基于可达性评价的长春市公园布局研究

姚雪松，冷　红，杨青山，魏　冶

(1.哈尔滨工业大学建筑学院，黑龙江 哈尔滨 150001；2.东北师范大学地理科学学院，吉林 长春 130024)



基于可达性评价的长春市公园布局研究

姚雪松1，2，冷红1，杨青山2，魏冶2

(1.哈尔滨工业大学建筑学院，黑龙江 哈尔滨 150001；2.东北师范大学地理科学学院，吉林 长春 130024)

结合第六次人口普查数据，利用GIS空间分析的高斯两步移动搜索法(2SFCA)评价了长春市公园的可达性，探讨了长春市公园布局存在的问题.结果表明：长春市公园的可达性空间差异较大，可达性高的区域局部集聚，可达性差的区域分布分散，且大部分居民居住在可达性较差的区域；公园面积、分布、服务、人口数量是影响可达性的重要因素；中心城区人口密度与可达性不完全匹配，老城区部分区域人口密度与可达性适应较差，城市周边新开发区人口密度与可达性相对适应；长春市现状公园布局存在的问题是整体可达性较低，公园的数量和面积不足且分布不均匀，未考虑与人口分布的适应性.原因是城市建设的历史基底较差、土地有偿使用制度下绿地紧缺、公园布局方法单一等.最后针对上述问题提出了相应的优化策略.

可达性；高斯两步移动搜索法(2SFCA)；人口密度；公园布局；长春市

0　引言

城市公园作为绿色开放空间的重要组成部分，为居民提供休憩、娱乐、交流和情绪释放的场所，具有增加城市景观、改善生态环境、防灾避险等多种功能，是提高居民生活质量必不可少的公共服务设施.合理的城市公园布局能够最大化地发挥其综合效应，从公园的数量、面积、形态、等级结构和生态、避险功能等方面评价公园的空间布局一直是相关研究的关注点[1-3].近年来，通过可达性评价公园配置的均衡性体现了当前社会对社会公平的重视，逐渐成为学术研究的热点.西方学者多关注少数族裔、低收入者、黑人、白人、高收入者等不同使用者的公园可达性，结合人口密度分析公园供给与使用者的需求是否平衡，对可达性进行了量化评价.[4-7]国内学者对城市公园可达性和社会分异现象也有所关注：张景秋等[8]通过对使用者的年龄、收入、受教育程度、家庭结构4个属性的分析，评价了北京市中心城区公共绿地的空间分异性；尹海伟等[9]通过8个社会属性变量，分析了上海市各街道居民对公园的需求差异，结合可达性指标和居民需求指数评价了公园布局的社会公平性；周春山等[10-11]通过9个社会经济属性变量分析了不同经济群体使用者的公园可达性差异；此外，涉及公园景观、生态、避险功能及儿童使用者的可达性评价等研究也有很多文献报道[12-15].

常用的公园可达性评价方法有简单缓冲区法、网络分析法、最小距离法和引力模型法，前三种方法主要考虑公园的服务半径、空间位置、居民到公园的距离等影响因素；引力模型法侧重公园对居民的吸引力.但是，上述方法均缺乏对公园供给和居民需求的双重考虑.本文引入的高斯两步移动搜索法综合考虑了公园的空间位置、面积、数量和居住地的人口数量对可达性的影响，得出的可达性数值可以理解为经过特殊加权处理的人均公园面积，综合考虑了公园的供给能力和居民的潜在使用需求，确定公园配置不足的区域，为优化城市公园布局增加了空间分析方法[16-19].

