城市居住小区形态时空分异研究——以大连市内4区为例

(辽宁师范大学 城市与环境学院,辽宁 大连 116021)

1 引言

居住是城市单元最基本的功能。住宅形态既是人口居住的舒适度和交通可达性的体现,又是城市单元的整体规划、交通布局的重要影响因素[1-3]。住宅形态的演变过程与国家整体部署的政策法

规[4]、当时当地的区域发展计划、城市建设现状和当时公民的思想意识[5]、全民经济发展情况好坏都有直接关系。小区住宅形态分异不仅是城市建设总体布局、住房供给和居住选择之间相互协调的结果,还是反映一个地区城市化程度的重要指标[6]。

国外学者对居住现象的研究较早,特别是发达国家城市化发展较先进,居住模式研究一直为学者们所热衷,已形成了“超级街区”等理论模型。Ayse Can在1998年利用地理信息系统对美国住房现象与问题进行了分析[7];Glen Bramley利用英国住房调查数据,分析了城市形态、密度与住房类型之间的关系和社会可持续性[8];Robert H Crawford在2011年澳大利亚城市会议中以澳大利亚现有住宅类型的属性出发,提出住宅一味地从城市中心向四周扩张所带来的如温室气体排放等环境方面的弊端[9];Kenneth J Gruber等对传统住宅、移动住宅和公寓三种住宅的邻里满意度进行了评价[10];Andrew Aurand剖析了住宅密度、住房类型和混合土地使用三者之间的关系[11];Carlos J Vilalta比较了墨西哥门控社区和公寓建筑的安全性与犯罪恐惧性[12]。

国内学者主要利用房产交易数据和网络大数据,多以城市规划、市场动态变化的视角,从区域、省、市、街道社区等不同尺度对地区的住宅建筑容积率、住宅价格、绿化率、土地区位、土地利用分配等探讨了地区发展概况,由此得出城市化发展的大体进程或城市的宜居度[13],并分析了是否存在居住分异现象及其严重性[14,15]。鲍镇洪、李雪铭、李少英、许超诣等从我国和市级尺度对住宅容积率进行了合理分类研究与空间分布分析[16-19];邹立林、李雪铭、丁申瑞、王洋等以国家、市级尺度对我国、大连市和扬州市住宅价格的空间分异规律及其影响机制进行了研究[20-24];董冠鹏、俞孔坚、乔伟峰、徐欣茹等从市级、县级尺度对北京市、南京市、我国住宅用地的强度、异质性、健康度等方面进行了分析[25-28],为我国住宅的合理布局做出了有益探索。

综上所述,国内外对居住小区的研究主要集中在住宅建筑单体属性、房价影响因子、土地利用演变方面,存在着对城市化合理性研究的不足,对各小区住宅形态的分类分布演变较少涉及。大连市在改革开放后发展迅速,是全国首批沿海开放城市之一,是连接环渤海经济圈与东北亚经济圈的自由港和重要纽带,主张推进全域城市化进程,是辽宁省乃至东北地区的枢纽,是省内开放程度较大、发展较早的城市,以大连市为研究对象具有代表性。本文选取因此大连市为研究对象,结合城市人居环境视角,以城市居住小区形态分析城市发展协调性和公平性,确定城市住房更切合我国人口聚居的形态划分标准并对其时空分布特征进行了研究,以期从时间变化与空间高值中心分布分析大连市的住宅情况,为该市规划与城市化进程提供借鉴。

2 研究区与数据来源

大连市位于辽东半岛南端,地形狭窄、丘陵山地较多,东临黄海,西濒渤海。因周边区县与市内距离较远,城市建设具有独立性,本文主要选取大连市市区,即中山区、西岗区、沙河口区和甘井子区作为研究对象,研究区域范围见图1。

图1 大连市各区区位

本文主要利用搜房网(www.soufun.com)住宅小区网络数据提取大连市市内及各县区2973个样本,其中市内4区样本为1808个为原始数据,与2010年大连市第二次土地调查中1∶500城镇地籍调查数据相结合,主要提取小区名称、所属区域(沙河口区辛寨子)与产权描述、物业类型、建成年份、建筑类别等要素作为基础数据,利用Google Earth获取各居住小区以街道矢量图、主要交通与自然要素为基础图像资料。由于网络数据存在一定的不完整性,为保证研究的准确性与真实性,将重复样本与信息不全的样本进行删减并实地确认,最终保留1356个住宅样本数据。

3 研究方法

3.1 多距离空间聚类分析

点事件的空间聚类模式会随着尺度的变化而产生改变。Ripley′s K函数是以分散性为基础，基于距离的技术,由于可有效解决空间集聚模式对尺度的依赖性问题,因此被广泛应用。本文利用Ripley′s K函数研究了大连市内4区不同住宅类型的空间分布模式和规律[29,30]。

