徐 振 王健慧 陈 妍 左 燕
综合公园是改善市民福祉、积累城市社会资本的重要公共场所。位于城市中心区的综合公园是高密度城区中最重要的生态和文化基础设施,但由于城市中心区的土地尤其稀缺,公园的建设与存续殊为不易,使综合公园成为典型的存量资源。
当前,城市规划、建设与管理的思路从增量转向存量;党的二十大报告强调“增进民生福祉,提高人民生活质量”;“十四五”规划指出“实施城市更新行动,推动城市空间结构优化和品质提升”。在注重低成本、精细化、系统化的存量更新阶段[1],“精细化”治理和社区更新或社区营造成为更新建设的重要抓手。2018版《城市居住区规划设计标准》和2021版《社区生活圈规划指南》均提出在适宜的步行范围内满足居民各类生活需求[2-3]。在挖掘存量资源潜力方面,进一步促进公共空间,如高校校园、公园与周边社区的整合,逐渐成为更新措施中的重要方面。
高密度中心城区中综合公园的价值主要体现在:作为游憩场所可以促进体力活动和社会交往[4-5],以及作为开放空间可以提供防灾应急避险服务。一方面,由于土地资源稀缺,无法实现所有居民均能在15min内步行到达综合公园[6],因此需要探索周边合理的中小绿地级配方式;另一方面,应尽可能优化综合公园的可达性以提高公园利用率,除了通过改善公共交通措施提升综合公园的可达性外,也应尽可能确保公园周边社区可以方便地以步行方式到达,毕竟这更利于提高公园的日常使用率。在绿地级配方面,新加坡已构建了分布均衡的多层级公园体系[7];我国的一些城市也开始注重社区级以下公共绿地的系统布局和落地实施,构建社区公共空间网络[8]。在利用存量增效方面,我国的城市形态特征和当前城市更新的机遇,为挖掘城市中心区的综合公园潜力提供了独特的框架,即以综合公园为主形成结合中小绿地和林荫路的网络,渐进地改善周边封闭街区、社区的步行可达性以增加综合公园的有效步行范围。基于居民步行路径的测度和对综合公园周边圈层城市形态的考察,将为诊断和干预综合公园-周边社区步行可达性提供环境本底信息。
地理学领域最早开展了针对公园等公共设施场所可达性的研究,从缓冲区分析法、引力模型分析法、网络模型分析法,演进到两步移动搜索法、逆两步移动搜索法等[9-12],并有更加精确和复杂化的趋势。反映在规划层面的相关研究中,更多关注的是对城市绿地系统的整体性描述和长期、宏观的调控建议;在绿地空间集合效应方面,更多考虑行政区层面而不是整体的资源配置和规划布局[13-15]。就规划实践而言,如何直观、明确地对现有方法和指标进行测度非常重要,这将有利于决策者、规划师、学界和公众的交流与达成共识。基于大量用户移动定位(LBS)的在线地图服务,如百度地图的API接口,为批量获取高时效性和精度的步行路径与距离提供了可能。应用主流的地理信息软件对与步行路径有关的海量数据进行分析和集成,便于直观地辨识公园-社区的供需情况及周边城市肌理。
本文通过划分泰森多边形服务区,明确综合公园就近服务范围,并在此范围内,基于步行路径测度综合公园和中小绿地与周边社区的可达性;旨在探讨一种以综合公园为主,结合周边城市肌理渗透性并顾及附近小型绿地的步行可达服务评估方法,在中观尺度上识别绿地匮乏情况,提出以微更新为主要方法的小尺度干预策略并进行初步验证,以最大限度地利用现有存量资源,尽可能多地增加受惠居民的数量。
石家庄是河北省省会、国务院批复的京津冀地区重要中心城市之一。截至2020年底,常住人口1 124.15万人,其中市内四区,即长安区、桥西区、新华区和裕华区共计361.23万人。建成区的路网布局模式为方格式,公园绿地呈“一带、两环、四楔、多点”的复合型布局,园林绿地达12 206.58hm2,公园绿地达5 002.52hm2[16]。石家庄先后被评为“国家级园林城市”“国家森林城市”和“全国绿化模范城市”。
本文以石家庄长安公园及周边区域为研究对象。长安公园始建于1955年,是石家庄市解放后建成的第一批向市民开放的公园,位于市内四区交界地带,周边人口密集,交通便利。总面积26.8hm2,周长2.6km,开放入口17个,相邻入口间距中位数为108m,具有集散广场的主入口有6个(图1)。
图1 长安公园入口分布(底图引自天地图)
