城市公园绿地游憩服务能力空间绩效评价
——以贵阳市中心城区为例
2022-07-21任日斐何嵩涛
任日斐 何嵩涛
(贵州大学林学院,贵阳 550025)
公园绿地是指对公众开放、以游憩为主要的功能,同时具备生态、避险、景观等多种功能且拥有一定服务设施的开放空间[1]。公园绿地对城市的可持续发展、城市生态环境的改善、居民身心健康的促进都具有重大意义[2]。空间绩效是指空间资源配置满足各要素功能需求和均衡发展的综合效应[3]。城市公园绿地游憩服务能力空间绩效评价是对城市公园布局进行优化的重要前提。公园绿地游憩服务能力空间绩效的研究还未形成较为完备的研究体系,仍处于积极探索阶段,大多是基于GIS统计分析对公园绿地的相关效益进行测度[4]。梁颢严等[5]利用缓冲区分析法对公园绿地空间分布的合理性进行了评价;赵兵等[6]利用GIS建立以道路为基础的包含公园面积、入口等城市公园数据库,对不同的公园类型进行服务半径分析,得出4类服务盲点并进行选址分析。戚荣昊等[7]基于POI数据,创新了评价指标——服务压力,并使用GIS处理,反映不同人群对公园绿地的需求;翟雪等[8]利用网络分析法研究山地城市公园的服务水平;曾远文等[9]利用步行空间数据和收集信令数据,从服务范围及服务人口两方面对重庆主城区公园绿地服务能力进行评价;吴承泽等[10]利用POI数据与GIS空间分析研究了城市公园绿地的服务能力及人群需求程度;杜伊[11]从空间、数量、规模三个维度选取服务面积覆盖率、邻近距离、可达范围、公园绿地数量与规模等相应指标评价了社区公共绿地的空间绩效。
目前对公园绿地游憩服务能力空间绩效研究涉及服务半径、服务范围、服务人口、可达性、公平性等多方面,对于游憩服务能力与人口分布匹配程度的研究多以服务人口覆盖率指标进行评估,少有更为深入的研究。因此,本研究构建游憩服务—人口密度分布耦合协调模型对城市公园绿地游憩服务能力空间绩效进行评价,丰富了公园绿地游憩服务能力空间绩效研究体系。
1 研究对象与数据
1.1 研究区域
基于《贵阳市城市总体规划(2011 - 2020)》(2017年修订),选取贵阳市中心城区城镇化建设良好的60个街道和3个乡镇作为研究区域,总面积约51 381 hm2。其中白云区5个街道,观山湖区7个街道,花溪区8个街道,南明区18个街道、2个乡镇,乌当区5个街道,云岩区17个街道、1个乡镇(图1)。
1.2 研究对象
依据《贵阳市绿地系统规划(2011 - 2020)》并结合Landsat 8卫星影像对公园数量进行初步统计。后经实地调查剔除荒废及面积小于0.5 hm²公园绿地①小于0.5 hm2的公园绿地游憩服务设施较少服务能力较差,故本研究将其剔除。,选取147个公园作为研究对象,总面积2 643.54 hm2。参考相关研究[12]及住房和城乡建设部发布的《关于促进城市园林绿化事业健康发展的指导意见》(建城〔2012〕166号)提出的“300 m见绿,500 m见园”的基本要求,将研究对象划分为4类:服务半径300 m的邻里性公园绿地(面积0.5 ~1 hm²)38个;服务半径500 m的社区性公园绿地(面积1~5 hm²)71个;服务半径1 000 m的区域性公园绿地(面积5~10 hm²)11个;服务半径2 000 m的城市性公园绿地(面积大于10 hm²)27个。
1.3 数据来源
道路矢量数据来源于Open Street Map开源地图,并结合Landsat 8卫星影像进行路网的校正与补充。公园出入口数据通过百度地图开放平台API接口获取,并结合调查情况进行校正。贵阳市中心城区行政区划范围依据贵阳市自然与规划局提供的贵阳市电子地图绘制。贵阳市中心城区人口数据来源于贵阳市统计局提供的第7次人口普查数据。
