基于时空路径的城市绿地享用公平性研究——以成都市新、旧城区为例

张凌菲 徐煜辉 谭少华 喻冰洁

城市绿地具备提升邻近土地价值[1]、降低环境噪声[2]、增加居民心情愉悦度[3]等强正外部性，是一种兼休闲娱乐、健身运动、社会交往、精神舒缓等多重社会功能的稀缺公共服务资源[4-5]，如何公平配置绿地一直是绿地系统规划研究的重要内容。目前，学界已发展出多种针对绿地配置公平性评价的测度方法，早期公平性评价利用服务半径覆盖率、人均绿地面积、洛伦曲线等方法描述绿地占有“量”的不均等分配[6-7]，随后提出的各类可达性模型则从空间层面对不同人群接近绿地的难易程度进行计算，量化不同区位人群的绿地享用机会和成本差异[8-11]，近期一些学者采用区位熵、需求指数评价法对特殊群体的绿地享用差异性进行重点辨识[12-13]，将人群绿地享用差异的测量维度进一步深化，绿地公平性研究逐渐由 “地域分配公平”转向“人的享用公平”。随着现代社会生活方式多样化和个体活动时间差异化，享用绿地等休闲活动受个体日常时空路径的约束愈发明显，并可能导致非传统意义的弱势群体陷入绿地享用排斥[14]，形成绿地享用在时间和空间层面的隐性不公平。因此，有必要从时空间行为角度对绿地享用的公平性展开分析，拓展绿地公平性的时空意义和评价方法。

已有研究对区位[15]、种族[16]、收入水平[17]等因素所导致的绿地享用差异进行了提取和识别，并在此基础上分析绿地不公平享用现象及应对策略，但从个体时间预算角度探索人群绿地享用差异的分析尚且较少。Neutens指出，传统公共服务的空间公平研究忽视了人群获取服务所存在的客观时空间制约，假设市民可在一天中的任何时间可以获取公共服务，并以此为基础来评价其配置效用的公平性并不完全科学[18]；只有当公共服务位于个体日常潜在时空路径区域内(Daily Potential Path Area，DPPA)，个体才能切实享用[19]。绿地作为典型的公共服务供给源，人群对绿地的享用亦需要个体时空路径范围与绿地空间相耦合。当前绿地配置的人群享用差异性影响研究较少考虑个体真实时空路径和制约条件，将其纳入绿地公平配置研究，可更精准反应不同人群在时间维度上的绿地享用差异性，从而揭示因时间约束导致的绿地配置隐性不公平程度，为改善绿地享用公平提供一种新的思路。

图1 研究案例区位及范围示意图

1 理论框架

现代社会生活方式多样化和个人休闲时间的差异化加剧了人群日常行为的时空分异程度，使得绿地的非邻家享用现象(如工作地点周边绿地享用、学校周边绿地享用等)愈发普遍，除绿地使用者的主观选择偏好因素影响外，另一个重要原因是绿地享用行为受到客观的时空制约。时空地理学理论认为，个体活动受到时间和空间的双重制约[20]，个体日常活动具有时间和空间上的相互制约性，一些活动在时空间层面的相对固定性会挤占和影响其他出行活动的选择和模式[21]。时空路径是揭示和分析时空制约下人群活动规律的有效方法，通过时空路径识别在给定制约条件下个体可达到的时空范围——潜在路径区域(Potential Path Area，PPA)——能够反映一定时空制约下人群获得服务的真实机会。该方法已经在公共服务公平性[22]、居民活动-移动行为分异[23]、考虑时空制约的可达性量化[24]等方面有较成熟的应用。将时空路径与人群属性数据相结合，可更精准地反映不同人群绿地享用机会的时空间差异，从而挖掘出绿地享用中的非公平现象。

基于此，本研究以群体时空活动差异较大的新、旧城区作为案例，采用居民活动日志调研法(active diary survey)搜集2个区域的绿地使用者活动时空数据，并通过分析人群潜在路径区域与绿地分布的空间叠合关系，辨识人群的潜在可用绿地(Feasible Opportunity Green，FOG)，量化不同人群的绿地享用时空差异性，从而对绿地非公平享用的缘由进行分析。

