi)的面積占比(計(jì)算方法同式(2))，再識(shí)別出緩沖區(qū)類型(具體流程同2.3)，最后將緩沖區(qū)類型賦值給對(duì)應(yīng)街道，以此完成街道類型的精細(xì)化識(shí)別.

3 結(jié)果分析

3.1 城市地塊屬性識(shí)別

依據(jù)上文將福州主城區(qū)的地塊屬性識(shí)別為居住功能地塊、公共管理與服務(wù)功能地塊、商業(yè)服務(wù)功能地塊、工業(yè)功能地塊、交通功能地塊、綠地功能地塊、綜合功能地塊7類(圖3).其中，晉安區(qū)北部和倉(cāng)山區(qū)東南部的數(shù)據(jù)缺乏，因此，識(shí)別結(jié)果較少，刪除空值單元后，獲得有數(shù)值的網(wǎng)格共25 108個(gè).由于考慮了POI數(shù)據(jù)的空間實(shí)體信息，且采用了100 m×100 m的小尺度漁網(wǎng)劃分方式，相比以路網(wǎng)為單位劃分的城市用地性質(zhì)，地塊屬性識(shí)別的精細(xì)度有效提升，能有效識(shí)別地塊的功能主體及其功能的單一性和綜合性.本文主要研究街道類型識(shí)別，故在地塊屬性識(shí)別結(jié)果部分不過多討論.

圖3 福州主城區(qū)地塊屬性識(shí)別結(jié)果

3.2 街道類型的識(shí)別與空間分布特征

3.2.1 街道類型總體識(shí)別與分布特征

參考《上海市街道設(shè)計(jì)導(dǎo)則》[22]及街道緩沖區(qū)識(shí)別結(jié)果，綜合考慮街道沿線活動(dòng)功能、空間特征等因素，將福州主城區(qū)的街道劃分為5類單一性街道和2類綜合性街道(圖4)，單一性街道包括生活性、商業(yè)性、工業(yè)性、景觀休閑性、交通性街道，綜合性街道包括商住綜合性、其他綜合性街道(未知性街道不納入分類結(jié)果).其中，由于居住性街道和公共管理與服務(wù)性街道均以服務(wù)城市居民的日常生活為主，因此，合并為生活性街道[22]；而在綜合性街道中商住綜合性街道(即商業(yè)地塊和居住地塊面積占比之和超過80%的街道)占比高達(dá)1/3，故將其單獨(dú)劃分為一種類型.通過將功能相似或特征突出的街道類型精簡(jiǎn)提煉，有助于后續(xù)更精確地分析其分布特征.此外，還有少量緩沖區(qū)范圍內(nèi)無明確地塊屬性的街道被識(shí)別未知性街道，但僅占比1.80%，對(duì)整體結(jié)果無明顯影響，因此，不納入分類結(jié)果.

圖4 福州主城區(qū)街道類型識(shí)別結(jié)果

分析可知，福州市主城區(qū)以單一性街道為主，其中，商業(yè)性街道占比最多(46.10%)，工業(yè)性街道占比最少(0.71%)，這與福州三次產(chǎn)業(yè)占比及工業(yè)集約化發(fā)展的形式有關(guān).不同單一性街道分布特征各異，綜合性街道則主要依附于單一性街道布局，且多分布于單一性街道中生活性和商業(yè)性街道的過渡區(qū)域，呈“均勻依附式”布局.

3.2.2 大分散、小集聚的生活性街道

福州主城區(qū)生活性街道呈現(xiàn)大分散、小集聚的分布(占比13.04%).該類型沿線以居住地塊和公共管理與服務(wù)地塊為主，是居民日常生活的延伸空間.其在全城各處均有分布，其中，倉(cāng)山區(qū)西部金山公園周邊和晉安區(qū)北部是生活性街道集聚區(qū)域，對(duì)比電子地圖發(fā)現(xiàn)該區(qū)域集中分布了各類居住區(qū)及中小學(xué).生活性街道集聚區(qū)通常是人口高密度區(qū)域，在規(guī)劃時(shí)應(yīng)著重考慮居民對(duì)城市多樣空間發(fā)展的需求.

3.2.3 內(nèi)集聚、外輻射的商業(yè)性街道

福州商業(yè)性街道呈現(xiàn)出內(nèi)集聚、外輻射的分布特征(占比46.10%).由于街道兩側(cè)的臨街商鋪是城市常見的商業(yè)形態(tài)，加之第三產(chǎn)業(yè)在福州三次產(chǎn)業(yè)中占比達(dá)53%，因此，商業(yè)性街道占比較多.該類型集聚區(qū)域與福州各商圈分布總體一致，呈現(xiàn)出越往城市中心分布越多、并逐漸向外擴(kuò)散的特性，如東街口、萬寶商圈等眾多商圈均分布在城市中心區(qū)域.但在福州歷史城區(qū)如上下杭?xì)v史文化街區(qū)中商業(yè)性街道占比仍然較多，不利于塑造福州歷史文化名城的形象.

3.2.4 顯著區(qū)域集聚的其他單一性街道

在分布上呈現(xiàn)顯著區(qū)域集聚的福州主城區(qū)街道包括交通性街道、工業(yè)性街道、景觀休閑性街道3類.交通性街道在福州各車站及倉(cāng)山區(qū)東南部邊緣處呈現(xiàn)明顯集聚分布(占比7.04%).火車站、汽車站周邊交通性街道除承擔(dān)城市車輛通行、集散人流車流功能外，也是外來旅客認(rèn)知福州城市形象的重要空間；而倉(cāng)山東南部邊緣處路網(wǎng)稀疏且數(shù)據(jù)量較少，和電子地圖對(duì)比后發(fā)現(xiàn)該區(qū)域有大量未完全開發(fā)地塊，識(shí)別結(jié)果可能與實(shí)際情況有一定差異.

