基于拓扑结构图的全民健身路径空间布局研究

王　冲

(沧州师范学院 数学与统计学院，河北 沧州 061000)

在京津冀一体化进程中，河北省不但要完成交通、工业项目、教育科技人才、现代服务业、产业园区等五个方面的对接，还要完成人们生活水平和质量上的对接，即加快全民健身公共服务体系的发展.“十三五”时期，是全面建成小康社会的关键时期，也是我省体育发展的重大战略机遇期.为振兴河北体育、建设体育强省，根据国家体育总局《体育发展“十三五”规划》《河北省国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》，结合经济新常态下我省体育发展面临的新形势、新任务、新要求，我省制定了体育发展“十三五”规划，明确提出“环京津体育健身休闲圈”建成89个全民健身户外基地.

全民健身工程是实施全民健身计划的主要物质载体[1].以京津冀体育协同发展、三地体育深度融合为契机，分析评价现有健身路径的服务人口数量、承载力状况、与人口分布的协调程度及路网可达性等，对于加快构建和不断完善全民健身公共服务体系，满足人民日益增长的体育健身需求，丰富市民文体生活，切实提高广大市民身体素质和健康水平，拓展全省的体育发展空间，有效推动各类体育资源在京津冀间的对接，不断提升京津冀区域体育发展的规模效益和品牌影响有着重要的现实意义.

1　拓扑结构图的基本知识

拓扑学经常被描述成“橡皮泥的几何”，就是说它研究物体在连续变形下不变的性质.比如，所有多边形和圆周在拓扑意义下是一样的，因为多边形可以通过连续变形变成圆周.

图论是研究事物及事物间相互联系的一门科学.在图论中将事物抽象为点，将事物之间的相互关系抽象为点的二元关系，称作边.点及其二元关系构成了图.由点、边组成的拓扑图构成描述事物间联系的数学模型[2].根据边是否有方向，又可将图分为有向图和无向图.根据问题的实际需要，本文采用无向图.

直观地讲，所谓“拓扑”就是把实体抽象成与其大小、形状无关的“点”，而把连接实体的线路抽象成“线”，进而以图的形式来表示这些点与线之间关系的方法，其目的在于研究这些点、线之间的相连关系.表示点和线之间关系的图被称为拓扑结构图[3]，用在空间布局研究问题中可以发现空间位置与空间位置之间的显性隐性关系.

2　拓扑结构图在全民健身路径空间研究中的应用

通过对河北省全民健身现状及参与欲望的调研发现，参与全民健身的人群中50%以上是老年人，这部分人群更多选择在公共健身场所就近健身，而且在人口老龄化日趋严重的今天，我们所主要关注的也是这部分人群.健身路径的空间布局规划在很大程度上说是为了满足广大老年人的健身诉求.以河北省沧州市为例，全市共有32处城市社区居民健身工程，主要分布在公园、体育场及新建社区.

将健身路径空间布局表示为无向加权图，节点代表各健身场所，并根据其空间分布特征及所承载的人口数量将节点间的边分为实边和虚边，实的表示节点间相关性较大，虚边代表节点间关联度较小.从理论上讲这本应是个完全图，但是根据就近健身的原则，导致不同健身场所之间的联系并不是两两相互的，而且从所成图像来看，单一路径空间的辐射面太大，在满足居民健身需求上明显不足.

中心性是反映网络中各区域地位与作用的指标.某区域在网络中越接近中心位置，则它对其他区域的影响力越强.中心性可以用度数中心度及接近中心度两个指标来刻画.度数中心度为网络中与特定区域直接关联的区域数n和该区域最大可承载的直接关联区域数N之比，可表示为：n/(N-1)；接近中心度反映一个区域不受其他区域控制的能力，描述的是一个点与网络中其他点的捷径距离①dij之和.

具体来看，沧州市的新华区总面积是88.5平方公里，现辖5个街道办事处、1个乡，总人口23万.目前有荷花池公园、千童公园、长芦公园、长丰公园、万荣生态休闲公园5大公园，东体育场、鼓楼广场、东体全民健身中心等健身场地.运河区总面积117.7平方公里，总人口35万人，辖一乡一镇、六个街道办事处，62个行政村和57个社区.目前有人民公园、胜利公园、西体育场、南湖公园、仲童家花园、滨河公园、通翔杂技园、狮城公园、沧州市体育馆、沧州市体育场等健身场所.其空间布局有以下特点(见图1和图2)：

图1　新华区健身工程拓扑结构图　　　　　　　　　图2　运河区健身工程拓扑结构图

沧州市高新区产业定位于高端装备制造业、新材料、节能环保、生物四大主导产业，同时积极鼓励现代服务业的发展，规划面积48.48平方公里，健身路径主要聚集在新建小区内，数量较少，目前只有高新区中心公园及小流津河公园.全民健身工程不能满足人民日益增长的健身需求，但总体前景较好②.

3　总结和建议

通过对沧州市全面健身路径空间布局的特征分析，结合沧州市各区的人口规模、经济水平等特征，发现在人口相对密集的老城区，受城市规划的影响，健身场所并不多.相反，随着城市中心的西移，西部新建小区不断增加，全民健身及健身工程的投入逐步得到重视，在新城区人均健身路径数相对较多.

基于以上研究结果，未来我省各市区全民健身路径空间分布可以结合本市实际情况，从以下几方面入手：(1)进一步加强全民健身路径建设与公共休闲场所的结合，使健身路径发挥最大作用；(2)充分考虑区位人口规模、人口密度、经济发展水平，合理规划健身路径空间布局；(3)建设的重点可以放在新建小区和高新区等全民健身路径较少的区域；(4)对于老旧城区内的全民健身场所可以适当增加其规模，加大其承载力；(5)变“废”为宝，把闲置空地利用起来，变身娱乐休闲健身场所.

注释：

①如果两个节点直接联接而不是通过其他节点间接联接，则捷径距离为1.

②文章数据来源于河北省统计年鉴.

参考文献：

[1]李相如，张建业.中国全民健身工程发展的现状与特征研究[J].山东体育学院学报，2005，(1):6-8.

[2]王海滨.基于地区配电网络数据平台的网络建模和拓扑分析[D].北京：华北电力大学，2003.

[3]郝伟栋.基于拓扑网络和空间句法的大型商业建筑内空间动线研究[D].杭州：浙江大学，2017.