基于地形分类的景观空间与行为活动的关联性研究——以榆林市沙河公园为例

李 利， 赵一丹， 周卫玲

(1.北京建筑大学 建筑与城市规划学院， 北京 100044； 2.北京城乡营造景观规划设计研究院有限公司， 北京 100044)

公园景观空间作为城市公共空间的重要组成部分之一，是居民开展各类日常活动的重要载体，又是城市精神文化和物质文化的体现；地形是景观空间的设计基底，具有改善公园小气候、改善植物种植环境条件、增加绿化面积、增加游玩乐趣等功能[1]，在公园设计中起着不可忽视的作用；居民是景观空间行为活动的主体，其核心诉求在于“景观空间的高质量表达”. 因此，关注使用者行为活动需求，提高公园不同地形的景观空间环境质量，在公园景观设计中至关重要.

目前，关于行为活动和景观空间方面的研究国内外已经取得显著成就，研究内容主要涉及以下4个方面：景观空间中使用行为时空分布研究；基于使用者视角的公园景观空间环境设计研究；公园景观空间使用的影响因素；“空间—行为”关联性研究以及所用的技术手段. 此研究所涉及的对象也从大尺度的规划层面到小尺度的空间层面. 西出和彦等[2]通过实验探讨空间与行为之间的关系，对空间环境的改造提出建议；杨·盖尔等[3]通过对户外空间的研究，提出户外空间中的行为对空间环境设计有反馈作用；杨柳等[4]以风景名胜区入口空间为研究对象，关注游客使用行为与空间及设施的关联性，剖析空间问题和需求，提出入口空间的优化建议；杨春侠等[5]通过对上海黄浦江沿岸25个滨水空间的景观要素和使用人群调查研究，运用SPSS多元回归分析，提出影响人群使用行为的显性因子，并在此基础上提出提升滨水空间驻留活力的对策；陈义勇等[6]通过设计人员和使用者的互相反馈总结了使用行为与景观空间要素的关系，提出了适应使用行为需求的城市大型公共空间设计建议. 为了进一步探索“行为活动—景观空间”之间的关联性，本文以榆林市沙河公园为例，基于地形分类研究景观空间和行为活动的关联性，提出相应的设计建议.

1 研究方法

1.1 研究对象

本文本着4个原则进行研究对象的筛选：城市综合型公园且全天开放；公园内地形空间丰富且功能齐全；建园时间不少于3年；调研可实施性. 最终确定了榆林市沙河公园作为研究对象. 沙河公园位于高新区北部、沙河南岸，场地地理位置优越，具有丰富的地形和特色的水体，是榆林市城市居民休闲娱乐的好去处. 公园占地面积16.59万m2，东西长约625 m，南北最宽处约420 m，最窄约210 m，园内地形高差最大约20 m，2015年开始对外开放(图1、图2).

1.2 样方设置

诺曼 K·布思[7]根据地形的规模、特征、坡度、地质构造及形态，将其分为平地、凸地、山脊、凹地及山谷等类型. 本研究以该地形分类作为参考，通过ArcGIS对沙河公园进行可视化分析测出场地的现状坡度(图3)和高程(图4)，根据城市公园规划设计的经验，依照不同坡度和高程从公园的功能分区、场地性质、场地规模等方面出发将其分为4种地形，即平坦地形、坡地形、凹地形和凸地形. 选取每种地形所对应不同场地的景观空间作为调研样方，主要包括主次干道旁分布的景观空间、建筑周围的景观空间、草坪景观空间、水系旁分布的景观空间,共选择了24个样方(图5)，均匀分布于公园所有可进入的活动区域，其面积范围为1 000～5 000 m2.

1.3 数据采集

1.3.1 样方景观空间因素记录

调研工作于2019年5月进行，此时间段榆林地区气温舒适，适合出行活动. 依据腾讯地图通过绘制样地平面图和拍摄实景照片的方式对各个样方进行记录，内容包括两方面：样方的植物景观要素和样方的空间特征.

