基于GIS 的城市绿地空间可达性评价——以呼和浩特市中心城区为例

曹勇

（内蒙古师范大学地理科学学院，内蒙古 呼和浩特010022）

1 概述

城市绿地系统是城市生态系统中不可缺少的一部分，具有重要的生态服务功能，也是城市建设的主要内容。尤其是城市绿地中的公园绿地，其布局，面积及设计等直接关系到居民日常游憩活动的开展[1]。现有的对城市绿地的研究多集中在对其的景观格局研究[2]、规划设计[3]、生态效益[4]和美学价值研究[5]等方面。随着城市的蓬勃发展，城市居民的生活水平不断提高,城市绿地的休闲游憩功能受到越来越多的关注，而且关注的问题不仅仅局限于其数量和质量，往往更加关注能否方便（特别是步行就近到达）和平等地享受城市绿地服务[6]。城市绿地作为公共资源，其在提高人民福祉，增强居民幸福感方面发挥重要作用。因此，可达性被认为是影响城市使用的重要因素之一[7]，在很大程度上会影响居民的生活质量和城市的可持续发展建设。可达性的提出，丰富了对城市城市绿地的研究角度。

Hansn 于1959 年首次提出了可达性的概念，将其定义为交通网络中各节点相互作用的机会大小[8]。目前，可达性评价方法已受到国内外广泛关注，方法体系非常丰富，并被广泛应用于城市绿地等城市公共服务设施分布合理性和服务公平性的研究中[9]。但是，鲜有学者关注基于多种交通方式的绿地可达性研究，值得深入讨论。

目前，关于绿地可达性研究的方法主要有缓冲区分析法、最小邻近距离分析法、行进成本法、网络分析方法等。其中，网络分析法（Network Analyst）以实际道路网络为基础，对各等级的道路根据多种交通模式赋予不同的交通能力，优势在于能够更接近真实地反映城市绿地的可达性[10]，分析结果也更加精确[11]。本文以呼和浩特市城市绿地为例，运用ArcGIS10.6 平台的网络分析模块，基于3 种交通方式，探讨城市绿地的可达性水平，以期为城市绿地的布局优化提供参考。

2 研究对象与数据来源

2.1 研究区概况

本文以呼和浩特市中心城区为研究范围进行城市绿地的可达性分析。由于呼和浩特中心城区南部人口分布较为稀疏，为方便数据收集，本文将中心城区限定为：西起西二环快速路，东至科尔沁快速路，北至北二环快速路，南抵大黑河区域，面积约为219km2，具体范围如图1 所示。

图1 研究区位置图

2.2 研究对象

《城市规划基本术语标准》规定：城市绿地是指城市中专门用以改善生态、保护环境、为居民提供游憩场所和美化景观的绿化用地。在现行的国家标准——《城市绿地分类标准（CJJ/T 85-2017）》中，将城市绿地分为公园绿地、防护绿地、附属绿地和区域绿地四类。本文的城市绿地指的是强调游憩功能，具有一定规模和服务能力的公园绿地。由于街头绿地等低等级的公园绿地不具备完善的服务设施，不能很好的满足城市居民的游憩需要。因此，本文以面积大于2hm2的公园绿地为研究对象。

2.3 数据来源

本文以2020 年精度为0.9m 分辨率的高德影像数据为主要参考，利用ArcGIS10.6 平台提取呼和浩特市中心城区的公园绿地和城市路网数据，构建矢量空间数据库，结合实地勘探，对数据进行修正。具体结果如图2 所示。

3 研究方法

图2 道路网络和公园绿地分布图

网络分析法的处理需要一个基本的网络，主要包括中心、连接、节点和阻力。要进行网络分析，首先应将获得的基础数据矢量化，构建网络数据集。本文将用点要素表达公园绿地；线要素表达道路，作为连接公园绿地和服务人群的通道。具体处理过程如下：

借助ARCGIS 10.6 平台，首先将公园绿地转为点状数据文件；接着建立文件地理数据库并新建要素数据集，建立网络数据集，将公园绿地选为设施点，在图层属性的“分析设置”栏中设定阻抗因素及中断点，最后产生基于网络分析的服务区。

