陳飛 仲冠南 吳慶雙 萬(wàn)猛
摘要:建設(shè)分布均衡的公園綠地體系推進(jìn)城市生態(tài)修復(fù)和完善綠地功能成為城市發(fā)展建設(shè)的重點(diǎn)內(nèi)容,探究城市公園綠地資源的可達(dá)性及供需特征具有重要意義。本文基于高斯兩步移動(dòng)搜索法與雙變量空間自相關(guān)的方法,在1km格網(wǎng)尺度下使用高德地圖獲取的三種交通方式下,基于實(shí)際路況下實(shí)時(shí)通行時(shí)間數(shù)據(jù)計(jì)算合肥市市轄區(qū)公園綠地可達(dá)性及供需空間差異,主要結(jié)論如下:①合肥市市轄區(qū)公園綠地可覆蓋的格網(wǎng)單元數(shù)量占比以及人口數(shù)量占比隨時(shí)間閾值的增加而增長(zhǎng)。在15分鐘通行時(shí)間閾值下,駕車與騎行方式能使大多數(shù)人獲得公園綠地資源,而步行方式只有約一半的人口數(shù)量占比。騎行方式能夠以較低的成本接近駕車方式,能讓較多的人口數(shù)量獲得公園綠地資源;②合肥市市轄區(qū)公園綠地可達(dá)性等級(jí)分布出現(xiàn)城郊差異,較低可達(dá)性等級(jí)集聚在人口密度較高的城市中心,而較高可達(dá)性等級(jí)集聚在人口密度較低的城市外圍,整體上可達(dá)性等級(jí)呈現(xiàn)出從中心向外逐漸上升的空間格局。時(shí)間閾值的提升主要增加了公園綠地可達(dá)性范圍,交通方式的改變更能提高公園綠地可達(dá)性等級(jí);③基于供需平衡的公園綠地可達(dá)性聚類特征顯示,總體上合肥市市轄區(qū)自中心向外依次呈現(xiàn)為“低供給-高需求”特征、“不顯著”特征、“低供給-低需求”特征,城市核心區(qū)出現(xiàn)供應(yīng)不足,而城市外圍區(qū)域出現(xiàn)供過(guò)于求現(xiàn)象。結(jié)論可為合肥市市轄區(qū)公園綠地規(guī)劃建設(shè)提供參考。
關(guān)鍵詞:可達(dá)性;城市公園綠地;網(wǎng)絡(luò)地圖API;兩步移動(dòng)搜索法;合肥
中圖分類號(hào):K901文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào): 1001-2443(2023)06-0564-09
引言
城市公園綠地作為城市公共基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分,發(fā)揮著綠地生態(tài)和社會(huì)等多重功能。在城市綠色空間中,公園綠地在城市環(huán)境凈化空氣、調(diào)節(jié)城市氣候以及緩解城市熱島效應(yīng)等方面起到了重要作用[1]。同時(shí),也提供給城市居民娛樂休閑的場(chǎng)所,增加居民的體育鍛煉活動(dòng),改善居民的身心健康[2]。特別的,城市公園綠地作為戶外空間,空氣流通,被認(rèn)為是流行疾病期間相對(duì)安全的場(chǎng)所,可以改善生活質(zhì)量[3]。因此,城市公園綠地的可達(dá)性評(píng)價(jià),對(duì)城市綠地的布局和規(guī)劃以及發(fā)揮其應(yīng)有的環(huán)境和社會(huì)效益具有重要的意義。
可達(dá)性概念1959年由Hansen[4]提出,為克服空間阻力到達(dá)目的地的方便程度。常用研究可達(dá)性的方法有緩沖區(qū)法[5]、網(wǎng)絡(luò)分析法[6]、引力模型法[7]和兩步移動(dòng)搜索法[8]。緩沖區(qū)法未考慮道路影響,網(wǎng)絡(luò)分析法僅從供給方面考慮計(jì)算可達(dá)性。引力模型和兩步移動(dòng)搜索法綜合考慮了公共服務(wù)設(shè)施的供給和需求兩個(gè)方面,但引力模型的摩擦系數(shù)確定較為復(fù)雜,而兩步移動(dòng)搜索法未進(jìn)行距離上的衰減,在閾值范圍內(nèi)可達(dá)性相同。引入高斯函數(shù)對(duì)兩步搜索法進(jìn)行優(yōu)化[9],利用通行阻抗衰減的高斯兩步移動(dòng)搜索法測(cè)量可達(dá)性水平,能夠有效地反映城市公園綠地在數(shù)量和公平性上的供需關(guān)系。也有研究發(fā)現(xiàn)不同的交通方式對(duì)公共基礎(chǔ)設(shè)施的空間可達(dá)性有明顯的影響[10],不同交通方式的可達(dá)性產(chǎn)生了差異性的空間分布格局[11]。在需求方面,較多的采用了社區(qū)人口數(shù)[12]或行政區(qū)人口數(shù)[8]作為需求數(shù)據(jù),這會(huì)將研究區(qū)域劃分為不同大小的子單元,可能會(huì)影響結(jié)果[13]。有研究指出供需空間的不匹配可能造成特定區(qū)域的差異。隨著城市的網(wǎng)格化管理逐漸展開,將研究區(qū)域劃分為網(wǎng)格,從地理單元的角度討論有助于解釋研究結(jié)果[14]。因此,利用網(wǎng)格開展較小尺度城市公園綠地可達(dá)性的相關(guān)研究,對(duì)城市公園綠地規(guī)劃和管理具有重要意義。
