生境质量与游憩服务的耦合协调对滨水空间活力的影响*

王 敏 陈梦璇 宋昊洋

1 同济大学建筑与城市规划学院 上海 200092

2 高密度人居环境生态与节能教育部重点实验室 上海 200092

城市滨水空间作为自然生态系统和人工建设系统共同做功的城市重要发展资源[1],能够提供污水截流、雨洪调节、水质净化、休闲游憩和文化教育等多重生态系统服务[2-3],是城市中最吸引市民兴趣、聚集人气的公共开放空间[4-5],提升滨水空间活力对展现大都市特色形象具有重要意义[6-7]。当前关于滨水空间活力的研究多聚焦于空间活力特征描述以及社会游憩因素对其的影响。以人群的聚集和活动表征空间活力,揭示滨水空间活力时空变化特征是目前学界关注的重点[8-11],数据采集的方式由以往的实地调研转变为利用大数据获取人群时空定位信息[9-11]。影响滨水空间活力的因素主要包括滨水空间周边用地条件[11]、交通可达条件[8,11-12]、服务设施条件[11-13]及空间基面特征[11,13]等社会游憩因素,总体上缺乏自然生态因素对空间活力影响的研究视角,仅刘颂等[11]的研究考察了滨水空间绿地率对空间活力的影响。

上海黄浦江滨水地区承担着重要的生态廊道功能和开放空间游憩功能,2016—2017年的贯通改造与更新实践对滨水空间提供开放、共享、高品质的游憩服务有显著成效[14],但仍存在生境复育成效不足、公共绿地和活动场地设计缺乏弹性等问题[15]。 《黄浦江沿岸地区建设规划(2018-2035)》提出要深入挖掘滨水空间资源禀赋和发展潜力,打造贯通可达、景观优雅、设施完善、绿色低碳的更有活力的滨水公共空间。如何兼顾人文回归和生态复兴的多重价值需求[16]激发滨水空间活力,已成为黄浦江滨水空间建设发展与研究探索的重要议题[10]。

基于此,研究以黄浦江滨水空间为例,旨在回答以下问题:滨水空间社会游憩因素和自然生态因素分别如何影响滨水空间活力?二者能否协同促进空间活力提升?兼顾社会-生态协同增益的发展目标,可采取哪些设计策略以促进滨水空间活力提升?为此,研究引入游憩服务能力评价和生境质量评价分别测度滨水空间的社会游憩属性和自然生态属性,引入耦合协调模型以衡量生境质量与游憩服务相互作用、相互影响下整体发展的程度,并以生境质量水平、游憩服务能力、二者耦合协调度和空间活力为变量,构建曲线拟合模型与冗余分析模型,探讨社会-生态复合视角下,滨水空间特征对空间活力的影响规律,提出相应的设计优化策略,为滨水空间多目标协同发展提供参考。

1 研究方法

1.1 研究范围

选取上海黄浦江滨水空间核心段为研究范围,依据以下3个原则进行研究样地的空间划分:1)滨水腹地邻近较多成熟住宅区,能为滨水空间提供充足且稳定的潜在使用者；2)样段选取尽量涵盖多样化的发展主题,兼顾滨水空间的游憩服务和生境质量；3)以黄浦江堤岸、临江第一条城市道路以及垂江通道为边界,划分样方为相对独立完整的景观单元。由此得到文化型、生态型、综合型3类样段共49个样方空间,总长10.8 km,各样方长度范围为150～350 m。

1.2 游憩服务与生境质量测度

游憩服务能力是一个系统在其物理空间特性下,受使用主体利用效率影响,提供游憩服务的程度[17]。结合已有文献和滨水空间的物理特征[18-19],选取空间可进入性、空间硬地面积比、空间游憩设施密度作为滨水空间游憩服务能力评价指标(表1)。

生境质量是生态功能的基础,是生物多样性的有效反映[20],选取生境质量作为研究对象自然生态属性的表征指标[21]。结合样地现状,参照已有河流生境研究确定生境类型和参数[22-23](表1)。

本研究引入耦合协调模型[21,24],计算游憩服务能力和生境质量水平的耦合协调度,以衡量滨水空间游憩与生境两个系统在同一空间内相互影响、相互作用的程度(表1)。

表1 变量提取与数据收集

1.3 滨水空间活力测度

参考已有研究[25],选取人群密度表示空间活力,衡量人群活动在特定空间中的总体水平。本研究使用表示瞬时人群密度的腾讯“宜出行”定位热度数据作为基础数据。数据采集时间为2019年5月19—25日(一周),期间日平均温度为28℃,天气晴朗无降雨,适宜外出,采集整点瞬时热度数据,每日共24次。将原始数据导入ArcGIS配准后利用核密度工具反演黄浦江滨水空间核心段全域热力值,利用空间统计工具汇总计算各样方热力值总量(表1)。