本文用距离表征网络分析的阻力因素，距离由城市居民的出行时间和行进速度共同决定。相关研究表明，城市居民对出行时间最大的心理承受范围在30 min 以内。因此，本文将居民的出行时间划分为3 个等级，即：＜5 min,5-15min,15-30min。行进速度和出行方式有关，居民的出行依靠步行，骑行和机动车三种方式。根据《根据中华人民共和国公路工程技术标准（JTGB-2003）》的规定，确定行进速度，进而计算出不同出行方式的最大出行距离，结果如表1 所示。

表1 不同出行方式下的最大可达距离

4 呼和浩特市中心城区公园绿地可达性分析

呼和浩特市中心城区的公园绿地可达性均呈现由南向北，由中心向四周逐渐减弱的趋势。不同出行方式的可达性结果如图3 所示。

本文以5 分钟可达，15 分钟可达和30 分钟可达的时间标准，将可达性划分为很好、一般和较差三个等级。经过计算不同时间下，不同出行方式的公园绿地可达区域占研究区面积的比重，有如下结论：以步行为出行方式，公园绿地可达性很好的区域只有11.45%; 而以骑行为出行方式，这一比例也只是上升到13.25%;即使驾驶机动车出行，公园绿地5 分钟内可达的区域也只有15.78%。不同出行方式的公园绿地可达区域比例如表2 所示。整体来看，呼和浩特市中心城区的公园绿地可达性较差，服务效果不甚理想，仍有50%左右的区域公园绿地不可达，现有的公园绿地水平仍不能完全满足城市居民的需求。从各辖区的对比上看，具体到各个辖区的可达性水平也有较大差异。

图3 不同出行方式的可达性

表2 不同出行方式在不同可达时间范围的可达区域面积比较

四个辖区中，无论以何种方式出行，新城区的公园绿地可达面积均高于其他三个辖区。这是因为新城区内拥有的公园绿地数量和面积均位于四个辖区之首。具体来看，以步行出行，五分钟内可达区域面积比最大的是新城区，可达面积比为23.31%；可达面积比最小的是回民区，可达面积比为4.75%。各辖区在5-15 分钟内步行的可达面积比均无明显增加，可达性最好的新城区仅有23.31%，最差的回民区仅为9.23%。这也意味着至少有二分之一的区域居民无法在15 分钟内到达公园绿地。而在15-30 分钟的可达时间范围内，也仅有新城区的可达面积比例超过50%，此时可达性最差的为玉泉区，可达面积比例为20.99%。经计算，任何可达时间等级下，玉泉区的步行可达面积比例均低于四个辖区的平均值。

以骑行和机动车为出行方式，各辖区在不同的可达时间等级下，与步行的可达情况相似，只是各个可达时间等级下，可达面积比例有所增加。新城区的可达性仍在四个辖区内占据领先位置。而玉泉区则发生了变化，在3 个可达时间范围里均为可达面积比最低的辖区。

5 总结和讨论

本文基于ARCGIS10.6 平台，采用网络分析的方法，以步行，骑行和机动车3 种出行方式的角度评价了呼和浩特市中心城区公园绿地的可达性。评价结果显示，呼和浩特市中心城区的公园绿地可达性均呈现由南向北，由中心向边缘逐渐减弱的趋势。

网络分析法的结果表明：三种出行方式下，5 分钟以内的可达面积比均处于较低水平，整体上看，呼和浩特市公园绿地的服务效果差强人意；从四个辖区来看，只有新城区的可达性相对较好，但是也只在15-30 分钟的可达范围，三种出行方式的可达性才勉强达到50%。而回民区则只有在15-30 钟的步行可达面积比超过了四个辖区的平均水平。玉泉区的公园绿地可达性则始终低于四个辖区的平均水平。

出行速度的提高，虽使得可达面积比例增加，但幅度不明显。这是因为呼和浩特市中心城区内的公园绿地布局不均衡，公园绿地主要集中在中部和东北部地区，而南部的玉泉区的面积较大，却拥有最少的公园数量和面积。这也造成了新城区的可达水平相对较好而玉泉区的可达水平十分落后的局面。因此，在提高呼和浩特市整体公园绿地的服务水平之余，还应重点建设玉泉区的公园服务水平。