成都市武侯区城市公园可达性分析*

陈 岚 成国强 廖晨阳 赵 炜

1 四川大学建筑与环境学院 成都 610065 2 四川大学工程设计研究院 成都 610065

城市公园不仅是重要的城市生态景观要素[1-2]， 也是居民户外运动和休憩娱乐的主要载体[3-4]。 在社区生活圈理念下， 城市公园在优化城市公共开放空间中发挥着关键作用[5]。 由于城市各区的发展水平不一致， 人口分布不均衡， 公园绿地的规模和数量存在差异[6-7]； 以往城市公园评价指标难以从城市公园绿地空间布局和居民出行可达性角度进行评价[1]。 因此， 在“15 min生活圈” 的空间单元标准下， 对公园绿地的数量、 分布、 面积和质量等方面进行可达性评估，以实现公园绿地精准化供给[8]。

居民十分关注能否便利地享用城市公园所提供的各项服务与功能。 而公园绿地可达性是衡量一个城市人地关系和谐状况、 现代化水平和居民生活质量的重要指标， 可达性影响着城市公园的服务水平， 对发挥城市公园的服务功能具有重要意义[9-10]。 可达性代表交通网络中各节点之间相互作用机会的大小[10-12]， 公园绿地的可达性是指空间中任意一点克服空间阻力到达公园的相对或绝对难易程度[13-16]。 目前， 可达性的量化方法主要有缓冲区距离法、 费用加权法、 引力模型法[15]、 两步移动搜索法[16]、 最小临近距离法[18]等， 但这些方法或模型在现实应用中存在一定的局限性， 例如缓冲区距离法和两步移动搜索法未考虑可达过程中的通行障碍， 费用加权法忽略了空间阻力和人口分布的不均性， 引力模型法则受制于绿地吸引力和居民需求等主观因素。 相较而言， 网络分析法以实际道路为基础， 模拟多种交通模式， 能更真实地反映居民与公园之间的实际通行距离[14-20]。

随着城市信息化的发展， POI 大数据、 百度地图、 高德地图等对外开放了开发者平台， 精准的数据被许多学者用来分析城市空间。 本文以成都市武侯区城市公园绿地为研究对象， 基于多源数据， 采用网络分析法和熵权法， 以服务面积比和服务人口比为评价指标分析城市公园的可达性，为优化城市公园配置和补给其他类型的城市绿地提供数据支撑和理论依据。

1 研究区概况及数据来源

1.1 研究区概况

成都市地处四川盆地西部边缘， 是成渝地区双城经济圈核心城市和“公园城市” 理念的首提地。 武侯区地处成都市三环以内的中心区域， 连接天府新区， 文化底蕴丰富、 城镇化发展成果显著。 武侯区总面积127.58 km2(含成都高新区托管的4 个街道)， 常住人口156.84 万人， 下辖15个街道、 122 个社区， 各类城市公园25 个， 根据公园面积和功能分为综合公园和社区公园两类。本文以武侯区作为研究区域， 结合POI 数据筛选出面积大于1 hm2的18 个城市公园作为研究对象(表1)， 从社区生活圈尺度研究城市公园绿地的可达性。

表1 成都市武侯区公园绿地现状

1.2 数据来源

城市公园绿地数据是基于百度和高德开发者平台爬取 API 获得。 道路网络数据源于OpenStreetMap， 并对研究区域部分进行提取、 对道路进行分类， 剔除高速路和城市快速干道， 最后整理得到可步性的道路网络数据。 依据OpenStreetMap 下载的数据， 结合道路数据对成都市行政区进行裁剪， 取得武侯区的行政区轮廓。以公园开放的出入口为目标点， 以500 m、 1 000 m、2 000 m、 3 000 m、 4 000 m 划定服务半径。

2 研究方法

2.1 网络分析法

2.1.1 构建数据库及网络分析模型

利用ArcGIS 建立数据库、 构建网络数据集、建立网络分析模型、 设立相应的时间成本， 选择步行作为出行方式并赋予相应的阻抗， 最后对服务区进行求解， 对同一公园的可达区域面进行合并， 计算出相应的服务面积。