1.4 模型构建

借助SPSS统计软件,以研究样方的滨水空间特征(生境质量水平、游憩服务能力、生境-游憩耦合协调度)为自变量,空间活力值作为因变量,在皮尔森相关分析基础上分别构建生境质量水平、游憩服务能力、生境-游憩耦合协调度与空间活力值的三次函数曲线拟合模型。拟合结果表明生境质量水平对空间活力的影响趋势存在明显差异,基于此进一步借助Canoco5软件分组构建滨水空间活力影响因素的冗余分析模型(RDA),以生境质量水平、游憩服务能力(可进入性、硬地面积比和游憩设施(POI)密度)、生境-游憩耦合协调度作为解释变量,以工作日活力值、休息日活力值、总体活力值作为响应变量,揭示不同生境质量水平下,生境质量、游憩服务及二者协同发展对滨水空间活力的影响规律。

2 结果与分析

2.1 滨水空间游憩服务与生境质量特征

由图1、图2可知,上海黄浦江不同滨水空间的游憩服务能力与生境质量水平差异显著。受研究样段资源禀赋与发展定位的影响,游憩服务能力总体上呈现文化段＞综合段＞生态段,生境质量水平总体上呈现生态段＞综合段、文化段。生境-游憩耦合协调度总体水平一般,局部存在中度失调的情况,最高为中级协调水平,绝大多数滨水空间处于勉强协调和初级协调的水平(表2、图3)。

图1 游憩服务能力空间分布

图2 生境质量水平空间分布

图3 耦合协调度空间分布

表2 研究样方耦合协调度等级

2.2 滨水空间活力特征

上海黄浦江滨水空间活力值存在明显差异(图4),总体呈现文化段＞综合段＞生态段。工作日及休息日活力高值出现在龙美术馆段(A7)及龙耀滨水绿地段(A13),活力值低值出现在耀华滨水绿地段(C17)和后滩公园段(C7)。

图4 工作日及休息日空间活力值

2.3 模型结果

滨水空间特征与活力值的皮尔森相关性分析结果(表3)显示,游憩服务能力、生境-游憩耦合协调度与滨水空间工作日、休息日活力值及总体活力值呈显著正相关；生境质量水平与工作日活力值、休息日活力值、总体活力值呈显著负相关。进一步进行曲线拟合,依据模型解释度和显著性最终得到拟合效果最佳的三次方曲线模型(表4、图5)。拟合结果表明,游憩服务能力与生境-游憩耦合协调度对滨水空间活力提升起持续促进作用(图5A、图5C)；随着生境质量水平的提高,空间活力值呈现先增大后减小再增大的变化趋势(图5B)。根据以上变化趋势,进一步将研究样方按生境质量水平低、中、高分为3组,归一化生境质量水平区间依次为[0,0.3)、[0.3,0.8)、[0.8,1.0],样方数分别为8、32、9,构建3组不同等级生境质量水平的滨水空间游憩服务、生境质量及二者耦合协调特征与空间活力的冗余分析模型(RDA)。结果发现高生境质量样方在RDA排序分析中不符合显著性相关要求(P＝0.128＞0.05)。

表3 滨水空间特征指标与活力值相关性性分析结果

表4 滨水空间特征指标与活力值三次函数拟合参数

图5 滨水空间特征与空间活力值三次函数拟合结果

RDA分析结果(图6)表明,低生境质量的滨水空间特征与空间总体活力值、工作日活力值、休息日活力值均呈正相关,其中,生境质量、生境-游憩耦合协调度均对空间活力产生显著正向影响,而游憩服务能力与工作日空间活力值的相关性较弱。中生境质量的滨水空间特征与空间活力值关系如图7所示:生境质量与总体活力值、工作日活力值、休息日活力值均呈负相关；游憩服务能力、生境-游憩耦合协调度与总体活力值、工作日活力值、休息日活力值均呈正相关,其中,游憩服务能力对工作日活力的影响低于耦合协调度,对休息日活力的影响高于耦合协调度。进一步考察游憩服务能力对生境-游憩耦合协调度的正向影响程度,发现硬地面积比＞POI密度＞可进入性。

图6 低生境质量的滨水空间特征与活力值的RDA排序(P＝0.036＜0.05)