采用泰森多边形方法划定泰森多边形服务区(以下简称“泰森服务区”),以此作为步行服务的参考范围。泰森多边形是一种地理区域的划分方法,其内部点到相应离散点的距离最近,与居民就近活动的需求特征相符[17]。在ArcGIS的空间分析工具支持下,以综合公园(最低控制规模5hm2①)的几何中心为离散点,利用泰森多边形工具在市内四区创建基于公园位置的泰森服务区。在该范围内,距离综合公园入口1 500m步行距离内的住宅建筑和小区为综合公园的步行服务范围[18]。将城市人口栅格数据与泰森服务区和小区围栏数据相叠加,以此估算相应范围的人口数量。
获得所有住户到公园入口的最短步行路径是进行精确分析的关键,具体操作流程如下。1)确定公园入口的坐标点。通过实地踏勘核实公园入口数量及点位,通过百度坐标拾取工具确定各入口坐标。2)矢量数据获取。采用自编python代码抓取百度地图API中的矢量数据,共获取住宅POI点5 934个、社区围栏1 090个、住宅POI与公园入口之间的步行路径106 772条(图2)。其中,路径数据包括起始点坐标、直线距离、路径距离、步行时间和转弯次数等属性信息。3)数据清洗和筛选。删除穿越公园内部的路径;合并间距小于60m的公园入口及其连接的步行路径;依照在线地图和实地调研情况增补和校准社区围栏数据。共筛选出泰森服务区内住宅POI点855个、社区围栏255个、步行路径9 770条,然后以1 500m距离阈值进一步筛选上述数据,最终筛选出步行路径3 922条、路径连接的住宅POI点588个、小区围栏172个。4)数据集成与可视化。将以上数据和人口栅格、城市路网、建筑栅格等集成于ArcGIS中,并根据类型、阈值划分进行可视化。
图2 百度API接口获取的长安公园周边空间数据
在城市层面,针对泰森服务区构建相应评估指标;在社区层面,结合步行路径数据构建综合公园-周边社区步行可达性评估指标。各类指标概念如表1所示。
表1 综合公园就近服务范围及周边社区步行可达性评估指标
石家庄主城区综合公园对应的泰森服务区共计41个(图3、4),周边紧邻长安公园的综合公园有8个。主城区内综合公园面积的中位值为13hm2,最大值为89.5hm2;服务区面积的中位值为719hm2,最小值为253hm2、最大值为3 370hm2;服务区人口的中位值为4.41万人,最大值为35.37万人、最小值为0.2万人;最大直线距离指标的中位值为2 769m,最小值为1 523m、最大值为7 479m。长安公园的面积为26.8hm2,服务区面积为1 205hm2,服务区人口为35.37万人,最大直线距离为2 442m。长安公园的面积、服务区面积和人口数量均高于石家庄主城区综合公园的平均和中位水平,其中人口数量最高,是平均值的5倍、中位数的8倍,而最大直线距离处于低值,与平均值相差891m,与中位数相差327m。说明长安公园就近服务范围较小,面临巨大的人口服务压力。
图3 石家庄主城区综合公园泰森服务区
图4 长安公园和其他综合公园服务指标的对比
长安公园泰森服务区内共计255个居住社区(图5),总面积465.3hm2,公园南侧社区面积较小且呈离散式分布,北侧社区规模较大且间隔较近。长安公园服务区及邻域范围内有面积大于1hm2的社区公园5个,0.1~1hm2的口袋公园8个,游园8个,以及铁路沿线绿廊和滨河绿廊2条。周边社区与长安公园的路径距离为37~2 661m。
图5 周边社区到达长安公园的最短步行距离
若设定综合公园的合理步行距离阈值为1 500m,社区公园为800m,小微绿地为400m[21],则综合公园、社区公园和小微绿地的服务面积分别为306.8、185.3、141.2hm2,分别占泰森服务区内社区总面积的65.9%、39.8%、30.3%。
根据上述公园绿地的步行距离情况,将周边社区划分为综合公园步行服务区、步行补偿区和步行服务盲区,分析结果如图6和表2所示。研究结果表明,在长安公园泰森服务区中,有相当的社区既不在该综合公园合理的步行距离内,附近也没有可以起到补偿作用的中小型绿地。
表2 长安公园及周边中小绿地的步行服务区域
图6 基于步行路径的长安公园及周边绿地步行服务范围
2.3.1 基于公园入口的步行可达性分析
