城市公园的多维可达性动态评估研究

卢雨蓉

邓建锋

韩贵锋*

雷 洁

当前中国的城市发展从高速增长阶段迈向高质量发展阶段，提升城市空间品质，增强居民的获得感、幸福感和安全感已成为当今时代的重要议题。目前，城市公园可达性研究多采用服务区覆盖的区域面积和人群数量作为主要的评价指标；在方法上，主要基于步行或车行道路网计算城市公园的“空间通达性”[1-4]，并结合相关指标讨论城市公园通达性与人群健康、社会公平性、环境正义等城市公园关键服务指标的耦合性关系[5-8]。基于相关理论，空间通达性已经在公园布局实践中得到广泛应用[9-11]。近年来，已有学者针对游人的行为习惯和游憩满意度等进行研究，并提出心理可达性比物理可达性对居民出行的影响更大[12-14]，将公园的规模、环境氛围和服务设施作为公园吸引力的评价指标，通过调查问卷的方式获取使用者的主观评分[15-17]。事实上，相对于交通可达性，城市公园还可以为更多居民提供非接触式的视觉和心理服务，服务覆盖范围更加广泛。在视觉评估方面，有学者使用景观暴露度、可视距离等指标，结合主观的吸引力、敏感性调查判断，对风景名胜区、旅游景点(区)和景观资源等视觉效果进行了研究[18-19]；也有学者提出了街道绿视率、楼层三维绿量等指标及测算方法[20-21]。在心理感知评估方面，有学者认为评估公园整体质量和辐射范围时，周边环境也应在一定的标准范围内得到考量[22]，Ayala-Azcárraga等认为改善公园内部条件对延长居民停留时间的影响不大，促进社区居民的交往互动才更为重要[23]；有学者将地方依恋理论引入公园游憩服务评价研究中，发现个人价值观与偏好显著影响空间和设施的情感依恋与归属感，进而影响感知水平[24-25]。

城市居民作为公园的使用者，不同的人对不同维度的可达性偏重有别，多个维度的可达性综合结果最终促成了他们使用公园的实际行为[26-27]。因此，客观评估城市公园的多维可达性有利于改善其公共空间服务的公平性，提升居民幸福感和可获得感。基于传统的交通可达性，补充视觉可达性和心理可达性，不仅可以测度物理可达性，也可以兼顾视觉和心理等非物理可达性。此外，在时间序列上，城市公园周边的道路网络逐渐建成，构建筑物越来越多，居民入住率越来越高，这些因素直接影响公园的交通可达性、视觉可达性和心理可达性，可达性也会表现出时间动态性特点[28-29]。

如何综合测度城市公园的可达性，并揭示其时空变化规律，是提升城市绿色空间的公平正义和优化城市空间品质的基础性问题。本研究在传统的交通可达性基础之上，加入可见性和可感知2个维度，尝试分析城市居民与公园之间的多维互动关系，构建多维可达性的评估方法，并可视化其时空分布，更真实地反映居民对公园的实际使用行为，挖掘不同发展时期的城市公园的潜在服务功能和价值。以重庆市主城区3个综合公园为例，通过多维可达性评估，指引优化公园周边建筑布局，增强公园的服务绩效，为可达性与公园服务和环境正义研究提供定量分析工具，为城市旧城改造和设计提供依据，以期营造自然环境与人文环境和谐共生的高品质城市空间。

