城市绿地对居民身心健康福祉满意度影响研究

俞佳俐

李 健*

盛 莹

刘 斌

杭州市是浙江省的省会城市，其主城区更是浙江省的政治文化中心。据2018年杭州市统计局公布，杭州市城镇化率达到77.4%，城镇化增幅为3.57%。随着城镇化进程的加快，居民对城市绿地及其相关生态服务系统有着巨大需求。截至2016年，杭州市主城区总计市管公园43个，区管公园25个；城区绿地面积195.7km2，绿地率37.2%，绿化覆盖率40.7%，总计人口324.14万人，人均绿地面积16.5m2。杭州市政府密切关注绿地建设，努力扩大居民可利用绿色空间更是成为杭州园林绿化的工作重点。

在建筑学、城乡规划学和风景园林学领域中，城市绿地通常指：“在城市规划用地的区域内，具有改善与保持生态环境，美化市容市貌，提供休闲游憩场地，或具有卫生、安全防护等各种功能，种植有绿色植物的区域。[1]”根据研究目的，确定本文研究的绿地为：各级公园绿地、社区公园、街旁绿地、道路广场绿地等各类与城市居民日常休闲游憩需求相关的人工或近自然的开放空间系统，就近保障和服务于城市的“三生”复合需求，强调以人的需求为主导，有别于远离城市的荒野开放空间。

福祉的概念与个人的文化背景有关，本研究所提出的居民通过游玩城市绿地获得的幸福感和愉悦感可以描述为“当人们获得良好的身体和心理状态时，就会与之建立信任和合作的社会关系，以及采取实际行动以实现他们满意的生活，从而进一步获得身体及心理上的满足”。身心健康福祉的获得是提高居民幸福感及满意度的直接要素，人们在拥有一定程度的身体福祉及心理福祉的同时，就会极大地提高其幸福感满意度。

城市绿地对居民福祉所产生的积极影响得到了学术界的广泛认可[2]。居民身心健康福祉及受身心健康福祉影响而对城市绿地产生的满意度主要受绿地吸引力、动机因素、去往城市绿地的次数，以及停留时间等要素影响。现有研究文献指出，城市绿地满意度影响机制主要包括以下几个方面：与出游动机[3-4]、居住地附近绿地面积比例呈正相关[5]，与居民区到最邻近公园距离呈负相关[6]；绿地数量及质量与心理健康呈明显正相关[7]。另外，绿地本身“引力”[8]及使用频率、活动类型[9]也是影响居民福祉的重要因素。城市绿地作为城市各类用地中唯一具有土地自然属性的用地类型，对于保障市民的身心健康及构建城市生态安全格局起着重要作用[10]：合理的绿地格局可以阻滞尘埃、吸附污染物[11]、调节空气温湿度、改善小气候[12]、缓解热岛效应，以及提高空气中负氧离子含量，进而有利于人们的身心健康[13]。居民通过行走于绿地，可以锻炼身体、提高身体健康水平[14]；可以调节心率、减少心率变异性(Heart Rate Variability，HRV)系数[15]；对延长老年人寿命[16]、提升居民心理福祉具有显著的正面影响，有助于减少压力，放松紧张情绪[17]；同时可以增进家人、朋友之间的感情，增加认识新朋友的概率[18]。因此，了解城市中各类与居民游憩休闲相关的绿地属性特点和居民需求，可以进一步提高绿地利用率，增强居民身心健康福祉。

综上，城市绿地具有重要的生态价值及社会服务功能，对公共生态环境及居民身心健康福祉具有重要影响。另外，国内学者提出绿地分布应符合市民游憩需求，满足改善城市生态环境、创造城市景观特色[19]等要求。在城市绿地规划中，应加入休闲游憩因素作为“子规划”的依据之一[20]。虽然杭州市各级政府增加了对绿地空间建设的投入，但由于城市土地面积有限、主城区人口基数增幅加大等原因，城市绿地的发展受到一定程度的限制。因此，分析杭州市主城区所有绿地空间布局及其影响福祉的因素和程度，是提升城市品质、改善居民福祉的一项可行方案。本文利用GIS技术的遥感解译分析主城区内除了大型公园外所有对居民日常生活游憩存在影响的城市绿地，同时基于人口密度、交通路网网络服务范围及最短路径分析，力图实现空间现状分析的科学性，避免个人主观判断产生的误差；通过似不相关回归方法分析多组方程之间的关系，允许其变量之间产生的相互干扰，以期从居民的感知视角出发，以提高居民幸福感满意度为目标，探索城市绿地对居民身心健康福祉产生的影响。

