小城镇公园绿地体系防灾避险适宜性指标体系构建与应用
2020-11-28徐畅费文君
徐畅 费文君
摘要:与城市公园绿地体系防灾避险规划相比,小城镇因在规模、选址、人口、经济和产业等方面的特殊性,其公园绿地体系防灾避险规划不能简单复制城市的经验,因此构建一套与小城镇公园绿地体系防灾避险规划相协调的适宜性指标体系是本次研究的重点。本文结合小城镇发展特点,构建小城镇公园绿地体系防灾避险适宜性指标体系,利用ArcGIS构建数据分析库,对河北省唐山市迁西县公园绿地体系防灾避险适宜性进行评价。结果表明,迁西县中心城区公园绿地体系规划有待进一步改善,公园绿地在数量上虽已达标,但未充分考虑与小城镇社会环境和灾害环境的空间关系。该评价结果不仅为小城镇公园绿地体系防灾避险规划对策的制定提供定量依据和方法支持,同时对小城镇灾害管控能力的提高也具有重要意义。
关键词:小城镇;公园绿地体系;防灾避险;指标体系;迁西县
doi:10.3969/j.issn.1009-1483.2020.09.014 中图分类号:TU984.11+6/TU985.12+1
文章编号:1009-1483(2020)09-0101-09 文献标识码:A
Construction and Application of Evaluation Index System for Disaster Prevention and Reduction Suitability of Park Green Space System in Small Towns
XU Chang, FEI Wenjun
[Abstract] Compared with the disaster prevention and reduction planning of park green space system in city, the planning of small towns park green space system cannot simply replicate the experience of city, because of its particularity in the aspects of scale, site selection, population, economy and industry. Therefore, the key point of this study is to build a set of suitability evaluation index system that is coordinated with the disaster prevention and reduction planning of park green space system in small towns. Based on the development characteristics of small towns, this paper constructs the evaluation index system of the suitability of park green space system for disaster prevention and reduction in small towns, and uses ArcGIS to build an analysis database to evaluate the suitability of disaster prevention and reduction of park green space system in Qianxi county. The results show that the planning of park green space system in Qianxi county needs to be further improved. Although the number of park green spaces has reached the standard, the spatial relationship between park green spaces and social environment and disaster environment in small towns has not been fully considered. The evaluation results not only provide basis for disaster prevention and reduction planning of park green space system in small towns, but also have important significance for the improvement of disaster control ability in small towns.