當(dāng)前,利用大數(shù)據(jù)信息助力地理學(xué)的研究和應(yīng)用,有效地提升了測(cè)度的準(zhǔn)確性[15]。為計(jì)算基于交通狀況的通行時(shí)間成本,可利用網(wǎng)絡(luò)地圖不同交通模式的路徑規(guī)劃API(Application Programming Interface)獲得實(shí)際通行時(shí)間引入高斯兩步移動(dòng)搜索法中代替?zhèn)鹘y(tǒng)的歐氏距離或路網(wǎng)距離計(jì)算城市公園綠地可達(dá)性,能夠更準(zhǔn)確地反映城市公園綠地的可達(dá)性空間格局。本研究使用基于高德地圖的路徑規(guī)劃API獲取通行時(shí)間數(shù)據(jù),高德地圖作為專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)地圖服務(wù)商,提供了詳細(xì)的道路網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)及多種交通方式下的通行時(shí)間測(cè)算,此通行數(shù)據(jù)基于實(shí)時(shí)道路與路況信息,相比網(wǎng)絡(luò)分析得到的通行時(shí)間數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。此外,城市公園綠地往往有多個(gè)入口,使用高德地圖路徑規(guī)劃服務(wù)時(shí),目標(biāo)點(diǎn)會(huì)選擇最適合用戶當(dāng)前位置的入口,避免因?yàn)檫M(jìn)入公園內(nèi)部空間的時(shí)間產(chǎn)生誤差。
綜上所述,本文選取合肥市市區(qū)四個(gè)行政區(qū)范圍作為研究區(qū)域,基于1km×1km的格網(wǎng),采用基于實(shí)際通行時(shí)間衰減的高斯兩步移動(dòng)搜索法,參考以往研究[12,16]以及《城市居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50180—2018)針對(duì)5分鐘、10分鐘、15分鐘生活圈,對(duì)步行、騎行(自行車)、駕車三種方式在不同時(shí)間閾值下從供需兩個(gè)方面計(jì)算合肥市市轄區(qū)步行、騎行、駕車三種交通模式的公園綠地可達(dá)性空間布局,使用高德路徑規(guī)劃API獲得的實(shí)際路阻下各種交通方式的通行時(shí)間以期提高測(cè)算結(jié)果的精度。從可達(dá)性格局和供需特征結(jié)果,為合肥市城市公園綠地管理及城市公園綠地規(guī)劃提供參考。
1 研究數(shù)據(jù)與方法
1.1 研究區(qū)概況
合肥,簡(jiǎn)稱“廬”或“合”,安徽省省會(huì),是合肥都市圈中心城市,中國(guó)長(zhǎng)三角城市群副中心城市。位于華東地區(qū),北緯30°57′-32°32′,東經(jīng)116°41′-117°58′之間。作為國(guó)家森林城市和國(guó)際濕地城市的合肥市一直在積極建設(shè)城市綠地,深耕“300米見綠,500米見園”的綠色建設(shè)目標(biāo),選取合肥市作為研究區(qū)有一定典型意義。本文研究范圍為合肥市市轄區(qū),包括蜀山區(qū)、包河區(qū)、瑤海區(qū)、廬陽(yáng)區(qū),城市面積1339.22平方公里,根據(jù)第七次人口普查數(shù)據(jù),市區(qū)人口為511.82萬(wàn)人。
1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源及處理
1.2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源
(1)合肥市市轄區(qū)行政區(qū)劃數(shù)據(jù)來(lái)源于全國(guó)地理信息目錄服務(wù)系統(tǒng)1:100萬(wàn)公眾版基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)。
(2)合肥市市轄區(qū)公園綠地矢量數(shù)據(jù)及道路矢量數(shù)據(jù)來(lái)源于開放街道地圖(Open Street Map)數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)獲取時(shí)間為2022年6月。
