基于高德API的城市中心区公共绿地时空可达性研究——以天津市和平区为例

杜昌轩，杨传贵，王 天

(天津城建大学，天津 300384)

1 引言

公共绿地是城市生态系统与绿化发展的重要组成部分，伴随着城市的快速发展，城市污染、人口与拥挤问题也随之产生并发展恶化，公共绿地也成为评判城市环境的一个重要指标。公共绿地以自然优势改善城市生态环境，促进城市可持续发展，提升城市品质，帮助城市居民实现舒适的生活，即拥有优美、和谐、令人愉悦的生活环境。公共绿地也可以为城市居民健康生活提供场所，促进居民身心健康，亦成为健康城市发展的评判指标。但对于有限的公共资源而言，公平性成为目前关键性的问题。对城市中心区公共绿地研究，既能合理规划、建设城市，有效增加公共绿地利用率，又能为居民提供公平性的公共绿地供给服务。

城市公共绿地既有美化城市、改善空气质量、调节人群生活质量的作用，又可以起到防风减灾、调节城市气候等生态效应功能。同时，城市公共绿地也是满足人群休闲需求，提供休息、锻炼、相互交往的场地。

目前在城市公共绿地公平性的研究方面，主要可分为以下2个方面。①人本尺度的公共绿地服务方面，主要包括人群绿化需求、绿地管理、空间建设等方面的公平性评价。潘晓钰等[1]以哈尔滨市香坊区为例，结合"人文关怀"特殊群体需求法满足城市特殊群体需求，旨在提高东北老工业城市特殊人群的"人文关怀"。贾哲峰等[2]通过城市公共绿地思考现阶段公共绿地管理中存在的不足，提出了深入完善的技术举措和监管举措，逐步实现城市公共绿地精细化管理的工作目标。谭冰清等[3]从数量、质量和可达性三方面建立了城市公共绿地评价体系，通过聚类分析和皮尔森相关系数,探究公共绿地在街道水平上的分布不公平性及其与居民健康的空间关联。马玉荃[4]通过构建基于公平理念的居民公共绿地服务水平评价方法，以居民为核心判读实际使用绿地面积及使用程度，判断区域整体的服务公平性。②空间层面的公共绿地公平性研究，包含以空间可达性为主的公平性研究。周晓艳等[5]借助多源数据从供需平衡视角对城市公共绿地识别分类，采用相关模型研究居住小区尺度的公共绿地的空间可达性和公平性。徐慧锋等[6]从公共绿地服务、交通便捷及社会状况方面探讨城市居民进入公共绿地的可达性，引入百度热力数据，揭示城市公共绿地的客观公平性。霍瑜[7]以上海普陀区为例，基于GIS网络分析、缓冲分析，结合精细化服务半径，探讨公共绿地的空间差异性。韩玉等[8]通过研究基于成本栅格图的城市公共绿地可达性分析方法，结合GIS相关技术，定量分析研究区域公共绿地的可达性。

受到如路网类型[9]、绿地布局与服务、使用者年龄[10]等方面的共同影响，人群出行路径决策愈加复杂化[11]，使针对公共绿地的可达性包括从空间异质性[12]、时空可达性[13]等方面展开研究。随着大数据与相关研究应用的发展，弥补传统单一的空间研究缺陷，使时空两种层面共同研究成为当前研究热点。同时，运用GIS软件的等时线创建[14]，可以解决传统直线欧式距离、路网交通距离所表现的地理实体间空间联系的弊端[9]。因此，本研究将基于高德API路径规划接口，运用空间分析法、对比分析法、实地调研法，以天津市和平区为例进行城市中心区公共绿地时空可达性研究，以实现公共绿地的公平性与服务性。

2 研究区概况与研究方法

2.1 研究区概况

天津市和平区为天津市中心城区，下辖6个街道，分别为劝业场街道、小白楼街道、五大道街道、新兴街道、南营门街道、南市街道。和平区位于北纬39°06′～39°08′10″，东经117°10′16″～117°12′53″，北至海河、南马路，南至吴家窑大街、马场道，西至南门外大街、卫津路，冬至海河，总面积9.98 km2。研究范围如图1所示。

图1 研究区范围

2.2 研究方法

研究运用空间分析法、对比分析法、实地调研法进行城市公共绿地时空可达性分析。

运用空间分析法中的路网分析、泰森多边形分析、时间分析，获取更为精确的研究结果，直观表达各公共绿地的实际服务范围，得出更实时准确的研究数据与研究结论，可直接用于进一步研究中。

运用对比分析法对研究中所采用的多种出行方式，包括步行、骑行、公共交通出行方式，得出时间差异，揭示事物差异与规律，具有直观、准确、量化级分析等优点，且可用于多种研究。