[Keywords] small town; park green space system; disaster prevention and reduction; evaluation index system; Qianxi County
引言
小城鎮是区别于大、中城市和农村的,由3万左右从事非农业生产活动的人口所聚居的社区,是农村政治、经济、文化的中心[1],具有吸引人口、产业等要素向城镇集聚,减小城乡差距、加快社会发展的作用[2]。但是,由于小城镇选址与布局缺乏科学性、经济发展相对落后等特性,使得其防灾避险建设无法适应快速增长的人口数量及日益复杂的基础设施,故小城镇更易受灾且灾害造成损失更大[3-4]。公园绿地是重要的防灾空间,且与居民生活结合紧密,小城镇中的公园绿地防灾避险规划按照“中期避险绿地—短期避险绿地—紧急避险绿地”三级配置,能够贯穿整个灾害时序满足公众避难需求(见图1)。如何保证公园绿地体系防灾避险功能的发挥是一个亟待解决的问题。
公园绿地体系防灾避险适宜性是指各级公园绿地能否在灾前预防、灾时避难疏散、灾后救援及城市重建过程中发挥功能及作用的大小,对其进行评价是公园绿地体系相关规划的第一个环节,也是进一步救灾、恢复重建和减灾措施实施的重要支撑,而合理的指标体系是进行科学评价的基础。目前,我国公园绿地体系防灾避险适宜性指标体系的构建较为完善,但主要针对大城市,在受灾更为严重,防灾、避灾、救灾能力更为薄弱的小城镇中还未得到应有的重视。而小城镇在规模[5]、选址与布局、人口状况、经济水平、产业结构等方面与大城市的差异性,决定了使用大城市的评价经验很难兼顾小城镇自身的特殊性,在评价的着眼点和程度上容易出现偏差[6],故有必要制定一套适用于小城镇的科学合理、通用可行的公园绿地体系防灾避险适宜性指标体系。
小城镇公园绿地体系防灾避险功能评价牵涉多方面因子,但是对于一个经济相对落后的小城镇来说,如何经济有效地获取评价的基础数据是目前面临的问题。针对以上问题,本文提出利用ArcGIS对小城镇人口、交通、公共服务设施等数量与分布情况进行分析,并以河北省唐山市迁西县为例,对其公园绿地体系进行防灾避险适宜性评价,验证该方法的有效性。
1 小城镇公园绿地体系防灾避险适宜性指标体系构建
我国现有的城镇人口数量呈逐渐增长的趋势,但总体规模较小、分布较散。小城镇经济能力有限,这必然造成公共服务设施建设的落后[7],医疗卫生设施、消防设施、治安设施等数量较少,设施条件较差[8]。由于城镇大多分布在大城市周边经济条件较好之处,故以主城区所属工业为主发展其工业[9]。小城镇对外交通少,与外部环境疏远,空间较为闭塞,城区内道路主要由干支两个等级组成,各自的规模比例失调[10],道路骨架仅成雏形。因选址的自发性,小城镇常常位于山脚或临湖、江、海而建,受其地理位置的影响易遭受崩塌、滑坡、泥石流、暴雨洪涝、台风海啸等灾害的侵袭。
指标体系的构建应基于以上影响因子,结合小城镇发展特征及面临的问题展开(见图2)。灾害造成损失的程度与两方面有关:一方面与灾害源有关,即灾害环境,不同地区的灾害源各不相同,包括气候条件、地质情况等;另一方面与城市的承灾体有关,即社会环境,其应灾能力越强,造成的损失则越低[11]。公园绿地作为重要的承灾体,与小城镇社会环境和灾害环境具有显著的相关性,反映了社会、灾害环境与公园绿地之间的相互影响[12]。
1.1 指标层次结构
本文依据综合性与系统性、典型性与科学性、可操作性与可量化性等原则,构建小城镇公园绿地体系防灾避险适宜性指标体系,既要包含可以评价公园绿地建设的指标,也要涵盖可以评价公园绿地与外部环境关系的指标,同时注重国家、政府或科研机构已经制定的法律、法规和规范所限定的内容。参考《防灾避难场所设计规范》(GB 51143-2015)、《城市绿地防灾避险设计导则》,在大城市公园绿地体系防灾避险适宜性评价的基础上,结合小城镇自身建设与发展的特点完善指标,以及小城镇的特殊性对适宜性分析的内容进行更加明确深入地研究和制定(见表1)。
本文构建的小城镇公园绿地体系防灾避险适宜性指标体系有别于大城市,具体特点包括:
(1)从小城镇自身环境和公园绿地体系建设质量出发,共设立三级指标,将评价因子数量增加到16个,更全面、科学地评价小城镇公园绿地体系防灾避险适宜性。
