城市防灾公园绿地服务的绩效评价<br/>——以福州市中心主城区为例

城市防灾公园绿地服务的绩效评价
——以福州市中心主城区为例

2022-04-21崔亚鸽谭文浩陈锦涛

闽江学院学报 2022年2期

崔亚鸽，潘辉，谭文浩，陈锦涛，林烽

(1.福建农林大学园林学院，福建福州 350002；2.闽江学院经济与管理学院，福建福州 350108)

防灾公园绿地是城市防灾空间的重要组成部分，也是城市综合防灾的关键点，对于城市防灾避难功能的发挥具有重要意义。目前，我国大多数防灾公园绿地都是由普通公园改造而来，对公园的防灾功能布局和空间规划缺乏考量，建设质量参差不齐，不仅导致了防灾公园绿地空间分布不合理、利用率低的现状，还影响到防灾公园绿地灾时功能的有效发挥[1]。研究城市防灾公园绿地空间分布的合理性，科学地对防灾公园绿地的建设质量进行评价，有针对性地解决防灾公园绿地建设现状存在的问题，对于科学引导城市防灾体系建设，提高城市综合防灾能力，实现公共资源的集约利用以及经济社会可持续发展都具有重要的理论价值和实践意义。

近年来随着城市的应急避难管理逐渐受到人们重视，各地掀起了防灾公园建设的高潮，国内外学者在防灾公园绿地建设质量评价方面行了广泛深入的研究，并取得了一定进展。目前，研究主要集中在对防灾公园绿地应急能力、可达性、服务效率、布局合理性以及选址的安全性与适宜性几方面[2-5]。研究方法主要分为两种，一是通过构建指标评价体系对防灾公园的服务能力进行评估[6-8]；二是借助遥感与GIS技术，从防灾公园的可达性和其影响因素等方面引入评价指标对其的空间布局和服务能力进行评价[9-12]，这也是目前最主要的研究方法。相较于第一种方法，借助GIS技术的评价结果虽然更加客观和反映问题，但大多数研究仍停留在对结果浅显的定性叙述层面，深入的客观定量评价研究较少，评价体系的构建和指标的选取缺乏统一的规范和标准，指标普适性差且量化困难，评价结果主观性较强，致使传统评价虽然一定程度上反应防灾公园的服务水平，但往往很难真实全面地反应防灾公园的实际服务能力。为克服以上问题，季珏等根据防灾公园的功能特点设计可达性和充实度两项指标对北京市海淀区防灾避险公园的服务效率进行了量化评价的研究，但其评价指标较为单一，且各指标之间相对独立未成体系，后续应用研究未见报道[13-14]。本文在其研究的基础上引入服务绩效的概念，借鉴相关公共基础设施建设质量量化评价的有益经验[15-17]，重点关注需求、供给和可达成本3个方面因素，考虑防灾公园绿地的功能需求，从避难和救援两个角度出发，运用承载力、覆盖度、服务重叠率、服务人口比以及充实度5项量化指标来联合评价防灾公园绿地服务绩效，弥补了传统评价的局限性，更真实反应防灾公园绿地的服务水平。

1 研究区及数据

1.1 研究区概况

福州市位于中国东南沿海、福建省中东部的闽江口，处于6.0级潜在震源区。据福州市防震减灾专栏记录，福州地区历史上曾发生2次破坏性地震，90次有感地震，是地震易发区。地震已成为城市主要灾害之一，对人民的生命财产安全造成了严重威胁[18]。尤其是三环内中心主城区人口密度高，建筑密度大，灾害环境复杂，随着城市发展面临的灾害问题日益突出，本文将此作为研究对象，研究区总面积164.26 km2，包括鼓楼区、晋安区、台江区和仓山区。根据福州市2020年统计年鉴，截止2019年底，四城区常住人口293.8万人，在籍人口有195.3万人。截止2021年的福州市地震局统计数据，福州市总计有179处地震应急避难场所。其中，三环内属于防灾公园绿地性质的共有16处(表1)，本文将此作为主要研究对象进行分析。

表1 福州中心主城区防灾公园绿地统计表

1.2 数据及预处理

本文涉及到的数据有：研究区建筑、路网、应急避难场所和人口数据等。运用东南大学刘俊环开发的地图截获器0.5Beta，在百度地图平台上对研究范围内的地图要素和图层进行截取，将获取到的数据加载到ArcCIS 10. 5技术平台上，结合福州市遥感影像图目视解译对获取的数据进行矫正，得到完善的研究区地理数据库。通过福州市地震局获取防灾公园绿地建设情况，考虑到避难场所的入口更适宜作为研究点[17]，利用Google Earth 进行数据采集，获取防灾公园绿地数据。利用《2020年福州统计年鉴》公示的人口数据，将各行政区内的人数植入CIS数据库中，结合建筑分布数据，利用CIS软件，绘制出基于建筑数据的人口密度图。