长春市有着“森林城”的美誉，中心城区公园绿地总面积约为26.07 km2，人均公园绿地面积为10.5 m2，公园数量多、绿化基础好，城市绿地建设一直是长春市城市总体规划重点考虑的内容，在长春市迅速发展且用地不断扩张的背景下，继承现有公园绿地资源并优化公园布局对长春市创建宜居城市有着重要意义.当前，关于长春市公园布局的评价方法仍以传统的指标控制为主，缺乏对公园可达性的量化分析，忽视了城市人口的分布差异和使用者的需求对公园布局的影响，因此，本文采用高斯两步移动搜索法评价了长春市公园的可达性，挖掘影响因素并总结了现状公园布局存在的问题，提出了相应的优化策略，为长春市公园绿地优化布局增加了可操作的空间分析方法.

1　研究区域与方法

1.1研究区域

本文的研究区域是长春市主城区(见图1)，范围包括朝阳区、南关区、宽城区、二道区、绿园区、净月经济开发区(净月区)、经济技术开发区(经开区)、汽车产业开发区(汽开区)和高新技术产业开发区(高新区)的46个街道和23个公园.可达性分析数据主要来源于百度卫星地图、主城区街道行政分区图及第六次人口普查数据.根据已有的长春市总体规划图[20]和百度现状卫星图片对照分析，绘制长春市街道分区和公园位置图，再结合主城区街道行政分区图和人口数据，通过ArcGis软件建立相关空间数据库.

图1　长春市街道分区与公园位置

1.2研究方法

通过高斯两步移动搜索法(2SFCA)评价公园可达性，应用GIS10.0将公园空间位置矢量化，结合街道人口数据进行模型计算，获得可达性数值后落到街道中心点上，得到可达性分析图，模型计算过程如下：

首先对每处公园j设定空间阈值d0(即公园服务范围)，考虑到可达性随出行距离产生衰减的效应，因此对空间阈值d0范围内的每个街道k的人口使用高斯方程赋以权重，再对加权后的人口加和，得到公园j的潜在使用者数量，再将公园面积除以潜在使用者数量得出供需比率Rj.

(1)

式中：Pk是公园j的空间阈值内(dkj≤d0)街道k的人口数量；dkj是从街道k到公园j的空间距离；Sj是公园j的容纳能力，在本文中以公园的面积表示；G(dkj，d0)是高斯方程，计算公式为

(2)

对每一个街道i在相同空间阈值d0范围内的公园L的供给比率(RL)使用高斯方程赋予权重，对加权后的供给比率(RL)加和，得到每个街道i的公园可达性数值Ai.

(3)

式中：RL表示街道i的空间作用域内(dkj≤d0)公园L的供给比率；Ai值为计算得出的可达性数值，即经过加权处理的实际人均公园占有面积.此方法的关键是阈值设定，本文依据常人5 km/h的步行能力和最大心理承受时限30 min，计算距离为2.5 km，故设定阈值为2.5 km.

2　结果与分析

2.1可达性分析

图2　公园可达性分析

GIS10.0的自然分类法将公园可达性分为5个级别(见图2)，图2中颜色由深到浅依次对应着可达性数值由高到低，长春市公园可达性特征如下：

(1) 可达性差异大且大部分居民居住在可达性差的区域.依据《城市用地分类与规划建设用地标准》中人均公共绿地面积不小于7 m2/人的规定，将一级和二级数值定义为可达性高，其余为可达性低数值.图2中可达性高的区域在城市南部中心区，对应的数值为7.56～22.71 m2/人；其次为中部及东、西部老城区，对应的数值为4.71～7.56 m2/人，23%的人口居住于此；北部及城区周边开发区可达性较低，对应的数值范围是0～4.71 m2/人.长春市主城区现状可达性差异较大，且可达性差的区域较大，77%的人口居住在可达性差的街区(见表1).

表1　公园可达性分析

(2) 可达性高的区域局部集聚，可达性差的区域分布分散.可达性高的区域主要集聚在南部中心区、西部中心区和中部中心区，对应的区域主要是南关区、朝阳区和绿园区的13个街道；可达性差的区域以城市周边的新开发区为主，分散在八个行政区共33个街道内.