Ripley′s K(d)估计函数为:

(1)

式中,d为空间尺度;A为研究区面积;n为小区个数;wij(d)为权重。若d范围内点i与点j之间的距离≤d,值取1；若距离>1,值取0。

一般来讲，采用模拟方法需将计算结果与模拟所得的随机分布模式(CSR)进行比较。所得函数K(d)即为K的观测值,K预期值为d。如果K观测值大于K预期值,则该类型小区在大连市内空间分布聚类程度高;如果K观测值小于K预期值,则该类型小区空间离散性强。如果K观测值大于高值置信区间,则该类型小区具有显著的集聚性；如果K观测值小于低值置信区间,则该类型小区具有显著离散性。

3.2 核密度估计法

核密度估计法(KDE)是以聚集性为基础的基于密度的方法,用点的密度或频率分布的各种特征来研究点分布的空间模式。设随机抽取样本点X1…Xn于分布密度函数f中,估计在点x处所得的函数值f(x),通常用Rosenblatt-Parzen核估计:

(2)

式中,K为核函数;h为带宽,且h>0;n为样本数;(x-Xi)为估值点x到样本Xi处的距离。利用ArcGIS将所得函数值进行空间插值分析,可直观地获得各住宅类型的分布位置、形状与延展性。其中,h带宽选择的不同会使结果存在差异,本文经过多次试验计算,确定带宽为1000m,这与居住小区实际空间模式相符。

4 结果及分析

4.1 住宅形态分类

本文参考国内外现有住宅形态模式,结合现有分类方法[4],利用建筑物的产权年限、住宅封闭情况、建筑结构、建筑类别、物业类型和建筑容积率6个要素并结合实际,对我国的住宅形态进行具有中国特色的类型划分,见表1。

表1 4种住宅类型分类标准

4.2 住宅形态历时性特征

大连市内周围山地丘陵较多,开发空间有限。复杂的地形和区位因素成为影响城市空间格局的主要因素。根据大连现有居住小区形态数量特征,将其主要分为分散小区、单一性封闭小区、混合小区和商住一体住宅类型(表2)。

大连市内住宅数量特征在时间上总体呈现出突增后先升后降的趋势(图2)。1991—2000年大连共新建楼房399个,大部分为分散小区,其次为单一性封闭小区,该时段混合小区和商住一体住宅已出现;2001—2010年大连共建楼房657个,较前10年新建总房数提高了64.66%,1998年后从单位分房解脱出的刚需启动了房地产热潮,迎来了新建小区的高峰。同时,由于大连几乎所有的大型交通主干道和广场等都在该期间建成,2000年新建小区高达100个,此时分散小区和单一性封闭小区占大多数,其次为混合小区,分散小区和商住一体建筑较少,说明大连考虑了各类型住宅混合布局,且较看重小区的封闭性。2011年至今,大连共建住宅小区250个,单一性封闭小区、混合小区居多,其次为商住一体、分散小区最少,该阶段大连市房地产已经随着城市整体规划的脚步进入稳步有序的发展阶段。大连市内住宅形态各类型数量为:单一性封闭小区(597)>分散小区(336)>混合小区(313)>商住一体住宅(110),单一性封闭小区比例最大(44.03%),且多建于21世纪初,分散小区也占有较大比例(24.78%)。大连市老式街区仍然偏多,多层单一式建筑占重要部分,混合式小区比例也较大(23.08%),可见大连市在城市规划方面较先进且起步较早;商住一体住宅所占比例较低(8.11%),说明大连市内住宅以普通住宅为主。

图2 大连市居住小区类型时间变化特征

表2 大连市居住小区时间序列分布

目前大连市最早的分散小区为1982年建成的裕民小区,是大连市留存最早的小区。该类小区类型多为单位大院、职工宿舍、经济适用房等,如兴工街沿线部分居民楼原为大连机车厂单位住房。分散小区在20年内一直是大连市主要的居住空间形态,直至1998年我国住房制度改革才转变为独立小区等,现多以街道、社区为单位统一管理,分布于中心老城区,沙河口区、西岗区的大部,其尺度巨大、维度单一、容积率较低。目前大连市存在的分散住宅中仅有14个小区为1990年以前建立,其他均已被拆改,该模式在2000后逐渐被淘汰。大连市30年间进行了大规模的旧房拆迁和土地置换工作,对城市规划进行了全面重建与部署。

