基于出行距離的即墨城區(qū)公園綠地可達(dá)性研究

趙林 呂雯雯

摘 要：城市公園對改善城市生態(tài)環(huán)境、維護(hù)居民身心健康具有重要作用。隨著城市快速發(fā)展，居民生活水平不斷提高，人們越來越關(guān)注公園綠地的可使用性，可達(dá)性為衡量城市公園綠地空間合理布局提供了解決方法。以青島市即墨中心城區(qū)為例，根據(jù)公園的性質(zhì)與規(guī)模設(shè)置服務(wù)半徑，利用ArcGIS網(wǎng)絡(luò)分析工具，構(gòu)建交通網(wǎng)絡(luò)評價城市公園綠地可達(dá)性，并與傳統(tǒng)緩沖區(qū)分析建立公園服務(wù)范圍的方法進(jìn)行對比分析，研究結(jié)果表明本方法更符合實際情況。

關(guān)鍵詞：可達(dá)性;公園綠地;GIS;服務(wù)半徑

中圖分類號：TU986 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）18-0001-03

0 引言

隨著人們生活水平的提高，人們逐漸意識到公園綠地的作用，城市公園綠地使用的便捷性與公平性成為居民關(guān)注的焦點。傳統(tǒng)公園綠地主要采用服務(wù)半徑法表達(dá)服務(wù)能力，即以公園為圓心、以服務(wù)半徑作圓，圓覆蓋區(qū)域即為公園綠地服務(wù)區(qū)，這種方法忽略了人們通過真實路網(wǎng)的到達(dá)能力，將其簡化為兩點之間直線距離，難以體現(xiàn)公園在空間格局上的分布，無法反映城市公園綠地服務(wù)覆蓋水平。地理信息系統(tǒng)的發(fā)展與成熟解決了傳統(tǒng)服務(wù)區(qū)忽視路網(wǎng)的問題，更加符合實際情況，本文利用ArcGIS構(gòu)建交通網(wǎng)絡(luò)，使用可達(dá)性方法評價城市公園服務(wù)能力與空間布局。

1 可達(dá)性研究現(xiàn)狀

可達(dá)性由地理學(xué)從定性分析到定量分析轉(zhuǎn)化的研究過程中發(fā)展而來[1]，最初是反映交通成本的指標(biāo)，應(yīng)用于交通系統(tǒng)領(lǐng)域的研究。漢森[2]（Hansen）首次提出了可達(dá)性的概念，將其定義為交通網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點相互作用的機會的大小，隨著可達(dá)性的發(fā)展，城市規(guī)劃、交通網(wǎng)絡(luò)、地理空間等領(lǐng)域也逐漸應(yīng)用起來。在我國俞孔堅[3]首次將景觀可達(dá)性引入城市綠地系統(tǒng)功能指標(biāo)的評價體系中，并將某一景觀的可達(dá)性定義為空間中任意一點到該景觀（源）的相對難易程度。這種以景觀環(huán)境設(shè)計為出發(fā)點的可達(dá)性指標(biāo)能夠反映綠地空間分布格局與居民獲取資源的難易程度，我國的城市公園可達(dá)性研究即在完善城市綠地系統(tǒng)評價指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上發(fā)展而來。俞孔堅[3]、胡志斌[4]、尹海偉[5]等學(xué)者在可達(dá)性研究過程中為城市綠地指標(biāo)評價實際應(yīng)用提供了寶貴的經(jīng)驗，隨著地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，簡稱GIS）與遙感（Remote Sensing，簡稱RS）技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)的獲取更加便捷，大大加快了數(shù)據(jù)管理與處理能力，提高了可達(dá)性評價的精度和尺度。