研究依据已有的数据库，得到了基于 GIS 的防灾公园分布状态，如图 1(a)所示；利用研究区人口分布数据生成了基于建筑数据的人口密度分布图，如图 1(b)所示。

图1 福州市中心城区防灾公园绿地分布与人口分布Fig.1 Green space distribution and population distribution of disaster prevention park in Fuzhou central city

2 防灾公园绿地服务绩效评价的内涵与方法

2.1 服务绩效评价的内涵

2.1.1 绩效评价的概念

“绩效”最早也最多用于经济管理领域，反映的是工作行为与工作效果的业绩和效率[19]。绩效评价是一种评估制度，是指运用科学、适当的方法，对一项事物在一定时期内运行的状况进行评定和测量，评价其优劣[20]。绩效评价具有多因性、多维性和动态性的特点，在指标量化评价方面得到广泛的应用。在20世纪末，“绩效”概念被越来越多地应用于城市规划领域，多用于衡量某类城市专项职能或者某一类特定用地和设施运行的总体水平、功效状态[21]。

2.1.2 防灾公园绿地服务绩效评价

防灾公园绿地，是防灾公园中具有绿地属性的公园，最早源于日本，是指：“在地震灾害引发市区发生火灾等次生灾害时，为了保护国民的生命财产、强化大城市地域等城市的防灾构造而建设的起广域防灾据点、避难场地和避难道路作用的城市公园和缓冲绿地”[22]。我国在《城市抗震防灾规划标准》(GB50413-2007)中将“防灾公园”定义为，城市中满足避震疏散要求的、可有效保证疏散人员安全的公园。由此可知，防灾避险救援是城市防灾公园绿地的主要功能，因此，研究认为防灾公园绿地的服务绩效应指防灾公园绿地为居民提供安全避难的综合服务水平，对防灾公园绿地的服务绩效进行评价很大程度上就是对防灾公园的防灾避难救援功能进行评价。

2.2 防灾公园绿地服务绩效评价的方法

城市防灾公园绿地服务绩效评价则是从防灾公园绿地的功能特性入手，选取评价指标，将指标标准化，对标准化后的指标进行定性、定量计算与分析并建立评价模型，从而对防灾公园绿地建设成果进行科学评价的一种评价方法。

本文在前人防灾公园绿地建设质量评价[19,21]和指标量化评价研究[11,14]的基础上，重点关注需求、供给和可达成本3个方面因素，参考相关公共基础设施建设质量评价的研究成果[15-16，20]，运用承载力、覆盖度、服务重叠率、服务人口比和充实度5个量化指标来联合评价防灾公园绿地的服务绩效。指标内容涵盖防灾公园绿地避难承载力、可达时间、可达范围、可达人口以及居民人均避难服务质量多个方面。

由于防灾公园绿地的空间可达性是居民获得避难服务的前提，因此本研究的多项指标评价都是以可达性为基础条件的。

2.2.1 基于AHP模型的指标权重计算

采用AHP层次分析法，采用专家问卷打分确定5个量化指标的权重，专家为福建农林大学风景园林专业教师、博士生以及城市规划相关从业人员，发放问卷共计32份，回收有效问卷24份，运用yaahp软件对问卷数据进行分析，计算出各指标的相对权重(图2)。

图2 防灾公园绿地服务绩效评价各指标权重Fig.2 Each index weight of service performance evaluation of disaster prevention park green space

2.2.2 空间可达性评价

空间可达性评价包括避难可达性和救援可达性两部分内容。避难可达性是指在灾害发生后人们在安全时限内到达防灾避险公园的方便程度[23]。救援可达性指的是灾害发生时公安、消防、医疗等救援机构在安全时限内进驻防灾公园或将受灾群众由避难场所转移到救援机构的方便程度。

网络分析法在防灾公园绿地的可达性评价中已获得广泛的应用，以矢量数据为基础，包括网络的中心、连接、节点和阻力，中心即源点[8]。研究表明以城市绿地斑块出入口点集为源点，基于真实路网的可达性分析则可以反应居民可达性的真实情况[24]。因此，本研究计算避灾绿地可达性和服务人口时，将各公园的实际出入口作为源点，运用ArcGIS 10.5网络分析功能(network analysis)中的New Service Area模块，基于城市交通网络，构建可达性服务域，进行可达性分析。此外，由于人口大部分时间只在建筑内部活动，因此，在分析时假设各城区人口均匀分布在所有建筑的内部。