运用实地调研法得出城市公共绿地与居住小区分布，弥补依据影像图研究所造成的差异，以得出更准确的研究数据。

3 公共绿地时空可达性研究

3.1 利用天地图获取基础数据

本研究以天津市和平区为范围，通过从天地图下载的高分辨率影像图，结合城市实地调研数据，将研究区内公共绿地与居住小区进行识别。相对于传统人工获取位置，采用影像识别的分析方式效率更高，并可以直接获取相应矢量数据，可直接用于进一步研究中。研究区公共绿地与居住小区分布如图2所示。

图2 研究区公共绿地与居住小区分布

研究区内共有10个公共绿地与359个居住小区。其中，南市街道有一处公共绿地，为南市公园；劝业场街道有3处公共绿地，为儿童公园、和平空竹园、中心公园；小白楼街道有两处公共绿地，为解放北园、团结公园；体育馆街道有3处公共绿地，为复兴公园、天津市民园体育场、睦南公园；新兴街道有一处公共绿地，为土山公园；南营门街道未设置公共绿地。

3.2 基于高德API路径规划接口求取通行时间

本研究使用高德地图API路径规划接口，求取各个居住小区到城市公共绿地的通行时间。使用高德API可根据道路实时路况、空间建设等多种情况，考虑多种出行方式，包括步行、骑行、公共交通出行，具有实时、操作简单、获取便捷等优点。

首先，计算公共绿地与居住小区的坐标，以区域中心作为通行时间计算的起点与终点，获取高德API坐标。其次，创建高德API接口Key，将起点与终点坐标作为研究参数，并写入API开源接口地址中。最后，通过不同的出行方式请求，输出所得时间并抓取相应数据，得出通过结果。高德API通行时间示例如表1所示。其中，公共交通若出现不可达情况，则公共交通出行时间设置为9999 s。

表1 高德API通行时间示例

3.3 时空可达性分析

在高德API通行时间已经获取的基础上，对多种交通方式下各居住小区在0～10 min、10～20 min、20～30 min、≥30 min时间分类，并进行可视化分析。各交通方式下公园绿地时间可达性分析图如图3所示。

根据图3可知，步行交通方式下，研究区所有居住小区均可在30 min内可到达公共绿地，绝大多数出行点在10 min内可达，少部分出行点在10～20 min间到达。在骑行交通方式下，研究区居住小区均可在20 min内到达公共绿地，98%的居住小区均可在骑行10 min时间内到达绿地，出行服务较优。而在公共交通出行方式下，存在130个居住小区无法通过此种交通方式出行；对于全部居住小区而言，公共交通出行的通行时间均大于步行时间与骑行时间，研究区内公共交通出行服务较差。

图3 各交通方式下公园绿地时间可达性分析

综合多种出行方式的通行时间，步行方式下能够到达公共绿地的通行时间为426.5 s，骑行方式下能够到达公共绿地的通行时间为140 s，而公共交通方式下有约1/3的居住小区点无法采取此种方式，则不做平均时间计算。

综上分析可知，骑行方式的通行时间约为步行通行时间的1/3，骑行方式具有较高的时空可达性，且具备受道路交通路况影响程度小、绿化、环保等特点，是值得推荐的交通出行方式。

3.4 公共绿地供需能力分析

城市公共绿地的分布密度影响着绿地服务水平，也在一定程度上影响着人群使用感受。通过查阅相关资料可知，公共绿地最佳服务范围为1km。因此，以1km作为公共绿地的合理服务半径。通过对研究区公共绿地进行泰森多边形分析，分析公共绿地实际服务范围，与理论服务范围进行对比，分析公共绿地的供需能力，得出公共绿地公平性结果。公共绿地泰森多边形分析图如图4所示。

图4 公共绿地泰森多边形分析

根据图4可知，研究区中部、西北部、东部、东南部的公共绿地实际服务半径小于1km范围，能够满足居住小区供需要求。而东北部与西南部的公共绿地(中山公园、土山公园)的实际服务范围过大，已超过公共绿地的合理服务范围，使绿地供给大于需求，无法满足人群绿地需求。

4 结论

城市公共绿地时空可达性是满足人群绿地公平性与服务性需求的重要基础条件[15]。本研究利用高德API路径规划接口，求取城市公共绿地与居住小区间的通行时间，在此基础上进行公共绿地时空可达性分析，从而对城市公共绿地的公平性与服务型进行研究。

结果表明：研究区城市公共绿地时空可达性较优；骑行为各出行方式中通行时间最短的交通方式，是值得推荐的出行方式；和平区内公共绿地布局较为合理，大体可以满足公共绿地供需平衡，但中山公园与土山公园服务公平性仍有待提升。