可達(dá)性評價方法有多種，主要劃分為定性和定量兩個方面。定性評價方法一般側(cè)重分析可達(dá)性與游憩等綠地功能的關(guān)系[6]，屬于定性描述;定量評價方法有統(tǒng)計分析法與基于地理信息系統(tǒng)的定量分析方法等，其中基于地理信息系統(tǒng)的方法又劃分為緩沖區(qū)分析法（Buffer Zone）、最小距離法（Minimum Distance）、費用加權(quán)距離法（Travel Cost）、網(wǎng)絡(luò)分析法（Network Analyst）和引力模型法（Gravity Model）。緩沖區(qū)分析法即以服務(wù)半徑構(gòu)建公園服務(wù)區(qū)，而除網(wǎng)絡(luò)分析法考慮交通網(wǎng)絡(luò)外，其他方法均以歐式直線距離代替真實路網(wǎng)行進(jìn)情況，相較其他評價方法，網(wǎng)絡(luò)分析法評價結(jié)果更符合實際情況。網(wǎng)絡(luò)分析法阻力因素分為出行時間阻力、費用阻力與距離阻力因素，在本研究中，選擇出行距離作為評價公園綠地可達(dá)性的首要因素，這種方法不考慮居民出行方式的選擇與個體差異，與傳統(tǒng)以服務(wù)半徑構(gòu)建公園服務(wù)區(qū)的方法進(jìn)行直觀對比分析，是衡量公園綠地服務(wù)范圍的有效方法。

2 研究方法

基于出行距離的城市公園綠地可達(dá)性評價方法是以ArcGIS為工具建立交通路網(wǎng)，選擇網(wǎng)絡(luò)分析法作為評價方法，依據(jù)公園綠地的性質(zhì)與規(guī)模設(shè)置服務(wù)半徑，以公園出入口為源點建立服務(wù)區(qū)域，通過對研究區(qū)域公園服務(wù)范圍評價公園綠地可達(dá)性。

2.1 服務(wù)半徑的確定

公園綠地服務(wù)半徑的確定具有主觀性，不同類型不同面積的公園服務(wù)半徑存在不同的差異。本文依據(jù)《國家園林城市系列標(biāo)準(zhǔn)》、《城市綠地分類標(biāo)準(zhǔn)》、《即墨總規(guī)-規(guī)劃文本20170216》、等文件，通過公園綠地的規(guī)模與類型確定服務(wù)半徑。

綜合考慮后，確定即墨中心城區(qū)公園綠地服務(wù)半徑的參考值如表1所示。

2.2 公園綠地出入口的確定

公園綠地出入口作為網(wǎng)絡(luò)分析中的源點即設(shè)施點，它的設(shè)置遵循以下原則：

（1）公園有封閉圍墻：以實際出入口作為公園出入口;

（2）開放性公園：開放性公園兩側(cè)有多處出入口的，選擇毗鄰道路相交點作為出入口。

3 研究區(qū)域數(shù)據(jù)處理

3.1 研究區(qū)域概況

即墨區(qū)是山東省青島市轄區(qū)，位于中國山東半島西南部，東臨黃海，南依嶗山，是國家環(huán)保模范城、省級文明城市。本項目研究區(qū)域為即墨區(qū)中心城區(qū)，包括環(huán)秀街道、通濟街道、經(jīng)濟開發(fā)區(qū)、北安街道、龍山街道及龍泉街道行政管轄范圍，面積221.23平方公里，其中公園綠地面積為16.64平方公里。研究目標(biāo)公園共計22個。

3.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理

建立文件地理數(shù)據(jù)庫，各要素的建立均位于文件地理數(shù)據(jù)庫下的要素數(shù)據(jù)集中。

（1）公園綠地的獲?。哼b感資料為即墨中心城區(qū)2017年9月worldview-2多光譜遙感影像，利用ENVI5.4面向?qū)ο筇崛》椒ǐ@取城區(qū)綠地，基于人工目視解讀得到城市公園綠地。

（2）城市交通路網(wǎng)的獲?。夯诩茨玫噩F(xiàn)狀平面圖、城市交通規(guī)劃圖等資料，以道路中心線構(gòu)建路網(wǎng)，以折點連接道路相交部分，地理配準(zhǔn)后與遙感影像比對修改，得到最終路網(wǎng)分析數(shù)據(jù)。

（3）公園出入口的建立：按上述公園綠地出入口確定規(guī)則繪制出入口點。將不同服務(wù)半徑的公園綠地出入口分別進(jìn)行構(gòu)建，得到r2000.shp，r1000.shp，r800.shp三類數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好后，首先進(jìn)行拓?fù)潋炞C，修改錯誤數(shù)據(jù)，修改好的數(shù)據(jù)進(jìn)行在折點處打斷線的操作得到splitroads.shp路網(wǎng)數(shù)據(jù)。并與公園出入口數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集，進(jìn)行服務(wù)區(qū)建立工作。