2 研究设计

2.1 研究区选择标准、概况及数据来源

2.1.1 研究区选择标准及研究区概况

本文在成都市高新区(新城区)、青羊区(旧城区)中划定绿地面积相近规模的核心区域作为研究范围(图1)。旧城研究区位于青羊区东部，包含草堂街道和光华街道部分地区，区内公园绿地、文物古迹分布较多，是以文化旅游、商业消费、休闲游憩为主的宜居老城片区，研究范围面积10.89km2，绿地面积2.21km2，绿地率 20.29%；新城研究区位于成都高新区中部，包含桂溪街道和石羊场街道部分地区，是以行政办公、软件产业园、商业综合体为主的高新产业片区，范围面积13.04km2，绿地面积2.18km2，绿地率16.17%。

2.1.2 数据来源及处理

本研究数据包括绿地享用活动调研数据和绿地基础空间数据。其中，绿地享用活动调研数据利用活动日志问卷进行数据搜集，调研小组于2018年5—6月在成都市高新区、锦江区的多地段分区开展居民活动日志问卷调研①，共发放问卷850份，其中新城区有效问卷373份，旧城区有效问卷385份。活动日志调研问卷包括社会经济地位(Socio-economic Status，SES)、活动目的、个体活动地点及时间(经Stpath工具模块导转换为时空路径并导入ArcGIS平台[25])。其中，SES调查包括年龄、性别、收入、职业、休闲时间预算、主导活动，绿地活动目的包括运动健身、游憩休闲、遛狗遛娃、社交沟通、户外露餐和绿地享用满意度等内容；绿地基础空间数据利用OSM(Open Street Map)开源地图网络爬取并分类处理②。《城市绿地分类标准》中城市绿地分为公园绿地、防护绿地、广场用地和附属绿地，本文主要考虑居民日常游憩的绿地需求，结合不同绿地的功能及服务等级，将研究的绿地界定于综合公园(G11)、社区公园(G12)、居住用地附属绿地(RG)和商业服务业设施用地附属绿地(MG)4类(表1)。

2.2 绿地享用时空格局分析

将时空路径数据集与绿地斑块进行叠合，获取新、旧城区绿地使用者的潜在可用绿地区位、类型、享用时段，并结合人群SES调查数据对绿地享用的空间辐射格局、享用强度时空间分异和人群享用时间预算进行分析。

2.3 绿地享用时空间公平性分析

通过比对新、旧城区中潜在可用绿地和绿地时空享用量在不同场景下的差异，分析绿地享用的时空间公平性。其中，前者包括对不同出行链的潜在绿地分布区位、绿地类型及典型人群特征进行统计和交叉比对，用以分析对不同享用场景下的纵向公平性，后者则构建新、旧城区人群的绿地时空享用量计量模型，对新、旧城区的人群绿地享用效用进行整体评价，分析横向公平性，具体计算公式如下：

式中，s为某栅格空间单元内人群的绿地时空享用量累计值，ti为第i个人享用停留时间长度(分钟)，si为第i个人绿地满意度指数，ci为第i个人所享用绿地质量系数③，ki为绿地服务效用衰减系数④(根据参考文献[28]选取指数衰减曲线计算)，di为第i个人与享用绿地的空间距离，n是位于该单位空间中的绿地享用人数,A为某片区内人群的绿地时空享用量累计值，m为该片区内栅格数。

