基于空间分析法的喀斯特山体公园空间承载力及提升策略——以黔灵山公园为例

张瑾珲

王志泰*

邢 龙

国内外关于游人容量的研究主要集中在风景名胜区、森林公园等规模较大的旅游区，其研究结果对于合理确定风景名胜区和森林公园的开发强度、组织游憩方式等方面发挥着重要的作用，对于常规地貌公园的规划设计也具有一定的借鉴和指导意义。中国2/3的国土面积为山地，城市建设用地紧张，城市居民对公园绿地的需求与日俱增，对镶嵌于城市内部及建设用地周边的自然山体进行公园化利用，是当下大多数山地城市解决这一矛盾的主要途径。游人容量既是决定山体是否适宜公园化利用的关键因素，也是山体公园规划设计的主要依据。黔中喀斯特地区对山地城市内自然山体公园化利用的游人容量有更多限制因素，现有的相关研究成果无法具体指导山体公园的规划设计，导致山体绿地公园化利用中出现资源浪费和破坏且公园游憩功能不足的现象。因此，依托已建成的黔灵山公园，分析山体公园空间和游憩行为特征，研究喀斯特山体公园空间承载力，对保护和公园化利用喀斯特山地城市内的山体绿地资源具有重要意义。

游人容量研究早先从环境承载力和生态承载力着手[1-3]，逐渐向社会、经济、空间和设施等分容量发展，再从静态数字容量研究向可承受阈值范围的动态研究转变[4-5]。学者基于容量测算对不同类型研究对象的空间承载力进行评价[6-12]，构建环境承载力预警系统[13]。当前，利用大数据从多个角度精准分析游人容量成为新的研究趋势[14-17]，虽然大数据在后期数据提取、整理及分析方面存在资源负担，人力观察视频处理方法的时效性、预警性和可靠性仍需优化，但利用大数据资源是今后测算各类公园游人容量的有效手段[18-19]，也是新时代建设高品质、多功能城市游憩空间的现实需求。本文以喀斯特山体公园——黔灵山公园为例，基于公园监控系统和入园计数系统提供的大数据，通过对山体空间类型、特征、不同类群游人的游憩行为及时空差异进行分析，探析喀斯特山体公园游人容量的影响因素，以期为本地山体绿地公园化利用提供参考。

1 研究对象与研究方法

1.1 研究对象

黔灵山公园位于贵阳市中心城区，始建于1957年，总面积为337.03hm2，其中山体面积达284.37hm2，占总面积的84%；水体面积27hm2，占8%。园内山体基岩为石灰石岩，是典型的喀斯特山体公园，由白象岭、八角岩、大罗岭、象王山、狮子岩、檀山和杖钵山7个山体组成，海拔在1 100～1 396m之间。公园北部、西南、东北山体绿地为不可进入的消极空间，游憩路线及观赏景点集中在中部、南部及东部部分地区，由山岭湾、猕猴观赏园、弘福寺、麒麟洞、动物园、黔灵湖和风雨桥等景区及盘山步道组成(图1)。主要游览路线集中于南门到中部区域，园路呈树状布局(图2)，公园游憩空间类型多样，涵盖山地景观、水文景观、文化景观、历史景观和生物景观等多种类型，服务设施、公园管理系统完善。

1.2 数据来源

以2018年2月的法国Pleiades卫星影像(0.5m空间分辨率)，结合黔灵公园设计图，运用ArcGIS10.0软件进行公园场地与空间分析，采用园内27个高清摄像头数据(图3)，其中30m摄像视距覆盖全园面积的8.46%，可清楚观察游人的游憩方式；50m摄像视距覆盖全园面积的23.52%，能观察较大的面状活动空间；80m摄像视距覆盖全园面积的60.18%。监控覆盖公园所有景点及游人主要游览路线，其余地区为不可进入或难进入的消极空间，故只选择中部、南部27个集中反映园内游人活动的云台摄像数据。采用2016、2017年的全年入园数据，每天从7：00—17：00共计10h，每小时为一个节点，分别统计进、出园人数，分析节假日、周末、平常日入园人数的差异。