2.2.3 基于可达性评价结果的多指标评价

1)避难承载力。避难承载力是指避难场所现有条件能够为居民提供避难、疏散和救援的能力，是应急避难场所避难服务能力的反应[4，14]。计算公式为

(1)

式中,Qi为防灾公园绿地避难承载力；Sij为j类型第i个防灾公园绿地的总面积；ei为第i个防灾公园绿地的有效避难面积的折算系数，一般与防灾避难场所形状和组成有关，考虑绿地实际用地情况，除去水域和不可达的面积外，一般按0.6计算[25]；aj为第j个防灾公园绿地的人均避难面积，一般与防灾避难场所避难等级有关。

2)覆盖度。覆盖度既服务面积比，是指在安全避难时间内防灾公园可达性范围覆盖面积与研究区总面积的比值，能一定程度上反应避难场所的服务水平[14]。计算公式为

(2)

式中，At0为研究区内防灾公园在t0时间内的可达性；Si,t

3)服务重叠率。服务重叠率指的是研究区内各防灾公园在安全避难时间内服务范围重叠部分与所有防灾公园服务总面积的比值，可以精准反映防灾公园空间布局的冗余性及相互增援性[11]。计算公式为

(3)

式中，O为服务重叠率，∑Rjo为研究区内所有防灾公园在安全避难时间内的服务域覆盖面积，∑Rj为防灾公园不重叠的服务域的面积之和。值得一提的是，评价指标在前人研究的基础上做了思路上的深化，通过更改表达式的含义，使得评价过程更完整，在评价过程中对研究区内防灾公园绿地服务域的重叠区和非重叠区做了区分，区别于以往笼统的计算过程，更改后指标计算公式的计算结果能更精准地反应问题，研究思路更完整，也更利于后续分析结果的得出。

4)服务人口比。服务人口比指能在安全避难时间内获得应急避难场所服务的人口数与研究区总人口的比值，结果可以用来反映研究区防灾公园服务人口的情况[11]。计算公式为

(4)

式中，Pt0为研究区内防灾公园在t0时间内的服务人口比，Si,t

5)充实度。充实度指标反映了防灾公园的承载能力与研究区内人口分布的匹配情况。研究表明，当人均避难面积小于 0.5 m2·人-1时，避难者只能处于站立状态，而当人均避难面积大于1 m2·人-1时，避难者可以选择蹲坐的姿势，当人均避难面积大于 2 m2·人-1时，避难者可以选择躺卧等较舒服的姿势，据此作为防灾避险公园是否充实的临界阈值[14]。计算公式为

(5)

3 数据处理及分析

3.1 空间可达性评价

3.1.1 避难可达性评价

考虑到实际灾害发生时，避难人群的主要交通方式为步行[13]。结合评价公共服务设施服务水平的生活圈的概念，以及最新出台的《城市居住区规划设计标准(GB50180-2018)》中关于生活圈内公共服务设施标准的规定[26]，考虑居民步行忍耐时间[27]，研究分别以居民步行5、10、15、30 min的可达范围来表征防灾公园绿地的服务半径，对其可达性进行评价。设定居民步行速度为90 m·min-1，主要研究居民步行30 min内的可达性。运行CIS平台的网络分析模块工具进行求解，得出如图3所示的福州市防灾公园绿地避难空间可达性分布概况。

图3 福州城市防灾公园绿地避难服务域Fig.3 Refuge service area of urban disaster prevention park green space prevention park green space in Fuzhou

3.1.2 救援可达性评价

参考公安、消防、医疗等救援机构的管理规定以及“安全救援时间”的相关概念[23]，研究将救援机构的安全救援时间认定为5 min。考虑紧急救援严格的时限要求以及救援往往需要使用专业仪器、工具等，车行速度快且效率高，因此研究以车行5 min的可达范围来表征紧急救援的空间可达性。运行CIS平台的网络分析模块工具进行求解，得到福州市防灾公园绿地救援空间可达性分布概况，如图4和表2所示。

图4 福州城市防灾公园绿地救援可达性Fig.4 Rescue accessibility of urban disaster prevention park green space in Fuzhou

