基于可达性分析的虞城县滨水公园布局规划研究

张瀚一，陈 萍

（华北水利水电大学建筑学院，河南 郑州 450046）

0 引言

城市滨水公园是一种特殊的滨水空间，也是城市重要的开放性公共绿地，对于城市的发展和更新有着重要意义。随着城市的发展、居民生活的改善，人们越来越关注自身亲水性的需求，而滨水公园作为城市陆地与水体的缓冲地，自然承载起人们对于水的期望，其可达性便显得尤其重要。

GIS等空间评价以及地理信息处理工具的出现为滨水空间可达性的分析提供了可能性。通过GIS的网络分析工具模拟不同的出行方式，计算出滨水空间的服务区，将量化的性质可视化，成为研究滨水空间可达性的前提。本文概述虞城县滨水空间现状以及未来布局规划的可达性，分析小城镇滨水空间可达性研究的关键问题，探讨城市发展对滨水空间可达性的影响。

1 相关概念及研究方法

1.1 相关概念

1.1.1 城市滨水公园

城市滨水公园是指濒临较大型水域而建的城市公共休闲绿地，由水域、陆域及水陆交界区域共同构成，是具备城市滨水空间鲜明特征，且区别于其他类型城市公园的一种公园类型。

一般来说，城市滨水公园是滨水空间和公共绿地相结合的产物，为城市居民提供休憩、娱乐、休闲和交流的场所。滨水空间也是滨水生态环境的重要组成部分，本身包含了生态、文化和美学等多种特征，而且随着人类社会的发展而发展，处于动态的变化中。

1.1.2 可达性

可达性是用来描述使用特定的运输系统从给定位置到达事件位置便利性的概念。1959年，Hansen W G在探索土地利用与公路交通之间的经验关系时，可达性的概念首次被提出。可达性是一个内涵丰富的概念，它可以是到达目的地的成本，包括距离成本、经济成本、旅行成本等，或是给定位置和事件位置相互作用的潜力。

1.2 研究方法

目前对可达性的研究很多，其已被广泛应用于城市服务设施分布的合理性与服务公平性研究，并在城市公园中有了初步应用。目前可达性研究的主要方法有缓冲区法、最小邻近距离法、引力模型法、加权距离法等。

本文使用的网络分析法是一种基于一定阻力值下可达范围的方法。网络分析法中主要有4个基本元素：①中心，即滨水公园入口，因此一个公园可以有多个中心；②连接，即实际的道路交通网络，是建立可达性的根本；③节点，即道路的交汇点，这些节点可能会有红绿灯成为通行的阻力；④阻力，即道路的通行速度，不同的出行方式会有不同的通行速度，也就形成了不同的阻力。

基于以上4种基本元素，通过GIS软件构建出城市基础设施的地理网络，运用图形论和运筹学来完成资源的优化配置和最短路径的搜索。由于考虑了不同阻力的影响，该方法可以更精确地反映基础设施的可达性。

2 虞城县滨水公园步行可达性研究

2.1 研究区域概况及数据来源

虞城县位于河南省东部，黄河故道南侧，豫、鲁、皖三省交界处，隶属于商丘市。县域总面积为1432km2。研究范围为虞城县中心城区，西部以虞城县行政边界为界，北部以规划省道S207为界，东部以规划省道S208为界，南部以规划远期国道G343为界。

本文使用的分析方法是网络分析法，该方法对数据精度要求较高，需要的数据主要为遥感数据、路网数据与水文数据。遥感数据用于确定滨水公园的入口位置，即网络分析法中的中心，当公园存在明确入口时，将中心设置在入口处；当公园为开放式没有明确入口时，则将公园与道路交点设置为入口。路网数据用于构建道路交通网络，由于需要计算机动车可达范围，因此该数据包括了虞城县各主、次、支路。水文数据为虞城县2020年数据，用来辅助确定滨水公园位置。

2.2 可达性分析

根据目前采集到的数据，在ArcGIS软件上使用Network Analyst工具进行分析，首先根据路网数据创建道路网络数据集，并确定以虞城县现有的滨水公园位置作为设施点（中心点），分别为木兰文化公园（西北部）、两河口公园（中部）和人民公园（南部）。然后根据出行方式的不同，设置不同的阻断值来求解，得到目前虞城县滨水公园的可达性服务范围。

1）步行可达性分析 根据步行方式的特点，主要考虑步行方式的速度、路口等待时间以及不同时间的服务范围。通常成年人步行速度为1m/s，由于虞城县是一个小城镇，因此选取5，10，15，30min4个时间阻断值。同时，行人在过路口红绿灯时，需要考虑到红绿灯的等待时间，因此要在每个路口设置障碍点，障碍点的时间选取为红绿灯平均等待时间20s。然后通过ArcGIS软件的Network Analyst工具，求解得出不同时间段步行出行方式下虞城县滨水空间的服务范围（见图1）。

