城市社区老年人户外体力活动空间特征——基于GPS与加速度计的实证研究

王厚雷 朱建勇 王竹影 张怡

(1南京邮电大学体育部，江苏 南京 210046；2南京师范大学体育科学学院；3南京理工大学体育部)

截至2015年底，我国总人口达13.75亿，65岁以上人口占总人口比例为10.5%，已经超过国际7%的老龄化标准。到2050年我国老年人口将达到4亿人，并长期保持4亿人的规模，人口老龄化将超前于现代化，“未富先老”和“未防先老”的特征日益凸显。面对急速到来的老龄化社会，国外发达国家的医疗模式已从“有病治病”的生物医学模式转变为以“干预为主”的预防医学模式。研究表明，体力活动作为预防医学的重要手段可以增强机体体质、预防慢性病和改进心理状态〔1〕。尽管体力活动的健康效益显而易见，但是世界各国老年人体力活动不足的问题仍然十分严重。为了获得和维持良好的健康状态，老年人被建议每天进行至少30 min中等强度的体力活动，然而，欧洲和美国的调查发现，老年人能够满足该活动建议的比例仅为16.2%和17.4%；中国的调查发现，城市老年人能够满足该活动建议的比例为37.44%，农村老年人能够满足该活动建议的比例为55.79%〔2，3〕。

随着研究的不断深入，对体力活动的测量经历了问卷调查、心率监测、计步器、加速度计等测量方法的转变。近年来，有研究者开始采用先进的全球定位系统(GPS)结合加速度计对受试者进行体力活动追踪，收集其时空信息，确定各种环境下的体力活动情况〔4，5〕。GPS是一个中距离圆型轨道卫星导航系统，可以提供准确的定位、速率和高精度的时间标准，目前，应用GPS结合加速度计进行客观体力活动追踪的研究已取得较多成果。该方法对于探寻体力活动目的地选择与家庭住址之间的关系，了解不同人群体力活动在特定空间的分布特征，制定体育公共服务设施配置标准等具有重要的研究价值。长期以来，国外学者始终积极探索活动空间对不同人群体力活动的影响，但我国该领域研究尚处在起步阶段，针对本国国情的实证研究还非常匮乏〔6，7〕。此外，现有老年人体力活动的研究主要针对老年人总体体力活动水平及活跃出行行为，针对特定空间内体力活动尤其是户外体力活动的研究较少。截至目前，综合运用加速度计和GPS等客观工具测量中国老年人户外体力活动的相关文献未见有报道，相关研究亟待加强。基于此，本研究采用加速度计和GPS定位器对南京城市社区老年人进行户外体力活动测试，探索老年人户外体力活动水平与空间特征。

1 对象与方法

1.1人群的选择 采用多阶段分层整群抽样方法。首先，根据南京市地理位置特点，2017年6月至2018年4月抽取南京市5个市辖区(秦淮、玄武、鼓楼、建邺和栖霞区)；其次，根据市辖区的社区类型(传统、综合、单位、边缘)和个数〔8，9〕，确定抽取社区的样本数；再次，从每个社区中抽取1个小区，每个小区随机抽取30人，共抽取878名60～80岁老年人作为受试者。

1.2测量指标与方法

1.2.1体力活动水平测量 利用ActiGraph GT3X+加速度计进行测量〔10〕，连续佩戴4 d，有效统计分析天数至少3 d(2个平常日+1个周末日)，测试时仪器置于右侧髂脊上部。由于受试者年龄偏大，部分受试者认知水平较低，测试前由工作人员向受试者详细讲解测试要求。工作人员在4 d之后的第5天回收加速度计，仪器回收后利用Actilife(Version 6.13.3)对数据进行下载、分析，对于测量数据缺失的受试者，在征得本人同意后进行相应补测。加速度计的参数内容包括：测试仪器、采样间隔、未佩戴时间定义、每天佩戴有效时间、纳入有效统计分析天数、体力活动强度界值等。本研究选择现有老年人体力活动研究中使用较多、较为合理的数值对参数赋值，以保证研究结果与同类研究具有一定的可比性，具体设置：采样间隔10 s，未佩戴时间定义采用Choi算法〔11〕，每天佩戴有效时间≥480 min，体力活动强度界值选用普遍认可的Freedson等〔12〕的方案：中高强度体力活动(MVPA)≥1 952计数/min。

