基于网络分析法的公园绿地防灾避险服务功能研究——以耿马自治县为例

郝孟奇，张 云

(西南林业大学，云南 昆明 650000)

1 引言

我国是世界上自然灾害最严重的国家之一，灾害类型繁多，分布广泛。随着城市化的快速发展，城市人口逐渐密集化，城乡自然灾害的潜在危险与日俱增。公园绿地作为城市生态系统和生态基础设施的重要组成部分，能为居民提供安全的避难环境和良好的灾后救援场所。如何有效发挥公园绿地的防灾避险服务功能，提升城市避险能力，很大程度上取决于区域内避难场所的数量和分布格局，尤其是与城市人口的分布紧密相关，评价公园绿地的人口辐射的能力是衡量城市绿地避险功能的重要基础[1]。

本研究基于网络分析法对耿马自治县2020年公园绿地防灾避险功能的可达性进行分析，并结合研究区内人口密度分布对公园绿地的防灾避险服务效率进行分析，总结耿马自治县公园绿地的防灾避险能力，并提出合理建议。

2 研究区域与对象

耿马傣族佤族自治县位于云南省西南边境，坐落在滇西南横断山脉切割区的中下游[2]。县内地势呈东北高、西南低的态势，全境地势自东北向西南逐渐呈梯级递降[3]。由于地处腾冲—耿马—澜沧地震带的中部，地质结构不稳固，导致自然灾害频发。耿马自治县常见的自然灾害类型主要分为气象灾害、地质灾害和其他灾害三类，其中地震灾害发生的频率和破坏程度较高。

本研究以耿马自治县2020年建成区为研究范围，包括耿马县城中心城区、周边纳入城市规划范围的村庄和南部新开发区域，总面积约781.5 hm2，总人口28464人[4]。研究对象是研究区内已建成的公园绿地，包括甘东公园、白马广场、景戈公园、芒片河景观公园。

3 研究方法

3.1 网络分析法

城市公园绿地防灾避险功能的可达性就是指当灾害发生后居民能否及时进入公园避险，可达性高表明人们容易到达公园，反之，则不容易到达。常用的研究方法有网络分析法、缓冲分析法、最小近距离法、引力模型法和费用加权距离法[5]。通过对可达性研究方法的对比分析，发现网络分析法更适用于本文研究。网络分析法又可称为综合了进入公园过程中的障碍的缓冲区法[6]，是以实际道路网络为基础，对不同等级道路赋予不同的通行能力，能较好地实现路径与显示道路的拟合，更真实准确地评价公园绿地的可达性。因此，本文采用网络分析法对耿马自治县公园绿地可达性进行分析。

3.2 服务效率指标统计

防灾避险需求下公园的服务效率是将可进行防灾避险活动的公园绿地面积和人口数据叠加计算，获取公园绿地的服务人口数，进而分析城市公园的服务效率，评价城市公园绿地的防灾避险服务水平。计算公式如下：

(1)

(2)

(3)

式(1)～式(3)中，公园绿地服务面积指公园绿地内可进行防灾避险活动的场地面积；公园绿地服务人口指公园绿地防灾避险服务范围所覆盖的人口数。

3.3 数据来源与处理

3.3.1 数据来源

本文研究对象为耿马自治县内公园绿地，研究相关数据通过耿马县年鉴、耿马县城相关部门、实地调研、网络等方式获取，现整理如表1所示。

表1 研究区主要数据类型及来源

3.3.2 数据处理

(1)道路网络数据。依据耿马县城城市道路交通规划图(2005～2020)及2021年高德地图影像绘制道路交通CAD图，并参照规划图中的道路规划等级进行分类，加载进ArcGIS10.6中根据地理信息进行道路坐标校正。

(2)人口密度空间分布数据。耿马县城主要为4个社区，分别是甘东社区、白马社区、白塔社区和芒蚌社区。为了研究需要，根据耿马县城五横四纵的道路布局将耿马县城分为10个片区。

