城市建成环境对城市活力的影响

□文/王以诚 杨品雁 周 江

（东北大学江河建筑学院 辽宁·沈阳）

［提要］ 城市建成环境与城市活力是城乡规划领域的热点研究问题，建成环境对城市活力的研究成为近年来学术界关注的重点，深入分析二者的关系是解决现行城乡规划中城市中心区环境优化、城市活力提升的重要基础。本文以建成环境与城市活力为主要研究内容，从空间活力、经济活力与社会活力三个维度综合分析城市活力构成与特征；从密度、多样性、设计、设施可达性以及距交通设施距离等五个维度综合分析建成环境构成与特征。并从研究对象与单元选择、建成环境要素对城市活力影响分析两个方面系统阐述城市建成环境对城市活力影响研究的框架设计与理论分析。

《美国大城市的死与生》的作者简·雅各布斯是最早提出城市活力这个概念的国际学者，她认为城市活力主要表现为人与人的活动和生活环境的互动作用。从她的判断中，我们可以发现城市的活力可以用城市中人的空间活动来表征，城市活力与城市中的环境，特别是建成环境有着密切的关系。建成环境一般认为是为人的活动而提供的人造环境，城市中的建成环境可以理解为为城市中为人提供活动而人工建造的城市环境。建成环境与自然环境构成了我们的人居环境，包含了人文与自然两个层面的环境。自然环境一般是天然形成的，可塑性较小；建成环境是人为干预下形成的环境，可塑性较大，主要是在城市规划、城市设计与建筑设计等行为的引导下而形成的城市空间环境。空间环境的质量高低直接决定了人在环境中的空间行为选择与偏好，人在空间环境中活动的频率高低与活动空间的选择直接决定了空间在利用程度上的高低之分，也决定了人在空间活动中的密度分布。人在城市空间中的活动随着时间的变化而发生变化，一天中会因早中晚的变化而发生活动空间密度的变化，也会随着一个星期、一个月、一个季度、一年的时间变化而发生变化，这种随着时间变化而发生的人的活动空间密度的变化我们就可以称之为城市活力，而这个活力的变化会不会受到城市建成环境的影响呢？从简·雅各布斯对城市活力的表述中可以看出，二者之间是有一定的联系的。国内外的学者在城市活力与建成环境方面也开展了一些研究，探讨了二者的关系。但研究者的视角、尺度与对象都不尽相同，且目前的大多研究基本都集中在定量化方面，对于建成环境与城市活力的理论研究框架探讨的相对较少，而这恰恰是二者实证关系研究的基础。

一、城市活力研究体系

城市活力首先表现为人的活力，即人在一定空间范围内的集聚程度，一般我们认为人的聚集程度越高城市活力越高，现有的研究中一般称之为社会活力。人的活动会直接影响城市的经济布局与规划模式，会对城市的商业经济业态形成巨大影响，从而形成城市经济活力的空间特征；随着城市经济的发展，人的精神需求也在持续上升，由此引发的人的文化活动而形成了城市的文化活力。本文认为现有研究中的社会活力的测量核心是人的空间活动集聚程度，主要强调的是人的活动在空间上的差异而形成的不同的活力程度，社会活力称为空间活力更为准确，因此本文将现有研究中的社会活力命名为空间活力。

综上所述，本文将城市的活力分为空间活力、经济活力与文化活力三个维度来综合反映城市的活力。

（一）空间活力的测量。现有的研究一般采用实时的百度热力图来测量空间活力，基本能够全面的反映在测量时刻的人群活动情况，掌握人群的空间分布。但该方法只能测量当前状态下，或者未来的某一时刻的人群活动情况，不能够对过去时刻的人群活动情况进行测量，这使得不能够采集过去某一时间段内的活力变化情况。基于以上这些问题，本文提出采用其他数据来补充城市空间活力的测量方法。主要利用大众点评、美团、手机信令三种数据来进行城市空间活力的全面测度，通过网络程序爬取消费者大众点评与美团消费评价数据，依据数据的时间来确定各时间段的人群活动情况，同时利用手机信令数据作为补充，与评价数据进行融合一体化的测量模式，进而形成全方位的空间活力测量方法。该方法与数据能刻画过去某一个时刻的空间活力情况，弥补了现有研究的不足。

（二）经济活力的测量。现有的研究一般采用夜间灯光数据来测量，通过灯光的亮度来反映某一区域某一时刻的经济活力，认为灯光越强活力越高，反之越低。现在的数据主要来源于NPP/VIIRS 和DMSP/OLS 两种渠道，二者的分辨率与采集时间均不一样。但夜间灯光主要对于夜晚的经济活力表征的比较准确，而对于只是在白天开展的经济活动空间却无法测量。因此，本文提出采用商业设施POI 的空间密度分布来表征白天的经济活力，该数据通过网络程序爬取高德地图中的商业设施POI 来获取，通过坐标校正在Arcgis 软件中计算POI 密度来实现。通过白天与夜晚经济活力的测量，能够更加准确的全面的测量经济活力。

（三）文化活力的测量。现有的文化活力一般通过文化设施的POI密度来测量，基本能够准确反映文化活力。本文提出采用文化设施中每日到访人数来进行补充测量，将文化设施POI 点位与到访人数结合在一起进行文化活力的表征。

