文／張 帆 鄭州大學(xué)建筑學(xué)院 碩士研究生

趙 奇 河南工業(yè)大學(xué)設(shè)計藝術(shù)學(xué)院 講 師

張東輝 鄭州大學(xué)建筑學(xué)院 教 授（通訊作者）

引言

在自然資源部發(fā)布的《社區(qū)生活圈規(guī)劃技術(shù)指南》中，社區(qū)生活圈是指在適宜的日常步行范圍內(nèi)，滿足城鄉(xiāng)居民全生命周期工作與生活等各類需求的基本單元，這與“以人為本”的理念較為契合。而在“以人為本”理念的影響下，公共綠色空間的設(shè)計要注重社區(qū)生活圈中的居民，要以人的物質(zhì)、精神、文化等方面的需求為主，使得居民產(chǎn)生地域感與歸屬感。

城市中的綠色空間作為城市社區(qū)公共空間的組成部分，對人們的生活起居、活動狀況等都有很大的影響，綠色空間的存在，很大程度上影響著人們的物質(zhì)及精神生活質(zhì)量，同時它對城市環(huán)境的塑造、城市生態(tài)平衡的維持也都有諸多影響。

國內(nèi)對于城市綠地空間的研究，以公園綠地為主體較多，且早期評價指標(biāo)以人均面積、綠地覆蓋率等為主。在近期城市綠地空間的研究中，環(huán)境公平正義、健康社區(qū)視角、可達(dá)性等關(guān)鍵詞陸續(xù)出現(xiàn)，綠地空間的評價越來越注重人的需求。

綠地可達(dá)性是評價綠地空間布局與服務(wù)水平的一個重要指標(biāo)，通俗地說就是達(dá)到目的區(qū)域的難易程度。本研究以鄭州地區(qū)為例，選取15 分鐘生活圈范圍內(nèi)的居住小區(qū)的綠地空間為研究對象，運用ArcGIS10.2 的緩沖區(qū)分析、成本距離分析及網(wǎng)絡(luò)分析等功能，基于鄭州地區(qū)城市道路系統(tǒng)和街區(qū)劃分，嘗試探索社區(qū)生活圈尺度的綠地空間可達(dá)性，為研究居住小區(qū)的綠地空間布局及服務(wù)能力提供借鑒。

1 研究區(qū)域概況與數(shù)據(jù)預(yù)處理

1.1 研究區(qū)域概況

本次研究選取鄭州市高新區(qū)15 分鐘生活圈所覆蓋的區(qū)域為研究范圍，具體為北至梧桐街，南至化工路，西至長春路，東至雪松路，總面積為183.7 公頃。研究區(qū)域內(nèi)的綠地系統(tǒng)主要包括：居住小區(qū)游園、組團(tuán)綠地、宅旁綠地、專用綠地等。研究對象為區(qū)域內(nèi)的3 處居住小區(qū)游園綠地空間，面積分別為1.71 公頃、1.32公頃、1.47 公頃，將其視作公共開放的區(qū)域進(jìn)行可達(dá)性的相關(guān)分析。研究區(qū)域選取及相關(guān)概況如圖1。

圖1 研究區(qū)域概況（圖片來源：作者自繪）

1.2 數(shù)據(jù)收集與預(yù)處理

以衛(wèi)星地圖為參照提取研究區(qū)域的空間數(shù)據(jù)，處理相關(guān)坐標(biāo)數(shù)據(jù)，建立研究區(qū)域相關(guān)的信息數(shù)據(jù)庫，將其中綠地區(qū)域、建筑區(qū)域、道路區(qū)域分別提取并進(jìn)行地理配準(zhǔn)，結(jié)合實際完善相關(guān)數(shù)據(jù)。綠地區(qū)域根據(jù)最新的《城市綠地分類標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行提取、分類和繪制，道路區(qū)域需要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)獲取到的城市路網(wǎng)數(shù)據(jù)與衛(wèi)星地圖提取繪制的數(shù)據(jù)相結(jié)合，并進(jìn)行拓?fù)錂z查與校準(zhǔn)處理，隨后與綠地區(qū)域以及建筑區(qū)域建立空間連接。

2 研究方法的選取

研究城市綠地空間可達(dá)性的方法有很多，主要包括：緩沖區(qū)分析法、引力模型法、行進(jìn)成本法、最小鄰近距離法和網(wǎng)絡(luò)分析法等。

本次研究選取緩沖區(qū)分析法、網(wǎng)絡(luò)分析法和成本距離法。緩沖區(qū)分析法可以初步判定研究對象的服務(wù)范圍。網(wǎng)絡(luò)分析法是基于研究區(qū)域的道路系統(tǒng)進(jìn)行模擬，依據(jù)實際的步行時間展開分析，適合社區(qū)生活圈尺度綠地空間的研究。成本距離法可以劃分研究區(qū)域內(nèi)的可達(dá)性區(qū)域，結(jié)合緩沖區(qū)分析和網(wǎng)絡(luò)分析的結(jié)果，進(jìn)行可達(dá)性分級，以判斷研究區(qū)域各點的可達(dá)性。