工業(yè)性街道在識(shí)別結(jié)果中占比較少(0.71%)，在倉(cāng)山西部、鼓樓區(qū)東北部、晉安區(qū)金雞山公園南部呈現(xiàn)明顯集聚特征.和電子地圖對(duì)比發(fā)現(xiàn)以上區(qū)域主要為倉(cāng)山區(qū)金山工業(yè)區(qū)、浦上園區(qū)，鼓樓區(qū)福州軟件園以及晉安區(qū)鼎新創(chuàng)意園等各工業(yè)集中區(qū)，工業(yè)集約型發(fā)展的特點(diǎn)決定了該類型街道主要以區(qū)域集聚形式出現(xiàn).工業(yè)性街道使用人群多為企業(yè)職工，若街道工業(yè)氛圍濃厚且空間功能過于單一，不利于職工日常情緒放松甚至影響工作效率.

景觀休閑性街道在福州各公園綠地周邊以及閩江兩岸有明顯集聚特征(占比14.68%).在閩江北港兩側(cè)和南港東部有多條濱水景觀休閑性街道，發(fā)揚(yáng)了福州依山傍水的地理優(yōu)勢(shì)；但晉安區(qū)東北部和倉(cāng)山區(qū)東南部該類型街道分布較少，可考慮提升該區(qū)域街道綠化.從整體來看，福州主城區(qū)每隔一定間距就有景觀休閑性街道分布，說明在地理空間層面可以滿足城市居民對(duì)綠地公平性的需求，塑造福州生態(tài)園林城市形象.

3.2.5 均勻依附式的綜合性街道

綜合性街道包括商住綜合性街道(占比5.30%)與其他綜合性街道(占比11.33%)，空間分布均勻依附于各類單一性街道，且位于多種單一性街道相交區(qū)域.商住綜合性街道在鼓樓區(qū)烏山西路周邊和臺(tái)江區(qū)白馬河兩側(cè)分布最多，是生活性街道和商業(yè)性街道的過渡區(qū)域；其他綜合性街道在倉(cāng)山區(qū)中部分布密集，該區(qū)域有萬達(dá)商圈、榕城廣場(chǎng)、倉(cāng)山區(qū)政府等多種不同性質(zhì)的建筑.綜合性街道周邊地塊功能混雜程度高，有利于促進(jìn)街區(qū)多種功能復(fù)合，形成活躍的街區(qū)空間.

4 結(jié)論

街道類型對(duì)城市空間規(guī)劃有重要影響，從街道層級(jí)視角下認(rèn)知城市空間、開展高質(zhì)量的城市體檢要求實(shí)現(xiàn)街道類型精細(xì)化識(shí)別.本文以POI點(diǎn)數(shù)據(jù)為依據(jù)，結(jié)合周邊地塊屬性，將其空間信息拓展至福州主城區(qū)線性街道空間，以此識(shí)別街道類型并分析空間分布特征.主要結(jié)論如下：

(1)應(yīng)用多源數(shù)據(jù)認(rèn)知街道，有助于實(shí)現(xiàn)城市空間精細(xì)化管理.基于POI點(diǎn)數(shù)據(jù)精細(xì)化識(shí)別城市線性空間類型的方法，可以從街道尺度更好地認(rèn)知城市空間并進(jìn)行精細(xì)化體檢.因此，可繼續(xù)挖掘POI在內(nèi)的多源數(shù)據(jù)，融合其他指標(biāo)進(jìn)行更精細(xì)的街道分類，并結(jié)合識(shí)別結(jié)果進(jìn)行深入研究，如探討不同類型街道的空間設(shè)計(jì)模式、街道要素構(gòu)成特征等，為城市空間精細(xì)化管理提供更多參考；

(2)引入多元多樣空間體驗(yàn)，可有效提升城市街道活力.福州主城區(qū)街道類型總體分布以單一性街道為主，但單一性街道過多會(huì)造成街道功能復(fù)合性差、缺乏空間多樣體驗(yàn)等問題，需要引入多元多樣空間體驗(yàn)，打破單一功能的枯燥感.如將相鄰街區(qū)功能聯(lián)動(dòng)，或在同一街道增設(shè)不同功能的沿街出入口；也可將各街道與周邊綠地結(jié)合形成街邊廣場(chǎng)，增加行人駐留的可能性.通過豐富空間體驗(yàn)，滿足居民對(duì)城市空間多樣性的需求，有效提升城市街道活力；

(3)發(fā)揮街道意象感知優(yōu)勢(shì)，有利于打造城市個(gè)性化品牌形象.福州主城區(qū)交通性街道、工業(yè)性街道、景觀休閑性街道均有顯著集聚特征，能充分發(fā)揮街道意象感知優(yōu)勢(shì).如景觀休閑性街道有利于集中展示城市自然山水，因此，可以通過水系、地形塑造自然的線性街道空間，打造福州濱江濱水生態(tài)園林城市形象.在城市空間規(guī)劃時(shí)應(yīng)充分發(fā)揮街道意象的感知優(yōu)勢(shì)，打造城市個(gè)性化品牌形象.