基于网络分析法的公园绿地可达性研究_陈书谦

基于网络分析法的公园绿地可达性研究陈书谦戴冬晖卜晓丹摘要：传统的城市绿地评价指标重点从“量”去衡量、评价绿地建设水平，例如城市绿地率、人均公园绿地面积等，然而未能反映居民到达公园的便捷性以及公园绿地分布的合理性。

本文以深圳市南山区为例，基于ArcGIS应用网络分析法对现状公园绿地空间可达性进行评价。

网络分析法的结果表明，南山区虽然在传统绿地评价指标达到了较高的水平，然而公园绿地的可达性却较为一般，公园绿地并没有发挥出最大的服务效能。

关键词：公园绿地；可达性；网络分析法；深圳市引言城市公园绿地作为城市生态系统、城市景观的重要组成部分，同时也是满足城市居民休闲需要，提供休息、游览、锻炼、交往，以及举办各种文化活动的重要场所。

居民能否便捷地享受到这种自然服务体现了一个城市的宜居水平。

我国现行的城市绿地系统规划一直将绿地率、绿化覆盖率、人均绿地面积等作为绿地评价的重要指标，这些指标在实际应用中存在一定缺陷。

[1]主要表现为：难以反映绿地空间分布的合理性；也未能反映居民的实际使用情况；由于城市规模及统计范围的影响，弱化了城市之间的可比性。

另外一方面，传统的公园绿地布局方式主要依据服务半径的原则进行规划，例如“社区公园的服务半径设为500～1000m”。

○1由于考虑的仅仅是居民距离公园的直线距离，没有考虑到达公园的实际出行方式、路线，这也大大高估了绿地的服务水平及能力。

随着对公园绿地空间布局、服务能力、实际使用情况的关注，人们开始关注公园绿地可达性，而众多学者[1]也探讨过将可达性作为绿地系统评价的新指标，也借助地理信息系统（GIS）的分析工具，对公园的服务范围和可达性展开评价。