1.2.2体力活动空间数据 本研究基于加速度计与GPS定位器相结合的受试者户外体力活动数据，首先将老年人家庭住所信息(GPS定位器与问卷采集)与数字地图中的信息相匹配，确定老年人家庭住所的经纬度坐标，将所有准确匹配的老年人家庭住所信息标注于数字地图中；其次将老年人日常活动轨迹相叠加，形成某一个体连续多天的活动轨迹。通过分析老年人户外体力活动轨迹(A为健身路径，B为广场，C为空地，D为便利店，E为人行道)，结合户外活动场所的离家距离〔13〕来探索老年人户外体力活动的空间特征。研究所调研的有效样本共501人，采集家庭住所至户外体力活动场所的有效数据2 483份。根据研究需要，将户外体力活动分为健身休闲、购物、私事、其他活动四种类型，所对应的户外活动场所为健身休闲场所、购物场所、服务场所、其他场所。其中健身休闲场所主要包括：①可供跳舞、打太极、休闲等活动的空地，②老年人活动中心(可用于健身、休闲)，③健身路径，④人行道(包括湖边、河边、山路等)，⑤健身会所(收费，向社会所有人开放等)。

1.3统计学方法 采用SPSS22.0软件进行描述性统计和推断性统计。

2 结 果

根据调查问卷、GPS定位器与加速度计数据筛选原则，有效样本共501份，有效率57.06%。研究对象平均年龄为(68.56±5.69)岁，其中女性287人(57.29%)，平均年龄(68.02±5.92)岁，男性214人(42.71%)，平均年龄为(69.3±5.28)岁。研究对象性别、年龄、社区类型分布见表1。

表1 研究对象基本情况(n)

2.1研究对象户外体力活动水平 对于世界卫生组织(WHO)提出的推荐量(每周中等强度体力活动不少于150 min)，74.7%的研究对象能够满足，其中男性达到76.2%，女性达到73.5%。见表2。

表2 研究对象体力活动水平

老年人平均日户外MVPA由大到小依次为边缘社区、单位社区、综合社区、传统社区。老年人满足WHO推荐量依次为单位社区(80.3%)、边缘社区(76.1%)、综合社区(73.4%)、传统社区(65.1%)。见表3。

表3 不同类型社区研究对象体力活动水平

2.2研究对象户外体力活动的空间特征

2.2.1老年人户外体力活动的总体空间特征 总样本平均数为1 018 m，中位数为367 m；男性平均数为985 m，中位数为369 m；女性平均数为1 032 m，中位数为364 m。家庭住所至户外体力活动场所距离的平均数远高于中位数，说明城市老年人大部分户外体力活动都在平均数1 018 m范围之内。为了探究城市老年人户外体力活动场所离家距离的基本规律，研究将2 483个数据按100 m的组间距进行频数统计，分组数定为20，0～100 m、0～200 m、0～300 m、0～400 m、0～500 m、0～600 m、0～700 m、0～800 m、0～900 m、0～1 000 m、0～1 100 m、0～1 200 m、0～1 300 m、0～1 400 m、0～1 500 m、0～1 600 m、0～1 700 m、0～1 800 m、0～1 900 m、0～2 000 m组累计频数(累计百分比)分别为：229(9.22%)、727(29.28%)、1 063(42.81%)、1 284(51.71%)、1 493(60.13%)、1 622(64.88%)、1 715(68.63%)、1 784(71.41%)、1 828(73.18%)、1 901(76.12%)、1 932(77.37%)、1 972(78.98%)、2 007(80.39%)、2 031(81.35%)、2 061(82.56%)、2 076(83.17%)、2 093(83.85%)、2 114(84.70%)、2 136(85.58%)、2 155(86.35%)。