(3)合肥市市轄區(qū)人口分布數(shù)據(jù)來(lái)源于2020年Worldpop人口柵格數(shù)據(jù)集,該數(shù)據(jù)集的空間分辨率為100m,適合用于人口密度中等和高等區(qū)域的精細(xì)化研究且數(shù)據(jù)精度較高[17]。
(4)研究使用的多種交通方式的通行時(shí)間來(lái)源于高德地圖路徑規(guī)劃API,為模擬大部分人在工作日前往公園綠地進(jìn)行活動(dòng)的情況,數(shù)據(jù)采集時(shí)間為2022年9月的工作日17:30—21:00期間。
1.2.2 數(shù)據(jù)處理
(1)合肥市市轄區(qū)公園綠地面數(shù)據(jù)作為研究的公園綠地資源供給,并與從高德地圖API獲取的城市公園綠地POI(Point of Interest)數(shù)據(jù)對(duì)比進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗后得到共計(jì)226個(gè)城市公園綠地面數(shù)據(jù)。本文根據(jù)中國(guó)城市綠地分類標(biāo)準(zhǔn)(CJJ/T85,2017)將合肥市市轄區(qū)公園綠地面數(shù)據(jù)分為三種類型,分類規(guī)則見表1,空間分布如圖1所示。
(2)對(duì)人口分布數(shù)據(jù),在合肥市市轄區(qū)范圍生成1km×1km格網(wǎng)單元匯集統(tǒng)計(jì)2020年Worldpop人口柵格數(shù)據(jù),人口數(shù)量大于0的格網(wǎng)單元數(shù)量1280個(gè),即研究范圍內(nèi)總格網(wǎng)單元數(shù)量為1280個(gè)。格網(wǎng)單元質(zhì)心作為需求點(diǎn)數(shù)據(jù)。為了人口總數(shù)更加精確,根據(jù)合肥市第七次人口普查公報(bào)(第一號(hào))的各行政區(qū)人口總數(shù)與從Worldpop獲得的各行政區(qū)統(tǒng)計(jì)的人口格網(wǎng)數(shù)據(jù)相除計(jì)算各區(qū)人口修正系數(shù),對(duì)各行政區(qū)內(nèi)格網(wǎng)單元人口數(shù)乘以對(duì)應(yīng)行政區(qū)修正系數(shù)進(jìn)行糾正,所得人口密度如圖1所示。
圖1為處理后的基于1km格網(wǎng)聚合的人口數(shù)量分布與合肥市市轄區(qū)公園綠地分布數(shù)據(jù),以公園綠地資源為供給數(shù)據(jù),以人口數(shù)量分布為需求數(shù)據(jù)。合肥市市轄區(qū)的人口主要分布在中東部地區(qū),人口密度較高的區(qū)域主要在四個(gè)行政區(qū)交界處的城市中心以及包河區(qū)南部部分區(qū)域,其中空白格網(wǎng)為人口數(shù)量為0的區(qū)域。公園綠地主要分布在市轄區(qū)中東部與南部,整體上與人口分布密度高的區(qū)域相對(duì)應(yīng),廬陽(yáng)區(qū)與瑤海區(qū)公園綠地?cái)?shù)量較少,蜀山區(qū)公園綠地?cái)?shù)量多且分布集中,包河區(qū)公園綠地分布較分散。市轄區(qū)西部及部分東部區(qū)域由于綠地公園數(shù)量少導(dǎo)致空間分布的不均衡問(wèn)題易造成獲取公園綠地資源的不公平問(wèn)題。
1.3 研究方法
1.3.1 基于網(wǎng)絡(luò)地圖的高斯兩步移動(dòng)搜索法 高斯兩步移動(dòng)搜索法在供給和需求兩個(gè)方面,根據(jù)需要設(shè)定的閾值分別進(jìn)行搜索,通過(guò)高斯函數(shù)進(jìn)行距離或時(shí)間的衰減使得可達(dá)性結(jié)果更加準(zhǔn)確,此種擴(kuò)展形式已廣泛應(yīng)用在綠地[18-19]、醫(yī)療[20]等公共設(shè)施可達(dá)性的研究中。本文使用高德地圖服務(wù)平臺(tái)獲取多種交通方式的通行時(shí)間成本引入高斯兩步移動(dòng)搜索法,依靠其真實(shí)交通數(shù)據(jù)以及利用時(shí)間閾值計(jì)算衰減程度更符合實(shí)際情況,提高了準(zhǔn)確性。根據(jù)高斯兩步移動(dòng)搜索法計(jì)算要求,利用python對(duì)供需OD坐標(biāo)點(diǎn)對(duì)進(jìn)行各交通方式路徑規(guī)劃API批量請(qǐng)求,對(duì)得到的結(jié)果按照時(shí)間閾值進(jìn)行篩選后計(jì)算可達(dá)性值。具體的計(jì)算過(guò)程如下。