自1998年后,大连市主城区新开发居住小区数量连续增长,单一性封闭小区成为大连的主要住宅类型,新建楼盘数量在2000年激增后稍有回落,存在较小波动性,直至2011年一直维持在高水平状态,且呈现出建筑总层数逐年增高的趋势。最新的单一性高层封闭小区为“中国铁建国滨苑”(35层),位于中山区海之韵公园原址,2017年建成。该类小区安全性较强且配套设施只为业主所用。在城市商业中心附近出现了高层公寓、居民区存在大量小高层小区,沿海风景带形成了单独形态的别墅群等。随着城市加快发展,其弊端逐渐显现,影响了城市交通通达性,造成居住分异现象、资源浪费等一系列社会问题。

商住一体在大连出现较早,最早的“邮电万科大厦”(1996年)位于中山广场附近,现多为办公或租用。历年新建楼盘较少,但存在着逐年增加的趋势。该类居住形态不仅用于居住还有部分住户用于经营店铺,主要为SOHO住宅、写字楼等大厦公寓等,多为小户型住宅,单层户数多且建筑楼层较高,房价较低,多位于CBD中心区,交通便利、公共服务设施完善是居民选择该类住房的主要原因,也使其成为解决刚需的主要选择,但出入人杂,存在较大的不安全隐患。 混合小区是如今房地产设计的主流形式,将多层、小高层、高层、超高层、电梯洋房甚至别墅放在同一个小区中,共享周边配套设施与便利条件等,尽可能让生活等级不同的居民都能享有相同的环境。该类模式有利于防止居住分异极化,使资源利用高效化。同时,由于大连市的特殊地形地势,多山地且沿海,建造混合小区对采光、地基形状等都有积极作用。因此,大连市的混合小区出现较早(1996年),且在新建住宅中所占比例一直较高。

4.3 住宅类型空间分布差异

对大连市内小区各住宅形态空间分布使用核密度估计法计算插值,得到各类居住小区的数量分布。本文根据各地建成小区的强度数值,使用ArcGIS的Nature Break方法把强度分为10类,进行总体讨论(图3),并分类型进行核密度分析(图4)和多距离空间聚类分析(图5)。

大连一直以“组团式”、“紧凑型”作为发展模式理念。大连市是由港口逐渐发展起来的城市,由于境内多山地丘陵阻隔,城市扩张在原老城区向边缘区呈圈层结构蔓延的同时沿交通轴线向腹地延伸,并根据各大型商超、公共服务场馆设施等形成相对集中的组团。由图3a、3b可知,在大连市内4区各类型居住区点状分布密集,居住空间呈现出“两核多组团”的整体结构。即以环中山广场—青泥洼商圈、西安路商圈为核,周水子、高新技术园区、南部沿海景区等多组团的空间布局。住宅多分布于中山区西北部、西岗区北部、沙河口区的大部分和甘井子区的中部,总体呈面状分布且分布不均衡,存在空间聚集分布的特征且聚集现象明显,与交通干线布局关系密切,以中山区的人民路街道、桂林街道、海军广场街道和沙河口区的中山公园街道最为集中,其他部分呈多中心分布特征。

图3 住宅总体分布分析

各住宅类型空间区位特征:为了清晰了解大连市内各住宅小区类型的分布,对大连市不同建筑模式的住宅分层进行了核密度分析(图4)。主要是:①由图4a可知,大连市内分散小区呈现组团式多中心的片状分布特点,核密度高值区多处于沙河口区和中山区,其中沙河口区的马栏街道核密度值最高,其他为沙河口区的西安路、孙家沟,中山区的武昌街、解放路、三八广场,西岗区的大菜市,甘井子区的中华路街道、周水子街道等。②由图4b可知,单一性封闭小区是4种住宅类型中分布最广的一种,总体呈面状,其他3区逐渐向其南部延伸,形成小型核中心,主要以人民路街道、兴工街道、北京街道、周水子街道等商圈和汽车站、火车站附近为核密度中心,向四周延伸。③由图4c可知,大连市混合小区并没有像分散小区和封闭小区等那样呈片状分布,而是呈碎片化、簇状分布,密度中心多分布于景区周边如星海街道、虎滩街道、桃园街道等,商圈中心则主要分布在兴工街道和甘井子区几个人口较多的地区如泉水街道、红旗街道、周水子街道等。④由图4d可知,商住一体住宅较其他几种住宅为鲜明的聚集条带状分布,核中心为节点状特点,高值中心为人民路街道和青泥洼街道附近,星海湾街道CBD附近密度较高。