1公园绿地可达性1.1概念1999年，俞孔坚、段铁武等人提出了景观可达性的概念。

[1]我们现在所说的公园绿地可达性为其概念的延伸，即：某一公园绿地的可达性是指从空间中任意一点到该公园绿地的相对难易程度，其相关指标有距离、时间、费用等等。

它反映的是居民到达附近公园绿地的便利程度，评价居民是否可以方便和公平享用公园绿地带来的服务。

1.2影响因素在实际使用过程中，我们往往在做这样的选择：“某个大公园太远了，坐车都要一个多钟头才能到；而某些小公园则方便多了，步行十分钟就到了。

”可见，公园绿地可达性的影响因素多种多样，这里头就包含了距离、交通方式、公园吸引力等等。

理解城市公园可达性的影响因素，有助于选择合适的可达性评价方法。

[2]笔者将公园绿地的影响因素总结为以下四个方面：1.2.1道路交通网络首先，不同等级道路的设计时速存在差异，直接影响人们的出行速度。

其次，城市道路交通的实时状况也对可达性影响明显，例如道路拥堵、红绿灯较多、交通条件较差，则阻力大，可达性差。

1.2.2土地利用性质不同的土地利用性质（山体、水体、道路等）产生不同的空间阻力，也极大地影响着公园绿地可达性的难易。

由于城市公园绿地受到上述阻力的影响，在局部会受到阻碍，导致相应的可达性变难。

这类阻力可归结为土地利用性质（如居住、工作、购物、文化娱乐等）和土地使用的空间分布（如位置、规模、强度等）。

城市阻力在一定程度上影响着城市公园绿地部分服务功能的发挥，制约着城市公园绿地的可达性。

1.2.3公园绿地吸引力城市公园吸引力，即城市公园为市民提供游憩服务的潜在能力。

一般城市公园吸引力越大，其可达性越高。

邻里公园仅仅能为市民提供简单的日常休憩场所，服务面积较低，与之相比服务设施齐全的市级公园则能吸引更多和距离更远的市民。

同时城市公园的环境状况、植被配置格局等都会影响到市民对公园的认知，进而产生不同的吸引力。

1.2.4城市人口分布城市人口的分布状况，在一定程度上决定了城市公园绿地的使用频率，从而影响了城市公园绿地可达性的改变。

一定范围内人口数量的多少决定了公园的规模，人口位置的分布决定了公园建设的位置和周围交通设施。

人口的年龄和性别构成都会影响城市公园绿地可达性好坏，因为它们直接决定了居民对城市公园绿地需求的多少和类型；人口与活动空间的连接影响了出行的时间、花费以及起点与终点的便利程度；活动直接受终点的空间分布影响，它们直接满足了居民对城市公园绿地的需求。

2评价方法基于GIS的公园绿地可达性评价方法主要包括缓冲区分析法、邻近距离法、引力模型法、行进成本法（费用加权距离法）、网络分析法。

缓冲区分析法以公园绿地为中心，通过服务半径建立缓冲区，该方法对数据要求低，操作简单，常常作为城市公园规划选址的重要参考。

[2]该方法往往高估了公园的可达性水平，一般借助ArcGis的缓冲区（Buffer）分析法即可实现。

邻近距离法是通过计算某一居住用地到最邻近公园绿地的直线距离，然后再通过对最小邻近距离的分析来考量公园绿地的可达性。

该方法亦忽视了到达公园绿地过程中的障碍，很容易高估其可达性。

一般基于ArcGis 的邻近分析（Near）命令及SPSS统计分析软件进行分析。

引力模型法则是根据物质间的万有引力理论引申而来，不仅考虑距离对可达性的影响，同时还要考虑公园绿地面积大小或其他特性（如：公园等级、设施完善度、区位、景观环境质量等）对可达性的影响。

该方法涉及因素较多，数据要求较高，而公园特性的量化存在一定的主观因素，应用较少。

国内学者尹海伟[3]将其应用于上海开敞空间可达性分析，由于面积大小的数据较容易获得，仅考虑面积对其吸引力大小的影响，计算开敞空间的吸引力指数，继而表征可达性水平。

缓冲区、邻近距离、引力模型均采用直线距离来表征居民点到达公园绿地的距离，并不是现实存在的路径，与居民的实际使用情况有较大出入。

行进成本法则通过计算居民到公园绿地所需要的时间或距离来表征可达性，该方法充分考虑道路交通网络的完善程度，学者普遍认为该方法能够较好地实现行进路径与现实道路的拟合。

该方法虽然有了一定的进步并得到较多的应用，但是在计算分析过程中由于对道路、山体、水系等相对阻力值为人工赋值，存在一定的主观性。

且该方法在ArcGis中的计算以栅格数据为主，栅格数据带来的粒度效应也影响可达性评价结果。

网络分析法被称为行进成本法的矢量版，以道路交通网络的矢量数据位基础，能够更为真实地评价公园绿地的可达性（如图1）。

网络分析法利用ArcGIS的网络分析模块（Network analyst），基于城市道路网络，结合人口分布数据，以到达公园的实际方式来评价城市公园的空间分布和服务情况。

一个基本的网络主要包括中心（centers）、连接（links）、节点（nodes）和阻力（Inpedance）。

[4]所谓中心为源点，为具有一定容量能够接受或分配资源的节点所在位置，本研究中代表公园绿地，以公园入口的形式代替；链则是构成网络的骨架，是现实世界中各种线路的抽象化，在本研究中为城市道路；节点是网络中链与链的交汇点，本研究中为道路交叉口；阻力一般是指从中心通过链到达空间任意一点所花费的时间。

图1网络分析法考虑的影响因素示意图Nicholls是较早地将网络分析法用于城市公园可达性研究的学者之一。

[5]此后Oh和Jeong[6]、李小马和刘常富[4]以城市道路为基础，综合考虑了十字路口、人行横道、过街天桥和地下通道等的影响分别研究了韩国首尔和中国沈阳城市公园的可达性。