步驟一,以公園質(zhì)心作為供給點(diǎn),人口聚合后的格網(wǎng)中心點(diǎn)作為需求點(diǎn)。在轉(zhuǎn)換為高德地圖坐標(biāo)系后,調(diào)用高德路徑規(guī)劃API搜索自供給點(diǎn)出發(fā)的時(shí)間閾值范圍內(nèi)所有需求點(diǎn),得到相應(yīng)需求點(diǎn)格網(wǎng)人口總和并利用高斯衰減函數(shù)按照時(shí)間衰減賦給相應(yīng)權(quán)重,最后計(jì)算供需比Rj:
式中:位置k為格網(wǎng)需求點(diǎn),位置j為綠地供給點(diǎn);[tkj]為位置k、j之間實(shí)際通行時(shí)間,[t0]為搜索時(shí)間閾值;[Sj]為公園綠地j的面積,單位為m2;[Pk]為需求點(diǎn)的人口數(shù)量;[Gtkj,t0]為基于時(shí)間的高斯衰減函數(shù),如公式(2)所示:
步驟二,自代表人口格網(wǎng)中心點(diǎn)出發(fā),搜索時(shí)間閾值范圍內(nèi)能到達(dá)的公園供給點(diǎn),利用基于時(shí)間閾值和實(shí)際通行時(shí)間的高斯函數(shù)衰減后將綠地的供需比[Rj]求和得到需求點(diǎn)的可達(dá)性值[At0k],此值可表示為經(jīng)過(guò)衰減后的人均綠地面積,值越大代表綠地的可獲得性越高:
1.3.2 基于雙變量空間自相關(guān)供需聚類分析 利用城市公園綠地可達(dá)性值表示供給水平與聚合后人口數(shù)量代表需求水平,基于雙變量空間自相關(guān)方法分析不同交通方式的公園綠地供給能力與居民需求之間空間聚類差異,為未來(lái)公園綠地的規(guī)劃提供參考,公式如下:
式中:[Xi,k]和[Xj,l]分別表示空間單元i的屬性k的值和空間單元j的屬性l的值;[Xk]和[Xl]分別表示屬性k和l的均值;[δk]和[δl]分別表示屬性k和l的方差; [Wij]為空間單元i、j之間的空間權(quán)重矩陣;n為空間單元的個(gè)數(shù)。
2 結(jié)果分析
2.1 多交通方式公園綠地可達(dá)性分析
使用高德地圖路徑規(guī)劃API獲取OD通行時(shí)間,基于高斯兩步移動(dòng)搜索法分別計(jì)算每個(gè)格網(wǎng)在5分鐘、10分鐘、15分鐘分鐘時(shí)間閾值內(nèi)步行、騎行、駕車三種交通方式下的可達(dá)性值,得到的可達(dá)性結(jié)果從廣義上是基于通行時(shí)間權(quán)重衰減后的人均綠地面積[19]。為便于不同時(shí)間閾值的結(jié)果進(jìn)行綜合比較,將各交通方式的不同時(shí)間閾值可達(dá)性計(jì)算結(jié)果使用幾何間隔分類方法劃分為低、較低、中等、較高、高五個(gè)等級(jí),可視化后反映可達(dá)性的空間格局,格網(wǎng)可達(dá)性等級(jí)越高表示越易獲得公園綠地資源。
基于可達(dá)性計(jì)算結(jié)果統(tǒng)計(jì)各交通方式不同時(shí)間閾值的可達(dá)合肥市市轄區(qū)內(nèi)公園綠地格網(wǎng)單元占比以及人口數(shù)量占比,如圖2所示。結(jié)果表明,合肥市市轄區(qū)公園綠地可覆蓋的格網(wǎng)單元數(shù)量占比以及人口數(shù)量占比在三種交通方式下隨時(shí)間閾值的提升而增長(zhǎng)。在15分鐘通行時(shí)間閾值下,駕車方式有約61%的格網(wǎng)單元近97%的人口都能獲得公園綠地資源,騎行方式下有約43%的格網(wǎng)單元近91%人口,步行方式下只有約20%的格網(wǎng)單元近52%的人口。步行方式下隨時(shí)間閾值的提升,格網(wǎng)單元與人口數(shù)量占比增長(zhǎng)有限,與駕車方式相比有較大差異,但騎行方式能夠以較低的成本接近駕車方式,特別是能夠讓較多數(shù)量的人口獲得公園綠地資源。因此對(duì)于步行不可達(dá)而騎行可達(dá)的格網(wǎng)區(qū)域,可作為城市放置共享單車點(diǎn)的重點(diǎn)區(qū)域。