(3) 公园面积、分布、服务人口数量是影响可达性的重要因素.将公园分布与可达性分析相叠加(其中带状的伊通河滨河公园在分析中被分为三个重心点)，再结合表1的数据发现一级、二级可达性范围内公园规模相对较大且分布相对均匀，服务人口数量最少；三级、四级可达性范围内公园数量虽多，但是面积小且局部集聚，服务人口数量多；五级可达性范围内，公园数量少、面积小，服务人口数量最多.分析得出公园面积越大、分布越均匀，服务人口数量越少，可达性越高(见图3).

图3　可达性与公园分布叠加

图4　人口密度分析

2.2人口密度与公园可达性适应分析

应用GIS10.0分析得出长春市人口密度(见图4).图4中颜色由深到浅依次对应着人口密度由高到低，与可达性进行适应性分析，得出4种明显的相关特征，分别为：人口密度高、可达性高的区域(高-高)；人口密度高、可达性低的区域(高-低)；人口密度低、可达性高的区域(低-高)；人口密度低、可达性低的区域(低-低)(见表2).

表2　人口密度与公园可达性适应性分析

2.2.1现状人口密度中心集聚

长春市现状人口局部集聚，中心城区人口密度最高，次之为老城区的东、西部区域，老城区北部与周边新开发区内人口密度较低.目前，长春市呈现典型的人口集聚的空间格局，随着90年代开始城市工业生产空间向四周扩散，近郊开发区工业人口聚居.虽然开发区的城市基础设施和公共服务设施日益完善，但是受发展时间所限，人口仍然主要集中在老城区，因此，老城区的人口密度仍高于城市周边的开发区.

2.2.2中心城区人口密度与可达性不完全适应

人口密度和可达性均高的区域分散在老城区的少部分区域，仅有3个街道约16万人分布于此，占城市总人口的6%.人口密度低、可达性高的区域局部集中，主要分布在城市中心区南部新城，共6个街道约21万人分布于此，占城市总人口的8%.

以南关区、朝阳区部分街道为主的中心区作为城市中心商务区，基础设施完善，一直是长春的城市发展重心，是人口集聚区，且在伪满时代此区域就规划了一系列亲水公园，绿化基础好，公园可达性高.南部新城从2000年开始发展迅速，作为新的城市发展中心，高尚居住职能突出，生态环境优良，公园可达性高，吸引了大量人口居住，但是目前人口密度不高.此类区域人口密度虽然与公园可达性不完全适应，但是可达性数值高，表明人均公园面积较高，公园配置适合人口需求.

2.2.3老城区部分区域人口密度与可达性适应较差

长春市共5个街道约27万人处于高人口密度、低可达性的区域，分布较为集中，在城市中部的局部区域，占城市总人口的11%.

此区域主要为二道区和宽城区部分街道，作为老工业区绿化基础薄弱且公园较少，多年的人口聚居使得人口密度较高，由于公共财政难以承担大量的旧城改造和环境整治，公园绿化未能进行大规模的建设，因此，此区域公园可达性低而人口密度高，可达性数值低，表明人均公园面积低，公园配置不适合人口需求.

2.2.4城市周边新开发区人口密度与可达性相对适应

长春市周边区域公园面积少，人口密度与可达性相对适应，共14个街道约73万人处于此区域，占城市总人口的29%.

此区域以城市周边的新开发区为主，受发展时间限制尚未形成人口集聚格局，人口密度较低.作为新工业开发区用地以工业用地和居住用地为主，公共绿地较少，目前只有少量市级公园，虽然低人口密度和低可达性未呈现不适应，但是可达性数值低，表明人均公园面积低，公园配置不适合人口需求.

2.3长春市现状公园布局存在的问题

2.3.1整体可达性较低

长春市现状公园五级可达性对应数值分别为7.56～22.71，4.71～7.56，2.65～4.71，0.21～2.65，0～0.21 m2/人，与传统指标评价体系中人均公共绿地面积不小于7 m2/人相比，可达性水平整体较低.