(2)将小城镇公园绿地与灾害环境的隔离性作为小城镇公园绿地体系防灾避险规划的重要因子之一,并从自然灾害和工业灾害两方面展开讨论。
(3)评价体系立足于小城镇的自身特征,对影响小城镇公园绿地体系防灾避险适宜性的因子进行科学考量,内容全面,层次清晰。
(4)每个因子的量化都较容易,且指标体系层次清晰,故构建的小城镇公园绿地体系防灾避险适宜性指标体系具有通用性。
1.2 指標体系组成分析
1.2.1公园绿地体系建设质量
公园绿地是一类特殊的承灾体,对灾害的影响及蔓延具有一定的抵御能力,故小城镇公园绿地体系的建设质量对灾害造成的损失程度具有一定的影响。公园绿地总量即为符合防灾避险功能要求的公园数量,筛选、统计符合防灾避险要求的公园绿地面积及个数;公园绿地布局包括公园绿地多样性和均衡性两项指标,公园绿地的类型完整度影响灾时人流由紧急防灾避险绿地到固定及中心防灾避险绿地的转换效率,而各类公园绿地的空间分布均衡性影响受灾群众的疏散效率,故可通过对各类公园绿地的分布度及连接度进行可视化分析,判断其布局结构的安全性。
1.2.2公园绿地与灾害环境、社会环境的关系
由于灾害的连锁效应,在进行防灾避险规划时,有必要对灾害环境进行分析,对小城镇基础设施、建筑等的安全性进行考察,对可能出现的灾害类型及潜在的灾害损失程度进行预估[13];小城镇社会环境很大程度上决定了避难场所的规模和分布,公众的避灾需求、公共服务设施的数量与分布等将影响灾时避难的效率和灾后重建的效果[14],在一定程度上影响公园绿地防灾避险功能的发挥。
1.3 指标体系权重确定
1.3.1 建立判断矩阵
根据构建的指标体系设计问卷,建立判断矩阵,并向专家征求意见,根据结果确定指标权重。首轮回收问卷40份,计算各指标所得分值的算术平均值及其变异系数,前者值越高说明指标越重要,后者值越小说明指标越重要。根据所得结果调整指标体系,并进一步征求专家意见进而确立权重。
专家组成包括参与迁西县实地考察的专家10位、高校风景园林专业教师15位、高校风景园林专业学者8位、院所防灾避险研究人员8位。受访专家来自南京、大连、唐山、上海等多个城市。
1.3.2 确定指标权重
综合利用层次分析法和主成分分析法确定指标权重,前者将所得专家问卷结果输入yaahp 0.5.3软件中得到结果,后者以问卷结果为样本值,在SPSS 19.0软件中以第一主成分值为样本的权重系数求得指标权重,然后将二者均值作为最终权重。
由表1可知,公园绿地与社会环境的关联性指标权重(0.3525)最大,是公园绿地体系防灾避险功能有效发挥的关键因素,公园绿地只有与社会环境有效连接,才能在避难、疏散与救援的整体过程中发挥防灾避险功能,而与人口分布情况的有机结合、统筹兼顾是规划的重点。公园绿地与灾害环境的隔离性(0.3388)次重要,其中公园绿地与自然灾害的隔离性所占权重较大,因其造成的灾害难以预测,且危害性大,故在公园绿地体系防灾避险规划时应予以重视。
2小城镇公园绿地体系防灾避险适宜性指标体系的应用
2.1研究区概况
迁西县是河北省唐山市唯一一个纯山区县,华北平原地震带贯穿于其中,历年来有多次地震发生在该地震带上,故迁西县有发生破坏性地震的可能性。此外,迁西县受制于地形复杂、生态脆弱的地理环境,极有可能发生泥石流、山体滑坡、崩塌等地质灾害[15]。目前,迁西县土地开发控制不利,建筑物密度逐渐增大,人口数量剧增,据统计,截至2018年迁西县建成区面积约为15.5km2,人口约39万。
通过对迁西县灾害、社会环境两方面的梳理发现,迁西县建设的背景和历程是中国小城镇建设发展的典型。本研究选取迁西县中心城区为研究区域,以公园绿地中的自然、人工环境安全性为标准,筛选出具有防灾避险功能的公园绿地,运用ArcGIS对其进行空间分析,以期对迁西县公园绿地体系防灾避险规划设计和小城镇防灾体系建设提供借鉴[16]。
2.2数据收集与处理
结合构建的指标体系,对研究区内公园绿地进行数据采集,并构建GIS分析库。对于主观性较强的评价指标,对照各城市的具体实际情况进行评判打分。再者,对各项量级不同、单位不同的指标进行归一化处理,将得到[0-1]之间的最终量化得分。
在完成各指标最终量化得分后,依据其权重关系,将权重系数与量化得分进行整合,从而得到最后防灾避险适宜性得分Q,具体计算公式如下:
其中,i表示指标,Wi表示指标权重,Si表示指标量化得分。
2.3 公园绿地体系防灾避险适宜性评价结果分析
2.3.1 公园绿地体系建设质量
根据《城市绿地防灾避险设计导则》、最新绿地分类标准和实践经验,将迁西县具有防灾避险功能的26处公园绿地分为四类,包括综合公园、专类公园、游园和社区公园(见表2)。