样方的植物景观要素包括绘制乔灌草平面所在位置以及植物的种名、数量、株高、胸径、冠幅、枝下高、植物群落类型等；样方的空间特征包括样方的面积、硬质铺装面积、活动草坪面积、绿化覆盖面积、设施数量(座椅、垃圾桶、室外灯具)等.

1.3.2 样方行为活动记录

本研究采用行为观测法对24个样方使用者行为特征和人数进行观察和记录，为保证数据的可靠性和丰富性，选择风和日丽、适合出行活动的工作日和周末各2天，时间为8:00～20:00，每2个小时观察1次，每次时间为30 min.

1.4 数据处理及分析方法

1.4.1 景观空间因素量化

对所调研的24个样方景观空间因素的每一指标进行量化分析如下：

样方面积X1：依照腾讯地图进行测量.

硬质铺装面积X2、活动草坪面积X3、绿化覆盖面积X4：它们是景观空间因素重要组成部分，使用者各种使用行为活动都需要依靠这些因素进行. 测量依据实地调研和腾讯地图来进行.

设施数量X5：主要在景观空间内为使用者提供便利，增加行为活动的停留时间，计算方式为单位面积内设施的个数.

空间围合度X6：空间的围合感是由垂直分割面形成的，它是衡量空间私密性和开敞性的重要指标. 植被中的乔木和灌木对植物景观空间的围合度起到限制作用，考虑到游人视线平均高度在1.2～1.8 m，选取枝下高≤1.2 m且高度≥1.8 m的乔木和高度≥1.2 m的灌木作为材料来计算植物景观空间围合度，具体计算方式为植物布局位置与该样方结合部分的周长与该样方边界周长的比值[8].

空间形状系数X7：影响景观空间的使用功能，计算方式采取样地空间边界实际长度与同面积圆周的比值来表示，空间形状系数值越高，空间形状越复杂[9].

植物乔灌比X8：采用样方内乔木和灌木数量上的比值作为指标.

植物种类丰富度X10：采用Patrick指数：R=S，其中R为样方的Patrick指数，而S则是指样方中物种的总数量. 由于样方面积不同，需要对以上公式进行转换，转换后物种多样性TSR公式为：TSR=R/lgA,其中A为样地面积[11].

植物群落类型X11：样方植物群落主要包括乔木+灌木+草本、乔木+灌木、乔木+草以及本灌木+草本4种类型，对其分别赋值为4，3，2，1.

1.4.2 不同地形的景观空间行为活动特征

本文将不同地形景观空间的行为活动划分为4种类型：文化娱乐类,包含跳舞、演奏乐器、唱歌、唱戏、地书、逗鸟等；体育健身类，包含跑步、跳绳、健身操、运动器械等；静态休闲类,包含散步、太极、打牌、下棋、看书等；游览观赏类，包含聚会、赏花、拍照等. 统计各类地形所包含样方的使用者不同类型行为活动的人数，单位为人/hm2.

1.4.3 数据分析

借助SPSS 22.0对以上所得数据进行分析，首先通过方差分析比较城市公园不同地形景观空间因素差异和行为活动特征差异；然后通过多元回归分析城市公园不同地形景观空间因素与行为活动的关联性，并筛选出能够显著影响城市公园不同地形使用者行为偏好的景观空间因素.

2 结果与分析

2.1 不同地形的景观空间因素

通过方差分析对4类地形的景观空间因素对比(表1)可知，硬质铺装面积X2、绿化覆盖面积X4和设施数量X5这3种景观空间因素在4类地形中存在显著差异，其中在硬质铺装面积上平坦地形1和凹地形3整体大于坡地形2和凸地形4；在绿化覆盖面积上坡地形2和凸地形4整体大于平坦地形1和凹地形2；在设施数量上平坦地形1、坡地形2和凹地形3的个数相当，但整体大于凸地形.