图7 中生境质量的滨水空间特征与活力值的RDA排序(P＝0.002＜0.05)

3 结论与讨论

3.1 结论

1)游憩服务是提升滨水空间活力的主导因素,对空间活力的提升产生持续正向影响。在低游憩水平空间,增强游憩服务能力有助于空间活力的提升；当游憩服务能力提升到一定水平后,其对空间活力的促进作用相对减弱。

2)不同生境质量水平对滨水空间活力的影响趋势存在差异。低生境质量的滨水空间,优化生境有利于增强空间活力；当生境质量达到一定水平后,继续提升生境质量可能引发游憩服务能力下降,进而降低空间活力；高生境质量的滨水空间,继续提升生境质量对空间活力的影响不显著。

3)生境-游憩的耦合协调对空间活力提升有持续正向的影响。在生境-游憩处于失调状态时,对空间活力促进相对较弱；当生境-游憩达到勉强协调水平后,二者协同发展对空间活力的促进作用快速增强。面对社会-生态双重价值需求,引导生境质量与游憩服务协同增益是促进城市滨水开放空间内涵式发展、提升空间活力的关键点。

3.2 讨论

3.2.1 加强游憩空间的使用效率

游憩服务能力是黄浦江滨水空间活力提升的主导影响因素。滨水空间的可进入性、硬地面积及游憩设施密度保证了游人的到达、游赏、活动和停留,对提升空间活力的强度、活动的频率以及活动多样性具有较大贡献[10,13],成为滨水活力空间营造的重点。此外,在低生境水平情况下,游憩服务能力增强对于工作日空间活力的促进作用有限这可能是由于工作日市民前往滨水空间多属于日常的游憩活动[9],如散步、夜跑等,有一定的可进入性和简单的活动场所即可,对游憩服务的要求不强。因此,滨水空间设计应注意提升游憩空间使用效率,保证空间可进入性,合理布置滨水空间入口间距,避免过长绿化带阻隔人行道与滨水空间的连接；设计高效的游径布局,如网格式布局,垂直于河岸方向行人能够快速到达滨水空间[19],平行于河岸方向有充足线性空间供游人日常游憩活动。

3.2.2 提升生态空间的营造质量

与游憩服务能力的正向影响不同,生境质量水平的提升对空间活力的影响具有阶段性差异。在低生境水平空间中,生境质量与空间活力呈正相关,且在工作日对活力的影响比游憩服务能力更显著,可能是由于绿色空间产生的荫蔽能提供相对更舒适的活动空间和适宜的局地小气候。可见,营造与维护一定质量水平的自然生态环境是吸引人们前往滨水地区的重要手段。在中等生境水平空间中,生境质量与空间活力呈负相关。此结果可能由于人们在休息日更偏好前往有文化、商业、旅游设施[9]等的游憩服务能力高的滨水空间,展开更多样化的休闲活动。生境质量越高的滨水空间往往绿地面积越大、可达性较差,提供给游人的游憩机会及游憩设施有限,无法吸引和承载居民大量的游憩活动。高生境水平空间中,生境质量与空间活力的相关性不显著。生境质量极高水平的滨水空间,虽然蓝绿空间占比高、植被群落丰富,但游憩空间不足、游憩机会缺失,此类空间中生境质量的进一步提升无法引起游人数量及活动体验的显著变化,对滨水空间活力影响甚微。因此,滨水空间设计应注意加强生态空间和游憩空间的合理组织,在提升游憩服务水平的同时保证必要的生态空间。游憩空间可在河段尺度上分布均匀,场地尺度上完整集中,如徐汇滨水空间的游憩场地采取节点式布局,保证有充足的游憩空间和完整的生态空间,有利于绿地在局部微气候调节、自然审美等方面发挥有效作用。

3.2.3 促进生态-游憩空间的复合设计

滨水空间生境质量和游憩服务耦合协调,有利于促进空间活力提升。打造具有活力的城市滨水空间不能只着眼于游憩服务能力的优化[13],将生境与游憩的协同发展纳入考虑范畴应成为新时期提升城市滨水空间活力的重要手段。因此,滨水空间应加强生态空间与游憩空间的复合设计,如通过设置架空廊道、可进入草坪等空间复合手段,保证绿地面积的同时,提供充足的活动场地；通过引入湿地科普、环境教育等功能复合手段,将游憩服务与自然复愈、生境保护相结合,丰富活动空间类型,从而提升生境-游憩耦合协调水平,促进空间活力的提升。