长安公园17个入口附近的交通条件差异较大,如北1门和东6门位于十字交叉路口,西1、3门和东2、3门位于丁字路口,其他入口仅与一条街道连接(图1)。统计1 500m阈值内公园各入口与住宅点之间的步行路径,以评估公园入口的最大供给效能。
1)服务POI、服务面积、服务人口(图7):研究范围内,单个入口平均服务POI为279个,平均服务面积为128.73hm2,平均服务人口为6.7万人,约占服务总人口的47%。3个北门和西1门的服务范围较大,其中北1门的服务范围最大,服务人口为9.52万人,约占服务总人口的67%,表明该入口与周边道路的连通性较好。
图7 长安公园1 500m步行服务范围内各入口服务指标
2)步行距离、路径迂回值、转弯次数(图7):服务范围内,入口步行距离平均值为1 031m,其中东3门的步行距离最短,西4门最长,分别为951和1 153m。路径迂回值指标中,北1门、西1门和东3门的迂回值较低,分别为1.33、1.34、1.35,迂回值最高的西4门达1.50。平均转弯次数最低为2.5次,最高为5.6次,分别对应西2门和东6门。北1门和西1门具有服务范围大和路径迂回值低的特点,且步行距离和转弯次数均低于平均值。由此认为,北1门和西1门与周边社区和街道的融合度较高,步行较方便。
3)高效服务比(图8):各入口的高效服务比差别较大,其中东6门和北1门的高效服务比较高,分别为41.37%和39.23%。北1门服务POI和高效服务POI数量最大,分别为362和142个,在大量人流集散如应急避险时,宽度不足2m且设有S形栏杆仅供单人通行的入口现状,不利于灾时紧急疏散。图8显示,有6个入口的高效服务POI为0~1个,均位于公园边界中部,且只有一条街道与之连通。其中,南2门和东4门所在场地相对宽阔,具有良好的集散条件。
图8 长安公园1 500m步行范围内各入口高效服务比
4)入口选择度(图9):较高的公园选择度可在一定程度上增加居民接触公园的机会,进而提高公园的可达性。本文聚焦单个综合公园,因此仅讨论入口选择度。入口选择度在1~3的POI点有133个(占比22%),4~7的POI点有186个(占比32%),大于7的POI点有269个(占比46%)。总体来看,公园东侧居民的入口选择度相对较高。
图9 长安公园1 500m步行范围内入口选择度
2.3.2 基于居住社区的步行可达性分析
封闭式社区是我国较为普遍的空间格局和住区管理模式。基于居住社区的步行可达性分析,可为诊断现有封闭式社区格局对于步行出行的影响提供支撑,以便从社区层面探究可能的微更新优化策略。梳理各社区对应的步行路径,以社区为统计单元,分别计算路径迂回值和转弯次数的平均值,用以进行路径迂回值和转弯次数分析(图10)。其中,社区的路径迂回值是计算社区住宅点连接的路径总距离与直线总距离的比值,以避免迂回值高但距离短的路径对社区整体迂回值的影响。
图10 长安公园1 500m步行范围内社区的路径迂回值和转弯次数
路径迂回值较高的社区邻近公园分布,最大值为2.34。路径迂回值小于1.3的社区有66个,面积为128.6hm2;1.3~1.6的社区有96个,面积为158.6hm2;大于1.6的社区有10个,面积为19.6hm2。相关研究表明,欧洲和北美城市城区的路径迂回值一般不超过1.3,大于1.6的地区被视为步行渗透性较差的区域,不利于通行,一般出现在以尽端路为主的郊区[22]。
将路径迂回值大于1.6的10个社区作为高迂回值社区,其“住宅-公园入口”步行路径迂回值的分布情况如表3所示。新源燕府社区紧邻长安公园,迂回值的平均值为2.34,最大值为4.10,最小值为1.08,标准差为0.64,说明该社区的各个住宅点的路径迂回值具有显著差异。省冶金办宿舍社区迂回值的平均值为1.62,最大值为3.65,最小值为1.30,标准差为0.59,说明该社区不同住宅点的路径迂回值也有较大差异。初步推测步行迂回与住宅分布、社区封闭和入口选择相关。
表3 高迂回值社区“住宅-公园入口”步行路径迂回值分布情况