1 城市公园可达性的特征

1.1 可达性的多维性

城市公园具有的公共性、景观性和场所性等多重属性，形成了包括空间可及、景观可见、场所依恋等多个维度在内的“环境-人-行为”复合体系，通过连接度、可见度、感知度等指标，衡量公园周边环境对公众行为倾向、促成和强化作用的大小，各项可达性作为多维可达性系统的一部分，独立运作且相互影响(图1)。交通可达性为物质层面的可达性，起到“促成作用”，是人们意图达成的必要物质条件。促成作用受个体的行动能力及相关设施、政策等影响，如交通系统规划、通行规定[30]等，其作用大小取决于居民所处环境能为其出行活动提供多少有利条件。景观对肉眼产生刺激，视觉可达性发挥“强化作用”，可见性能够让人们产生“公园离我很近”的心理暗示[31]，从而提升心理可达的感知，心理上的邻近感也会增加人们观赏公园的机会。心理可达性属于认知层面的可达性，起到“倾向作用”，倾向作用的大小由个体选择意愿的强弱决定，如性别、年龄、职业、教育水平等存在差异的居民，面对交通的便捷度、基础设施的安全性等可能会做出不同的评判，从而增强或减弱个人感知[32]。

图1 城市公园3个维度可达性间的耦合关系

1.2 可达性的动态性

在城市开发或更新过程中，城市的物质空间变化日新月异。当公园周边新建道路或拆建建筑群，道路网密度、土地利用性质和容积率等特征即随之改变。物质环境要素及要素特征发生变化，则交通可达性发生变化；新增建筑可能会成为观赏公园的视点，也可能变成视线遮挡物，则视觉可达性发生变化。此外，受建成环境影响，居住人口数量、居民休闲观念等因素也发生变化，居民形成了依附公园空间进行活动的习惯，则心理可达性发生变化(图2)。

图2 城市公园可达性动态变化过程

2 多维可达性评估方法

2.1 交通可达性

交通可达性是指人利用特定的交通工具从某一位置到目的地的难易程度。常使用的方法有指标法、缓冲区分析法、最小邻近距离法、引力势能模型法、费用加权距离法和网络分析法[33]等。本文使用网络分析法，由路网、中心、连接、节点和阻力构成分析网络：“中心”代表的是公园的位置，为避免公园形状及面积大小的影响，以公园的出入口作为中心点；“连接”用来模拟不同等级道路的网络结构；“节点”是道路的交会点；“阻力”指道路的通行能力，用行进速度度量。实现过程为：首先构建矢量化路网，然后生成各个时间段的服务区图层，最终统计获得交通可达的数据结果。

2.2 视觉可达性

视觉可达性是指在一定的视线距离内，观察者的视线到达目标物的难易程度。根据韩贵锋等[34]的研究，依据清晰度、暴露度、层高和朝向对视觉效果的影响，构建视觉可达性评价模型V=SF×SR×SL×SP。式中，SF为可见楼层面积比，可见层数越多，可见楼层面积比越大；SR为可见朝向边长比(朝向折算系数)，边长越大，可见朝向边长比越大；SL为清晰度，距离越近，其值越大；SP为暴露度，可见到的公园网格点越多，其值越大。实现过程为：首先，将地形高程与建筑物高度叠加，生成数字高程模型；其次，将公园划分为网格，网格尺度根据实验精度要求确定；最后，利用ArcGIS可见性分析工具，借助Python编程循环分析实现视觉可达性的计算。

2.3 心理可达性

城市公园的心理可达性是指人对公园的主观选择优先级，具有“环境偏好-空间体验-场所认同”的复杂心理路径[13]。心理可达性反映人们在某个环境中的知觉和情感，其结构包括地方依赖和地方认同2个方面。地方依赖是指使用者认为该地能够满足个人的行为需要，同时在生活质量和环境方面优于其他地方[35]。地方认同是指通过人们有意识或无意识的想法、信念、偏好、情感、价值观、目标、行为趋势及技能的复杂交互作用，产生确定的与物理环境有关的个人认同[36]。在人与环境长期的交互过程中，地方认同逐渐转变为地方依恋，产生对特定地区的情感性联系，如居民更喜欢访问某个公园，并感到安全、舒适和愉悦。心理可达性是由需求契合度(测度地方依赖)和情感认同度(测度地方认同)2项指标进行测度。以规划地块为单元，采用使用后评价(POE)方法实现评估，主要实现步骤如下。