1 材料和方法

1.1 数据收集

1.1.1 调查问卷数据

数据调查使用结构化问卷，侧重于调查绿地利用程度(游玩绿地次数、游玩时长、游玩方式等)、居民个体属性、游玩绿地的态度和福祉满意度等方面。考虑研究目的及可行性，选取杭州市主城区(上城区、下城区、拱墅区、西湖区、江干区)45个小区(根据住房和城乡建设部关于印发《商品住宅性能认定管理办法》及物业标准，将小区划分为高、中、低档3个等级，每个等级选择3个地理分布位置相距5 000m以上的居住区作为“源”数据)作为研究样本。小区分布如图1所示。为保证调查的顺利实施，对所有参与调查的人员都进行了培训并制定了详细的调查方案，对于一些无法独立完成问卷的老年人，以解释并代填的形式进行调查。调查于2019年4—6月在杭州市主城区进行，总计进行了5次不同时段的问卷发放，对于中、低档可进入式小区，选择进入小区后在小区公园、健身区等人群集中的地方进行调查；对于高档不可进入式小区，则在小区门口及周边商铺进行调查。在后续问卷交叉检查过程中，将未填写完整及选项不清的数据剔除以保证数据质量，最终回收665份有效问卷(占问卷总数的92.5%)。

图1 杭州市道路、城市绿地及小区分布

1.1.2 地理空间数据

考虑云层及可操作性，选择云量小于7%、时间为2019年4月28日的Landsat8数据源，通过大气校正、辐射定标、影像融合、几何精校正等预处理后，利用Erdas软件进行假彩色、真彩色合成，再结合行政边界进行裁剪。裁剪后的数据在Erdas软件中利用公式(band5-band4)/(band5+band4)计算出Ndvi指数，在ArcGIS中进行植被指数阈值切割，划分出植被区与非植被区，记录植被区的阈值。最后，通过人机交互判读技术，综合利用各种影像特征，提取研究区地理空间环境绿地属性信息，得出总体准确性(overall accuracy)为85.263%，Kappa系数为0.705 8，符合基本解译结果要求。同时，利用OSM网站(open street map)及QGIS软件，整理、裁剪生成研究区内道路数据。根据Google道路现状图、土地利用性质图，结合绿地解译结果图，以《城市绿地分类标准》(CJJ/T 85—2017)中规定综合公园面积大于等于10hm2，以及社区公园面积大于等于1hm2为绿地现状优化导向，剔除小于1hm2的零散绿地，最终建立完整的杭州市主城区城市绿地分布图(图1)。

在以往的研究中，居民区到城市绿地的合理步行距离为500m，合理的车行距离为1 000m[21]。根据《中华人民共和国公路工程技术标准》(JTGB 01—2014)的规定，设定非机动车速度(主要为自行车)在任何等级的道路上均为15km/h。问卷调查中，选择非机动车出行的居民中有60.5%去往绿地需要5～10min，因此增加1 500m的缓冲距离，将500、1 000、1 500m作为以居民区质心为圆心的缓冲区半径。与传统缓冲区计算方式不同，本文基于实际交通路网建立网络距离可达范围，形成以居民区为圆心，实际网络可达距离为半径的500、1 000、1 500m可达服务范围，服务范围的定义如下：给定一个中心的地理网络G=(V，E，c)，其中V表示节点的集合；E表示边的集合；c表示地理网络的一个中心。设ωc表示中心的阻力，可以是从中心出发的所有路径的总费用、总时间或总距离；l表示从中心点c到网络结点i的路径；ωci表示该路径上的累计费用；ωij表示网络边eij的费用。在不考虑需求量和供应量的情况下，中心范围服务定义是指从中心点出发，在限定条件下达到的区域，由满足下列条件的边和结点构成的集合，即：

确定中心服务范围的基本思路是从中心点出发，由近到远依次求出服务费用不超过中心阻值的路径，则组成这些路径的网络结点和边的集合就构成了该中心的服务范围。网络距离可达服务范围如图2所示。