2.2 不同地形的景观空间行为活动特征

通过方差分析对4类地形的景观空间不同行为使用者数量对比(表2)可知，体育健身类和静态休闲类这两种行为类型的使用者数量在4类地形中存在显著差异，其中对于体育健身类来说，平坦地形1和凹地形3使用者密度明显大于坡地形2和凸地形4；对于静态休闲类来说，坡地形2和凹地形3使用者密度明显大于平坦地形1和凸地形4.

2.3 不同地形的景观空间与行为活动的关联性

通过SPSS 22.0 stepwise多元回归法分析景观空间与4类地形不同行为活动的关联性，自变量X为11个景观空间因素，因变量Y为不同地形不同行为活动的使用者数量，p<0.01具有统计学意义.

2.3.1 平坦地形

由表3可知，平坦地形的文化娱乐类活动主要受植物群落类型X11影响且呈现正先关趋势；硬质铺装面积X2是体育健身类活动的主要显性相关因素；平坦地形静态休闲类活动的主要景观空间影响因素为植物乔灌比X8，由模型可知两者呈现负相关；绿化覆盖面积X4和平坦地形游览观赏类使用人数呈现正相关.

表1 城市公园4类地形景观空间因素Tab.1 Spatial factors of four types of topographic landscapes in urban parks

注：**表示差异在0.01水平极显著

2.3.2 坡地形

由表4可知，坡地形文化娱乐类活动的使用者数量和硬质铺装面积X2呈现正相关；硬质铺装面积X2和绿化覆盖面积X4是坡地形体育健身类使用者数量的主要影响因素；植物种类丰富度X10对静态休闲类使用者数量影响较大；坡地形游览观赏类的主要显著相关因素为硬质铺装面积X2和植物群落类型X11.

表2 城市公园4类地形景观空间不同行为活动特征Tab.2 Characteristics of different behavioral activities of four types of topographic landscapes in urban parks

注：单位人/hm2

表3 景观空间与平坦地形行为活动回归模型Tab.3 Landscape space and flat terrain behavioral activity regression model

表4 景观空间与坡地形行为活动回归模型Tab.4 Regression model of landscape space and slope topographic behavior

2.3.3 凹地形

由表5可知，与凹地形文化娱乐类和体育健身类使用者数量呈现显著相关因素的均为硬质铺装面积X2；活动草坪面积X3和植物乔灌比X8是静态休闲类活动的主要影响因素；游览观赏类的影响因素主要为空间围合度X6.

2.3.4 凸地形

由表6可知，与凸地形文化娱乐类使用者数量呈显性先关的是硬质铺装面积X2、活动草坪面积X3和空间形状系数X7；设施数量X5与体育健身类使用者数量呈现负相关；凹地形静态休闲类使用者数量与空间形状系数X7呈现正相关；绿化覆盖面积X4与凸地形游览观赏类使用者密度呈正相关.

3 基于地形分类的公园景观空间设计建议

基于以上“景观空间—行为活动”关联性分析结果，针对公园不同地形的景观空间提出设计建议.

3.1 平坦地形的景观空间

公园平坦地形的景观空间多作入口广场、节点广场及运动场等活动场地来使用. 通过对平坦地形的景观空间与行为活动相关性分析(表3)发现硬质铺装面积和绿化覆盖面积与多种行为活动具有显著相关性，随着硬质铺装面积和绿化覆盖面积的增加，其相应行为活动使用人数也会增加. 针对平坦地形的景观空间提出以下设计建议：

表5 景观空间与凹地形行为活动回归模型Tab.5 Regression model of landscape space and concave terrain behavior activity

表6 景观空间与凸地形行为活动回归模型Tab.6 Regression model of landscape space and convex topographic behavior

1)增加平坦地形的景观空间硬质铺装面积和绿化覆盖面积，有助于各类行为活动顺利开展，如体育健身类包括扭秧歌、跳广场舞、打陀螺以及练太极等活动都需要相应的活动空间，使这些活动的开展能顺便进行、互不干扰.

2)而文化娱乐类、静态休闲类和游览观赏类的行为活动则需要通过增加绿化覆盖来提高景观空间活力.

