基于2SFCA模型的北京公园绿地老年人可达性研究_王淑芬.pdf

北京规划建设 97 RESEARCH 研究2000年至2020年，我国60岁及以上老年人口数从1.26亿增加到2.64亿，同期老年人口占总人口的比重从10.2%上升至18.7%1。人口老龄化所产生的问题已经逐渐显现。老年人如何心身健康地度过晚年生活是目前社会健康永续发展必须要关注的重要问题。有研究表明，老年人接触自然环境有利于身体健康、心理健康和增加社会交往能力2，3。公园绿地是都市中最接近自然的环境，老年人公平便利地享用其带来的效益，是城市规划和城市发展的必然要求。公园绿地的可达性被认为是衡量公园可用性和配置公正性的重要标准4。国外学者关于公园绿地可达性评价及使用效益的研究多从“人”的角度出发，用可达性来探讨不同人群获取公园绿地空间的公平性5，6。我国学者的研究多从空间可达性角度出发，探讨公园绿地布局和规划建设中存在的问题，如俞孔坚等7、马琳等8。近年来，关于公园绿地可达性的相关探讨与研究，开始关注特定群体的需求，从而体现公平正义的理念。岳邦佳、林爱文等9以武汉市公园绿地为研究对象，计算低收入者公园绿地可达性，发现公园绿地布局忽略了低收入人口的需求；罗苗苗10以公平正义理念探讨天津市公园绿地可达性，发现较多老年集聚区的绿化水平相对较低。随着老年人年龄增长，其行动能力和认知能力有所降低，公园绿地可达性的不平衡可能会对老年人的公园绿地公平使用产生特别严重的影响。从老年人视角出发，充分考虑老年群体分布特点，研究公园绿地资源的适老化可达性，不仅可以促进他们的身心健康，同时能提高公园绿地的使用效率。北京作为千万级人口的大城市，早在1990年就开始步入老龄化社会，相较于全国提早了九年11。本文以北京中心城区公园绿地为研究对象，采用两步移动搜寻法（2-step floating catchment area，2SFCA）研究公园绿地老年人可达性，以期发现公园绿地适老化配置存在问题并提出优化建议，为促进城市公园适老化建设提供参考。研究对象与方法研究对象研究区域以北京城市总体规划（2016年-2035年）对北京中心城区的界定为准，包括东城区、西城区、朝阳区、海淀区、丰台区、石景山区6个区和134个乡镇级街道。研究方法采用2SFCA研究老年人公园绿地可达性，该方法的基本理念是：第一次搜寻以供给点为中心，在搜寻域半径内，计算出供需比；第二次搜寻以需求点为中心，计算搜寻域内的所有供给点的供需比并进行最后的加和12。其基本的计算过程如下。第一步，从供给点j出发，按照空间搜寻规律根据j的作用范围d0形成供给点的覆盖范围，根据在该范围内的需求点E的数量计算需求量，然后使用供给点的规模除以其需求量，获得供需比，其计算公式为（1）：Rj为供需比，Sj为供应点的服务水平，通常用公园绿地的面积表示；DE通常用在空间搜索区域内人口总数量表示；d0为搜索范围，由公园绿地的等级即服务半径进行设置。第二步，从需求点出发，根据给定的空间搜寻范围d0进行搜寻，形成需求范围。将落在该范围内J的供需比赋予权重并进行加和，求出需求点E的空间可达性Ae，其计算公式为（2）：Ae为需求点的可达性，Ae所求出来的值越大，则表示可达性就越高,G(dej)为考虑空间摩擦的距离衰减函数13。2SFCA模型在考虑从需求点到供给点的过程中忽略了交通成本等实际的阻力，而实际出行本身会随着公园距离的增加而使得出行意愿下降，对老年人的影响更是如此。本文采用高斯衰减函数G(dej)来弥补2SFCA模型缺少对出行成本考量的缺陷13，公式为（3）：确定分析阈值基于2SFCA模型可达性运算过程中，关于供给点的空间搜索范围d0，常用公园绿地的服务半径表示。由于供给点规模不同，而导致其覆盖范围也不同，因此不能忽略此差异，选择单一的阈值d0。本文以公园绿地所有入口为供给点，受其公园绿地的品质、大小等因素的影响，导致不同公园绿地的服务供给范围不仅仅代表其服务辐射范围，同时也反映老年人群对公园绿地公共资源的需求。