第一步，POE评价。在公园内部随机发放问卷，由李克特量表测量需求契合度F值和情感认同度A值，求二者平均值得到居民的心理可达性M=(F+A)/2。

第二步，心理可达性M值的空间化过程。筛选距离公园边界不超过1km的受访者所住小区作为样本。如果一个居住小区内有多个M值，则取其平均值；如果某个居住小区内没有受访者，则基于空间环境特征相似性进行推算。空间环境特征包括建筑年代BY、建筑密度BD，以及小区与公园的直线距离BL3个因子。其中，建筑年代BY与居民的经济水平、年龄结构有关，建筑密度BD间接反映公共空间的规模大小，直线距离BL则直接体现公园与居民的位置关系。将3个因子分别归一化，得到环境特征值综合值E=BY×BD×BL。计算每个居住小区的E值，已知M值的小区其E值为Ek，未知M值的小区其E值为Ei，比较二者的差值，当｜Ek-Ei︱＜0.01时，认为M值相同，推算过程如图3所示。

图3 未知M值的推算过程

2.4 综合评估

基于生活圈步行范围，沿公园边界向外设置缓冲区作为评估范围。由上述评估模型计算公园交通可达性、视觉可达性和心理可达性的总分值T总、V总、M总。为了便于多个公园之间的比较，计算3项可达性各自在分析单元内的面积均值，即T=T总/S研究区，V=V总/S建筑总面积，M=M总/S研究区。从而得到城市公园综合可达性模型：A=T+V+M。

2.5 动态评估

一方面，在城市公园的规划、建设和使用过程中，随着设施和功能的逐渐完善与更新，公园自身对周边居民的吸引力逐渐增强，会有更多的人造访公园。另一方面，在公园周边地区的建设和发展过程中，交通条件改善、各类建筑落成、居住人口增加，以及公共服务设施的运行，直接影响周边居民交通、视觉和心理3个维度的可达性。因此，公园可达性并不是静态的。动态评估可以针对某一个公园，选取多个时间截面计算可达性，分析动态变化规律。当公园及周边的开发和建设历史资料无法获取时，也可以在某个时间截面上比较处于不同发展时期的公园，间接评估可达性的动态变化。

3 多维可达性评估实证

3.1 研究对象概况与调查数据

选择重庆市主城区分别具有早期、发展期、成熟期动态性特点的彩云湖湿地公园、龙头寺公园和沙坪公园3个综合性公园作为研究对象。参照15min生活圈步行范围，沿公园边界向外缓冲1km作为评估区。沙坪公园位于沙坪坝区东部老城区，始建于1957年，周边建设成熟稳定，建筑间距小、密度大，作为成熟期的代表；龙头寺公园位于江北老区、渝北新区交界处，于2011年正式开放，南、北区域的建筑新旧对比明显，周边逐渐发展成商圈，作为发展期的代表；彩云湖公园位于九龙坡区，尽管已于2010年正式开园，但目前仍有小部分园区还在修缮建设中，周边原为工业物流用地，后来逐渐转变为居住用地，公园几经整改，内部环境逐渐完善，周边区域环境品质随之提升，入住率持续增加，作为早期的代表(图4)。

图4 3个公园的区位(底图引自百度地图)

为了测度居民对公园的心理可达性，于2020年9—11月分别在3个公园进行了实地调查。被调查者限定为14岁以上的当地居民，在公园中随机选择调查对象。最终获得的493份有效问卷均通过了信度(Alpha＞0.70)、效度(KMO＞0.50)检验。被调查者以成年人为主(18岁以下占比3%，18～40岁占比54%，40～60岁占比23%，60岁及以上占比20%)，其中，男性(55%)略多于女性(45%)。