3 分析过程及结果

3.1 新、旧城区绿地享用时空格局

3.1.1 绿地享用空间辐射格局

根据绿地使用者时空路径与绿地分布耦合统计显示，旧城研究区内使用者居住地与其所享用绿地的距离大致符合“等级-服务半径”格局，享用综合公园、社区公园、居住用地附属绿地和商业服务业设施用地附属绿地的个体移动距离均值分别为1 144、478、187和356m，且绿地层级越低，移动距离趋势波动越小；而在新城研究区中，人群生活方式和职住分离拉长了绿地享用空间跨度，享用同样类型绿地的个体移动距离平均值则分别为1 347、497、124和5 097m，一部分人群对商业服务业设施附属绿地(MG)的享用呈现“反等级-服务半径”格局，等级越低的绿地，其与使用者居住地的距离反而越长(图2)。新城区部分低等级绿地存在长距离辐射能力，一方面说明新区绿地服务人群需求更加多元，另一方面，也揭示出部分人群更多地选择工作地而非居住地的绿地进行使用的现象，有必要进一步剖析此类低等级绿地辐射范围增加的原因。

3.1.2 绿地享用强度时空间分异

选取5个时间分段点，采用人群核密度对不同时段绿地享用强度进行表征，并结合SES数据分析其时空间分异。可视化结果显示，新、旧城区的绿地享用强度在享用时段和享用绿地类型上均呈现一定差异(图3、4)。在享用时段方面，旧城区绿地在早上8：00和晚间21：00为享用高峰，在午间13：00享用强度最弱，而新城区午间享用强度则远高于旧城区同时段，而早上8：00的利用强度不及旧城区；在享用绿地类型方面，旧城区在早上8：00和晚间21：00享用强度较高类型以综合公园和社区公园为主，而新城区同时段公园绿地享用强度相对较低，社区公园和居住用地附属绿地享用强度则大幅提高，这种差异一部分是由新旧城区不同居住小区建设模式所致——新城住区多采用高层封闭小区模式，内部绿地品质较高，呈现一定程度高品质绿地“私有化”；而老旧住区多采用院落式多层住宅，小区院落内绿地品质相对于综合公园和社区公园绿地较差，因此旧城区人群更偏好综合公园。值得关注的是，新区内商务办公楼间的享用强度较高，为大量工作人群午休时段(11：30—13：00)提供接触绿地的机会，并拓展出一些交往、休闲和临时餐饮等绿地多样性活动。

表1 受访者信息及绿地分类统计

图2 新、旧城区绿地享用时空路径及空间距离趋势图

3.1.3 人群绿地享用时间预算差异

按照时空路径中活动的固定性强弱，可将出行活动分为工作、上学等A类固定性活动，买菜、接送小孩等B类维持性活动和社交、散步等C类休闲性活动[29]。活动的时空固定性越强，在时间和空间维度上对绿地游憩活动的时间挤占约明显。将时空路径与绿地分布进行叠合，并结合SES数据对绿地享用人群的时空路径进行分类，可提取C、AC、BC、ABC 4类典型绿地享用出行链组合模式(图5)。

结果显示，旧城区绿地的享用时段主要集中于晚饭后19：30—21：00(占总人数比例65.2%)和早上6：30—8：00(占总人数比例17.3%)2个时段，且91.4%的人都是以家为出发点对绿地进行访问，属于C类单目的绿地享用出行；而新城区这2个时段的人数比例分别下降至43.2%和14.9%，但午间12：00—13：30和下午17：30—18：30的人数大幅上升至17.6%和19.2%，且增加人群的绿地享用出行模式多为AC组合，即以商业办公用地为中继出发点的绿地享用模式。可以看出，相较于旧城区而言，新城区部分绿地服务半径可超越传统规范标准中给定的服务半径，可能原因是工作、上学、接送小孩等固定性活动影响了人群潜在可用绿地区位。

3.2 绿地享用的时空间公平性分析

3.2.1 不同时空路径下潜在可用绿地分析

将所分类提取的时空路径与绿地斑块进行叠合缓冲分析，采用核密度工具获取新、旧城区中不同绿地享用出行模式下的潜在可用绿地分布核密度热力图，并提取对应的绿地享用典型人群画像(表2)。从表2热力图可以看出，新、旧城区中潜在绿地分布面积均符合C＞BC＞AC＞ABC的排序，但享用人群构成和潜在可用绿地分布区位存在一定差异。从绿地享用人群构成上看，潜在可用绿地分布面积越小，人群构成越发呈现出绿地享用的“时间紧缺”特征，C类和BC类出行链下人群主要为退休人群、老年人、全职父母(女性占比94.2%)等，可灵活安排的时间预算较多，而在AC和ABC类出行链下，由于上班、上学等固定性活动占据了大部分时间预算，因此可用于绿地活动的时间预算较少，人群主要为中小学生、跨区通勤上班族等，同时还可能包括接送小孩上学的上班人群。