3.3 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集的構(gòu)建

用數(shù)據(jù)預(yù)處理結(jié)果得到的splitroads.shp數(shù)據(jù)與公園出入口數(shù)據(jù)構(gòu)建名為jimo_ND的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集，使用通用轉(zhuǎn)彎，路網(wǎng)邊以端點連通，交匯點以邊線連通，忽略高程因素，將長度設(shè)置為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集的成本因素，單位為米，建立以出行距離為考慮因素的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集。

4 公園綠地可達(dá)性分析

4.1 基于出行距離的可達(dá)性分析

基于ArcGIS網(wǎng)絡(luò)分析工具，依據(jù)各公園不同服務(wù)半徑分別建立服務(wù)區(qū)，生成不同規(guī)模的服務(wù)范圍，以100米為標(biāo)準(zhǔn)修建面，得到如圖1所示的城區(qū)公園綠地服務(wù)范圍圖。

4.2 建立基于緩沖區(qū)分析的服務(wù)范圍

基于ArcGIS的緩沖區(qū)分析工具，根據(jù)表1要求分別對公園綠地出入口按服務(wù)半徑構(gòu)建緩沖區(qū)，生成不同規(guī)模的緩沖區(qū)范圍，對空間上重疊的區(qū)域進(jìn)行合并，得到如圖2所示的城區(qū)公園綠地服務(wù)范圍。

4.3 可達(dá)性分析評價

將兩種方法獲得的城市公園綠地服務(wù)范圍匯總并進(jìn)行對比分析，得到表2數(shù)據(jù)。

通過兩種方法對比分析結(jié)果可以看出，在考慮交通路網(wǎng)的情形下，公園綠地服務(wù)范圍明顯小于忽略路網(wǎng)的情況，可達(dá)性范圍更低。從圖1來看，研究區(qū)域東北部公園分布密集且可達(dá)性高，服務(wù)區(qū)存在大量疊置部分從而造成資源浪費，城市公園綠地負(fù)載過重不利于可持續(xù)性發(fā)展[7];西北西南地區(qū)可達(dá)性比較低，因為一方面公園綠地數(shù)量少，另一方面農(nóng)田居多人口較少;南部可達(dá)性低，而從遙感圖上可獲知此部分居住區(qū)密集，公園綠地數(shù)量難以滿足居民需求;中心區(qū)域公園服務(wù)范圍碎片化分布不均勻，人口密集，未能達(dá)到居民享用綠地資源公平性要求。從圖2來看，緩沖區(qū)方法產(chǎn)生的服務(wù)面積比網(wǎng)絡(luò)分析產(chǎn)生的服務(wù)區(qū)面積要大，服務(wù)的范圍更廣，服務(wù)范圍不均的情況并不明顯，這是在不考慮任何阻力的情況下公園綠地可達(dá)性，也就是傳統(tǒng)公園綠地服務(wù)半徑概念的表達(dá)，基于出行距離的網(wǎng)絡(luò)分析法比緩沖區(qū)分析方法更真實反映城區(qū)公園綠地可達(dá)性情況。

對于中心區(qū)域公園服務(wù)范圍出現(xiàn)缺失的情況，建議增加小型綠地休閑娛樂場所，即能滿足居民使用需求又不容易造成資源浪費;北部南部應(yīng)增加公園綠地場所，西北部應(yīng)結(jié)合人口分布情況進(jìn)一步對公園綠地的規(guī)劃設(shè)計做出判斷。

5 結(jié)語

本文以即墨區(qū)中心城區(qū)為例，采用基于出行距離的可達(dá)性網(wǎng)絡(luò)分析法更加符合公園綠地服務(wù)范圍的確定，同時對即墨中心城區(qū)公園綠地可達(dá)性分析得到以下結(jié)論：公園綠地可達(dá)性較差，公園綠地服務(wù)比率低，公園綠地數(shù)量不足;公園綠地空間分布不均勻，東南部資源過多造成資源浪費情況，而南部與北部則缺乏公園綠地分布;中心部位沒有形成城市綠廊，出現(xiàn)服務(wù)缺失范圍;整體來看，即墨中心城區(qū)公園綠地可達(dá)性還需進(jìn)一步提高，如何改善城區(qū)公園綠地格局提高公園綠地可達(dá)性是下一步工作的重點。

參考文獻(xiàn)

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