平均转弯次数在0~3次的社区有58个,面积为58.2hm2;3.1~6.0次的社区有95个,面积为182.7hm2;大于6.0次的社区有19个,面积为65.9hm2,其中有14个社区位于长安公园北侧。分析发现,14个社区的高转弯次数与环形立体交叉路口和过街天桥的设置有关,城市快速路及过街设施对居民步行顺畅程度影响较大。
长安公园就近服务区域人口密集,面临居民步行不可达及步行可达但资源享有不足的双重问题。
分析结果显示,步行服务盲区主要集中在距离长安公园1 500~2 000m的西北区域,中小绿地资源匮乏是导致该区域步行服务不足的主要原因。根据该区域土地利用类型,选取5个具备社区公园建设条件的地块,抓取步行距离小于800m的路径,评估绿地服务范围,并以覆盖步行服务盲区和避免绿地资源竞争为标准,最终拟定3个新建公园的选址范围(图11a),供规划参考。
图11 长安公园步行服务盲区的微更新优化策略
在完善绿地步行服务范围的基础上,宜“见缝插针”地增建小微绿地,以增加多样化的绿地供给。渐进式优化、共享共建也是一种思路。当前,我国已有多个政府、机构的大院向公众开放户外场地或提供共享车位,例如河南信阳市政府将大院围墙拆除,江苏扬州市政府分时段开放参观等。“十四五”规划也提出广泛开展全民健身运动,建议学校场馆开放共享。长安公园就近服务区内涉及高校、政府部门和医院等用地类型,因此建议公共单位对外开放,将内部绿地资源公共化。
综合公园应在确保生态、游憩、观赏科普等常态功能的同时,兼顾防灾避险功能,为此,在综合公园周边的“最近一千米”,基于大量、具体的步行路径及周边空间数据的环境优化将使周边居民切实受益。本研究发现,公园入口与街道的连通性是影响各入口服务容量和服务效率的重要因素。紧邻十字路口的公园入口服务效率相对较高,可满足居民就近活动和快速疏散的需求。在应急疏散时,可能有大量人员涌入公园,因此应在基础服务能力和疏散效率较高的公园入口处设置一定的集散空间,以提升公共绿地的应急避险功能。
评估结果表明,公园入口尺度与其基础服务容量和疏散效率的匹配度有待提高。如北1门位于十字路口,服务效率和服务容量较高,可作为紧急避难通道,但因尺度较小,很难发挥位置优势。因此建议扩大北1门入口面积,预留紧急疏散空间。
在长安公园步行服务盲区中,部分社区距离中小绿地资源较近,但较少的过街设施和封闭的社区导致实际步行距离较长。如图11b所示,该社区与邻近小微绿地的步行距离为683m,大于400m的阈值,如若根据“建议新辟路径”设置人行横道或过街天桥,则步行距离可缩短至362m。又如图11c所示,该社区与邻近社区公园的步行距离为911m,不满足800m抵达社区公园的要求,如若在社区的南侧开设步行出入口,则步行距离可缩短至528m。
在长安公园1 500m服务范围内,紧邻公园的社区更容易出现步行迂回较大的问题。分析发现,步行迂回与封闭式社区管理高度相关。在城市街区内部的用地规划中,不同权属的用地紧密相连且封闭式管理,中间缺乏可供行人穿越的通道,导致街区内部步行渗透性较差。
选取具有步行迂回特点的新源燕府和省冶金办宿舍社区,筛选迂回值最高的步行路径,探究其成因并提出解决方案。如图12a所示,新源燕府社区某一住宅点到西2门的步行路径的起始点直线距离为188m,路径距离为770m,迂回值高达4.10。小区内部道路曲折和入口关闭是造成高迂回的主要原因,若能疏通社区内部路径,并开放东南角的步行出入口,则步行路径可缩短至370m,迂回值降至1.97。图12b为省冶金办宿舍社区某一住宅点到南2门的步行路径,起始点直线距离为294m,路径距离为1 073m,迂回值为3.65。社区北侧邻近医院和市政府,外围围栏的阻隔导致较低的步行渗透性,若在医院和市政府围栏之间留出适宜的步行宽度,增设步行道路,并在社区北侧增设出入口,则步行距离可缩短至385m,迂回值降至1.31。对研究范围内的其他社区进行类似分析,也发现增设出入口和新辟路径等措施可以大幅改善步行迂回情况,缩短公园和社区之间的步行距离。
图12 高迂回值社区中步行路径优化示意(底图引自天地图)
在土地稀缺的高密度城区中,扩建或新建公园绿地非常困难,以小规模、渐进式的微更新应对复杂的土地利用和权属状况,有助于减少社会经济成本、增加可实施性,更能适应存量时代的发展需要。如何量化且直观地分析现有公园绿地资源及周边环境,并以低成本、可操作性的微更新措施切实提高公园利用率,增加受惠居民的数量,是本研究的初衷。