從可達(dá)性的統(tǒng)計(jì)數(shù)值結(jié)果來(lái)看,不同交通方式各格網(wǎng)可達(dá)性的均值和標(biāo)準(zhǔn)差如下表2所示。從均值上可以看到三種交通方式可達(dá)性的均值隨著時(shí)間閾值的增加均有先增長(zhǎng)后下降的趨勢(shì),這表明時(shí)間閾值從5分鐘增加至10分鐘時(shí)可獲得的公園綠地面積增加使得可達(dá)性值增長(zhǎng),但是當(dāng)時(shí)間閾值從10分鐘增加至15分鐘時(shí),對(duì)公園綠地資源有需求的人口增量更加顯著,使得可達(dá)性均值有所下降。相同時(shí)間閾值下,駕車可達(dá)性的均值均小于步行和騎行方式,主要是因?yàn)楦采w了更多的人口數(shù)量。從標(biāo)準(zhǔn)差來(lái)看,在5分鐘至15分鐘時(shí)間閾值范圍內(nèi)駕車可達(dá)性標(biāo)準(zhǔn)差為三種交通方式中最小,說(shuō)明駕車方式受時(shí)間影響較其他方式小,在不同時(shí)間閾值下獲取公園綠地資源的差異性最小。
合肥市市轄區(qū)公園綠地可達(dá)性各等級(jí)情況如圖3和圖4所示,從總體上可以看出合肥市市轄區(qū)三種交通方式下的公園綠地可達(dá)性均隨著通行時(shí)間閾值增加,可達(dá)性為0的格網(wǎng)區(qū)域在逐漸減少,表明公園綠地的服務(wù)范圍在逐漸增大,而交通方式帶來(lái)的通行速度的提升也使得更多區(qū)域能夠獲得公園綠地資源,但市轄區(qū)西部因?yàn)楣珗@綠地資源稀少且道路網(wǎng)較為稀疏,可達(dá)性為0的格網(wǎng)區(qū)域較多。其中可達(dá)性等級(jí)為較高和高的格網(wǎng)區(qū)域大多分布在城市邊緣面積大的綜合公園附近,原因是人口相對(duì)于城市中心少,人均可獲得的綠地面積更大,而城市中心雖然也有相當(dāng)數(shù)量的綜合公園,但由于人口數(shù)量大,可達(dá)性等級(jí)處在中等和較低水平。合肥市市轄區(qū)公園綠地可達(dá)性等級(jí)分布出現(xiàn)城郊差異,較低可達(dá)性等級(jí)集聚在較高人口密度的城市中心,而較高可達(dá)性等級(jí)集聚在較低人口密度的外圍城市,整體上可達(dá)性等級(jí)呈現(xiàn)出從中心向外逐漸上升的趨勢(shì)。
從可達(dá)性空間分布格局中可以進(jìn)一步看出不同交通方式可達(dá)性差異。在5分鐘至15分鐘時(shí)間閾值范圍內(nèi),駕車方式的可達(dá)性最好,因?yàn)轳{車方式能夠更好地克服道路距離阻力,使得獲取公園綠地資源的差異性最小,進(jìn)而提高區(qū)域公園綠地可達(dá)性的等級(jí),但即使在15分鐘閾值下,依然有約40%的格網(wǎng)區(qū)域可達(dá)性為0。步行方式下,可達(dá)的格網(wǎng)數(shù)量也在增加但十分有限,主要分布于各公園綠地資源附近。騎行方式下,在10分鐘和15分鐘時(shí)間閾值下已經(jīng)能使得大部分人口密度較高的區(qū)域獲得公園綠地資源。從步行轉(zhuǎn)變騎行方式時(shí),可以發(fā)現(xiàn)主要增加了可達(dá)區(qū)域的范圍,但可達(dá)性等級(jí)較低,特別是離公園綠地有一定距離的格網(wǎng)區(qū)域,例如廬陽(yáng)區(qū)東部、瑤海區(qū)西南部、蜀山區(qū)東部及包河區(qū)中部區(qū)域,而從騎行轉(zhuǎn)變?yōu)轳{車方式時(shí),主要提高了綜合公園附近的格網(wǎng)區(qū)域的可達(dá)性等級(jí)。
2.2 公園綠地可達(dá)性空間集聚分析
為進(jìn)一步研究合肥市市轄區(qū)公園綠地的供需差異,用可達(dá)性值代表供給,人口數(shù)量代表需求,利用Geoda軟件進(jìn)行雙變量空間自相關(guān)分析以研究供需的空間集聚關(guān)系。在0.05的顯著性水平上,合肥市市轄區(qū)公園綠地可達(dá)性與需求的集聚情況如圖5所示。圖中“低-低”表示格網(wǎng)區(qū)域公園綠地供給和需求數(shù)量均為低;“低-高”表示格網(wǎng)區(qū)域公園綠地供給低,但需求數(shù)量高;“高-低”表示格網(wǎng)區(qū)域公園綠地供給高,需求數(shù)量低;“不顯著”區(qū)域表明綠地供給和需求相對(duì)均衡。
從圖中總體可以看出,除局部格網(wǎng)區(qū)域有所變化外,整體供需聚類空間格局變化較小,圈層結(jié)構(gòu)明顯。低-高聚類局域集中在合肥市市轄區(qū)城市中心區(qū)域,表明城市中心雖然有分布一定數(shù)量的綜合公園,但人口密度大需求高,公園綠地供給的人均水平低;有542個(gè)格網(wǎng)區(qū)域不顯著聚類約占市轄區(qū)的42%,整體分布在市轄區(qū)中心二環(huán)外,此區(qū)域公園數(shù)量多,人口密度相對(duì)市中心低,供需特征表現(xiàn)相對(duì)平衡;高-高聚類大多分布在二環(huán)內(nèi)的綜合公園附近,且整體數(shù)量較少;高-低聚類在城市邊緣的綜合公園附近才有所顯示,其中駕車方式最為顯著。低-低聚類主要分布在合肥市市轄區(qū)西部、南北部分區(qū)域,主要是由于公園綠地面積少、人口數(shù)量較低以及道路交通影響。