图1 黔灵山公园用地类型分布

图2 黔灵山公园游览路线

图3 摄像头覆盖面

1.3 研究方法

1)跟踪及访谈法：在南门入园处每个小时段随机选取1～2组游人，跟踪观察并记录游人入园后的游览路线、游憩方式、休息次数、相关游览和停留时间，结合深度访谈了解游人对园内游憩空间的需求及游憩特征。

2)人机交互大数据观察分析法：慢速播放、反复观察记录数据视频中不同时段各个摄像头覆盖范围内停留人数、游客群体及游憩行为，分析各区域游人数量时空变化、可进入空间游憩条件，确定山体空间承载力分级标准。

1.4 数据处理

采用反距离加权法：统计摄像数据，推求同一区域其他未知点数据的游人热度计算方法[20]。选取27个摄像头的经纬度坐标Pi(Xi，Yi)(i=1，2，…27)，将插值点属性根据以下公式加权，具体公式如下：

式中，Z和Zi分别为待插值点和选取摄像点，di为选取摄像点与待插值点距离。将不同时段游人在场地内的活动范围和频率以摄像头所在位置为原点向外辐射，越靠近原点位置，赋予权重越大，反之权重越小。根据公式(1)计算出各时段黔灵山公园内各景点游人分布空间热点，根据公式(2)计算出选取点游人辐射距离[21-22]。

2 结果分析

2.1 黔灵山公园空间特征分析

黔灵山公园有山谷、山腰平台、山顶平台和蜿蜒山路形成开合变化的各种空间形态，公园的主要6个功能区为：宗教活动区、动物观赏区、历史文化区、健身娱乐区、水上活动区和山体游览区，公园大面积自然山水的景观格局近似于风景名胜区。公园场地空间分析结果(表1)表明：黔灵山公园可供游人活动的区域有90.00hm2，占公园总面积的26.73%，其中坡度小于10%的平缓场地有10.38hm2，仅占总面积的3%。游憩活动空间主要分布于山间谷地、山顶、山腰平台和爬山园路的空间形态，由山顶开敞空间、山腰半开敞空间、山谷围合空间组成，并在同一游线上呈现出高低起伏和明暗变化。以常规游览路线为例，从公园南门进入入口广场，沿主游览线路行走，坡度逐渐增加，空间类型由平地广场转为坡道联系的台地广场，经九曲径“之”形盘山园路到达半山弘福寺、动物园，最后到山顶瞰筑亭，此段游览区域活动空间分布广、游人密度大；从环山园路下山穿过山岭湾隧道至公园北部，北部游憩方式是线性动态游览，活动空间少，游人密度低。上述结果表明：喀斯特山体公园的山体空间资源利用率低、容量低、可达性差，黔灵山公园山体空间游憩方式以健身、宗教活动、观赏猕猴为主，游人群体以中、青年为主。这正是喀斯特山体公园资源禀赋和公园特征所在之处，但也增加了山体空间利用的难度。

2.2 公园游人数量时空分布特征

2.2.1 公园游人数量时间特征

图4 不同时期出入园人数日变化

图5 黔灵山公园工作日游人热点分布变化

由入园计数统计结果得出：平常日、周末、节假日平均入园人数呈阶梯状差异，节假日日均入园人数约4.2万，是周末日均入园总数的1.5倍、平常日的1.75倍；2016和2017年周末、节假日日均入园人数基本持平，而工作日日平均游园人数明显增加，增幅达10%。

