上海市公共体育设施与人口耦合及空间布局研究

赵芮　郁琦　裘亦书

摘  要：本文通过GIS分析法、数理统计分析法在空间布局与数量上分别对上海市公共体育设施进行分析，并结合二者做出全面评价。研究发现：在耦合性上，个别区域的公共体育设施与人口分布的结合程度理想;在空间布局上，市民健身步道、健身房、市民球场三类设施呈以市区中心向外逐步减少的内圈+外圈结构;耦合性较好的区域其服务半径内的设施覆盖率也较高。

关键词：空间布局;耦合性;公共体育设施

一、基于人口与面积的体育设施合理性分析

（一）数据来源

据上海市统计局发布的《上海市第6次人口普查数据公报》及上海市各区县第6次人口普查数据，以第6次全国人口普查数据按市、区、街道（镇）三个层次获取信息。因第6次人口普查在2010年完成，2015年上海卢湾区和闸北区已经并入黄浦区和静安区，故进行数据合并，且有些街道在现有的体育设施分类里已经在原有街道中析出，本文已对上述数据进行调整。本文通过网络爬虫技术采集上海体育局官网发布的设施数据，剔除健身场所类型空白的数据4条后共15616条，此外由于市民益智健身场所分布在各个小区内，设施单一，没有宽阔的场所可进行球类运动，并且比较密集没有太大的参考性，所以选取除市民益智健身苑点以外的四类场地在ArcGIS中进行可达性分析。选取“健身场所名称”、“健身场所地址”“健身场所面积”、“所在街道”字段的数据及设施的经纬度。详细类别数据如表1所示，采集数据截止时间为2018年11月。

以Google上海市街區地图为工作底图，利用在上海体育局官网所得到的经纬度信息在地图上标出各个设施的确切位置，观察上海全市范围内的公共体育设施的分布情况。

（二）人均体育设施面积现状

上海市的人均体育设施面积约为0.25m2，上海市16个区县的人均体育设施面积中，崇明县的人均公共体育设施面积最大，约为0.70m2，黄浦区的面积最小，约为0.06m2。此外，在各个区县的街道（镇）中，崇明县的新海镇人均公共体育设施面积最大，为2.01m2，黄浦区的豫园街道人均公共体育设施面积最小，为0.02m2。

通过对比几组原始数据，例如普陀区与奉贤区的人口与面积，普陀区的人口为128万人，奉贤区的人口为100万人，普陀区的公共体育设施面积为12.6万m2，奉贤区的公共体育设施面积为44.8万m2，可以看出奉贤区人口小于普陀区但公共体育设施面积远远高于后者。可以看出上海市的人均体育设施面积在各个区县表现差异较大，市区人均公共体育设施水平普遍偏小，而郊区的人均设施面积与市区相比则更胜一筹。

（三）基于一致性指数的体育设施合理性分析

耦合性作为地理信息系统中空间分析人口密度与行政区域面积的常用方法之一，人口集中指数的计算公式为：

其中[si]、[pi]分别为各街道（镇）面积与人口，[si]、[pi]分别为区域总面积和区域总人口。ΔP趋近于0，说明人口与土地面积的分布是耦合的，相反ΔP越趋近于1时，人口集中分布于某个区域。

根据该公式及思路，利用耦合性指数计算公式和统计学中的相关性研究与回归分析，以街道为基本单位，计算上海市各个区县街道公共体育设施场地面积与人口数量分布的合理程度。公式为：

公式中R为一致性指数，[xi]为各个区域的街道（镇）人口数，[yi]为对应的各个区域的街道（镇）公共体育设施面积数，[xi]为该区域的总人口数，[yi]为该区域的总面积。

公共体育设施面积与当地人口分布的耦合程度与[Rxy]的数值成正比关系，即[Rxy]越大，耦合程度越高，[Rxy]越小，耦合程度越低，公共体育设施面积与人口分布的结合程度越不理想，趋向于集中分布在某个或某几个街道（镇）中。

由上海各个区域一致性指数的计算数据中可以看出（表2），有六个区域的结合程度达到了0.8，其中长宁区在上海市所有区县中公共体育设施面积与人口耦合程度最高，而浦东新区的耦合程度最低。

市区较郊区的分布更为均匀，其中在郊区中表现优秀的是嘉定区，而所属市区中的虹口区表现不理想。这个现象表明：大部分市区的体育设施布置更具科学化。根据此项情况，观察嘉定区和虹口区中各个街道（镇）的人均公共体育设施面积及平均值。