图3 旧城区绿地享用强度时空间分异

图4 新城区绿地享用强度时空间分异

图5 日常活动制约下的绿地享用出行模式

从潜在可用绿地分布区位上看，旧城区中C类和BC类出行链下的潜在绿地多集中于浣花溪公园、百花潭公园、文化公园等综合公园和部分社区公园绿地，AC和ABC类出行链下潜在可用绿地主要为邻近中小学的社区绿地；而在新城区中，C类和BC类出行链中居住用地附属绿地分布较多，反映出新城区住区内部绿地品质的提升，使得小区内部绿地享用就可以满足此类出行模式的居民绿地享用需求，另一处与旧城区的区别主要体现在AC类出行链下，新城区中潜在可用绿地多邻近于商务办公等地段，而旧城区中主要为社区公园绿地，结合人口画像可推断这种格局的形成主要是由于新城区中跨区通勤工作人群(如电子信息行业、高端金融服务业等)对工作地周边绿地活动的频繁需求，而旧城区则主要为中小学生放学后对绿地活动的享用。总体上看，潜在可用绿地的分布随绿地享用出行模式变化而呈现不同空间分布格局，与人口画像相结合可进一步辨识不同时间预算人群的绿地享用类型、区位和时段偏好，为绿地空间配置优化提供一定参考。

3.2.2 新、旧城区绿地时空享用量差异分析

在ArcGIS中将新、旧城区分为若干栅格空间单元，计算栅格空间单元内人群时空享用量并利用空间地理统计工具生成多维趋势分析图，并与用地布局进行对照，以分析绿地享用量的空间变化(图6、7)。输出结果显示，旧城区绿地享用量呈现随绿地可达距离的增加而不断衰减特征，邻近绿地的居住区栅格单元内人群获得的时空享用量最多，而在新城区中，邻近绿地的商业、商务用地栅格单元内人群的时空享用量较多，反映出新城区中“非邻家型”绿地享用需求高于旧城区；在人群结构方面，旧城区绿地享用量较高的栅格平均年龄为54.9岁，而新城区则为42.4岁，年轻人群对新城区绿地享用量贡献程度高于旧城区；进一步比对新、旧城区整体时空享用量累计值An和A0，旧城区与新城区的比值为1:1.072，可以看出，新城区在相对较低绿地率条件下生成了更高的人群绿地享用效应，结合绿地享用的时空分异可推测是由于跨区通勤工作人群的享用量贡献度较高，工作地周边的绿地供给补偿了时间短缺人群的绿地享用机会。因此，在潜在活动路径范围内增加绿地供给是缓解时间制约导致的绿地非公平享用的有效途径。

3.3 基于时空路径的潜在可用绿地增配优化策略

为增加人群绿地享用行为与绿地空间分布的耦合程度，以下策略可考虑在今后案例片区绿地优化过程中纳入考虑：1)新、旧城区中均应适当增配青少年人群上下学路径周边的儿童友好型绿地，并增加可供接送人群的休憩设施和空间，以提升青少年开展课后户外活动品质，并方便接送人群看护；2)可进一步增配新城区中商业商务地段的绿地，并置入促进交往、休憩的设施及景观小品，为工作人群提供间隙放松的良好户外绿色空间。