3 生活圈視角下綠地空間可達(dá)性分析

3.1 緩沖區(qū)分析

運用緩沖區(qū)分析工具，可生成其服務(wù)范圍為半徑的緩沖區(qū)，初步判定研究區(qū)域綠地空間的服務(wù)范圍，以此作為綠地空間的可達(dá)性評價指標(biāo)之一。

通過ArcGIS 緩沖區(qū)分析模塊，以研究區(qū)域內(nèi)綠地空間面要素為主體，建立不同服務(wù)半徑的多環(huán)緩沖區(qū)，生成綠地空間的服務(wù)范圍，然后與建筑部分進(jìn)行空間連接，根據(jù)其覆蓋到的建筑數(shù)量或面積等統(tǒng)計研究區(qū)域內(nèi)居民的可達(dá)性。

緩沖區(qū)分析圖見圖2，以小區(qū)游園綠地空間面要素為主體，分別以步行5 分鐘、10 分鐘的距離即300 米、600 米為半徑建立緩沖區(qū)，生成其服務(wù)范圍，與建筑面要素建立空間連接，然后分別統(tǒng)計其覆蓋研究區(qū)域的面積及占研究區(qū)域的百分比。0 ～300 米范圍所占面積為103.3 公頃；300 ～600 米范圍所占面積為150.9 公頃。

圖2 緩沖區(qū)分析圖（圖片來源：作者自繪）

3.2 網(wǎng)絡(luò)分析法

網(wǎng)絡(luò)分析法圍繞Arcmap10.2 的Network Analyst 擴(kuò)展模塊功能建立服務(wù)區(qū)，根據(jù)研究區(qū)域路網(wǎng)拓?fù)鋽?shù)據(jù)建立網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集，在綠地空間要素屬性表中添加服務(wù)范圍屬性及可達(dá)時間屬性作為阻抗，計算步行到達(dá)綠地空間的時間及距離，以此作為綠地空間可達(dá)性評價的指標(biāo)，以道路為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)分析模型能較為真實地反映中小尺度綠地空間的可達(dá)性。

服務(wù)區(qū)分析的建立需要運用ArcGIS10.2 的網(wǎng)絡(luò)分析模塊，首先需要對網(wǎng)絡(luò)采集繪制的路網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，隨后針對該圖層建立拓?fù)溥M(jìn)行檢查，將路網(wǎng)的路口及交叉部分打斷，檢查無誤后以拓?fù)錂z查后的路網(wǎng)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)建立網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集，將綠地空間面域量化并提取其中心點作為點要素，并添加阻抗，阻抗表示行人在路網(wǎng)上步行所消耗的時間（以行人平均步行5分鐘、10分鐘為范圍），隨后通過計算得出5 分鐘、10 分鐘步行可達(dá)的服務(wù)區(qū)范圍，通過統(tǒng)計服務(wù)范圍所占面積與整個研究區(qū)域的百分比來反映綠地空間的可達(dá)性。

服務(wù)區(qū)范圍見圖3，居住小區(qū)內(nèi)綠地空間，在5 分鐘范圍內(nèi)可覆蓋到其所在居住小區(qū)的面積分別為10.02 公頃、12.5 公頃、9.64 公頃，其對應(yīng)小區(qū)面積分別為：11.58 公頃、19.78 公頃、9.88公頃；10 分鐘范圍內(nèi)可覆蓋到研究區(qū)域的面積為137 公頃。

圖3 可達(dá)性網(wǎng)絡(luò)分析圖（圖片來源：作者自繪）

3.3 成本距離分析

成本距離分析法通過計算空間中某一點到另外一點的成本（成本包括時間、距離等），來反映某一點的可達(dá)性。

成本距離分析是基于柵格路網(wǎng)數(shù)據(jù)的分析方法，將矢量路網(wǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為柵格之后，以柵格路網(wǎng)為基本單元，賦予路網(wǎng)柵格成本值（本次以人步行所耗費的時間作為成本），添加綠地空間面域數(shù)據(jù)，運用空間分析工具中的成本距離分析工具，計算得到研究區(qū)域綠地空間基于路網(wǎng)的成本距離柵格數(shù)據(jù)，隨后對其進(jìn)行重分類，以表示不同的可達(dá)性等級（結(jié)合緩沖區(qū)及服務(wù)區(qū)分析結(jié)果按可達(dá)性由高到低分為1 ～8 個等級），隨后將其轉(zhuǎn)換為面要素，通過空間分析工具將其與研究區(qū)域內(nèi)的建筑要素建立空間連接，統(tǒng)計各個可達(dá)性等級中所覆蓋的建筑數(shù)量以及各個可達(dá)性等級區(qū)域所占全部區(qū)域的面積占比。