從步行方式上看,時(shí)間閾值的增長(zhǎng)對(duì)不同空間聚類的影響不明顯,表明步行能獲得的公園綠地資源較為有限。從騎行及駕車方式看,時(shí)間閾值從5分鐘至10分鐘時(shí),“高-高”聚類減少,“低-高”聚類增加,表示增加了對(duì)有需求區(qū)域的可達(dá)性范圍,公園綠地可覆蓋的人口更多。而時(shí)間閾值從10分鐘至15分鐘時(shí),騎行方式無(wú)明顯變化,駕車方式下“高-高”聚類增加,“低-高”聚類減少,駕車使得較高可達(dá)性等級(jí)區(qū)域增多,能獲得更多的公園綠地面積。
3 結(jié)論和討論
3.1 結(jié)論
使用基于時(shí)間閾值的高斯兩步移動(dòng)搜索法和高德地圖路徑規(guī)劃API進(jìn)行三種交通方式下的合肥市市轄區(qū)城市公園綠地可達(dá)性計(jì)算與特征分析,并使用雙變量空間自相關(guān)分析進(jìn)行城市公園綠地資源供需空間差異分析,結(jié)論如下:
(1)合肥市市轄區(qū)公園綠地可覆蓋的格網(wǎng)單元數(shù)量占比以及人口數(shù)量占比隨時(shí)間閾值的增加而增長(zhǎng)。在15分鐘通行時(shí)間閾值下,駕車與騎行方式能使大多數(shù)人獲得公園綠地資源,而步行方式只有約一半的人口數(shù)量占比。騎行方式能夠以較低的成本接近駕車方式,能讓較多數(shù)量的人口獲得公園綠地資源。
(2)合肥市市轄區(qū)公園綠地可達(dá)性等級(jí)分布出現(xiàn)城郊差異,較低可達(dá)性等級(jí)集聚在較高人口密度的城市中心,而較高可達(dá)性等級(jí)集聚在較低人口密度的城市外圍,整體上可達(dá)性等級(jí)呈現(xiàn)出從中心向外逐漸上升的空間格局。時(shí)間閾值的提升主要增加了公園綠地可達(dá)性范圍,交通方式的改變能提高公園綠地可達(dá)性等級(jí)。
(3)基于供需平衡的公園綠地可達(dá)性聚類特征顯示,總體上合肥市市轄區(qū)自中心向外依次呈現(xiàn)為“低供給-高需求”“不顯著”“低供給-低需求”特征,城市核心區(qū)出現(xiàn)供應(yīng)不足,而城市外圍區(qū)域出現(xiàn)供過(guò)于求現(xiàn)象。
3.2 討論
將從高德地圖獲取的實(shí)時(shí)通行時(shí)間引入高斯兩步移動(dòng)搜索法,利用其精度優(yōu)勢(shì)探究了多種交通方式在1km格網(wǎng)尺度下不同時(shí)間閾值的城市公園綠地的可達(dá)性及其供需聚類特征?;诰W(wǎng)絡(luò)地圖數(shù)據(jù)獲取的時(shí)空數(shù)據(jù)因考慮了道路性質(zhì)、交通流量以及交通方式等道路阻抗更符合實(shí)際情況,相比于傳統(tǒng)歐式距離或網(wǎng)絡(luò)分析[6]下的高斯兩步移動(dòng)搜索方法得到的可達(dá)性計(jì)算結(jié)果更加準(zhǔn)確?;诟窬W(wǎng)尺度相比于以往社區(qū)、街道尺度[12]在人口密度均勻性上更好,并且能夠較為細(xì)致地分析城市公園可達(dá)性的空間格局及差異,在小尺度上研究供需平衡特征為細(xì)化城市公園綠地管理及規(guī)劃提供了參考。
本文全面分析了不同通行時(shí)間閾值和出行方式下公園綠地的可達(dá)性,比較了三種交通方式的可達(dá)性空間差異和供需差異,發(fā)現(xiàn)克服通行時(shí)間的能力越強(qiáng),其可達(dá)性等級(jí)越高。不同收入群體選擇的交通方式的差異可能會(huì)產(chǎn)生空間不公平的現(xiàn)象,在倡導(dǎo)綠色低碳出行的背景下更需要關(guān)注步行和騎行可達(dá)性低和差異較大的區(qū)域。通過(guò)供需差異分析,合肥市市轄區(qū)城市公園綠地供給與人口需求在城市中心區(qū)域及城市外圍區(qū)域出現(xiàn)了不匹配現(xiàn)象,原因一方面是城市核心區(qū)域地價(jià)高、土地供應(yīng)有限以及人口密度增加,另一方面是城市發(fā)展不同階段的規(guī)劃差異使得城市外圍區(qū)域建設(shè)了較多的大型綜合公園。根據(jù)合肥市市轄區(qū)公園綠地可達(dá)性情況提出以下建議:
(1)基于15分鐘時(shí)間閾值下步行可達(dá)性的空間分布情況,對(duì)不可達(dá)以及可達(dá)性等級(jí)較低的區(qū)域,特別是有“低供給-高需求”特征的,可采取見縫插針式的增加諸如口袋公園等小型公園的方法進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)“500米見園”的綠化目標(biāo)。