2 研究方法
2.1 基于分布标准差椭圆法的公园绿地空间分布分析
标准差椭圆不仅可以确定研究要素的空间分布中心,还可获取研究要素的分布方向特征。在ArcMap10.2中通过图层属性表创建公园质心坐标,并生成公园点图层,使用Arctoolbox—空间统计工具—度量地理分布—方向分布(标准差椭圆)命令生成标准差椭圆,得出公园绿地相应的空间分布特征。
2.2 基于游憩服务—人口密度分布耦合协调模型的公园绿地空间绩效评价
(1)人口密度指数。人口密度指数即空间分析单元的人口密度与各空间分析单元人口密度之和的比值[13],计算见公式(1)(2)。
式中, 为空间分析单元 的游憩服务能力, 为空间分析单元 内有效游憩服务面积之和(hm2), 为空间分析单元 的地理面积(hm2), 为空间分析单元 的游憩服务能力指数, 为各空间分析单元的游憩服务能力之和。有效游憩服务面积利用网络分析法求得,先将道路网络导入数据库并进行拓扑检查,后以公园绿地出入口为原点,结合各类公园的服务半径设置阻抗值,运用Network Analysis分析模块生成不同服务半径下的公园绿地有效游憩服务面积[15]。
(3)耦合协调模型。耦合度是指两个或以上的体系之间相互影响的程度,协调度是指系统或系统内部要素间和谐一致的程度[16]。耦合协调度是衡量系统或系统内部各要素在发展过程中相互影响彼此协调的量值,反应系统由无序向有序变化的过程[17],计算见公式(5)-(9)。
式中, 为第 个空间单元标准化游憩服务能力指数, 为第 个空间单元标准化人口密度指数。 为服务能力与人口密度的耦合度,数值在0 ~1之间, 越大则二者间的耦合度越高。 为调整系数,因本研究为两个体系,故 值取2。 为服务能力与人口密度的综合协调指数。α与β为待定系数,且α+β=1,本研究认为服务能力与人口密度同等重要,故取α=β=0.5。 为服务能力与人口密度协调度,数值在0 ~1之间, 越大则二者间的协调度越高。参考相关研究[17-18],形成耦合度和协调度等级表(表1)。
表1 耦合度和协调度等级表Tab. 1 Grade table of coupling degree and coordination degree
3 研究结果
3.1 公园绿地空间分布特征
各区公园绿地建设数量差异较大,观山湖区公园绿地数量最多,乌当区数量最少(表2)。局部地区公园绿地高度聚集、总体呈不均衡分布,公园绿地沿西北至东南方向分布,西北方向聚集性更强,东南方向呈小聚集多分散的布局形式。观山湖区公园绿地的聚集性最高,其次为南明区,云岩区公园绿地分布最均匀(图2)。公园绿地布局的差异主要受城市规划建设时序的影响。云岩区、南明区作为贵阳市的老服务核心,一直都是城市建设的重点,公园绿地的建设较早且相对完善,南明区受地形所限,公园绿地建设较为集中。观山湖区作为新服务核心于2012年经国务院批准成立,随后市级行政中心搬迁至观山湖区,城市建设重心逐渐向观山湖区偏移,在生态与人本观念的指导下,观山湖区公园绿地规划与建设数量较多,导致其相对其他区公园绿地建设较为集中。
表2 各行政区公园绿地数量统计表Tab. 2 Statistical table of parks quantity in each administrative region
3.2 人口空间分布特征