综合公园建设成本高、周期长、影响持久,无论是增量还是存量时代,综合公园本身都是城市中重要的存量资源,宜以存量思维理解其与周边环境的关系。本文探究强化综合公园与周边地区联系的微更新方法,有望形成以综合公园为锚点,以点带面,渐进式地覆盖城区范围的更新模式,以期务实且理性地推动城园融合和公园城市建设。
综合公园-周边社区步行可达性评估主要分为2个方面:1)通过泰森多边形划定综合公园就近服务区,进而结合步行距离阈值,划定各级绿地步行服务范围,明晰综合公园及周边绿地的服务缺位地段;2)在综合公园步行服务范围内,通过评估公园步行路径的空间和属性数据,分析周边社区的步行渗透性。从泰森多边形到社区和住宅建筑的尺度渐进,为综合公园周边居民的步行环境分析、诊断和建议提供了多级视角;基于住宅建筑的最短步行路径有助于更加精细地识别步行范围,辨识热点区域和潜在干预位置,为存量背景下增进综合公园与周边地区的融合提供思路和依据。
本文在实地调研和量化分析的基础上,提出结合周边环境的微更新优化策略,总结为以下2个方面。
1)顾及尺度层级的绿地增量。“公园系统+口袋公园”的多层级服务体系和“协同型”微绿地组群的营建策略[21],可以将绿色空间与居民的日常生活更好地结合,能够作为存量背景下优化公园服务和提升居民生活品质的更新方式。针对综合公园步行供给有限、小型绿地补偿不足的现状,建议综合考虑步行距离过长或不便(如交通干道阻隔)社区的绿地供给、人口结构及周边用地类型等因素,优先增补面积在1hm2以上的社区公园,并合理布局小微绿地,促进福祉共享、环境公正。
2)多元主体配合的“城市针灸”。城市针灸是一种“点式切入”触发周边环境变化的微更新改造方式。本研究中提及的微更新策略是以减少步行距离、降低路径迂回值和平灾适用为优化目标,将公园、社区、街道中滞缓和阻碍步行出行的点位进行疏通和优化。公园入口的数量、布局和尺度在很大程度上决定了平时和灾时的服务效率[23],因此公园入口设置的合理性须引起重视。封闭性社区可提升社区的安全性,但与之相关的路径距离过长也可能会抑制步行、增加机动车出行。2016年《中共中央国务院关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》强调,已建成的住宅小区和单位大院要逐步打开,实现内部道路公共化[24]。开放式社区的实施虽有安全隐患和管理难题,但在邻近社区和单位之间增加出入口可以改善封闭性,辅以便民商业、公共设施和安全监控,有望被居民和管理方所接受。现代城市中以车行交通为主导建设形成的快速路和大尺度街区,造成了步行出行距离长等问题[25]。道路中设置的连续、过长的隔离护栏和较少的过街设施,不利于居民方便快捷地到达公园,而增设人行横道或过街天桥等设施可以显著缩短步行距离。由此可见,社区、街道、公园等部门的通力合作是实现城市绿地资源最大化利用的有效保障,也是营建公园城市的一个重要环节。
本文提出的评估方法具有以下局限和改进空间:1)在全市尺度划定泰森服务区时,以公园几何中心为离散点划分就近服务范围的方式虽然简便却也粗略,对于综合公园而言,以其入口作为离散点划分就近服务区将更为精确;2)仅针对作为公共空间的公园绿地进行研究,未考虑大型封闭社区中配建的仅限社区内居民使用的内部绿地;3)如能获得细粒度的用地、业态和人口数据,可以更有针对性地选定先期干预地段、社区或单位,从而提出更加具体的优化策略并评估潜在效益;4)仅从步行距离缩短角度建议新增出入口、适当开放封闭社区和单位,未来应为所有利益相关方提供更加详细的环境影响分析结果,以切实推动共享共建。
注:文中图片除注明外,均由作者绘制。
致谢:感谢百度地图提供的数据支持,以及韩凌云、商子琦、李铭玉、钟雨芙等对本文的建议。
注释:
①《公园设计规范》(GB 51192—2016)中规定综合公园面积不应小于5hm2;《城市绿地分类标准》(CJJ/T 85—2017)中规定综合公园规模宜大于10hm2。考虑到高密度城区大规模绿地比较稀缺,本文根据《公园设计规范》(GB 51192—2016),以5hm2为综合公园最低控制规模。