图2 网络距离可达服务范围

常见的距离指标有欧几德(直线)距离和网络距离。欧几德距离是通过测量连接原点和目的地的直线几何线长度，不考虑道路、建筑物、河流、交通等障碍因素的空间直线距离；网络距离通过测量连接原点的最短街道网络长度和目的地获得，在测量距离的过程中会考虑自然因素的障碍及交通、人口密度的影响因素，比前者更具有科学性。求解最短路径可以视为一个线性规划问题。设G=(V，E)是一个非空的简单有限图，其中，V表示结点的集合；E表示边的集合；ωij为边(vi，vj)上的权值；s为源点；t为目标点，令：

以靠近各个居民区的最近绿地为目的地，将人口密度(以各行政区块为单位，将杭州统计年鉴中的人口数量与行政面积的比值作为统计量)作为出行阻力，计算网络距离长度。人口密度分布如图3所示，实际网络距离分布如图4所示。

图3 人口密度分布

图4 网络距离分布

1.2 研究模型

1.2.1 研究方法

通过问卷测度居民身体健康福祉、心理健康福祉及满意度评价，可以从第一视角探知居民的主观意识；利用ArcGIS进行地理空间布局现状描述，以此避免因被调查者主观估计所产生的误差，从而获得较为准确的绿地数量、绿地面积及最短距离分析。但是，由于解释变量的差异及居民的不可观察因素可能影响他们对福祉结果的估计，因此，将测度居民身体健康福祉、心理健康福祉及满意度评价的3个方程进行综合估计。

值得注意的是，这几个解释变量是离散的，如果使用普遍最小二乘法(OLS)模型会产生偏差，在这种情况下，通常使用有序逻辑模型，但仍会存在一些问题，如忽略了因随机误差而产生的线性相关性及类似于OLS所产生的测量误差[22]。因此，为提高估计的效率，采用似不相关回归模型(SURE或SUR)进行估计，将3个看起来互不相关的回归方程通过随机项的相互关系彼此联系，可以较好地确定居民身心健康福祉、满意度及城市绿地相关因素之间的扰动项关系[23]，以期为城市绿地的空间布局规划提供借鉴。

1.2.2 模型构建

本研究构建了城市绿地对居民身心健康福祉和满意度的影响模型，其中，因变量是居民的身心健康福祉和满意度；城市绿地利用程度及地理空间属性是主要变量，个体属性及个人感知是控制变量。居民身心健康福祉是影响居民满意度的主要变量，因此确定以下方程：

方程中，Y1i、Y2i、Y3i分别表示居民身体健康福祉、心理健康福祉及满意度；PG1i、PG2i、PG3i表示城市绿地利用程度(每周游玩绿地次数、在绿地停留时间、进行的主要活动)及地理空间布局(单位范围内绿地数量面积及最近绿地的网络距离)2个主要变量；X1i、X2i、X3i表示居民个体属性(年龄、婚姻状况、月收入、在杭居住年数)及个人对绿地感知评价(对绿地作用的认知、社会环境现状、去往目的地吸引力评价等)2个控制变量；εi、μi、ηi为随机扰动项。

2 结果

2.1 样本表征

由表1可知，居民满意度指数＞心理健康福祉指数＞身体健康福祉指数。受访者年龄以30～45岁已婚人士为主；月收入5 000元以上占53.5%，其次为2 000～5 000元，占比35.3%；在杭居住15年以上居民占比48.9%，为主要受访群体。另外，每周游玩绿地3次以内的居民占比47.2%，4～6次占比37.3%，6次以上占比最小，为15.5%；每次在绿地停留时间1～3h占比最大，为44.8%，其次为1h以内，占比41.8%，3h以上占比最小，为13.4%；居民在绿地中的活动类型是多项选择题，其中进行散步锻炼的居民占比最多，为74.6%，其次为游憩休闲，占比58.2%，最后为观光摄影，占比43.2%；居民对“对绿地作用认知程度”“影响去往绿地阻力因素”及“目的地吸引力”的判断大多数为3～4分。