成本距離范圍見圖4，可達(dá)等級為1 的范圍面積為29.6 公頃，包含建筑數(shù)量為54 處；可達(dá)等級為2 的范圍面積為34.5 公頃，包含建筑數(shù)量89 處；可達(dá)等級為3 的范圍面積為58.7 公頃，包含建筑數(shù)量114 處；可達(dá)等級為4 的范圍面積為35.6 公頃，包含建筑數(shù)量80 處；可達(dá)等級為5 的范圍面積為18.8 公頃，包含建筑數(shù)量26 處；可達(dá)等級為6 的范圍面積為9.1 公頃，包含建筑數(shù)量10 處；可達(dá)等級為7 的范圍面積為2.2 公頃，包含建筑數(shù)量2 處，可達(dá)等級為8 的范圍面積為0.1 公頃，包含建筑0 處。

圖4 成本距離分析圖（圖片來源：作者自繪）

3.4 可達(dá)性分析結(jié)果

緩沖區(qū)分析結(jié)果顯示：0 ～300m 范圍占整個研究區(qū)域百分比56.2%；300 ～600m 范圍面積占比82.1%。

網(wǎng)絡(luò)分析法結(jié)果顯示：在5 分鐘步行可達(dá)范圍內(nèi)，居住小區(qū)層級綠地空間可達(dá)面積分別占比86.6%、63.1%、97.6%；10分鐘步行可達(dá)范圍內(nèi)，綠地空間可達(dá)面積較研究區(qū)域面積占比74.6%。

結(jié)合緩沖區(qū)分析與網(wǎng)絡(luò)分析法的結(jié)果，將成本距離分析的結(jié)果劃分為8 個區(qū)域，結(jié)果顯示：可達(dá)等級為1 的范圍面積占研究區(qū)域總面積的16.1%，建筑占總建筑數(shù)量百分比為14.4%；可達(dá)等級為2 的范圍面積占比18.7%，建筑占比23.7%；可達(dá)等級為3 的范圍面積占比31.9%，建筑占比30.4%；可達(dá)等級為4 的范圍面積占比13.9%，建筑占比21.3%；建筑占比可達(dá)等級為5 的范圍面積占比10.2%，建筑占比6.9%；可達(dá)等級為6 的范圍面積占比4.9%，建筑占比2.7%；可達(dá)等級為7 和8 的范圍面積合計占比1.2%，建筑占比0.5%。本次將1 ～2 級視作可達(dá)性較好的區(qū)域，3 ～5 級視作可達(dá)性良好的區(qū)域，6 ～8 級視作可達(dá)性一般的區(qū)域；分別統(tǒng)計后得出，研究區(qū)域建筑共計375 處，其中143 處可達(dá)性較好，占比38.1%；220 處可達(dá)性良好，占比58.6%；12 處可達(dá)性一般，占比3.2%。之后可根據(jù)每個等級的范圍及其占比，對可達(dá)性較好的區(qū)域，針對綠地空間服務(wù)品質(zhì)等方面提出優(yōu)化建議；針對可達(dá)性一般的區(qū)域，對綠地空間的布局進(jìn)行進(jìn)一步設(shè)計優(yōu)化，改善綠地空間服務(wù)能力及可達(dá)性。

結(jié)語

綠地空間是社區(qū)生活圈的重要組成部分，綠地空間可達(dá)性是反映綠地空間布局與服務(wù)能力的指標(biāo)之一。本次研究運用ArcGIS10.2 軟件，以鄭州地區(qū)高新區(qū)15 分鐘生活圈覆蓋的街道區(qū)域作為研究區(qū)域，以研究區(qū)域內(nèi)的居住小區(qū)綠地空間（主要為三處小區(qū)游園綠地空間）為研究對象，依據(jù)研究區(qū)域內(nèi)的路網(wǎng)，與范圍內(nèi)的建筑進(jìn)行空間連接，對綠地空間進(jìn)行相關(guān)分析，將得出的服務(wù)半徑、步行可達(dá)時間、成本距離作為評價可達(dá)性的依據(jù)。

通過運用ArcGiS10.2 中的緩沖區(qū)分析工具、網(wǎng)絡(luò)分析工具、成本距離分析工具，綜合構(gòu)建綠地空間可達(dá)性量化分析模型，分析社區(qū)生活圈尺度下各指標(biāo)作用下的可達(dá)性，從而為居住小區(qū)綠地空間的布局和服務(wù)能力的研究提供借鑒。