(3)公园绿地数据。根据前期耿马自治县公园分布情况和个体公园情况调查，在CAD中按照卫星影像地图描绘公园轮廓，导入进ArcGIS10.6中，选中图层，进入编辑器中修改线元素，检查轮廓线段是否完全闭合，修正后将线元素转化为面元素，得到耿马县城已建成公园绿地分布图。

4 耿马县城公园绿地防灾避险功能分析结果

4.1 公园绿地总体布局

耿马自治县现有公园绿地4处，包括甘东公园、白马广场、景戈公园、芒片河景观公园。现状公园绿地数量较少，3处公园绿地都位于主城区内，1处位于南部新区，按照《城市绿地分类标准》(CJJT 85-2017)[7]，甘东公园和景戈公园为综合公园，白马广场是广场用地，芒片河景观公园属于带状游园。如图1所示，耿马自治县已建成公园绿地主要集中在北部和东部的老城区，研究区中部没有公园分布，南部新区部分缺少公园绿地的相关建设，城市公园绿地整体呈现不均衡的状态。

4.2 公园绿地防灾避险的可达性分析

运用网络分析法对耿马县城公园绿地进行总体可达性分析，普遍的可达性分析是根据出行方式和时间的不同来划分，根据人的避难行为活动，在面对地震或其他灾害时，人们多采用步行的避难方式到达避难场所，因此在进行耿马县城公园绿地可达性分析时只通过步行这一种出行方式来计算。根据《城市抗震防灾规划标准》(GB50413-2007)中第8.2条避震疏散的评价与规划要求，紧急避震疏散场所步行大约10 min之内可以到达，固定避震疏散场所步行约1h之内到达[8]。按照耿马县城的规模大小，将步行可达性的时间范围划分在10 min之内。相关资料表明，人正常情况下的行走速度在1～1.2 m/s之间，但发生灾害时会有意外和其他阻力的发生，步行速度会因此减慢，所以设定避险步行速度为1 m/s。将研究区内公园绿地现有出入口作为“源”，运用GIS网络分析工具，绘制成图2，并对结果进行量化分析，导出表2。

来源：作者自绘，下同

表2所示的步行出行方式下的耿马自治县公园绿地4个时间等级的可达性范围可得出：研究区内可达性好，能快速到达公园绿地的区域面积是0.032 km2，占总面积的0.41%；1～5 min内到达公园绿地可达性较好，区域面积是0.484 km2，占研究区总面积的6.2%；5～10 min内到达公园绿地的研究区域可达性一般，面积是1.693 km2，占研究区总面积的21.68%；大于10 min到达公园绿地的研究区域可达性较差，面积是5.601 km2，占研究区总面积的71.71%，由此可知，耿马自治县公园绿地步行可达性较差，有约70%区域内的居民在进行防灾避险时不能及时到达公园绿地，覆盖区域少，这也说明耿马可用于防灾避险的公园数量和布局存在问题。

图2 研究区公园绿地防灾避险可达性

4.3 公园绿地防灾避险的服务效率分析

4.3.1 服务面积比

划分出公园内可进行避险服务的场地，将服务半径划分为100 m、300 m、500 m，生成可用于防灾避险的缓冲区分析，并计算出各个距离范围的覆盖面积，得图3、表3。

表2 步行出行方式下的研究区公园绿地可达性范围

表3 耿马县城公园绿地服务面积比

由图3、表3统计结果可知，研究区内公园绿地100 m距离辐射的覆盖面积为0.37 km2，服务面积比为4.7%；300 m距离辐射的面积为1.36 km2，服务面积比为17.4%；500 m距离辐射的面积为1.75 km2，服务面积比为22.4%。研究划定的耿马县城总面积约为7.81 km2，耿马县城可用于防灾避险的公园绿地服务面积累计为3.48 km2，占总面积的44.5%，从图2可以看出，公园绿地的辐射范围主要集中在北部和东部，东北、东南和西部部分地区没有被防灾避险绿地500 m的服务半径辐射。

图3 公园绿地内可避险场地的缓冲区分析

4.3.2 服务人口比

在计算服务人口数时，假设各区人口呈均匀分布，计算出公园绿地覆盖范围面积与耿马自治县总面积的比之后，用这一比值乘以各区的总人口数来表示可用于防灾避险的公园绿地服务区的服务人口数，这种计算方法能更准确的估算出服务区内服务人口数量，减少人口计算上的误差。将缓冲区分析图与前期整理的人口密度分布图叠加，得到图4和表4。