3)为了保证各种类型的行为活动顺利展开，建议硬质铺装面积应不少于70%，绿化覆盖面积应不少于25%.

3.2 坡地形的景观空间

坡地形的景观空间在公园所占的比例约50%以上，主要包括缓坡、中坡和陡坎，缓坡和中坡多用作阳光草坪，陡坎以植物配置为主，具有少量的活动空间. 对坡地形的景观空间与行为活动相关性分析(表4)可以看出，它所提供的使用行为类型主要为静态休息类和游览观赏类，且与之呈显著相关的影响因子是植物种类丰富度和植物群落类型，这些因素是植物配置好坏的重要体现，植物配置越好，相应的行为活动人数就越多. 所以针对坡地形提出以下设计建议：

1)植物配置应作为重点，增加乡土树种，适当引用独特魅力的外来树种，如针对榆林沙河公园的坡地形景观空间可以多用白蜡、国槐、槭树、银杏等特色树种.

2)植物群落类型搭配方式推荐使用乔木+灌木+草或灌木+草.

3.3 凹地形的景观空间

凹地形的景观空间在公园所占的比例相对较小，常常作为休憩空间、滨水空间、林下活动空间、台地式活动空间等场地为各类活动提供服务. 通过对凹地形的景观空间与行为活动关联性分析(表5)提出以下建议：

1)对于文化娱乐类和体育健身类活动，通过增加硬质铺装面积来吸引人群，硬质铺装面积越大，所参与的人数就越多.

2)针对静态休息类活动，通过增加活动草坪和乔木数量来吸引人群.

3)与游览观赏类相关的景观空间因素是空间围合度，当凹地形的景观空间私密性越高的时候，游览观赏类活动的人数就越多，实地调研发现凹地形的空间围合度数值均在0.68～0.98，其活动人数最多.

3.4 凸地形的景观空间

凸地形的景观空间常作观景平台、休憩平台、建筑空间等来使用，一般位于公园的制高点，呈现中间高低的趋势，通过对凸地形的景观空间与行为活动关联性分析可以看出(表6)，4种行为活动类型在此地形的景观空间均有分布，且数量相当，与它们呈显性相关的景观空间特征主要是活动草坪面积、设施数量、空间形状系数和绿化覆盖面积. 因此对于凸地形的景观空间设计建议如下：

1)针对文化娱乐类的行为活动要增加硬质铺装面积和活动草坪面积来吸引人群.

2)针对体育健身类的行为活动需要减少设施数量以提供更多的健身空间.

3)针对静态休闲类的行为活动应通过增加空间形状系数来提高空间吸引力，调研数据发现，空间形状系数为3.5～4.5时，该活动的使用人数最多.

4)游览观赏类活动注重植物配置的效果，植物配置越精美，该活动的人群就越多.

4 结论

随着城市化的加速发展，城市生活环境质量越来越得不到保障，居民迫切渴望能有针对自身活动需求的城市公园大量涌现，本文针对以上问题现状以榆林市沙河公园为研究对象通过对“景观空间—行为活动”关联性分析得出以下结论：

1)基于地形分类的视角来分析，通过方差分析对4类地形景观空间因素对比可知，不同地形的景观空间因素存在显著差异，在公园地形设计都有各自的侧重要点，这为榆林市其他城市公园的地形设计提供理论支持.

2)基于行为活动的视角来分析，通过方差分析对4类地形景观空间中不同行为活动对比可知，不同地形景观空间所服务的行为活动类型也存在显著差异，针对不同行为活动的不同需求做设计，更能体现以人为本的设计理念.

3)通过多元回归法对榆林市沙河公园实地调研后对景观空间与行为活动关联性分析，针对不同行为活动需求对不同地形的景观空间提出相应的景观空间优化建议，实现了使用者与景观空间之间的良好互动.

4)本文针对不同地形的景观空间与行为活动所提出的设计建议可广泛运用于榆林地区其他城市公园的规划设计中且具有一定的借鉴意义.