表1 问卷变量描述性统计分析

2.2 城市绿地空间特征

通过ArcGIS技术计算所选居民区500、1 000及1 500m网络可达服务范围内的绿地数量、面积和最短网络距离如表2所示。500及1 000m可达范围内绿地数量为1个，占比最大；1 500m可达范围内绿地数量为6个，占比最大；随着距离的增大，绿地面积均值呈正比增长；最近绿地网络距离最短为106.88m，最长为2 703.31m。

表2 空间数据统计

2.3 城市绿地对居民身心健康福祉及满意度的影响

2.3.1 绿地利用程度和地理空间影响

居民对城市绿地的利用程度及城市绿地地理空间布局对居民身心健康福祉及满意度的影响如表3所示。从表3中可以看出，绿地利用程度及地理空间布局对居民身体健康福祉、心理健康福祉及满意度皆有不同的影响。在每周游玩绿地次数方面，每周游玩绿地3次对身体健康福祉影响显著(p＜0.05)，4～6次影响更为显著(p＜0.001)，但6次以上的影响则变为不显著(p＞0.05)，整体呈倒“U”形趋势。值得注意的是，这种倒“U”形趋势也反应在每周游玩绿地次数和每次游览时间与心理健康福祉，以及一定距离内绿地面积与身体健康福祉的关联上。如单次在绿地停留游玩1h和1～3h与心理健康福祉呈显著正相关(p＜0.05)，但3h以上这种关系不再显著(p＞0.05)。此外，就绿地面积而言，500、1 000m可达范围内绿地面积对居民身体健康福祉在0.05水平下有正向影响，但对于1 500m可达范围则无显著影响，也呈倒“U”形关联趋势。

表3 绿地利用率及空间布局对居民的影响

这种倒“U”形关联趋势也出现在相关文献中[24-26]。如Ma等发现距离和心理健康福祉间的联系并非线性相关：生活在距离居住区1km范围内有公园或绿地的居民所获得的心理健康福祉低于生活在距离居住区1～5km范围内有公园或绿地的居民，而10km范围之外的居民从公园和绿地获得的心理健康福祉最低。相关学者认为拥挤和游人噪声可能使住得离公园/绿地近的居民满意度降低，这样，城市绿地对健康福祉产生的部分正效应会被其他因素抵消。White等在一项基于英格兰“自然环境利用监测调查”(The Monitor of Engagement with the Natural Environment Survey)的研究中发现，每星期和自然接触的时间与自我陈述的健康与福祉关联也呈非线性关系，具体表现为过去7天在自然环境中游玩大于120min的人比少于这一阈值的人对生活更满意、可获得更好的健康状况，这种正向关联在200～300min最为显著，而多于300min后便不再显著相关，同样呈倒“U”形关联趋势。

在居民满意度维度中，每周游玩绿地1～3次呈正向显著关系，但大于3次则无显著影响。在调查中也发现，每周去绿地游玩6次以上的居民多为退休在家或家庭主妇，对于这类人群来说，游玩绿地的次数并不影响其身心健康福祉，相反，对于一些都市白领或企业经理，在闲暇时间能享受片刻的绿地休闲时光对其身心健康福祉有更大的影响。

在去绿地活动类型方面，去绿地进行观光摄影及游憩休闲对居民身体健康福祉有显著的正向影响；在绿地进行锻炼散步及游憩休闲对居民心理健康福祉有显著的正向影响；在绿地进行散步锻炼、观光摄影及游憩休闲对居民满意度有显著的正向影响。

在绿地空间布局指标方面，500m网络距离可达范围内绿地数量对居民身心健康福祉无显著正向影响，对居民满意度有正向影响，但500、1 000m可达范围内绿地数量对居民身体健康福祉在0.05水平下有正向影响，其范围内绿地面积对居民身体健康福祉及心理健康福祉皆有显著的正向影响，对身体健康福祉影响更大；1 500m网络距离可达范围内绿地数量及面积对居民身心健康福祉无显著影响。另外，距离各居民区最近绿地的加权网络距离对居民身心健康福祉及满意度皆有显著的反向影响，即距离越近，影响越大。