图4 基于缓冲区分析的公园绿地可避险场地服务水平

表4 耿马县城公园绿地服务人口比

由图4、表4所示，100 m范围内服务人口数为1353人，占总人口数的4.75%；300 m范围内服务人口数为4811人，占总人口数的16.9%；500 m距离内服务人口数为7816人，占总人口数的27.45%。研究区内总人口28464人，公园绿地服务人口累计13980人，占总人口的49.1%，有50.9%的人口是耿马公园防灾避险服务人口的服务盲区。服务人口占比比服务面积占比大，主要原因是500 m的范围主要包含城市西部地区，该区是老城区，有大量人口居住，因此服务人口比值大于服务面积比值。

4.3.3 服务容量比

服务容量比是指研究区内具有防灾避险需求的人口数与公园绿地实际容灾的人口数之比，它能反映公园的服务效率。根据城市防灾避险功能绿地分类标准划分，将甘东公园列为紧急避险绿地，其余3个列为短期避险绿地，紧急避险绿地人均有效避险面积不低于1 m2/人，短期不低于2 m2/人[9]。按照公式计算出耿马自治县公园绿地的防灾避险容量，如表5所示，再与研究区内总人数进行对比，得到耿马自治县公园绿地的服务容量比。

表5 耿马自治县公园绿地防灾避险容量

服务容量比越小，证明该区有能满足更多居民避难需求的防灾避险空间。耿马自治县公园绿地实际可容纳的防灾避险人数有16993人，研究区内共有28464人，计算出公园绿地的服务容量比为167.5%。现有公园绿地的服务容量已经达到饱和状态，在后续人口增长过程中，服务容量比值会升高，人口容纳能力下降，因此不再能满足研究区居民的防灾需求。

5 存在的问题

(1)分级配置不匹配。2018年国家住建部印发的《城市绿地防灾避险设计导则》中有明确要求，抗震设防烈度7度以上的城市，按“长期避险绿地-中期避险绿地-短期避险绿地-紧急避险绿地”4级配置[9]。根据全国各地抗震设防烈度，耿马抗震设防烈度为8度，而现有的城市公园绿地只能达到短期和紧急避险2级配置，缺少中长期避险类型的公园绿地。不配套的体系会影响公共基础设施发挥救援的效果，继而影响公共绿地防灾避险功能的发挥。

(2)公园绿地布局不平衡。由GIS可达性研究分析结果可以看出，可避险的公园绿地主要存在于研究区的北部和西南部，东部有两处小面积可供避灾的场地，中部没有相关的公园建设，总体布局呈不均衡状态，会影响公园防灾避险效能的发挥。

(3)防灾避险服务效率不均匀。公园的服务范围总面积占44.5%，服务人口占49.1%，主要分布在西北部人口集中的老城区，剩余50.9%的人口无法在优先距离内享受到公园的防灾避险服务，公园绿地的服务效率呈现不均匀的情况，服务容量已经达到饱和状态，人口容纳能力也会随之下降。

6 建议

(1)增加公园绿地数量，完善防灾避险绿地等级。结合耿马自治县城市规划，在东部和南部设置大型公园绿地，如在南部建设森林公园，东部建设糖厂公园，扩大耿马自治县的公园规模，提升公园绿地防灾避险服务效率，改善当前服务不均匀现状，提高耿马自治县公园绿地的防灾级配。

(2)提高公园绿地的可达性。结合城市道路，对公园绿地内外应急通道进行合理规划，可以根据场地情况增设出入口数量，提高公园绿地的可达性。

(3)完善公园绿地内应急基础设施建设。加强和完善公园绿地内应急基础设施的建设，道路、植物、建筑等要考虑防灾需求，对避难场地进行合理规划。

(4)加大防灾避险宣传力度。除了建设防灾避险公园这一客观条件，还应加大防灾宣传力度，提高市民防灾避险意识，减轻灾害带来的损失。