公园计数系统数据可直接反映游人使用山体公园的时间选择(图4)，工作日入园高峰在8：00—12：00、14：00—16：00 2个时段，出园高峰10：00—12：00、16：00—17：00，平均在园时长2～3h，游人主要为周边市民，中老年群体占游人总量52.81%，园内活动主要为晨练、广场舞等文娱活动。周末入园高峰集中在8：00—11：00、13：00—15：00，出园高峰为11：00—13：00、15：00—17：00，各个时段出入人数均高于工作日。本地游客与外地游客的占比为8:2，游客组成为老年18.20%、中年32.00%、青年38.60%、儿童11.20%。节假日8：00—16：00全时段高流量入园，出园在13：00后出园人流骤增持续到17：00，从平常日和周末游客出入园时间分布可以看出，不同时间段游客组成的差异和互补性，即平常日周边老年群体经常入园，形成规律的出入园高峰期，周末和节假日避免拥挤选择不入园活动。

2.2.2 公园游人量的空间分布特征

基于云台数据通过插值法计算的游人空间分布热力图(图5)可以看出，黔灵山公园游人空间分布热力值较高(＞200人/h·hm-2)的面状分布区域主要集中于公园南部靠近南门区域，该区域地势相对平坦，其中南门广场游人密度全时段持续处于高位，平均密度为579人/h·hm-2；游人空间分布热力值较高的点状分布集中于弘福寺和动物园，最高游人密度达550人/h·hm-2，高值均出现在14：00以后，前者持续到17：00，而动物园仅有2h的高峰期。平常日热力值较高区域面积变化不大，而较低热力值日变化明显，游人大量入园后开始由平地游憩空间向山体游憩空间转移。热力值较高的区域随时间推移变化，到10：00时面积最大，从公园南部向北延伸，到12：00时急剧缩小，再到16：00第2次增长。由于8：00—9：00入园高峰期累计在园人数急速增加并向山体空间扩散，各广场游人密度达最大值时，部分游人开始向弘福寺、动物园等山体游憩空间转移，12：00上午游憩活动结束，高热力值分布面积逐渐减小，下午游人游憩范围分布在全园可进入游憩区域，南门广场保持最高级热力值并持续至17：00。

从周末空间游人分布热力图(图6)可以看出：游人在公园游憩区域内时空分布呈一定的规律性。8：00—11：00游人分布热力值高的区域仍是南门入口广场，游人活动主要以拍照、休憩为主，10：00热力值高的区域向中部和东部延伸，面积逐渐扩大，是平常日容量阈值的4倍，到12：00又急剧回缩与平日常基本持平。周末市区游客主要集中于上午时段游憩，南门广场各个时段游人分布热力值都是最高阈值，中部山岭湾、小梅湾、纪念碑等活动场地本时段热力阈值次之；剩余山体游憩空间游人热力阈值较低，此时入园群体主要为中老年，主要进行晨练、广场舞等群体健身活动，山体空间的利用率最低。

图6 黔灵山公园周末游人热点分布变化

表1 各类用地与空间类型面积

2.3 公园游人游憩行为特征分析

综合分析监控视频数据、观察记录数据和访谈数据，得出公园游人游憩行为与游人年龄和游人密度之间的关系(图7)。黔灵公园常见游憩行为有晨练、文娱活动、宗教活动、聊天、猕猴观赏、爬山、观景和动物园动物观赏等。第一象限中老年群体的游憩行为有晨练、文娱活动、宗教活动和聊天等，这类人群游憩人均占有面积小、活动空间内游人密度大；第二象限内宗教活动的游人密度最高，登山活动游憩人群的年龄最低；第三象限内18岁以下的少年儿童群体主要以观赏动物为主，同时在家长陪同下进行登山游憩，第三象限内游憩活动的游人密度不高，主要原因是这一群体在公园日游人组成中占比不大；第四象限中游憩行为主要是60岁以上老年群体的活动，除唱歌、广场舞等群体活动游人密度大，位于第一象限外，宗教活动、观景和爬山等活动的游人密度较低，与老年群体的身体特征以及游园心理活动有关。宗教活动分布于第一、二和四3个象限，即宗教景观的游客年龄段分布最广，这归因于弘福寺处于黔灵山山腰位置，是黔灵山公园建筑最集中、类型最丰富的主要景区，寺庙院落划分出多个空间，可以满足不同游客的休憩需求，因此是公园到访量最高、游客群体最丰富的景区。