3.2 评价结果

3.2.1 可达性的动态变化

3个维度的可达性呈现出显著的时段性变化规律(图5)，交通、视觉和心理可达性随时间推移均有所提升。交通可达性的变化从剧增到趋于稳定，原因是在发展期，入园的道路逐渐增加，步行可达优势明显；至成熟期，道路网络基本不会发生改动，交通可达性达到峰值。视觉可达性在早期较低，这是由于周边区域建筑少，仅依靠地形起伏构成的可见视域有限；至发展期，更多建筑的出现增加了垂直面的可见区域，视觉可达性提升显著；再到成熟期，若周边建筑持续增加，尽管会带来更多可见区域，却也会造成视线受阻，若拆除老旧、违法建筑，建筑相对减少，视线可能被重新打开，因此在这一时期，视觉可达性会出现增加、减少或不变的波动。心理可达性从早期过渡到发展期的变化幅度最大，随着周边居民对居住环境、街坊邻居熟悉度的提高，便会形成以公园为中心的社交圈子，该圈子随人数的增加而不断扩大，同时也会有新圈子出现，居民对所处环境的归属感、依恋感不断增强；至成熟期，邻里间已形成相对稳定的关系网，此时心理可达性波动不大。

图5 不同时期的可达性变化

3.2.2 可达性的空间分布

3个维度的可达性在本文中视为同等重要(相同权重)，依据前文操作，得到综合可达性空间分布(图6)。在空间上，距离越远，公园的可达性越低。3个公园可达性空间分布特征的差异主要体现在方位上，沙坪公园、龙头寺公园都出现了“偏向”集聚型的分布特征，沙坪公园的高分值聚集在南部，龙头寺公园的高分值聚集在南、北两侧；而彩云湖湿地公园为“同心圆”分布特征，高分值在公园各方位分布均匀。计算每个公园的综合可达性及交通、视觉和心理可达性的全局莫兰指数Global Moran's I，对应的Z-score均大于2.58(P=0.00)，说明空间上有较强的自相关性，属于集聚分布模式。

图6 城市公园可达性空间分布

沿公园边界，每隔200m设置一个缓冲区，并在研究区上划分8个方位的象限，统计各区域的可达性平均值，得到公园可达性在距离、方位上的变化(图7、8)。一方面，随着距离的增加，可达性普遍降低。在100～200m区域内，彩云湖湿地公园、沙坪公园的可达性下降幅度变化不大，约每200m下降一个分值，而龙头寺公园在600～1 000m下降幅度显著变小，这是由于龙头寺公园的视觉可达性在600～1 000m呈上升趋势，结合现状的建设情况发现，发展期公园的建筑逐渐增多，若保持“近低远高”的布局规律，较远的区域不仅也能看到公园，且能欣赏到公园更多区域，视觉效果好，提升可达性的整体评分。另一方面，可达性在方位上的差异较大(图8)。整体而言，沙坪公园除北方向外，其余方位的可达性差异小，但可达性分值低；龙头寺公园南-北轴与东-西轴的可达性差异大，最低值位于西侧，最高值位于北侧；彩云湖湿地公园在南侧与北侧差异大，南侧可达性分值较高。另外，彩云湖湿地公园的交通、心理可达性在各方位的变化一致，而视觉可达性未对整体分值产生影响，这是因为视觉可达性分值在周边分布均匀，公园内部大部分区域的高程均低于周边地块，且早期公园周边的建筑量少，视觉效果较好。

图7 不同距离的可达性变化

图8 不同方位的可达性变化

1)交通主导的可达性。

研究区中部分地区的综合可达性由交通可达性决定。例如，彩云湖湿地公园呈横向长条形，南侧长边上设置多个出入口，使得南部交通可达性明显优于其他区域；同时，公园南侧人性化的街道空间设计增强了步行环境的舒适性，使得居民主观地缩短了真实距离，增强心理可达性，共同提升可达性综合水平(图6)。