2.3.2公园的数量和面积不足

目前，长春市中心城区公共绿地21.39 km2，人均公共绿地面积7.15 m2，相比建设生态园林城市标准的10 m2/人尚有不足.主城区现有的23个城市公园，总面积约9 km2，其中市级公园7个，区级公园16个，主要分布在城市中心区，城市周边新开发区内公园数量较少.

2.3.3公园分布不均匀

现状公园主要分布在老城区，数量和面积最多的是南关区和朝阳区，其次为绿园区和宽城区，二道区公园数量最少，主要是伊通河滨河公园.公园可达性最好的区域占整个主城区的11%，以南关区和朝阳区为主，宽城区、绿园区和二道区次之，高新区、汽开区、经开区、净月区等新开发区可达性较差(见表3).

表3　长春市主城区公园分布

2.3.4大部分区域供需不平衡

以往的公园布局主要考虑城市景观、自然地势进行指标控制，忽视了公园分布与人口密度的适应性，导致现状公园的规模、分布与人口密度不完全匹配，人口密度高、公园可达性低的区域较多，主城区有19个街道，包含城市40%的人口，这些地区的公园供给小于居民的可达性需求.

2.4导致长春市公园布局不合理的因素

2.4.1城市建设的历史基底导致各区域公园分布差异明显

1889年清政府将长春厅升为长春府，在1900—1931年间，由于沙俄和日本的殖民统治，形成了最初的4个独立片区：长春老城宽城子(二道区)，中东铁路附属地(二道区)，满铁附属地(南关区、朝阳区)，商埠地(二道与铁北之间).由于殖民统治及隔离政策，老城区为长春百姓居住地，设施与环境非常差，其余3片城区属于殖民者和部分权贵居住地，城市建设和环境较好[21].1932年伪满新京规划将南关区和朝阳区作为当时的城市中心，以科教行政功能为主，进行了公园绿化系统规划，将城市内河(伊通河及其支流)和低洼地带全部规划为公园绿地，此区域具有良好的绿化基础.新中国成立后，随着国家政策的调整，长春市用地得以扩张，在城市外围形成工业圈，但对绿化考虑较少.1987年土地有偿使用制度建立后，城市规模加快扩张，在城市外围设立新工业开发区，公园绿地布置较少.历史上对各行政区功能定位的不同，导致长春市绿化基底差异明显，城市公园分布不均匀.

2.4.2区位环境差异导致公园布局差异

长春市的伊通河贯穿城市南北，沿东西分界南关区和二道区，城市中心区内很多公园是结合城市低洼地和伊通河支流规划并建设起来的，因此伊通河西部的中心城区内亲水公园较多，生态环境较好.东部的二道区和伊通河北部下游的宽城区等老城区内自然环境基底较差，作为老工业区，公园数量较少，生态环境较差.

2.4.3历版城市总体规划影响公园布局

长春市最早的城市总体规划是1933年的伪满国都建设规划，当时日本侵略者为了长久占领长春并吸引日侨民移居，将长春定位为消费城市，结合“田园城市”的理念，大量建设公园绿地.殖民侵略和剥削使得当时统治阶级居住的中心城区内建设了很多公园绿地，而中国人居住的贫困区内没有公园绿地，这些历史基底差异导致了公园布局的差异.新中国成立后，长春共经历了1955版、1980版、1996版、2011版《长春市城市总体规划》，1955版总体规划倡导大力发展城市工业，规划了东部、西部、北部作为工业区；1980版总体规划在发展工业的基础上提出扩展生活用地，两版总体规划奠定了长春市的工业用地格局.1996版总体规划开始重视绿地建设，提倡均衡布置城市公园；2011版总体规划以建设宜居城市为目标，优化中心城区绿化系统，加强水系绿化、大型公共绿地建设，均衡布局小型绿地，形成“一脉、一环、线网、多园”的绿地系统结构，规划新建47处公园.由此可见，现有公园格局遵循历版总体规划发展形成，且未来布局很大程度上仍受到城市总体规划的影响[22-23].