2.4 公园承载力分析

在游人空间热力分布的基础上叠加公园自然条件、道路状况、场地使用率等信息，将公园内空间承载力分为5个等级(表2)。公园高承载力区域主要集中于公园南大门入口广场、山岭湾广场和中部动物园地带，游人密度在200人/h·hm-2以上，可供选择的游憩方式多样。由于园内平缓地段用地紧张，这些区域为满足活动需求，硬化面积大，而绿化面积小，植被覆盖度低，人群密度大，造成局部区域空间承载力过大、游客体验感下降。低承载力区域集中在坡度较大的山体空间，游人密度低于50人/h·hm-2，这部分区域在园中占比大、植被覆盖良好、植物景观丰富、生态环境品质高，但是可供选择的游憩方式单一，资源利用率低。

2.5 山体空间承载力提升对策

根据游人容量与游憩方式的耦合关系探究黔灵山公园空间承载力不均衡的原因，采取积极有效措施扩充游人容量。

2.5.1 优化和开发山体空间

图7 游人密度与游憩行为的关系

表2 黔灵山公园空间承载力分级标准

山体空间是山体公园规划建设矛盾的焦点，既是优良环境和丰富景观的贡献者，又是游憩活动的主要限制因素。就黔灵山公园而言，需保护和限制开发5级承载力区域，该区域是园内的生态保育区、生态环境的屏障；3、4级承载力空间是优化山体游憩服务功能的主要区域，利用现代技术和先进的景观生态规划理念，按低影响开发原则解决垂直交通的限制，采取架空、透光栈道和观景平台等方式，加密山体园路、集散平台等交通设施，优化山体空间的游人容量，以满足日益增长的游憩需求。

2.5.2 丰富游憩项目

增加黔灵湖水上娱乐项目，打造黔灵湖沿岸的半私密休憩空间，沿湖以线性游览和休憩为主，增加游人对休憩空间的使用率，适当开发部分山体进行攀岩、户外拓展等山体游憩项目。根据游人的游憩需求赋予各类活动空间不同的游憩方式，编制山体公园游憩机会清单(ROS)。依托自然山体建园是山地城市居民回归自然、亲近自然的资源优势，增加自然、环境、生态教育等游憩项目与景观有机结合，寓教于乐，提升游憩获得感，扩充山体公园游憩体验的维度。

2.5.3 增加服务设施

与常规地貌公园相比，山地公园的地貌复杂性增加了游憩趣味，但对公园服务设施的种类及数量要求都比常规地貌公园高。在研究山体公园游憩行为的基础上根据“三适”原则(适宜、适地、适用)增设相关服务设施，提升服务设施的周转率，增大服务半径，改善喀斯特山体公园的服务水平，创造可持续发展山体公园游憩系统。

3 讨论

1)山地城市用地紧张，利用城市内自然山体资源进行公园化利用，是解决城市居民对美好生活环境的需求与用地紧张这一矛盾的有效途径，但利用自然山体建园的关键因素是游人容量，如果自然山体游人容量测算达不到一定规模，则没有建园的意义；2)山体公园游人容量测算精准度要求高但难度大，通过已建成山体公园的游人容量分析可以类比计算拟建山体公园的游人承载力；3)贵州省是全国唯一没有平原支撑的省份，90%的地域属于山体，黔中地区属于典型的锥状喀斯特山体分布区域，山体多以孤峰或小峰丛形式存在，依托孤峰山体建园，空间类型单一、游人容量极低，故孤峰山体不适宜建造山体公园；4)喀斯特山体公园游人容量是游憩行为、场地类型和规划理念等多种因素共同决定的，关于喀斯特山体公园游人容量的测算，目前没有可供借鉴的文献和资料，后期需要更多研究充实验证。

致谢：感谢黔灵山公园管理处提供的帮助，特别感谢黔灵山公园管理处杨贤兴主任对数据收集提供的帮助。