2)视觉主导的可达性。

研究区中部分地区的综合可达性由视觉可达性决定。例如，彩云湖湿地公园与周边区域高差大，住在地势较高的居民需依赖垂直交通才能到达公园，但是公园东北侧区域的建筑布局巧妙利用山地起伏条件，居民与公园能够保持良好的视觉沟通，“近在眼前”的感知影响居民对真实距离的认知，心理可达性弥补了交通可达性的不足，提高了公园可达性的综合评分(图6)。相反，龙头寺公园西侧的可达性差是因为该区域的建筑布局阻挡了居民望向公园的视线，视觉可达性差，使得居民不能很好地感知到公园的存在，心理可达性差，降低了可达性的综合评分。

3)心理主导的可达性。

研究区中部分地区的综合可达性由心理可达性主导。一方面，通过完善居住小区的环境水平、提供便民的空间及设施，能够引发居民开展户外活动。例如，在距离沙坪公园400～800m范围内出现了可达性综合分值较高的情况，结合实地调研，发现绿化环境优良的小区，居民对户外空间的利用更充分，在交通便利的前提下，居民前往公园等绿色开放空间的概率也较大，心理可达性较高(图6)，这与问卷统计结果相符，小区一定规模的绿化虽然能够满足使用者的部分需求，但不能取代城市公园。另一方面，通过改善社区氛围、提升生活幸福指数，能够维持居民交流意愿。例如，龙头寺公园南侧较远区域的交通可达性较差，但心理可达性较好，这是因为该区域的居民多为年龄在50～70岁的退休人员，他们有更多的闲暇时间与周边环境亲近、接触，因此心理可达性好(图7)。

3.3 由单一可达性转向多元可达性

在传统的交通可达性基础之上增加视觉和心理维度的可达性，使评价内容多元化，从而得到更准确的评价分值和更微观的空间分布关系。靠近公园出入口区域的交通可达性可能较好，如彩云湖湿地公园南侧的相邻地块E、F(图6)，2个区域的交通可达性处于同一等级，然而由于视觉、心理的差异，F地块的可达性综合结果明显优于E地块。早期公园的可达性有较大的提升空间，在完善道路网络的同时还可以通过改善视觉、心理等条件来提升，采用多维度的评价为后期规划建设提供参考依据。对于成熟期的公园，交通可达性的评价结果会由于路网调整的难度而无法应用于实践，如沙坪公园的东南侧地块K(图6)相比西北侧地块J虽与公园距离较远，导致交通可达性分值较低，但后期通过对视线的调整或对居住品质的提升等措施，挖掘其他可达性的服务潜能，同样能够增强东南侧地块的可达性综合水平，缩小二者差距。

4 讨论

4.1 揭示公园的多重公共服务价值

城市中多数地区的交通条件随着时间推移逐渐得到改善，物质空间也在相当程度上获得了优化，但若仅从客观层面对可达性进行解读，恐怕难以持续推进公共场所的“可达性再生”，因此与客观可达性相对应的感知可达性应当受到重视[28]。通过间接的视觉接触和心理引导[37]，居民对公园的感知变强，户外活动和社交机会增多，契合了居民对高品质生活的需求，也提升了城市的空间品质。沙坪公园作为成熟稳定期的公园，评价结果与实际情况较为契合，故结合沙坪公园可达性分布和房价图(图9)来看，区域A、B虽离公园不近，但可达性较好，房价较高，而区域C靠近公园，但可达性较差，小区房价较低，一定程度上说明可达性对提升空间价值具有积极作用。因此，在城市更新、社区治理的实践工作中，可达性的多维动态评估结果具有重要的应用价值。一方面，利用视觉可达性评估方法对公园周边现状进行评估，识别可达性较差的区域并提出针对性的改善措施。例如，针对老旧小区私搭乱建情况突出的区域，可达性评估可作为城市更新时的一项参考指标，以创造和设计更多通往公园的视线，使居民能在家(阳台、窗户)共享公园景观；或是在该区域增加绿色空间，提高整体绿视率，激发公众进行更多的外出活动和社会交往活动，拓展公园的视觉服务范围，增强公园视觉服务的公平性。另一方面，在城市建设或更新过程中，评估不同情景下的新建设项目对相邻建筑和周边区域可达性的影响，为规划建设方案的比选提供依据，或对负面影响较大的项目做到及时、严格的监督管理。公园可达性多维动态评估是细化项目控制指标的必要步骤，能够有效地把控城市的空间品质。不断优化设计城市公园，可为居民日常健身、休闲活动提供更加便利的条件，让城市居民共享环境福利，彰显城市的人文关怀，实现“推窗观景、出门入园”，不断点缀城市之美，提升城市空间品质。