嘉定区中有着最高人均公共体育设施面积的是菊园新区，为1.08，最低的是南翔镇，为0.08，极差为1，其各个街道（镇）的平均值为0.29。除极大与极小值外，其他街道（镇）的人均公共体育设施面积均在平均值上下0.15左右浮动，故嘉定区的分布尚较均匀，只有少数街道（镇）存在不均。

虹口区中各个街道（镇）中最高人均公共体育设施面积是嘉兴路街道，值为0.32，最低的是江湾镇街道，值为0.03，极差为0.29，虽然在与嘉定区相比之下而言极差差距不大，但是由数据可以看出，虹口区的人均公共体育面积曲线斜率更高，故存在差异较大，分布较不均匀。

结合以上情况可以看出，某个街道（镇）的人均公共体育面积较为突出或落后时，都会影响全区域的不均匀分配，只有均衡发展，才能全面提高区域性的公共体育设施水平。

（四）基于面积与人口数据的相关性分析

观察公共体育设施面积与人口数两要素的相关程度及两者之间呈正相关还是负相关。两者之间的相关程度与相关方向用r表示，r值越大表示两者之间关系越密切，r的取值范围为（-1，1），r≤0表示两者为负相关，r≥0表示两者为正相关。此外，若r>0.8，称两要素是密切相关的，否则两者要素非密切相关。

公共体育场地面积（x）和人口数（y）间的关系见公式：

通过公式3得到普陀区、静安区两个区的公共体育设施面积和人口数呈密切正相关。其中金山区、青浦区的公共体育设施面积和人口数呈低度负相关，松江区的公共体育设施面积和人口数呈中度负相关，结合以上数据分析，金山区、青浦区、松江区的人均公共体育设施面积分别约为0.32m2、0.35m2、0.33m2，较人均公共体育设施面积0.25m2相比稍高，由面积与人口为负相关及一致性指数可知，其面积与人口在数据上无紧密联系，且分布较不均匀（见表3）。

上海大部分区县的公共体育设施面积与人口关系不紧密，无较大相关性，但存在个别区域内部结合程度较好，面积与人口呈一定正比关系。

二、基于GIS方法的空间布局合理性分析

查阅相关文献，依据正常人步行6km/h的速度，并基于15分钟生活圈，本文选取500m、1000m、1500m为服务半径对四类公共体育设施即农民体育健身工程、市民健身步道、市民健身房、市民球场周边通过简单缓冲工具进行处理，从全市的范围来看，500m、1000m和1500m范围内辐射的面积差异很大，500m的辐射面积分布十分分散，在1000m服务半径的分布较为紧密，1500m已经可以几乎实现全覆盖，见图1。

（一）500m的服务半径辐射面积

在500m的服务半径辐射下，农民体育健身工程的分布较为分散且平均，实际上，黄浦区、长宁区、静安区、虹口区、杨浦区这五个区域不存在农民体育健身工程这类设施。

此外，由数据得出，青浦区、嘉定区、宝山区、奉贤区、金山区、浦东新区的500m服务半径辐射面积占各区域总面积的比例均都在0.1以上。相反地，市民健身步道的分布较集中于普陀区、黄浦区、静安区、虹口区、长宁区、杨浦区、徐汇区，其覆盖率分别为0.66、0.44、0.45、0.30、0.32、0.28、0.24，相比其他几个区域的在0.05的覆盖率值上下波动，表现较为良好。其他几个郊区中市民健身步道的设施数量较少，且在浦东新区和青浦区中有较为集聚的小块区域。

市民健身房和市民球场的分布特点与市民健身步道的分布较为相同，但没有出现集聚现象。通过对比各个区域的数据可以看出，市民健身房和市民球场的分布在郊區中普遍较为缺乏，市民健身房大致都在0.02的水平，而市民球场的情况则比市民健身房略胜一筹，在0.05左右。

（二）1000m服务半径辐射面积

在1000m的服务半径辐射下，农民体育健身工程的覆盖率较500m的图片明显提高，结合数据，表现较差的是在500m中自身区域没有农民体育建设工程这一设施的黄浦区、长宁区、静安区、虹口区、杨浦区，但扩大设施服务半径之后，这些区域能够共享邻边区域所提供的设施，此外，普陀区和徐汇区的数据结果显示其此类设施也较为缺乏，覆盖率不理想。

由数据得出，与500m的服务半径辐射下相同，1000m服务半径下的市民健身步道设施在市区的服务区域覆盖较郊区更为优秀，且覆盖率有所提升，其中黄浦区和普陀区的覆盖率数值大于1，即1000m的服务半径辐射下面积数量已经达到全覆盖，但观察图片可知，部分地区还存在空缺，故在平面上并未达到全覆盖，有服务面积重叠的部分，另外长宁区、徐汇区、静安区、虹口区、杨浦区的覆盖率数值接近于1，剩下的区域值均在0.2左右，差异较大。