(2)改善道路交通條件,降低通往公園綠地的時(shí)間成本也能有效提高可達(dá)性。對(duì)于各通行時(shí)間閾值下,步行方式下不可達(dá)而騎行可達(dá)的區(qū)域,可作為城市放置共享單車點(diǎn)的重點(diǎn)區(qū)域。
(3)對(duì)人口密度較低的蜀山區(qū)西部、瑤海區(qū)北部、廬陽(yáng)區(qū)西部、包河區(qū)中東部區(qū)域可適當(dāng)增加面積較大的綜合公園,以改善合肥市市轄區(qū)公園綠地可達(dá)性。
本文研究?jī)?nèi)容仍存在一些不足之處,在今后的工作中可以進(jìn)一步改進(jìn)。首先,考慮到合肥市市轄區(qū)公園綠地?cái)?shù)量較少,本文沒有對(duì)不同等級(jí)的公園綠地進(jìn)行分級(jí)討論,主要結(jié)果為不同交通方式下居民獲取整體公園綠地難易程度的空間格局。其次,在格網(wǎng)的使用上,可達(dá)性結(jié)果將在一定程度上受到網(wǎng)格尺度的影響,將人口數(shù)據(jù)重新聚合至格網(wǎng)并用質(zhì)心代表出行需求點(diǎn)存在一定偏差。本文沒有討論1km格網(wǎng)導(dǎo)致的潛在不確定性,未來(lái)可探索不同尺度格網(wǎng)的可達(dá)性結(jié)果。最后,本文選用通行時(shí)間數(shù)據(jù)的采集時(shí)間為2022年9月工作日下午五點(diǎn)至九點(diǎn),由于人們?cè)诠ぷ魅粘鲂刑卣飨鄬?duì)穩(wěn)定,研究結(jié)果代表了工作日的可達(dá)性狀態(tài),而周末的出行模式可能并不相同,本文沒有反映出可達(dá)性的時(shí)間變化,可以在今后的工作中對(duì)可達(dá)性的時(shí)間動(dòng)態(tài)進(jìn)行全面分析。
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Spatial Accessibility of Park Green Space in Hefei City Based on Network Map
CHEN Fei1, ZHONG Guan-nan1, WU Qing-shuang1,2, WAN Meng1
(1. School of Geography and Tourism, Anhui Normal University, Wuhu 241000, China; 2. Resources, Environment and Geographic Information Engineering, Anhui Engineering Technology Research Center, Wuhu 241000, China)
Abstract: Building a well-distributed park green space system to promote urban ecological restoration and improving green space functions has become the key content of urban development and construction. It is of great significance to explore the accessibility and supply and demand characteristics of urban park green space resources. Based on the Gaussian two-step floating catchment area method and the bivariate spatial autocorrelation method, this paper calculates the availability of the park green space in the municipal district of Hefei City based on the real-time travel time data obtained from the Amap at the grid scale of 1 km. The main conclusions are as follows: ① The proportion of the number of grid units that can be covered by the park green space in the municipal district of Hefei and the proportion of the population grows with the increase of the time