由于网络分析理论认为人们到达入口即到达公园[11]， 因此将公园入口作为公园点数据。 相对应的属性内容包括公园名称、 地址、 所在区域、地理坐标、 服务半径、 公园类型、 面积等， 考虑每个公园出入口数量不一致， 最终该公园服务区是将每个入口的服务区进行叠加作为标准[11-17]。

道路数据包括道路名称、 道路等级、 最大速度、 是否单行道、 是否经隧道、 道路长度、 通行时间等。 通过对道路数据进行拓扑， 打断相交线，以达到模拟真实路口相交的效果。

2.1.2 服务区分析

使用ArcGIS 的Network Analysis 工具创建服务区， 加载公园点位置， 设置相应的服务区属性，包括时间阻抗、 默认中段、 限制、 方向、 转弯等；然后对当前分析进行求解， 生成基于道路网络的公园可达性服务区域， 根据不同时间成本， 建立相应时间范围内的可达性服务区范围。 社区生活圈背景下出行方式以步行为主， 人的步行速度约为5 km·h-1， 且最大承受限度不超过0.5 h[21]；最后进行公园可达性的分析与评价。

2.1.3 公园绿地服务人口比和服务面积比

根据不同出行时间得到服务区域， 分别计算研究范围内的公园服务面积、 服务人口、 服务面积比、 服务人口比和人均服务面积[10-13]。 计算公式如式(1) 至(3):

2.2 熵权法

熵权法是各行政区域城市公园数量的一个综合评价指标， 从数量上衡量公园的供给水平。 根据信息熵的定义， 对于某项指标， 可以用熵值来判断某个指标的离散程度， 其信息熵值越小， 指标的离散程度越大， 该指标对综合评价的影响权重就越大， 如果某项指标的分项值都相等， 则该指标在综合评价中不起作用[22]。

2.2.1 公园绿地供给数量分析

本研究以公园数量、 公园绿地面积、 人均公共绿地面积、 城市公园绿地覆盖率来衡量绿地在街道水平上的数量特征。 相关数量指标计算公式如式(4) 和式(5):

2.2.2 熵权法分析

利用熵权法得到各街道公园数量综合评价指标， 便于从数量上衡量公园的供给水平[22]。 计算步骤如式(6) 至式(8):

1) 标准化原始数据矩阵。 原始数据为m个指标，n个对象， 组成的数据矩阵为xij， 通过极差标准化得到标准化矩阵yij， 如式(6) 所示:

式(6) 中:i＝1， 2， 3， …，n；j＝1， 2，3， …，m；xi＝ {x1，x2，x3， …，xn}。

2) 计算熵值。

式(7)、 式(8) 中:Hj表示第j项指标的熵值；pij表示评价对象占该指标的比重。

3) 确定权重。

4) 计算综合评价指标。 利用计算出来的综合评价指标衡量武侯区各个街道的公园供给数量。

3 结果与分析

3.1 公园供给数量

通过武侯区各街道公园绿地的熵值、 权重和综合指标进行综合评价， 按综合指标数值大小将供给数量分为最优(1≥综合指标≥0.050)， 良(0.050＞综合指标≥0.020)， 差(0.020＞综合指标≥0) 三级。 从表2 可知， 各街道的供给数量不均衡， 极少达到最优级别， 50%的街道属于差等级， 整体呈不均匀分布。

表2 成都市武侯区各街道供给数量

3.2 公园空间分布特征

研究选取的18 个城市公园中包含9 个综合公园和9 个社区公园。 从公园分布渔网图(图1)可知: 城市公园空间分布并不均衡， 呈现东部密集、 西部稀疏的分布特点； 西北社区密集区域的公园较少， 东南公园密集区域的社区较少； 城市中心由靠近东北部的老城区逐渐向靠近东南部的天府新区转变， 城市公园主要分布在老城区和天府新区。