研究区内专类园数量最少,社区公园数量最多且集中分布于中部地区;3座综合公园位于研究区东部,数量少且分布不均,无法顾及全区灾时需求;游园数量最多,主要呈带状形式。社区公园面積小、数量多,集中于研究区中心地带(见图3、图4)。通过观察公园绿地服务半径发现[17],中部和西北部地带出现服务盲区[18],部分区域出现服务范围的重叠,虽然在一定程度上增加了公园绿地之间的相互增援性,但因重叠率过高,这在一定程度上反映了中心区域公园绿地空间布局的冗余性[19]。总体而言,研究区内公园绿地分布不均、覆盖度不足,无法高效发挥公园绿地体系的防灾避险功能[20]。
2.3.2 公园绿地与社会环境的关联性
研究区中的人口主要分布于栗乡街道,公共服务设施整体分布不均,在东部和北部形成2处集中区,边缘区域覆盖度不足;研究区内路网密度值整体偏低,且道路系统结构不完善,次干路不足,支路组织混乱,无法构成体系,公园可达性偏低(见图5— 8,表3)。综合来看,研究区东北部公共设施较完备且空间连接度较高,滦河以北部分区域具有完备的公共设施服务,但城市避难场所建设、救灾物资储备尚未落实;研究区西北部缺乏公共设施,紧急救援设施、设备缺乏,且公共设施距离栗香植物园及南山公园较远,公共设施分布稀疏,无法满足灾时的避难需求[21]。
2.3.3 公园绿地与灾害环境的隔离性
小城镇灾害环境受自然、工业因素影响最大。研究区三面环山,内部地形平坦,北部是滦河流经区域,水体主要分布于其中,与地质灾害区叠加的范围较大,地震带、山地区及水体区交界处为次生灾害易发区域,对城镇居民构成的危害程度较大[22]。工业灾害源如易燃易爆工厂、供气厂、储气站等重大爆炸或火灾危险源较为集中的分布于研究区中部,容易相互影响,引发二次灾害的可能性较大,对周边公园绿地的分布具有一定影响(见图9—12)。
2.3.4迁西县公园绿地体系防灾避险适宜性评价结果分析
依据以上分析,对防灾避险指标进行量化赋分,并将各评价指标划分为很好、较好、一般、较差、很差5个等级,等级越高分值越高,各等级赋予9、7、5、3、1五个分值(见表4)。
依据各指标权重和赋分,经计算获得研究区内各级指标的综合得分,并依此对迁西县公园绿地体系防灾避险适宜性进行评价,适宜性总得分为Q=5.1362。其中公园绿地体系建设质量指标得分最高(1.8565),说明迁西县中心城区规划建设的公园绿地在数量及水平上质量较高,但未充分考虑小城镇灾害环境和社会环境的影响,导致公园绿地的防灾避险功能无法充分发挥。公园绿地与社会环境的关联性指标得分最低(1.5847),主要由于研究区内设施建设水平较低,设施分布与公园绿地的布局联系较弱。公园绿地与灾害环境的隔离性指标得分居中(1.6950),随着迁西工业的快速发展,工厂的数量不断增加,公园绿地布局应充分考虑工业灾害源分布,确保其灾时功能有效发挥。
根据以上评价结果,发现迁西县中心城区公园绿地规划还有待进一步改善。公园绿地在布局上需结合小城镇的社会环境和灾害环境,加强与人口状况、公共设施及道路交通系统的联系性,与自然灾害源、工业灾害源及二次灾害的隔离性;公共设施建设应坚持有层次、分重点的原则,在人口密集、灾害频发区域,应配备完善的公共设施,注重公共设施的平灾结合;加强各级道路建设,依据公园绿地分布情况增加支路,完善道路交通网络[23],从而提高公园绿地可达性和空间辐射能力[24];为了遏制灾害,在灾害源周边设置一定防护绿带,尤其是工业灾害源附近,一定范围的防护绿带可降低二次灾害的发生率。
3结论与讨论
本文依据小城镇社会环境和灾害环境的特点构建公园绿地体系防灾避险适宜性指标体系,共分为3个层次、16项指标。其中,公园绿地与灾害环境的隔离性,尤其是自然灾害隔离性对公园绿地体系防灾避险功能的发挥具有较大的影响,所占权重较大;另外,小城镇公共设施及道路交通建设情况对公园绿地体系防灾避险功能的影响相对较小,这些与大城市的评价经验完全相反。因此,构建该指标体系对小城镇公园绿地体系防灾避险功能的科学评价具有重要的意义。通过GIS空间分析技术对其进行合理定性、定位、定量研究,注重其环境条件和灾害条件的考量,使得公园绿地体系充分发挥灾前防御减灾、灾时避难救灾、灾后复兴重建的功能[25],不仅有助于优化小城镇公园绿地体系建设,还能进一步提高小城镇灾害防控能力。在以后的研究中,有必要对人口动态分布进行分析,并不断优化指标体系,本文对此进行探讨和尝试,但还需不断完善。
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