在市民健身房和市民球场两个设施分类下，表现良好的有黄浦区、静安区、长宁区、普陀区和杨浦区，其中尤为优秀的是黄浦区，由表格数据可以看出，除缺少农民体育健身工程外，黄浦区在1000m的服务半径下，市民健身步道、市民健身房和市民球场的服务面积覆盖率都在数值1左右，设施健全。其中各个数值都较低的多为郊区，如崇明县、青浦区、松江区、奉贤区等，这些区域的农民体育健身工程设施的服务覆盖率尚为可观，但其他三类设施过于稀少。

（三）1500m服务半径辐射面积

在1500m的服务半径辐射下，松江区和闵行区的农民体育健身工程覆盖范围存在大部分留白，且松江区的中段空缺较大，但从数据上看覆盖率为0.48，对比500m的分布图，发现松江区某几块区域中的设施相邻过近，导致服务半径辐射的面积重合，分布十分不合理。此外，几个郊区的农民体育健身工程的服务覆盖率依然不高。

在加大服务半径后，新增了长宁区、徐汇区、静安区、虹口区和杨浦区五个区域达到了1500m服务半径下的市民健身步道的面积数值全覆盖，除此之外，几个郊区的表现仍不理想;在市民健身房分类下，黄浦区和杨浦区的覆盖率数值超过了1，但依然存在空白处，存在面积覆盖上的叠加，即资源重复产生的资源浪费。

市民球场中，黄浦区、长宁区、静安区、虹口区和杨浦区五个区的覆盖率数值达到了1，较1000m的服务半径，说明市民球场的服务面积在1500m下大幅度增长，为居民提供了良好的球场运动设施。

就单项设施农民体育工程来看，本文认为主要有两个原因，一是农民体育健身工程主要面对群体是农村群众，2018年1月，农业部、国家体育总局联合印发《关于进一步加强农民体育工作的指导意见》，争取到2020年实现农村体育健身公共服务水平和乡村居民身心健康水平双提升，而上海农村又都存在于郊区，以至于在市区不存在农民体育健身工程这一设施。二是郊区面积过大，所以在计算比例时分母偏大，导致了数值偏小，但这也说明了面积大的区域设施方面较为落后，结合人均面积数据，市区体育设施供应比郊区供应本该更完善，因为市区人均面积较小，即人口密度较大。

三、结论及建议

从公共体育设施的人口与面积的数理计算来看，在耦合程度上，结合程度较高的大多为市区，其中作为市区表现相对较差的为虹口区，在与市区和郊区的定位分类中，郊区的表现较为一般，郊区中的嘉定区和金山区的分布较为均匀;从公共体育设施的空间分布来看，市民健身步道、健身房、市民球场这三类设施与农民体育健身工程形成以市区为核心的内圈与外圈分布，即以上三类设施集中分布于市区，在郊区分布较为零散且数量较少，农民体育健身工程的分布则与之相反;结合以上两点来看，一般情况下，区域的公共体育设施均匀分布情况与设施服务覆盖率成正关联，即一致性指数较高的区域其服务半径内的面积覆盖率也较高。例如黄浦区和杨浦区的表现总体上为优秀，设施分布均匀且服务覆盖率高;浦东新区不仅设施服务覆盖率不高，耦合程度也较低。

通过分析结果提出以下建议：

（一）增加特定区域的特定体育设施，各个区域全面发展

某些区域的某些设施尚不完善，服务覆盖率较低，所以应在市区完备健身步道、健身房、球场类设施，在郊区健全农民体育健身工程外，还应加强其他类别设施的建设，实现多元化发展，迎合多样化需求。

（二）追求合理布局，拒绝过于集中发展某一区域

在布局分析中，可以看到浦东新区、松江区的某些区域出现设施集聚的现象，为了切合人口与设施面积统一发展的需求，应避免过分组织某一特定区域的规模，协调发展。

（三）进行动态改造，实现动态发展

在加大新建的同时，也应该注重优化现有的设施。对于已建成的设施，尤其高度开发的地区，只能在社会发展中慢慢改造，如有选址不合理的社区公共运动场，占地面积大，服务人群多，可以进行换址或不同功能设施的替代。

作者简介：

赵芮（1999-），女，汉族，安徽宿州人，本科在读;研究方向：空间布局。

通讯作者：

裘亦书（1983-）女，汉族，浙江绍兴人，博士，讲师;研究方向：旅游规划与区域发展研究。