图1 公园分布渔网图

3.3 公园可达性分析

通过图2 可以看出， 成都市武侯区公园可达性呈现明显差异， 东部片区公园密度大， 交通较为便利， 东北和东南片区可达性较好， 而西部公园密度远不如东部片区， 可达性与东部相差甚远。对服务面积进行数学分析得到以下结果:5～30 min 服务面积由6.61 km2增长到75.38 km2，服务面积比由5 min 的0.052 增长到30 min 的0.591； 总体来看， 10 min 以内公园可达性较差，20 min 以内公园可达性良好， 30 min 以内可达性较好； 随着出行时间的增长， 公园可达性的范围也随之增加， 30 min 基本达到了公园服务面积的59.1%， 满足了绝大多数社区居民的需求。

图2 5～30 min 服务面积和服务面积比分布图

3.4 各街道公园服务状况

在ArcGIS 中通过叠加分析工具对生成的服务区面积进行叠加分析， 计算出各个街道在不同时间段的服务人口比和服务面积比以及人均服务面积， 结果(图3， 表3) 如下:

10 min 以内， 除了肖家河街道、 跳伞塔街道、晋阳街道、 华兴街道、 玉林街道、 金花桥街道，62.5%的街道可以满足10 min可达性； 15 min 以内， 87.5%的街道可以满足15 min 可达的需求；在20 min 以内， 93.7%的街道可以满足需求， 但是金花桥街道可达性极差； 在25 min 和30 min 以内， 所有街道均可达。

对30 min 内的服务人口比和服务面积比进行统计分析， 结果(图3) 表明: 在出行15 min内红牌楼街道、 双楠街道、 望江路街道、 芳草街道和浆洗街街道的可达性较好； 在0 ～30 min， 石羊街道和桂溪街道可达性最好(表3)， 人均服务面积高达2.33 m2和3.96 m2。 虽然石羊街道和桂溪街道的人均服务面积最大， 但其服务人口却处于中等水平， 这与城市中心向南发展有一定关系，因为老城区人口密度大， 用于绿化的面积具有局限性， 而新城区绿化面积大、 人口密度低， 需要一定的时间去扩容。

图3 5～30 min 公园服务面积比和服务人口比

表3 5～30 min 人均服务面积 m2

4 结论与建议

4.1 结论

城市公园绿地可达性是一个多因素相互作用的指标， 不仅取决于绿地供给状况， 还与人口的需求状况有关， 供需平衡才能获得较高的绿地可达性。 研究表明: 随着出行时间的增加， 可达性逐渐变好。 武侯区的公园可达性呈现“东部高西部低” 的分布格局与公园供给格局基本一致。 在15 min 内， 公园不足以满足多数居民的需求； 在30 min 内， 公园可以满足绝大多数居民的需求。出现可达性差异的原因: 一方面在于城市东西发展不均衡， 老城区建筑密集， 空间拥挤， 而新城区规划详细， 公园数量和品质都超越老城区； 另一方面在于城市中心向南转移。

4.2 建议

目前， 成都市武侯区的公园供给不均衡， 整体可达性难以满足绝大多数居民的需求， 社区密集的老城区人口密度大， 公园数量不足， 品质不高， 绿地承载率较高； 相反， 新城区数量多， 品质高， 人口密度却不高， 服务效率相对过低。 为提高绿地综合利用率， 改善居民对绿地的需求，加快公园城市的发展， 提出如下建议:

1) 对《武侯区产业发展地图》[26]和《成都市公园城市绿地系统规划》[27]进行优化。 建议在西部社区密集片区， 利用江安河及周边绿地建设滨水公园， 这样既处理好了河流与城市绿地的关系，又为周边居民提供了休闲娱乐场所， 缓解了可达性不均衡的问题。

2) 对原有的公园绿地进行改造。 适当增加出入口， 优化内外道路系统、 提高公园和社区之间的连通性， 使公园最大可能的向居民开放， 从而提高公园的可达性。

3) 建设口袋公园或小游园。 在西北密集区，服务人口比和服务面积成反比关系， 土地较为紧缺。 2018 年住建部发布最新版《城市居住区规划设计标准》 将生活圈应用到居住区分级控制中[3-5]， 据此成都市已将建设“15 min 生活圈”列为发展目标。 因此， 采取“见缝插针”、 新建公园、 改建街旁绿地等方式建设口袋公园或小游园， 不仅可以降低投入成本、 整体改善公园可达性， 还可满足居民“300 m 见绿、 500 m 见园的生活圈需求”[27]。