分析老年人户外体力活动空间“热点”可以发现，73.8%的户外体力活动集中于健身休闲场所和购物场所(见表4)。其中，受试者经常参与的健身活动项目依次为步行299人(59.68%)、有氧健身操52人(10.38%)、武术/太极拳35人(6.99%)、自行车35人(6.99%)、乒乓球/羽毛球/网球22人(4.39%)、跑步21人(4.19%)、器械健身19人(3.79%)、登山17人(3.39%)、台球/保龄球/门球7人(1.40%)、民间体育5人(1.00%)、游泳3人(0.60%)、篮球/排球/足球1人(0.20%)。

通过对不同类型社区老年人户外活动场所的离家距离比较发现：①四种类型社区中，除传统社区(864 m)，家庭住所至健身休闲场所距离的平均数基本在500 m左右；家庭住所至购物场所、服务场所、其他场所的距离均在1 000～2 000 m；其中位数均未超过1 000 m。②与体力活动相关度较高的健身休闲场所、购物场所方面，传统社区的平均数(864 m)、中位数(500 m)均为最高，此结果可能不便于传统社区受试者进行健身休闲、购物活动；③从至服务场所的离家距离来看，单位社区的平均数(1 804 m)、中位数(852 m)均为最高，综合社区的平均数(1 138 m)、中位数(338 m)均为最低。④从至其他场所的离家距离来看，单位社区的平均数(1 980 m)、传统社区的中位数(598 m)较高，边缘社区的平均数(1 120 m)、中位数(325 m)均为最低。

表4 户外体力活动场所分类频数统计〔n(%)〕

2.2.2不同性别老年人户外体力活动的空间特征 从表5可以看出：①综合社区至户外体力活动场所的平均数方面，男性高于女性，与其他社区相比，性别差距最小。②单位社区女性老年人至户外体力活动场所的平均数最高，但中位数却小于传统社区，说明与传统社区女性老年人相比，单位社区女性老年人至户外体力活动场所的距离更近，有更多的单位社区女性至较远的场所进行户外体力活动。③传统社区男性至户外体力活动场所的平均数、中位数均为最高，女性老年人至户外体力活动场所的中位数最高、平均数位列第二，说明与其他社区相比，传统社区的老年人需要至较远的场所进行户外体力活动。④边缘社区至户外体力活动场所的平均数方面，女性明显高于男性，但其中位数却是女性低于男性，说明与男性相比，有更多的边缘社区女性至较远的场所进行户外体力活动。

2.2.3工作日和休息日户外体力活动的空间特征 从表6可以看出：①至户外体力活动场所离家距离的平均数，休息日均高于工作日，工作日与休息日的平均数差距高于中位数的差距，说明城市老年人休息日至较远场所进行的户外体力活动增多。②无论是工作日还是休息日，至户外体力活动场所离家距离的平均数、中位数，传统社区均为最高，依次为单位社区、综合社区、边缘社区。说明传统社区的老年人需要至较远的场所进行户外体力活动，边缘社区老年人进行户外体力活动场所的离家距离较近。加速度计与GPS定位器结合，所得数据与调查小区交通区位图、户外体力活动日志相匹配，获取户外体力活动数据。工作日不同类型场所老年人户外体力活动依次为：健身休闲场所(14.54 min/d)、购物场所(8.06 min/d)、其他场所(5.09 min/d)、服务场所(2.43 min/d)；休息日不同类型场所老年人户外体力活动依次为：健身休闲场所(11.43 min/d)、购物场所(7.28 min/d)、其他场所(5.32 min/d)、服务场所(3.69 min/d)。

表5 不同性别老年人户外活动场所的离家距离

表6 工作日和休息日老年人户外活动场所的离家距离

3 讨 论

当离家距离在0～1 000 m时，频数百分比已经到达76.12%，说明城市老年人大部分户外体力活动是在离家距离1 000 m的范围内，因而有诸多研究人员将研究建成环境的适宜缓冲区距离定为1 000 m〔14，15〕。此外，当离家距离在0～500 m区间时，频数百分比达到了60.13%，说明离家距离500 m范围内包含了城市老年人的大部分户外体力活动，且在500 m范围内城市老年人基本以步行为主，超过500 m的户外体力活动往往会选择乘坐交通工具，故也有诸多研究人员将研究建成环境的适宜缓冲区距离定为500 m〔16～18〕。总体来看，城市老年人户外体力活动空间主要集中在2 000 m范围内，超过此范围，老年人的户外活动意愿就会减弱，其中500 m范围是老年人户外体力活动强集中区，而在1 000 m范围内，老年人户外体力活动集中趋势也较强。