3案例研究3.1研究区域本文选取深圳市南山区（图2）作为研究区域，总面积约为169.44平方公里，全区常住人口约为108万人，下辖八个街道。

根据南山区城市管理局2012年7月份公布的数据显示，至2011年底，全区绿地覆盖面积为10090.8公顷，绿化覆盖率达46%，人均公共绿地16.94平方米。

○2两个指标均略高于深圳市的整体水平，可见南山区的绿地建设水平已处于较高的水平。

而通过与国际发达城市绿地建设水平的横向对比发现，南山区的绿化水平已赶超国际一流城市（图3）。

然而，南山区的公园绿地可达性状况怎样呢？图2南山区区位图图3与其他国际城市绿化水平对比3.2数据准备本研究以深圳市南山区2010年底公园的汇总数据和2011年深圳市规划和国土资源委员会公示的深圳市南山区规划绿地分布图为基础。

根据统计数据显示，南山区有各类公园118个，其中市级公园3个，区级公园7个，主题公园13个，社区公园95个。

总面积为2092.76公顷，市级公园、郊野公园（表1）其面积占公园绿地总面积的71.88%，市级、郊野公园在面积上占绝对优势。

表1南山区市级公园、区级公园汇总表公园级别公园名称地址红线总面积（公顷）建成开放时间市级公园南山公园蛇口352 2003 大沙河公园北环大道沙河西路32.5 2007 塘朗山郊野公园龙珠大道991.13深圳湾公园沿深圳湾海岸线128.74 2010年区级公园中山公园深南大道北侧49.98 1998年荔香公园南光路东侧23.13 2000年10月四海公园工业七路16.79 1989年麒麟生态公园麒麟疗养院旁13.3荔林公园前海路与东滨路交汇处51石鼓山公园西丽青古湾20南山后海内湾公园南山区科苑南路70由于主题公园、高尔夫场地、农业用地等属于非公绿地，不纳入本次研究范畴。

因此在研究对象不包含沙河高尔夫、西丽高尔夫、世界之窗、欢乐谷、锦绣中华、青青世界、野生动物园、中国民俗文化村等公园。

本次研究筛选面积超过0.5公顷的公园绿地（包含市级公园、区级公园、社区公园、郊野公园四类）。

同时对google航片进行人工识别补充，最终筛选出公园绿地100块（如图4），总面积约25km2。

需要补充说明的是，本文考虑到行政边界附近的居民对公园绿地的使用不局限于南山区内部（避免“边缘效应”），因此可达性计算将位于两区交界的数个公园绿地纳入计算。

通过航拍核对，补充选取与福田区交界处的4块公园绿地，由于南山区与宝安区交界处主要为防护绿地，故不作为计算对象。

图 4南山区绿地分布图笔者通过南山区分区规划获取研究区范围内的道路交通现状、土地利用性质以及居住用地分布（如图 5）。

由于近年来南山区建成区的土地利用性质变化不大，故计算过程中所需的水体、林地等数据以该分区规划为准。

在可达性的计算过程中不可忽视的是人们达到各级公园绿地的交通方式差异，本文对于社区公园、区级公园主要考虑步行可达性，而市级公园、郊野公园则考虑机动车可达性。

图 5南山区土地利用、道路交通以及居住用地分布3.3社区公园、区级公园步行可达性分析图6社区公园、区级公园步行可达性空间分布图由图6、表2可见，社区公园、区级公园步行可达性一般，10分钟所能覆盖的服务面积约占研究区总面积的24.88%；20分钟的服务面积约占总面积的49.89%，接近研究区一半的面积；30分钟的服务面积约占总面积的70.53%。

空间分布较为均衡，南北以滨海大道、广深高速为界，东西以沙河西路为界，形成若干个可达性较好的区域，这与南山区的街道界限基本一致。