图1 现状步行出行方式服务范围示意

由图1可以看到，目前虞城县滨水空间的服务范围主要集中在中心区域以及南方人民公园附近，这是由于目前虞城县较为发达的水系主要是响河与周商永运河，这两条河流形成了虞城县“Y”形水系的特点，而滨水公园也就主要分布在干流附近，导致滨水公园对于东北方的居民区服务覆盖能力较弱。

2）机动车可达性分析 机动车的阻断值是通过实地调研中多次驾驶机动车在虞城县驾驶得到的平均速度，这种计算方式涵盖了红绿灯等待时间、路段限速、斑马线礼让行人等影响机动车行驶速度的各种因素，最终得到的虞城县中心城区内机动车行驶平均速度为29.8km/h。由于虞城县城市面积较小，超过15min的服务区范围没有意义，因此，根据此平均速度分别选取5，10，15min3个时间阻断值，求解得出不同时间段机动车出行方式下虞城县滨水空间的服务范围（见图2）。

图2 现状机动车出行方式服务范围示意

从图2可以看出，在机动车出行方式下，5min的滨水公园服务范围即可覆盖主要中心城区，10min的服务范围已几乎覆盖研究区域内所有道路。因此，对于一个县城来说，使用机动车出行方式，其滨水空间可达性较强，与步行方式相比优势较大，这也应该是居民出行的首要选择方式。

3）小结 根据对虞城县滨水空间可达性分析可以得到，步行出行方式下，整体服务范围较小，5min所能覆盖的服务面积仅为0.37km2，10min的服务面积为1.54km2，15min 的服务面积为 3.6km2，30min 的服务面积为12.5km2。分析其原因，主要是虞城县滨水公园集中在城市中部，服务区域有较多重叠，同时路口较多导致行人等待红绿灯，影响步行速度。而机动车出行方式下，整体可达性较好，原因是机动车速度远高于步行速度，同时虞城县作为一个县城，车辆较少，不容易出现堵车情况，其5min的服务面积便达到了18.69km2，10min和15min的服务面积相差无几，分别为29.88km2和33.17km2。因此，步行方式的可达性是目前需要加强的。

2.3 虞城县滨水公园布局规划分析

根据实地调研以及查阅虞城县总体规划，目前在虞城县的规划布局中有两个滨水公园，一个是城市北部的虞城县森林公园（在建），另一个是虞城县南城郊的双创湖公园（规划），由于机动车服务范围基本满足覆盖城区，因此对于布局规划的滨水空间可达性分析只关注步行出行方式（见图3）。

图3 布局规划步行出行方式服务范围示意

从图3可以看出，将在建的虞城县森林公园和规划中的双创湖公园添加到网络分析中心点后，4个不同的阻断值的服务面积均有不同程度的增加，其中30min下的服务面积增加超过一半。这可以说明，中心点的增加可以极大地提升滨水公园的可达性。同时也可以注意到，对于城市郊区的滨水公园，其周边的服务范围呈带状，这是因为城市边缘地区的道路基础建设落后于城市中心区域，导致了服务区无法由线形成面，影响了郊区滨水公园的可达性，也缩减了其本应比图中相比更大的服务面积。

因此对于虞城县来讲，其滨水公园的数量和地理位置对其可达性已经有了较好的保证，但是由于基础建设还未很好地覆盖到城市边缘区域，导致滨水公园的服务作用还不能发挥到最大。但随着城市的发展和扩张，未来虞城县良好的生态本底和丰富的滨水空间资源必将为城市的发展打下良好的生态基础。

3 结语

本文通过使用ArcGIS软件的网络分析功能，在考虑了阻断值、十字路口通过成本的情况下，以步行和机动车两种出行方式，对虞城县木兰文化公园、两河口公园和人民公园现状滨水公园可达性以及未来布局规划中的虞城县森林公园和双创湖公园可达性进行了比较分析，结果表明：虞城县滨水空间资源丰富，滨水公园数量可以满足基本需求。在机动车出行方式下，现状的滨水公园的可达性已经可以覆盖到绝大部分城区，中心城区的居民甚至可以在5min内通过乘坐机动车到达城市的所有滨水公园。而在步行出行方式下，现状的滨水公园可达性只能覆盖到中心城区。但当未来布局规划中的滨水公园开放后，可以极大地增加服务面积，且随着城市的发展、基础建设的完善，其可达性还会进一步提升。