在ArcGIS中将人口数据与街道区划进行叠加,采用自然间断法进行分类并进行可视化表达。结果表明,人口空间分布差异较大,呈线状空间分布,主要分布在小车河街道—泉湖街道、高新路街道—溪北街道一线(图3)。其中人口数量在10万以上的街道有7个,分别为黄河街道158 901人、小车河街道139 188人、世纪城街道135 578人、平桥街道114 767人、大营路街道106 810人、溪北街道102 014人、金华园街道100 561人。
人口密度由中心向四周递减空间分布特征,人口密度较高的街道聚集在以花果园为中心的老城区(云岩区南部、南明区西部)(图4)。其中人口密度超过300人/hm2的街道有10个,60%位于云岩区,人口密度在200 ~300人/hm2的街道有13个,80%位于南明区。人口密度在100~200人/hm2的街道(乡镇)有16个,人口密度在100人/hm2以下的街道(乡镇)有24个。
从结果来看,人口主要分布在南明区、云岩区、花溪区、观山湖区,人口密度较高的区域集中在老城区及观山湖区中心。主要的原因是教育、医疗、就业、商业等资源影响人口的聚集,老城区发展较早,教育、医疗等配套设施齐全,就业岗位丰富,吸引大量人口定居,人口较为饱和。观山湖区作为新区以及新的行政中心,城区环境建设较好,商业、医疗、交通等配套设施齐全,现代化程度较高,吸引了大量年轻人在此定居,但由于发展时间较短,目前人口多集中在中心区域建设较为完善的街道。白云区、乌当区、花溪区城市化建设发展不如其他三区,相关配套设施建设及产业发展也相对较弱,人口密度较高的区域均集中在其城市化建设较好的区域,其他还未充分开发建设的区域人口密度较低。
3.3 公园绿地游憩服务能力空间分布特征
3.3.1 公园绿地游憩服务能力的空间分布总体特征
研究区公园绿地游憩服务范围仅为16 472.39 hm2,占区域面积的32.06 %,未实现公园绿地游憩服务全覆盖(图5)。各区公园游憩服务能力大小依次为南明区>云岩区>观山湖区>花溪区>白云区>乌当区(表3)。观山湖区公园绿地有效游憩服务面积最多,但其游憩服务能力小于南明区与云岩区,主要原因是南明区和云岩区公园绿地分布比观山湖区更均衡,其游憩服务范围比观山湖区覆盖更广,已基本覆盖所在辖区街道。总游憩服务能力具有明显的由中心向外围递减特征,云岩—南明聚集区服务能力最强,观山湖聚集区服务能力次之,外围服务能力最弱(图6)。云岩—南明聚集区中华南路街道游憩服务能力值最高为3.71。观山湖聚集区世纪城街道游憩服务能力值最高为5.41。游憩服务能力值在1.0以下的街道(乡镇)共有33个,其中清溪街道、杨惠街道、都拉营街道未有公园绿地服务覆盖,其游憩服务能力值为0。
表3 各行政区公园绿地游憩服务能力统计Tab. 3 Statistics of recreation service capacity of parks in each administrative region
3.3.2 不同类型公园绿地游憩服务能力空间分布特征
不同类型公园绿地面积及游憩服务范围差异明显,其中城市性公园绿地两者占总比均最大,邻里性公园绿地两者占总比均最小(表4)。各类型公园绿地游憩服务能力大小为:城市性公园绿地>社区性公园绿地>区域性公园绿地>邻里性公园绿地。各类型公园绿地游憩服务能力空间分布特征亦有明显差异。
表4 不同类型公园绿地面积及游憩服务空间覆盖面积Tab. 4 Green space area and recreation service space coverage area of different types of parks