表2 福州城市防灾公园绿地救援可达性

3.2 基于可达性评价结果的多指标评价

基于CIS信息技术平台，将图3福州市防灾公园绿地服务区范围图层与图1中的人口密度图进行叠加分析，统计出研究区内四城区防灾公园绿地4个时间段的服务人口和服务面积数据。运用承载力、服务面积比、服务人口比、服务重叠率和充实度计算公式，得到福州市中心城区防灾公园绿地服务绩效指标统计结果，如图5、表3所示。运用GIS软件对表3中的指标计算结果进行可视化和标准化处理，运用栅格计算器工具对各指标评价结果进行加权叠加，得到服务绩效综合评价结果。最后，采用自然断点法对研究区防灾公园绿地服务绩效进行分级图示(图6)。

图5 福州市中心城区防灾公园绿地覆盖度、服务人口比及服务重叠率Fig5 Coverage of green space, population ratio and service overlap rate of disaster prevention park green space in Fuzhou central city

表3 福州市中心城区防灾公园绿地服务绩效指标统计表

图6 福州市中心城区防灾公园绿地服务绩效Fig.6 Service disaster prevention park green space performance in Fuzhou central city

3.3 结果分析

3.3.1 研究区不同片区防灾公园绿地服务绩效分析

台江区防灾公园绿地服务绩效在四城区中最高，居民步行30 min服务面积比为88.62%，服务人口比接近100%，与服务面积比值成正比，均位于四城区之首，空间服务能力最为突出，但研究区内服务重叠率较高，这可能与该片区面积较小，人口密度大，且防灾公园绿地数量较多有关。此外，台江区防灾公园绿地充实度较低，仅为0.65，人均避难服务质量较差。救援可达性在四城区中也处于较低水平。可见虽然台江区防灾公园绿地数量较多，但公园整体规模不大、承载力不足，资源供不应求。

鼓楼区防灾公园绿地服务绩效在四城区中居于第二，居民步行30 min服务人口比是96.71%，比服务面积比高约21个百分点，远大于服务面积比，说明研究区内居民可达性强，避难场所利用率高。同时，鼓楼区救援可达性也整体较好。但研究区内服务重叠率较高，为47%，高于四城区平均水平，说明该区域防灾公园空间分布较不合理，存在较大程度的资源浪费，此外，鼓楼区充实度仅为0.49，人均避难水平较低。说明虽然鼓楼区处于福州市的老城中心区，人口密度高且交通路网发达，居民空间可达性强，但防灾公园绿地规模较小，避难承载力不足。

仓山区防灾公园绿地整体空间服务能力较差，救援可达性在四城区中也处于最低水平。30 min避难服务面积比为56.9%，服务人口比仅为64.18%，虽然承载力较高但仍存在严重的供需不平衡问题，且人均避难面积低于最低标准。这可能与仓山区面积大，人口多且分布分散，城市路网密度低，防灾公园绿地数量少、规模小、入口少、空间分布不均匀，以及救援机构数量较少有关。

晋安区防灾公园绿地服务绩效在四城区中总体最差，服务盲区在4个片区中最高且充实度最低。其30 min服务面积比为53.52%，人口比为64.18%，均低于四城区平均水平，此外，充实度仅为0.15，居民人均避难面积远低于最低国家标准，但晋安区防灾公园绿地的救援可达性较好，居于四城区之首，避难人员能在安全时限内获得及时高效的救援服务。这是由于晋安区城市规划建设起步较晚，虽然周边救援机构设施完善，但城市防灾避难设施建设的步伐却严重滞后，避难承载力较低，仅有的一处防灾公园绿地——光明港公园面积较小且居于城区边缘位置，居民可达性较差。

3.3.2 研究区防灾公园绿地整体服务绩效分析

福州市中心城区防灾公园绿地服务绩效整体不高，空间差异较大，由高到低依次为台江区﹥鼓楼区﹥仓山区﹥晋安区。四城区防灾公园绿地承载力和充实度偏低，人均避难服务水平均远低于国家最低标准；此外，四城区防灾公园绿地覆盖度和服务人口比整体不高，仅有11.16%的人口能在5 min内获得紧急避难服务，步行30 min的可达面积仅占研究区总面积的63.89%，服务人口占总人口的78.4%，研究区仍有五分之一以上人口未能获得避难服务，存在较大的服务盲区，防灾公园数量不足；加之，四城区防灾公园绿地服务重叠率普遍较高，平均值在38.86%，即研究区内存在大片服务盲区的同时又存在大片的服务重叠区域，防灾公园绿地空间分布不均衡，尤其是仓山区中南部和晋安区东北部存在较严重的供需不平衡问题。意外的是研究区内防灾公园绿地救援可达性整体较好，大部分避难人员都能在有效时间内获得紧急救援服务。