二、城市建成环境研究体系

现有的建成环境研究主要采用3D、5D、7D 等指标来进行测量。3D指标使用的较早，主要指密度、多样性、设计3 个维度；随着城市的复杂性，出现了5D 指标，在3D 的基础上增加了设施可达性、距交通设施距离2 个维度；近年来部分学者为了更精细化的刻画建成环境，开始出现了7D 指标，在5D 的基础上增加了需求管理与人口统计2 个维度。但从建成环境具体选择的指标来看，5D 与7D 维度内容差别不大，因此本文选择5D 维度来测量建成环境。结合国内外现有的研究内容，具体的指标选择如下所述：

（一）密度维度。密度维度主要代表研究区域内各类设施、人口、建筑等的空间分布聚集程度，聚集程度越高代表建成环境越成熟，这里主要选择人口密度、各类型POI 密度、建筑密度3 个指标来衡量。

（二）多样性维度。多样性维度指研究区域内的功能具有多种属性，满足人群的生活需求，功能越全面，代表对于人群的生活需求满足程度越高。这里采用各类POI 设施的香农指数来进行衡量，该指数能够表达各类设施的布局多样化程度。

（三）设计维度。设计纬度主要是通过城市设计的引导，使人群便于出行与提升出行意愿。便于出行主要表现为交通设计，选择道路交叉口密度、路网密度表征；出行意愿与环境关系密切，这里选择绿化率、天空开阔度来表征影响人群出行意愿的指标。

（四）设施可达性维度。设施可达性维度主要表现为人群日常经常前往的目的地，可达性与密度越高，越能提升人群的到达意愿，这里选择商业服务类设施POI 的密度来表征。

（五）距交通设施距离维度。距交通设施距离维度主要指人群居住空间与交通设施的距离。距离越近出行越便捷，越有利于人群出行，交通设施的密度越高可达性也就越高。这里选择公交站点密度、地铁站点密度、共享单车站点密度来表征。

三、城市建成环境对城市活力的影响

（一）研究对象与单元选择。现有的研究对象主要是以某一个城市的中心城区为主，但中心城区的选择依据性并不强，基本都是根据行政区划或者按照城市的三环或者四环空间来确定。而具体的研究单元选择上包括格网尺度、街道尺度、社区尺度，而近来也开始出现街区尺度。鉴于现有的研究，本文认为研究对象选择城市中心区还是比较恰当的，主要原因在于城市中心各项设施比较完善，建成环境与城市活力都表征为具有可研究的价值，但需要对城市中心区的确定提供一种科学的方案。本文认为应该结合建筑密度、人口密度与路网密度三个指标来综合确定三个密度较高且重合的区域作为城市中心区。同时，利用城市道路中的次干路与支路道路对所选择的研究对象进行划分，形成以道路网络分割的街区研究单元。街区研究单元考虑了研究单元关联的连续性，不会把本属于一个单体的单元割裂开，也会考虑到单元功能的完整性。街区单元最小的单元是社区，也可能是几个社区的组合，而小于街道单元，这种大小的空间是比较适合开展建成环境与城市活力的研究。

（二）建成环境要素对城市活力影响分析。通过以上分析与判断，本文已经确定了研究指标的选择、研究对象选择的依据与方法、研究尺度的选择。这里对于建成环境与城市活力关系做进一步理论阐述。本文从5D 的视角构建建成环境，因此从密度、多样性、设计、设施可达性与距交通设施距离5 个方面分析建成环境对城市活力的影响。

1、密度对于城市活力的影响。人口密度越高的区域表现为人口的数量多，那么出行活动量也必然多，这是城市活力形成的很重要的一个基础。这与国际很多学者强调的高密度城市建设提高城市活力的理念是相吻合的。POI 密度能够表征研究区域内的各类设施的空间分布聚集程度，密度越高代表了研究区内功能越配备数量越多，越能够满足人群的各种工作生活需求，对于空间的出行使用频率越高，而这些直接的表征结果就是城市活力较高。建筑密度高低决定了研究区内空间使用强度，强度越高土地利用越充分，越有利于城市活力提升。

2、多样性对于城市活力的影响。多样性表征了研究区内功能覆盖的程度，采用各类POI 设施的香农指数来表示多样性。设施种类越多且每一类的分布越均衡，则表征各类设施的空间分局越优化。这些设施都是研究区内人群日常各类功能需求的满足单体，有利于人群由于功能需求而在研究区内的空间移动与出行频率，功能越全面越有利于由功能需求而引起的空间行为，即越有利于城市活力的提升。

3、设计对于城市活力的影响。设计表征了城市规划设计对于城市活力的影响。道路交叉口密度、路网密度表征了城市中交通出行的可达性程度，二者密度越高，交通体系设计越便捷，越有利于居民的交通出行，从而促进城市活力的提升；绿化率、天空开阔度是人群步行空间的出行意愿与环境关系，二者水平越高，人群所在区域环境质量越高，越有利于人群出行，进而有利于城市活力提升。

4、设施可达性对于城市活力的影响。设施可达性的高低对于人群出行有较大影响，本文采用商业服务类设施POI 的密度来表征，商业服务是人群出行的重要日常功能需求之一，是日常生活必不可少的出行目的，研究区域内商业服务越健全，人群选择出行的频率会越高，城市活力也会随之越高。

5、距交通设施距离对于城市活力的影响。本文的交通设施距离指公共交通站点距离，采用公交站点密度、地铁站点密度、共享单车站点密度三个指标来表征。三者的密度越高，越有利于居民选择公共交通出行，进而促进城市活力的提升。尤其是地铁站点已经不单单是公共交通的重要出行空间，也是很多有利于人群活动各类设施布局的重要空间，对于城市活力的提升具有重要作用。