公园绿地单一不变的供给范围会导致可达性测量结果缺乏准确性，因此文中采用可变的公园绿地供给搜索范围，如表1中的供给范围。根据城市绿地规划标准（GB/T51346-2019）、相关研究总结14、专家座谈及调研等将公园绿地按照规模等级分成七级（表1）。基于2SFCA模型的北京公园绿地老年人可达性研究王淑芬 黄思齐（通讯作者）王瑶98 北京规划建设研究 RESEARCH 老年人群因为受到行动能力的局限,多采用步行出行。老年人步行速度约为60-80米/分钟，经过调研可得步行时间多为30分钟内。据王欢、王蕾、王丽娜等人14-16的研究，老年人到达公园绿地最舒适的时间为0-15分钟，因此本文将老年人15分钟步行出行范围作为需求半径搜索范围。数据来源及预处理老年人口数据我国老年人权益保障法第2条规定老年人的年龄起点标准是60周岁17。基于2010年第六次全国人口普查主要数据公报数据，综合考虑自然增长律和死亡率，结合北京统计年鉴2015和北京统计年鉴2021数据,使用横平法推演获得北京中心城区各个街道乡镇人口规模及老年人口规模（图1）。老年人口聚集度10是指一个地区相对于整体区域老年人的集聚程度，可以用某地区占整体区域1%的土地面积上的老年人口的比重（%）来表示，计算公式为（2-1）。JJD表示为老年人口集聚度；Ri表示i区域老年人人口规模；Ai是i区域土地面积；Rn表示全区域总人口规模；An表示全区域土地面积。从国家基础地理信息数据库获北京市行政区划数据计算行政面积大小，根据公式2-1求得老年人口集聚度，用此可以更醒目地表示老年人口空间分布特征。根据老年人集聚度的数值（JJD）大小可以将老年人口分布区域分为人口密集区(JJD2)、人口均值区（0.5JJD2）和人口稀疏区（JJD0.5）10。公园绿地数据本文通过高德地图API数据端口，获取2021年研究范围内公园绿地，包含（城市绿地分类标准（CJJ/T85-2017）中的公园绿地和区域绿地中具有游憩功能的绿地）的兴趣点（POI，Point of interest）数据，该类型数据包括公园名称、位置等等。根据北京市园林绿化局、北京市公园管理中心等官方网站发布信息及作者实地调研，对公园绿地POI数据进行核对和清洗。剔除只有名称没有实际建设的公园绿地和高尔夫球场、汽车公园、庄园等场所，获得441个公园绿地（图2）作为研究的供给点。由于POI数据为点数据，缺少公园绿地面积，本文从高德电子地图获取的面积数据与其进行连接，同时根据公园绿地面积进行服务区等级划分，并进行地理空间的检验和矫正，最后使用公园绿地所有入口点数据作为分析供给点。居住区数据有研究表明，用街道质心即街道区域地理位置中心来代表需求点计算可达性不够准确18。为了获得更精确的研究结果，本文从链家网及高德地图等开源网站采集2021年北京中心城区内居住区数据（图3），包含居住区位置、户数等数据。将网络数据进行清洗转换坐标后，以居住区的质心作为需求点，根据户数进行居住区人口估算。为了避免估算数据出现较大的误差，将估算后的数据运用欧氏距离与北京统计年鉴2021中人口数据进行核对与校对。道路网数据使用软件QGIS 2.12从Open Street Map中采集2021年的北京市道路网信息数据，进行基础的筛选、提取和转化（图4）。公园等级公园绿地规模(公顷)供给范围(米)一级0.2-1.0300二级1.0-5.0500三级5.0-10.0800四级10.0-20.01200五级20.0-50.02000六级50.0-100.03000七级100.05000表1 公园绿地等级及供给范围图1 北京中心城区老年人口规模图图2 北京中心城区公园绿地等级分布图图3 北京中心城区居住区分布图 北京规划建设 99 RESEARCH 研究结果与分析老年人口空间分布特征对北京中心城区各个街道老年人口指标分析表明，北京市老年人口在空间上呈圈层分布。在街道尺度上老年人口规模呈现中心区域高于边缘区域，西部高于东部的趋势，人口规模分布相对不均衡。