城市性公园绿地游憩服务能力的空间分布特征与公园绿地总游憩服务能力空间分布特征相似,亦有云岩—南明、观山湖两大聚集区,游憩服务能力值最高的街道不同,城市性公园绿地游憩服务能力值最高的街道为市西河街道。究其原因,是城市性公园有效游憩服务面积占城市公园绿地总有效游憩服务面积的78.07%,直接影响了总游憩服务能力的分布特征;而世纪城街道的社区性公园绿地有效游憩服务面积远超市西河街道,导致其总体服务能力要高于市西河街道。游憩服务能力值在1.0以下的街道(乡镇)有39个,其中6个街道(乡镇)未有城市性公园绿地服务覆盖(图7)。
区域性公园绿地游憩服务能力的空间分布在观山湖区有明显聚集性,其他区域分布较为零散,游憩服务能力值最高的街道为普陀路街道(0.78),39个街道(乡镇)未有区域性公园绿地服务覆盖(图8)。
社区型公园绿地游憩服务能力的空间分布亦有明显的聚集特征,形成观山湖—白云、南明—云岩—乌当、南明—花溪三个聚集区。游憩服务能力最高的聚集区为观山湖—白云聚集区,游憩服务能力值最高的街道为世纪城街道(1.80),游憩服务能力值在1.0以下的街道(乡镇)共有62个,其中28个街道(乡镇)未有社区性公园绿地服务覆盖(图9)。
邻里性公园绿地游憩服务能力空间分布无明显的聚集特征,游憩服务能力最弱,其中只有5个街道游憩服务能力值大于0.1,中华南路街道最高为0.46,有34个街道(乡镇)未有邻里性公园绿地服务覆盖(图10)。
从结果来看,研究区域内公园绿地游憩服务覆盖水平较低,服务盲区较大。区域性、社区性、邻里性公园绿地游憩服务能力有限,特别是与居民日常活动息息相关的社区性、邻里性公园绿地的游憩服务能力严重不足。公园绿地游憩服务能力受公园绿地的数量、分布的均衡性及服务半径共同影响,单一增加某个因素,不能较为合理地提升公园绿地的游憩服务能力。游憩服务能力空间分布不均衡,游憩服务能力的空间分布特征与公园绿地建设布局相对应,公园绿地建设布局较好的区域其游憩服务能力较高。
4 公园绿地游憩服务能力空间绩效评价
据耦合协调模型结果(表5)可知:公园绿地游憩服务能力与人口密度分布总体耦合度高,呈耦合状态的街道(乡镇)为59个,占总数的93.65%,呈不耦合状态的街道(乡镇)为4个,占总数的6.35%。其中呈高度耦合、中度耦合、低度耦合、不耦合、高度不耦合状态的街道(乡镇)分别为49、7、3、1、4个。从空间分布格局上看,呈高度耦合状态的街道(乡镇)主要分布在研究区中心,呈不耦合、高度不耦合状态的街道(乡镇)分布在研究区边缘,呈中度耦合状态的街道主要穿插分布在白云区、观山湖区、云岩区(图11)。呈中度耦合状态街道中只有大营路街道是由于人口密度高而造成了两者耦合度较低,其余是由于服务能力高而造成两者耦合度较低。位于研究区边缘呈不耦合状态的街道(乡镇)发展相对落后,开发程度相对较低,少有或基本没有公园绿地分布,公园绿地游憩服务能力与人口密度分布的相互关系较弱,导致其呈不耦合状态。
表5 各街道耦合协调结果统计表Tab. 5 Statistical table of coupling coordination results of each street
接上表
公园绿地游憩服务能力与人口密度分布总体协调度较低,呈协调状态的街道(乡镇)为21个,呈不协调状态的街道(乡镇)为42个。其中呈良好协调、中级协调、初级协调、勉强协调、濒临失调、轻度失调、重度失调、严重失调的街道(乡镇)分别为1、2、6、12、12、9、7、14个。从空间布局上看调度的空间分布与游憩服务能力的空间分布较为相似,亦具有明显的由中心向外围递减特征,协调度较好的街道(乡镇)集中在云岩—南明、观山湖两大聚集区。协调度最好的街道为花果园街道,协调度值在前5的街道与游憩服务能力值在前5的街道相同(图12)。呈协调状态的街道均位于贵阳市重点建设的两大服务核心区内,公园绿地建设较好,游憩服务能力供给较好。反观不协调状态街道(乡镇),发展相对滞后,公园绿地建设不足,游憩服务能力供给不够,导致供给与需求相差较大。