图4 各住宅类型核密度分析

图5 各住宅类型多距离空间聚类分析

结合4种住宅类型的多距离空间聚类分析(图5)可知,4类居住小区的K函数曲线均位于CSR模式的置信区间之外,说明各类居住小区的分布模式和CSR模式存在显著差异。同时，K观测曲线在CSR模式曲线之上,说明观测值存在明显的集聚特征,可判断居住小区的分布均有显著的聚集性,但存在着一定的差异。整体聚集状态强度为商住一体>单一性封闭小区>分散小区>混合小区。在相同尺度下,商住一体住宅随着距离增大,空间K观测值与K估计值一直差距较大,即集聚强度最大,说明存在非常明显的聚集现象;而单一性封闭小区由于发展时期的特殊性,随着距离增加,聚集现象越来越明显,即K观测值在2000m前斜率逐渐变大,说明开发模式较紧凑,并不符合城市化全面发展的布局;分散小区由于多分布在老城区,随着尺度的增大,偏离K估计值越来越大;混合小区与其他几种类型的K函数曲线进行对比,曲线离CSR模拟的上限更近,说明混合小区在城区内也表现出了一定的集聚特征,但这种特征不及其他几种小区显著。对图5的4幅图进行对比后认为，偏离K估计值最小,且随着尺度增大, K观测值具有逐渐靠近的趋势。相比之下，大连市混合小区的开发最符合城市化进程的住宅类型。

5 机制分析

驱动大连市住宅形态演变和空间分布的机制主要包括政策与政府宏观调控、历史变迁过程、区位条件与人口自然地理因素:①政策与政府宏观调控。特殊历史时期导致我国大部分地区存在着老式分散住宅低效率占据市区内大部分面积的现象,数量占住宅总量的44%以上,其中不乏老式商住一体居民楼,功能区分区不明显,为城市规划带来了极大的不便。在住房改革的大潮下,市场经济逐渐占据主体地位,各开发商具有更多的主动权,使大连市在一定时期内的房地产业飞速发展。1990—1999年单一性封闭小区的建成数量较其他几种住宅数量的总和还多,主要是对利益的追逐,对住宅的设计建设未从整个城市发展的角度理性思考,仅从宏观上进行整体规划。随着中央对地方政府的逐步放权,大连有动力规划城市,近几年逐渐拆并老式分散住宅,大连整体布局逐渐完善,对住宅类型的区位也有了一定的调控。②历史变迁过程。大连如今的市内整体布局虽然已相对完善,但还是以之前的规划为基础,即中山广场—友好广场沿线仍是大连市的中心地带,各住宅类型核密度中心均大部分分布与此,沿线及周边即为大连老城区,开发较早密度大且建筑模式落后,分散小区大片分布于此。由于地理位置靠近市中心，尺寸较大,居住者多为大连本地常住居民且年龄层较大,因此虽然该住宅类型有碍于城市化发展,但是对其合理规划是不可跃进的。③区位条件与人口。由于大连市具有沿海优越的交通地理环境与舒适温湿的气候,不仅吸引着大量投资、企业公司、工厂前来投资建厂,同时还聚集了大批务工、务农、求学、求职的外来人口生活于此,为保证他们居有其所，对各区位的住宅类型选择至关重要。如甘井子区西部、北部、南部面积较广,离主城区较远,开发不完善,只有机场和北站周围存在小型核密度中心。西岗区为行政办公中心,居民住宅较少,而商住一体住宅具有鲜明的区位选择性,核密度高值呈鲜明条带状分布,多位于行政经济中心,便于“白领”等交通出行,大连市经济发展的同时也为该类住宅提供了市场。④自然地理因素。大连市东南部沿海和东南部、北部多山地,使大连市的主要住宅建筑楼群位于中山区、西岗区、沙河口区的中部和北部、甘井子区的中部,随着城市开发才逐渐郊区化。而整个大连的地势不平缓,住宅或建筑多位于坡地,导致混合小区出现较早,以适应各不同单体住宅的分布。

6 结论

本文利用建筑物的产权年限、住宅封闭情况、建筑结构、建筑类别、物业类型、建筑容积率6个要素对现大连市住宅类型进行了新的划分,即分散小区、封闭小区、混合小区、商住一体住宅4类。4种住宅类型是随着我国社会的发展逐渐演化改进而来的,对城市发展至关重要。大连市近40年的住宅类型演变过程呈显著的时间差异,各类型数量均存在明显递增递减规律。目前有住宅数量依次为封闭小区、分散小区、混合小区和商住一体住宅,分散小区多建于20世纪90年代,封闭小区多建于21世纪初期,混合小区和商住一体住宅在20世纪90年代就已出现。

本文利用核密度分析法和多距离空间聚类法两种方法对大连市住宅的核密度中心分布和不同空间尺度的疏密情况进行了分析。其中,封闭小区分布面积最广,呈面状分布;分散小区多聚集在老城区,呈片状分布;混合小区分布相对分散,呈簇状分布;商住一体小区分布高度集中,沿主干道呈条带状分布。各住宅类型均随着尺度的增大呈现出集聚的特征,但混合小区的K观测值与K估计值表现较平稳的线性关系,该种特征均与地区城市化发展紧密相关。政策与政府宏观调控、历史变迁过程、区位条件与人口、自然地理特征均是大连市住宅类型的时空差异的动力机制。