2.4.4土地有偿使用制度导致公园绿地紧缺

快速城市化使得大量人口向中心城区集聚，相应地对土地的需求也日益增加；而土地有偿使用制度背景下的城市用地寸土寸金，巨大的经济利益驱动政府和开发商追求城市用地的高容积率，由于公园绿地的公共产品属性和低容积率无法带来经济收益，公园绿地在城市总用地中的比重相对减少且不断被蚕食.在城市更新过程中，长春市老城区除原有公园绿地外，其他用地均被开发为行政、商业或居住用地，使得绿色开放空间基本破碎，无法形成连续的公园系统.新开发区规划公园绿地比重较少，仅有少量市级综合性公园作为景观节点分布在各开发区中，区级公园和街区公园的缺乏使得开发区内公园可达性很低.

2.4.5现有衡量标准的不完善

现状衡量城市公园布局的标准主要是绿化率、人均公园面积、服务半径等指标，但是绿化率只能反映城市绿化的总量却忽视了公园绿地的空间分布，人均公园面积和服务半径虽然考虑到了居民的需求，但是忽视了公园的实际承载力、吸引力与使用者人数和距离的关系.因此，现有的衡量标准缺乏对人口密度、交通距离、公园可达性等多方面的考虑，未能反映公园的实际服务能力，缺乏科学、可操作性强的空间分析.

3　长春市公园布局优化策略

可达性是影响公园布局的重要因素，而且逐渐成为评价城市公共设施配置是否合理的重要依据.公园数量和面积、服务半径、人口密度等是影响公园可达性的主要因素，提高公园可达性是合理布局公园的首要条件.

3.1空间差异下实施多样化的增绿措施

目前，长春市公园可达性差的区域主要集中在老城区北部(宽城区、二道区、绿园区少部分区域)、中心区少部分区域(朝阳区、南关区)以及新工业开发区(高新区、汽开区、经开区、净月区)，不同区域可针对性地采取最优化的策略增加公园绿地.中心区人口密度大、可开发用地极少，多以居住、商业和行政办公用地为主，现状公园绿地面积小且局部集聚，因此应以“小、散、匀”的模式增加街头绿地或袖珍公园，也可通过适当的指标补偿政策鼓励写字楼、商场等公建用地开放部分场地作为公共绿地.老城区北部区域为老工业区，绿化基础薄弱，现状工业用地比重较大，还包括热电厂等大型基础设施用地，近、远期将逐步进行工业用地、基础设施用地外迁和棚户区改造的项目，对于搬迁后的工业和基础设施废弃地可以通过棕地利用和景观再造的方式增加公园绿地[24]，同时对区域内的部分伊通河沿岸进行环境治理，增加滨河公园，棚户区改造过程中增加社区公园以提高公园可达性，此区域的公共绿地将有很大的提升空间.新工业开发区人口密度低，可开发用地少，增加公共绿地的渠道较多，既可以新建多类型的公园绿地，也可以在规划初期即通过复层利用土地的方式拓展绿地来源，如在市政设施、停车场等用地上方建设公园，将公共绿地与大型公共设施、体育设施混合布置等[25]，同时为未来用地预留足够的公园绿地.

3.2公园服务半径满足使用者的可达性需求

居民到公园的距离也是影响可达性的重要因素，距离越短可达性越高，因此合理确定公园绿地的服务半径，均匀布置公园绿地，满足使用者的可达性需求能够提升公园的实际服务能力.通过相关文献总结得出居民与公园的使用距离超过300～400 m时，公园使用率逐渐下降，人在300 m距离内能保持心情愉悦[26]，因此，结合使用者的可达性需求建议公园的服务半径可以结合其规模和品质分为300，500，1 000，2 500 m四个等级.