分析老年人户外体力活动空间“热点”可以发现，73.8%的户外体力活动集中于健身休闲场所和购物场所。其中，户外健身休闲活动主要集聚于小区及其周围的广场、街边开敞空间、人行道等场所。老年人户外健身休闲场所选择相对稳定，范围基本以小区及其步行可达周边为主，总体服从距离衰减规律，但健身休闲场所的规划布局影响了老年人户外健身休闲活动空间结构，因而存在跳跃式集中的空间不连续现象。课题组前期调查〔19〕显示，与便利性相比，美观性、安全性是老年人选择健身休闲场所较为关注的因素。该结果与关鑫〔20〕、李享等〔21〕的调查结果并不一致，他们认为，安全性、便利性是老年人选择健身休闲场所最为关注的因素。通常来讲，便利性是影响城市老年人户外体力活动的一个重要因素，但便捷的城市交通站点、对老年人的公交补贴政策会消除城市老年人对健身休闲场所距离的顾虑，最终综合效应在一定程度上削弱了便利性的重要性。购物活动主要集聚于小区及其周围的菜市场、便利店等场所。老年人多选择步行购物，离家500 m以内的空间范围为集中商业区，该结果与柴彦威等〔22〕的调查结果一致。老年人身体功能的逐渐衰退、生活必需品为主的购物需求，决定了大部分购物活动在此购物圈内，总体服从距离衰减规律。商业场所可达性对老年人购物行为具有重要影响，但商品的价格因素、商业场所的商品种类丰富程度、交通站点的便捷程度等会消除城市老年人对商业场所距离的顾虑，最终综合效应在一定程度上削弱了可达性的重要性。

分析不同性别老年人户外体力活动空间“热点”发现，男性老年人户外体力活动主要集聚于小区及其周围的人行道、菜市场、超市等场所；女性老年人户外体力活动主要集聚于小区及其周围的人行道、广场、街边开敞空间、菜市场、便利店等场所。本研究调查显示，男性老年人习惯于在小区周围做步行、骑自行车等户外活动，女性老年人更乐于参与集体性活动项目，或和同伴一起参与户外活动，在与人交流心得、成组活动的过程中，女性老年人更容易获得心理的充实感和自我的存在感。在工作日，48.28%的户外体力活动集中于健身休闲场所，26.77%的集中于购物场所，8.06%的集中于服务场所，16.89%的集中于其他场所；在休息日，41.24%的户外体力活动集中于健身休闲场所，26.25%的集中于购物场所，13.32%的集中于服务场所，19.19%的集中于其他场所。根据调查，与休息日相比较，老年人在工作日总的出行率明显增加。体力活动日志及追踪调查结果可以解释这一现象，老年人通常在休息日与亲人团聚，相应地私事增加、健身休闲活动减少；长距离出行明显增加。

研究局限：本研究仅以南京城市社区作为研究区域，中国地大物博，地理环境复杂，其他各省市地区的建成环境与老年人体力活动相关的影响因素有待于通过大量深入研究，探索其共性和个性化特征。户外体力活动数据需要将加速度计与GPS定位器相匹配，所包含内容较为冗杂，未来研究可在采用GPS定位器、加速度计等测量仪器的基础上，结合城市遥感、行为制图等技术方法，详尽观察受试者户外体力活动的空间轨迹，针对与老年人关系较为密切的户外活动场所进行研究，进而提高研究的准确性。

综上，城市社区老年人平均日户外MVPA为28.41 min/d，平均日总MVPA为45.05 min/d，74.7%的老年人能够满足世界卫生组织(WHO)提出的推荐量，与他国同类研究报导数据相比，处于中等偏上水平。离家距离500 m范围内是老年人户外体力活动强集中区，而在1 000 m范围内，老年人户外体力活动集中趋势也较强。老年人户外活动场所选择相对稳定，主要聚集于人行道、广场、街边开敞空间、菜市场等场所，范围基本以小区及其步行可达周边为主，总体服从距离衰减规律。建议今后有关老年人体力活动干预多围绕这些区域进行。