2.3.2 个体属性及个人感知影响

被调查者个体属性及个人感知对其身心健康福祉和满意度产生的影响如表4所示。总体而言，小于45岁，特别是30～45岁的已婚人群，每次游玩绿地或在绿地进行公共娱乐活动对其身心健康福祉会产生更显著的影响。调查得知，这个年龄段居民的工作压力普遍较大，个人休闲时间较少，在绿地进行锻炼可以促进其身体及心理健康发展。同时，在绿地内进行群体性社交活动，不仅可以改善个人情绪，也可以增进人际感情、增强家庭凝聚力，从而提升居民幸福感。另外，“居民对绿地作用认知”和“居民去往目的地吸引力大小”对居民身心健康福祉及满意度在0.001水平下呈显著的正向影响，即对绿地作用认知越大、目的地吸引力越大，居民去往绿地后所获得的身心健康福祉就越高。

表4 个体属性和感知对居民的影响

3 结论与讨论

研究结果显示，城市绿地的建设可以对居民福祉产生重大影响，但这个影响不是线性的。1 000m网络距离内拥有绿地数量越多、绿地面积越大的区域，拥有越高的幸福感；最近绿地距离数值越小，所获得的福祉也越高。单位时间内在绿地游玩的频次在一定范围内与所获福祉呈正相关，但一周内游玩绿地6次以上或单次在绿地范围内停留3h以上则影响不大。在绿地进行散步锻炼及游憩休闲是最能提高居民身心健康福祉的活动。因此，在后续的绿地规划设计中需加强相关活动的设施及场地供给；同时更需要关注高压人群对绿地游玩的需求度，因为这类人群通过游玩绿地所获得的身心健康福祉明显较多；其次，对绿地作用的认知、目的地吸引力及环境交通阻力对居民福祉皆在不同水平下有显著的影响，提升居民对绿地作用的认知，增强目的地吸引力，以及减少环境交通阻力对福祉的提升有显著影响；最后，提升居民身体健康福祉及心理健康福祉对居民幸福感及满意度的影响呈线性相关，通过合理规划绿地空间布局、改善绿地环境提高居民身心健康福祉是增强居民幸福感、满意度的重要途径。

建设基于人本需求为目的的城市绿地、提高居民幸福感指数是今后绘制城市绿地发展图谱的重要依据。根据本文研究结果提出以下对策。

1)增加居民区周边的街头绿地及邻里绿地数量。尤其是增加小区1 000m范围内的绿地数量及面积，加强对街头绿地等碎片化绿地的重视程度。调查发现，很多居民(特别是公司白领)并没有足够的空余时间去往公园绿地游玩，这在一定程度上影响了居民的身心健康福祉。因此，更需要增加距离相对较近的街头绿地以满足居民日常休闲游憩和缓解压力等需求。建设街头绿地(或称“邻里公园”)不仅可以提高城市土地利用率，更可以在客观条件上增加居民游玩绿地的次数和时间，提高居民身心健康福祉。

2)合理扩大现有城市绿地面积，提升绿地自身吸引力。对于一些破碎化、凌乱化及城市建设初期“见缝插绿”的城市绿地，可将部分较零散、对城市绿化环境影响不大的城市绿地进行统一规划，形成规模化的城市绿地，建立健全绿地内的健身活动器材、游戏设施和喷泉小品等狭小绿地所不具备的公共服务设施，结合植物景观、绿化小品等将绿地建设成为多功能兼容的一体化公共空间，以满足不同年龄、不同需求的居民驻留和活动。

3)提升居民对城市绿地作用的认知并增加绿地可进入性。研究表明，提高居民对某一事物的认知可以反作用于该事物对居民产生的影响。可以通过宣传教育、拍摄小视频等方式，以喜闻乐见的方式增加居民对城市绿地作用的认知。视线通透的园内空间、流畅方便的交通流线[27]也是增加居民接触绿地机会的重要因素，建立健全以步行及非机动车为主的交通网络是提高城市绿地可进入性的有效举措。此外，绿地空间环境应以软隔断为主，例如在绿地边际使用绿篱、灌木等低矮植物以提高视线及空间通透性。同时，设置汀步等步行道路可大大提高绿地的可进入性，从而提高城市绿地的可达性。提高对绿地作用的认知及可进入性，增加居民游玩绿地的频次，继而使居民获得更多的愉悦感，可形成“提升认知-游玩绿地-提升认知”的良性循环。

注：文中图片均由作者绘制。