3.3结合人口密度均匀布置公园绿地

公园布局与人口密度相适应能够提高公园的使用效率.长春市人口密度高、可达性高的区域较少，需要控制居住用地的增加，并保护现有公园绿地不被蚕食；人口密度低、可达性高的区域主要集中在城市南部中心区域，此区域需要控制居住用地的比重，保持现有绿地的数量，增加街头绿地和居住小区内的绿地；人口密度高可达性低的区域主要是老城区及中心区的部分区域，用地紧张、人口数量多，需要严格限制居住用地，增加商业用地和行政用地的附属绿地，改善现有居住区内的景观环境并增加社区级的公共绿地；人口密度低可达性低的区域主要分布在老城区北部和新开发区，人口少，可开发用地多，可以分散布置较大型的公园绿地，同时预留空地在远期新建公园以适应未来增长的人口.

3.4引入空间分析方法重构绿地系统指标体系

传统的公园布局方法对指标控制过度依赖，忽视了对公园实际可达性和服务能力的考虑，易导致指标合格但公园可达性低的问题.本文引入的高斯两步移动搜索法计算得出的可达性数值实际是经过加权的人均公园占地面积，实现了可达性在城市街区层面对公园承载力和使用者需求的双重考虑，通过确定可达性差、居民潜在需求得不到满足的区域，辅助城市规划师优化布局城市公园，弥补以往城市规划缺少数理分析、定量分析，科学支持不足的缺点.

4　结语

随着城市规划由“增量规划”转向“存量规划”的发展趋势，提高土地利用率、最优配置公共资源、提高公共设施的使用效率是值得学者、规划师、政府管理者关注的问题.公园绿地作为承载城市居民休闲娱乐、游憩健身的绿色开放空间，对居民的身体健康和幸福感受有着重要意义；提高公园可达性、合理布局城市公园，对实现社会公平并创建宜居城市有着重要意义.同时，引入科学的空间分析方法并建构完善的衡量标准体系是推进城市公共资源优化配置、城市可持续发展的重要动力.

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(责任编辑：方林)

The layout of urban parks based on accessibility evaluation in Changchun

YAO Xue-song1，2，LENG Hong1，YANG Qing-shan2，WEI Ye2

(1.School of Architecture，Harbin Institute of Technology，Harbin 150001，China;2.School of Geographical Sciences，Northeast Normal University，Changchun 130024，China)

It is an article that study the rationality of park layout in Changchun city，which based on the evaluation ways of accessibility evaluation and population density adaptability analysis. It used the methods of Gaussian based 2-step floating catchment area(2SFCA) to evaluate the accessibility of urban park.Conclusion ：park accessibility is big different，high accessibility area is local concentration，poor accessibility area is dispersible，most residents live in the poor accessibility area. Park area，distribution，service population are important factors in the impact of accessibility. Central city population density and accessibility incomplete adaptation，but park supply meet the demand of people，the population density and accessibility is not adaptive in the areas of old city and new development area，and the park supply can not meet the demand of people. The problem of layout is ：accessibility is low，the number and area of the park is not enough，park distribution is uneven，park layout does not consider the population density，supply and demand is not balance in most of the regional. Reasons include different historical urban construction，green space shortages under the land compensation，single park layout method. Finally，it propose suitable planning strategy.

accessibility;2SFCA;population density;park layout;Changchun

1000-1832(2016)03-0142-08

2015-12-01

国家自然科学基金资助项目(51278140)；教育部新世纪优秀人才支持计划资助项目(NCET-11-0803).

姚雪松(1982—)，女，博士研究生，讲师，主要从事城市地理学研究；通讯作者：冷红(1970—)。女，博士，教授，博士研究生导师，主要从事城乡空间规划理论研究.

K 909[学科代码]170·4520

A

[DOI]10.16163/j.cnki.22-1123/n.2016.03.026