图9 沙坪公园可达性与住宅小区房价的关系

4.2 为完善“公园城市”评价指标体系提供参考

公园城市是践行生态文明的一项重要内容，以生态视野在城市构建山水林田湖草生命共同体、布局高品质绿色空间体系，形成人与自然和谐发展新格局。城市公园多维可达性为评估公园对周边区域的服务水平，基于可达性构建了包含可及、可见、可感知在内的评价指标并提出了量化计算方法，既为公园城市的建设提出更具体的要求，也为其建设后的绩效评估研究提供参考。重庆市作为我国最大的山地城市，在山地公园城市的建设中，可以凭借其得天独厚的山水条件，通过可达性的综合评估手段实现城市项目建设中的预测与监管，使其更有效地发挥建设作用，引导体系化、动态化的规划模式，搭建“居民-公园-山地-城市”四者和谐美好的生活。

4.3 促进绿色空间的公平正义

现有研究表明，城市绿色空间的不均衡分配，导致受益者往往集中在经济条件较好、文化水平较高的人群。学者意识到城市绿色空间的可达性也是环境正义的重要议题之一，许多城市正在不断增加城市绿色空间的供给，尤其是针对绿色空间较少的地区。近年来，住房是否具有“推窗即景”“推窗见绿”的条件，越来越受到居民的重视，在城市由原来的扩张式发展转向高质量、高品质发展的转型阶段，对于城市公园多维可达性的深入探讨，促进了环境正义的研究。例如，沙坪公园周边区域无法通过拆除围墙或建筑等方法来提高视觉可达性，但结合实地调研可以发现，居住在高绿化率片区的居民也常常前往除公园以外的城市绿地，类似的场所同样能调动居民参与户外活动的积极性，使居民产生较好的心理感知；然而低房价片区的城市绿地相对稀缺，居民也较少涉足公园。城市规划者应当意识到平衡绿色空间的重要性和必要性，除了增加绿化空间，还可以通过改善绿色空间的可获得性以加强该类型居民的幸福感。多维可达性的评估能预先识别资源稀缺区域，为区域层面的绿地系统规划提供依据，从而制定更完善的绿地规划策略。

5 结语

可达性的多维、动态评价弥补了交通可达性的不足，采用量化的方式，测度人们未进入公园时的视觉效果及心理依恋程度，有效挖掘了城市公园的潜在服务功能和价值。本研究提出的可达性评价模型和计算方法，客观测度了市民对公园的可获得性；3个公园的时间动态对比，揭示了城市公园可达性多维、动态的特征。公园周边物质环境的建设是形成公园可达性差异的主要因素，公园自身的面积、形状对可达性的影响较小。在城市公园建设早期，可进入性是居民对公园的基本需求，交通可达性对公园实现服务功能发挥着主要作用；至交通路网已成形的时期，公园及其周边区域通过视觉暗示或心理依恋的方式，强化居民的访园意图，此时视觉可达性、心理可达性发挥主要推动力。后续研究还应考虑行为层面的可达性[22]、邻里环境感知层面的可达性[17]，以及个体差异层面的可达性[38]等，进行更加全面的评估。此外，可达性动态评估还需要更多的公园样本，以充分体现公园发展的阶段性特点，评估公园周边更大的区域，从而得到更加客观普适的可达性时空变化规律。

注：文中图片除注明外，均由作者绘制。