据公园绿地服务能力与人口密度分布情况对比并结合相关研究[19],将二者发展关系分为以下三种:Xi>Yi,街道(乡镇)为服务能力过剩型;Xi=Yi,街道(乡镇)为服务能力与需求发展同步衡型;Xi<Yi,街道(乡镇)为服务能力滞后型。服务能力滞后型街道(乡镇)有34个,占总数53.97%,服务能力过剩型街道(乡镇)有29个,占总数46.03%,无二者同步型街道(乡镇)。从总体空间分布来看,服务能力过剩型街道(乡镇)主要分布在观山湖区—云岩区—南明区一带,服务能力滞后型街道(乡镇)分布在中心城区边缘及人口密度较高的中心区域。各区中只有观山湖区、南明区服务能力过剩型街道数量超过服务能力滞后型街道数量,分别占街道(乡镇)总数的71.4%、55%,花溪区服务能力过剩型街道与服务能力滞后型街道数量相同,其他行政区服务能力滞后型街道(乡镇)数量均高于服务能力过剩型街道(乡镇)数量(图13)。
5 结论与讨论
(1)贵阳市中心城区公园绿地总体游憩服务能力滞后,空间绩效表现为高耦合度、低协调度,公园绿地游憩服务能力与人口密度分布具有较强的相互影响和作用,但其协调性较差,需要进一步加强。
(2)当服务能力或人口密度任一要素发展过快时,二者耦合性会降低,相互间的影响作用减小。当二者发展相当时,二者间才会有较强的相互影响和作用。对于协调度,从数学意义上看,在高耦合度的基础上服务能力或人口密度任一数值高都会出现协调度高的现象,但对于实际而言,高服务能力所表现出的协调度高更符合居民需求及社会发展的需求。因此中心城区应从提高公园绿地服务供给着手,补足短板,进一步增强服务能力和人口密度之间的协调度,同时也要充分考虑服务与需求匹配,防止造成资源浪费。
(3)将相关结果与绿地系统规划及国土空间规划结合来看,贵阳市中心城区只有两大服务核心区公园绿地的建设及服务相对较好,但也没有做到全域高质量服务,公园绿地建设未达到规划的相应目标。针对目前情况,从总体规划及实施层面提出对贵阳市中心城区公园绿地布局优化策略:总体规划上,要继续坚持双核多组团的发展方向,着重强调区域协同发展,加快各组团的公园绿地建设速度。继续深化落实各组团功能布局,细化主体功能分区,为公园绿地规划建设提供明确方向。尊重自然地理条件,突出人本观念、生态观念,优化城市绿地布局与质量,保护开发格局。由绿道、生态廊道、通风廊道串联,统筹布局多类型公园绿地,形成全域覆盖的绿化体系。具体实施上,要根据各区自身情况以及总体规划要求进行布局优化。云岩区、南明区高人口密度和低游憩服务能力之间的矛盾显著,其城市发展成熟、土地利用较为饱和、动迁成本大,应根据人口分布情况增建或改建社区性、邻里性公园绿地,低影响开发山体公园,提高公园绿地布局的均衡性。观山湖区是城市未来发展的中心,目前中心区域建设较为完善,其公园绿地建设应向外扩展,建设高质量的社区性公园及区域性公园,结合实地情况建设城市性公园,补充建设或改造邻里性公园。白云区、花溪区、乌当区城市发展不如其他4区,公园绿地类型及数量均不足,其公园绿地建设应先解决当地居民的基本需求,方便居民使用,重点建设邻里性公园绿地,并结合自然及人文历史建设城市性或区域性公园绿地以带动周边发展,后结合远期城市发展建设相应规模的公园绿地。
本研究通过构建游憩服务—人口密度分布耦合协调模型对城市公园绿地游憩服务能力空间绩效进行评价,未考虑公园服务引力、可达性及人群活动规律等相关影响因素,还需进一步考虑其他影响因素对空间绩效进行更深度的探究,以期更好地为公园绿地规划布局提供参考。