北京中心区域内老年人口集聚度高，周边区域老年人口集聚度低，呈现由中心区域到边缘区域递减的特征。其中东城区和西城区老年人口集聚度较高，包含德胜街道、月坛街道、广安门内街道、白纸坊街道和崇文门外街道等。研究区域可达性分析根据公园绿地的服务半径，利用ArcGis10.6软件，根据城市路网以每个公园的入口点为供给点生成公园绿地服务缓冲区（图5），将相同公园的缓冲区进行融合，形成以公园绿地为中心的多级缓冲区。从公园绿地的整体缓冲区来看，北京中心城区各街道的公园服务水平相对不均衡，东北部服务水平较高。在海淀区、丰台区和朝阳区等部分街道仍存在公园绿地服务盲区，显示公园绿地存在空间分布不均的问题。利用2SFCA改进模型计算公园绿地可达性（图6）。从区域可达性平均值的角度来看，西城区和石景山区域整体可达性较高，东城区（0.89）和丰台区（0.49）区域可达性较低。公园绿地可达性在街道级空间分布也有显著的差异性。图7所示颜色的深浅代表可达性的高低分布，颜色越深代表可达性水平越高。整体看，高可达性区域在东北部区域、东南部区域和中心区域少量集聚，低可达性区域集中分布于中心，较低可达性区域以圈层式分布于中圈层。深绿色的区域，可达性高的有德胜街道、新街口街道等。浅绿色代表可达性为零值和低可达性区域，集中分布于城市的中心区域及零星散布于其他区域，如东城区的东华门街道、东四街道，西城区的广安门内街道、金融街街道、朝阳区的劲松街道、潘家园街道，以及丰台区、海淀区石景山区的五里坨街道、万寿路街道等。根据自然间断点分级法（以聚类的思想保证组内数值差别最小组外差别最大）11对整个街道可达性值进行分级，将可达性划分为7个级别（表2）。街道级绿地可达性分级统计结果分析可知，北京中心城区的街道级公园绿地可达性较高的街道数量相对较少（9个），可达性极低的街道有68个，占街道总数的50.74%，表明有一半以上街道的公园绿地服务难以满足老年人需求。图4 北京中心城区道路网图5 北京中心城区公园绿地缓冲区分析图图6 北京中心城区区级公园绿地平均可达性分布图图7 北京中心城区街道级公园绿地平均可达性分布图100 北京规划建设研究 RESEARCH 可达性与老年人口匹配性分析根据老年人口集聚度的计算结果看，老年人口均值区的街道数量最多（52个），占街道总数的38.80%，人口均值区多分布于核心区外围，多隶属于海淀区与朝阳区。人口密集区53个街道，占街道总数39.55%，多分布于核心区，多隶属于东城区与西城区。人口稀疏区29个街道，占街道总数21.65%，人口稀疏区多处于北京中心城外围（图8）。为了更好地呈现老年人口需求与公园绿地可达性水平之间的拟合程度，将老年人口规模分布与公园绿地可达性进行叠加分析（图9）。结果表明，北京中心城区老年人口分布和可达性适应性较差。北京中心城区老年人口在空间上状态是由中心向外扩展逐层递减，越靠近中心区域老年人口集聚度相对越高。老年人口规模越大的区域对公园绿地的需求量越大，但是公园绿地可达性评价结果的空间分布结构呈现出核心区低-中圈层高-外圈层低的现象，两者表现出明显的空间不匹配。根据评价结果将可达性和老年人口集聚度分别分成高低两类进行相互组合，以老年人口集聚度分级标准为依据，将老年人口集聚度分为两类即高集聚区（JJD2）与低集聚区（JJD2）；使用自然间断点分级法将街道级公园绿地可达性分为高低两类，即（公园绿地高可达性4.5）及（公园绿地低可达性4.5）。根据分类得到4种北京市老年人公园绿地可达性空间特征模式（图10），分别为“高老年人口集聚度/高可达性”“低老年人口集聚度/低可达性”“高老年人口集聚度/低可达性”和“低老年人口集聚度/高可达性”。“高老年人口集聚度/高可达性”为老年人口集聚度高且公园绿地可达性高的区域，共5个街道，占区域总数的3.73%，处于城区的核心位置，有德胜街道、北太平庄街道、新街口街道、什刹海街道、和平里街道。此类区域的老年人口对公园绿地资源的需求与其服务水平基本相适应。“低老年人口集聚度/低可达性”为老