threshold. At the 15-min access time threshold, the driving and cycling modes provide the majority of people with access to park green space resources, while the walking mode has only about half of the population size share. Bicycling can be closer to driving at a lower cost, allowing more people to have access to park green space resources; ② The distribution of park green space accessibility levels in the municipal district of Hefei shows urban-suburban differences, with lower accessibility levels clustered in the center of the city where the population density is higher, while higher accessibility levels are clustered in the periphery of the city where the population density is lower, and the accessibility levels on the whole present a spatial pattern of gradual increase from the center to the outside. Overall, the accessibility rating shows a spatial pattern of gradual increase from the center outward. The increase of time threshold mainly increases the accessibility range of park green space, and the change of transportation modes can improve the accessibility level of park green space; ③The clustering characteristics of park green space based on the balance of supply and demand show that, in general, the municipal district of Hefei is characterized by "low supply - high demand" from the center outwards, "insignificant" and "low supply-low demand" characteristics, with the core area of the city experiencing a lack of supply and the peripheral area of the city experiencing an oversupply phenomenon. The conclusion can provide reference for the planning and construction of park green space in the municipal district of Hefei.
Key words:spatial accessibility; urban park green space; network map API; two-step mobile search method; Hefei
(責(zé)任編輯:鞏 劼)
收稿日期:2022-11-13
基金項(xiàng)目:安徽省高等學(xué)??茖W(xué)研究項(xiàng)目(2022AH050196).
作者簡(jiǎn)介:陳飛(1997—),男,安徽合肥市人,碩士研究生;通訊作者:吳慶雙(1980—),男,湖南永州市人,博士,副教授,E-mail:wuqing@mail.ahnu.edu.cn.
引用格式:陳飛,仲冠南,吳慶雙,等. 基于網(wǎng)絡(luò)地圖的合肥市公園綠地可達(dá)性研究[J].安徽師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2023,46(6):564-572.