4 结论及讨论

本研究以成都市新旧、城区为例，从时空制约角度辨识不同时空弹性人群的绿地享用时空分异格局，并通过构建绿地时空享用量模型对新、旧城区的绿地享用公平性展开分析。研究发现新、旧城区的绿地享用时空间格局在辐射范围、享用强度时空间和人群绿地享用时间预算方面存在一定差异，而时空制约是造成绿地享用时空分异的重要原因。相较于已有绿地公平性研究中多采用空间距离可达性衡量个体对绿地享用的机会，本文揭示了个体活动安排可能会挤压绿地享用机会，随个体时间预算不断被固定性活动所挤占，长距离通勤加班族、担负接送小孩上学的上班族等时间短缺型群体的绿地享用机会被深度制约，日益成为潜在的绿地享用弱势群体，符合柴彦威等学者“时间制约可能导致的社会排斥”的论断。随着国家二胎化普及、超时加班等社会现象的出现，今后会日益出现各类公共服务与人群生活安排的时空冲突和矛盾，例如目前正在推广的垃圾分类与定时投放政策就被部分早出晚归人群抱怨为“连垃圾都没法扔”。虽然作为全天开放公共空间的绿地不存在门禁时限，但仍有必要改善由时间制约带来的部分人群绿地享用机会被挤压的现象。

图6 旧城区绿地享时空享用量用多维分析图

图7 新城区绿地享时空享用量用多维分析图

正如Neutens等学者指出，“时间破碎化和短缺背景下如何协调公共服务与居民时空行为将成为空间行为研究的重要方向”[30]，本文以城市绿地为例尝试对此展开分析，提出一种顾及人群时空路径的绿地享用时空格局和公平性分析框架，对于缓解绿地享用时空错配、引导人群错峰游憩、提升绿地的时空包容性等方面具有一定指导作用。目前，时空间制约下对绿地服务绩效及公平性研究尚处于早期探索阶段，本研究仅对成都市小范围选区展开讨论，仍存在些许不足之处和改进之处，需在后续研究中不断深化，具体方面有以下几点：1)关于采取活动日志问卷获取绿地享用者时空路径数据，样本数量少于目前较前沿的手机信令大数据，但相比手机信令数据可获得与个体时空路径精准对应的绿地享用人群社会经济属性数据和绿地享用偏好等数据，因此更适用于针对不同享用格局的人群特征辨识分析；2)研究范围仅作了2个片区对比是便于对典型地区进行分析，后续需进一步研究如何精简时空享用量模型参数，以适用于开展城市多片区和整个城区享用公平性分析；3)研究对于各种因素的相互作用关系以及不同因素对享用公平的贡献程度尚未深入探究，可在今后研究中进一步深入，并构建多个绿地享用公平配置模型以更好地服务于城市生态文明建设和公园城市建设。

表2 不同出行模式下潜在可用绿地分布密度热力图及典型人群画像

注：文中图片均由作者绘制。

注释：

① 在调研阶段按照1 000m尺度将研究区划分为若干调研分区，每个调研分区内选取入住率较高小区、学校、商业办公地段等典型区域发放活动日志调查问卷，获取受访者绿地享用的时段、地点、活动类型和受访者基本信息等基础数据。

② Open Street Map(OSM)是由Open Street Map基金会(OSMF)运营的开源线上地图(https://www.openstreetmap.org/#map=4/36.96/104.17)，可提供不超过5 000m×5 000m的矩形空间数据下载。本文将研究区空间数据经“OpenStreetMaptool”工具导入ArcGIS平台，获取研究区内用地斑块，并按照新版《城市绿地分类标准》(CJJ/T 85—2017)对绿地斑块进行分类。

③ 为简化计算，本文中个人所享用的绿地质量系数ci由绿地等级权重和归一化处理的绿地面积相乘所得，其中，绿地权重权按照以下权重赋值进行计算：综合公园(G11)：5，社区公园(G12)：4，游园(G14)：3，居住用地附属绿地(RG)：2，商业服务业设施用地附属绿地(MG)：1。

④ 目前，公共设施服务效用的距离衰减主要包括指数衰减、单峰衰减、双峰衰减、高原模式衰减等类型，其中指数衰减在绿地服务满意度、绿地选址等方面运用较为成熟，其他类型的适用类型存在一定限制(如双峰衰减适用于郊区旅游人群[26]，单峰衰减适用于郊区医疗设施利用[27])，因此本文选取该类型衰减系数计算人群绿地时空享用量。