高密度城市中心区生态绿地空...性研究——以上海和伦敦为例_周玲娟.pdf

175 2023.02/Landscape Architecture and Landscape Design 园林与景观规划1 研究介绍在城市的高密度中心区，生态绿地提供的服务度被视为城市宜居品质的重要衡量因素，是可持续城市设计和规划的关键组成部分，是实现城市可持续发展的重要空间保障，具有保护公共健康、维护生态平衡、增强人民幸福感等作用。在中国快速城镇化的发展时期，尤其是在高密度城市中心区，有限的土地资源难以平衡城市建设和绿地生态资源的供给，其绿地生态空间的需求与供给矛盾日益突出。十八大以来，生态文明建设被纳入“五位一体”总体布局，生态文明建设成为国家战略。上海市城市总体规划（20172035 年）明确提出“建成令人向往的创新之城、人文之城、生态之城”的发展目标。近年来，上海市结合重点工程建设、重大活动保障和常态化工作，在公园绿地提升方面做了大量基础工作。经过几年的发展，上海市绿地发展建设成果已大幅度提升，但与国际一线城市相比仍有差距，主要表现在绿地空间可达性差和人均绿地不足。本文旨在利用基于 ArcGIS 平台的两步移动法，定量评估上海市中心区域（黄浦区）和伦敦中心区域（伦敦一区）在 500 m 步行范围内绿地生态资源分布、人均生态绿地分布指标和总体绿地资源的空间可达性，以期为上海中心城区绿地系统优化提供科学依据。1.1 核心研究概念城市高密度建成区中，绿地是市民与自然接触的主要生态资源，获得城市绿地提供的生态系统服务日益被视为摘要城市公共绿地的分布及可达性与宜居品质紧密相关，研究选取上海市黄浦区和伦敦一区为研究对象，基于互联网开源大数据和 ArcGIS 平台，选取绿地、面积、人口等基础要素，利用引力模型下的两步移动法，建构上海黄浦区和伦敦一区绿地资源分布的定量研究与对比，分析得出上海黄浦区的绿地空间的供给总量、分布平衡度和可达性均远低于伦敦一区，其中绿地资源总量和人口密度空间分布不匹配是核心问题。关键词高密度城市中心区；高密度城市空间宜居性；绿地空间资源分布；绿地空间可达性；ArcGIS 空间分析；两步移动法中图分类号TU985.12文献标识码ADOI10.19892/ki.csjz.2023.02.49Abstract The distribution and accessibility of urban public green space are closely related to the quality of livability.The paper selected Shanghai Huangpu District and London District 1 as the research objects.Based on Internet open source big data and ArcGIS platform,the paper selected basic elements,such as green space,area,and population,and then conducted quantitative study and comparison on the distribution of green space resources in Huangpu District in Shanghai and in District 1 in London through the two-step movement method under the gravity model.The analysis showed that the total supply,distribution balance and accessibility of green space in Shanghai Huangpu District were far lower than that in District 1 of London,and the mismatch between the total amount of green space resources and the spatial distribution of population density was the core problem.Key words high density urban central area;high density urban space livability;the distribution of green space resources;green space accessibility;ArcGIS analysis;two step moving method作者简介：周玲娟（1983-），女，高级工程师。研究方向：高密度城市空间。作者单位：1.同济大学建筑与城市规划学院；2.华东建筑设计研究院有限公司高密度城市中心区生态绿地空间分布与可达性研究以上海和伦敦为例Study on Spatial Distribution and Accessibility of Ecological Green Space in High Density Urban Central Area:A Case of Shanghai and London周玲娟1，2 张宥宥2Zhou Lingjuan1,2,Zhang Youyou2176城市建筑 Urbanism and Architecture/2023.02提高生活质量的一个重要因素，也是可持续城市设计和规划的关键组成部分，绿地空间可达性已经成为评估城市绿地的重要指标。1.1.1 可达性与空间可达性可达性，作为规划中的一个关键概念，总体可以被解释为某具体基础设施服务可以“满足”其使用者需求的程度。与可达性不同，空间可达性更多体现的是对于具体地理位置的考虑和克服空间阻隔的难易程度，以道路交通作为首要因素。1959 年，Hansen 首先提出了“空间可达性”的概念，并将其定义为潜在的交互机会，提出空间可达性可以用来评估人与设施交互的强度。2004 年，Guagliardo认为空间可达性是可达性和可用性结合的产物，并且空间可达性的重点是距离和可用性。2014 年，Salonen 认为出行距离可以被认为是空间可达性的重要空间因素之一，在研究空间可达性时，需要着重考虑的是交通出行的成本（包含时间、距离、费用等）和人们对其设施的满意度。1.1.2 绿地空间可达性绿地空间可达性可以被定义为使用者在任意一个地点，克服空间阻力并获得绿地服务的相对难易程度。绿地空间可达性可以用来作为考核绿地空间布局的合理性及服务方面的效率指标。Penchansky 和 Thomas 定义了用来测量绿地空间可达性的五大维度：（1）可达性：重点关注绿地和使用者的区域位置。（2）可用性：绿地提供适当的服务来满足使用者的需求。（3）人均绿地率：使用者获得绿地的资源。（4）负担能力：使用者到达绿地的出行方式的成本。（5）可接受程度：使用者对于绿地资源的满意程度。本文着重研究的是 500 m 步行范围内的绿地空间可达性，其关键特征可以归纳为以下三个方面：绿地空间可达性作为一种分析指标用于评估使用者对于 500 m步行范围内绿地的满意度，可达性指数越高，使用者对于绿地越满意；绿地空间可达性具有地理属性，可以用来直观地表示使用者步行到达周围 500 m 绿地的难易程度，可达性越高，其反映的是使用者到达绿地越简单；绿地空间可达性可以衡量绿地给使用者提供服务的能力和潜力，其可达性越高，能力和潜力的价值越大。1.1.3 影响绿地空间可达性的因素希格斯指出，影响绿地空间可达性的因素众多，可以将其分为三组广泛的空间因素。（1）绿地的区域位置和自身属性绿地的区域位置和自身属性对于绿地的可达性有着明显的影响。其区域位置决定了使用者到达此处的直线距离，一定程度上可以反映出其到达的便利程度。绿地的自身属性则指的是公园的等级、占地面积、配套设施等，自身属性在一定程度上决定了此绿地对于人群的吸引力。（2）道路条件道路条件对可达性的影响最为直观，道路条件越优良，交通系统越好，使用者出行越便利，则可达性越高。（3）使用绿地的人口数量和分布使用绿地的人口数量可以用来测量其绿地的承载能力，承载力越差，给使用者的体验感越低，其绿地自身吸引力便会下降。而人口的分布直接决定了人们使用绿地的频率，离绿地越近，使用者使用绿地的频率越高。1.2 基于 ArcGIS 的空间可达性测量方法1999 年以来，有很多学者用了不同的方法来测量绿地空间可达性。空间可达性分析的定量测度方法可总体分为五类：“容器”法、覆盖范围法、最小距离法、旅行成本法和引力模型法（见表 1）。其中，两步移动法（2SFCA）基于引力模型，结合欧几里得距离法和路网分析进行提升，并且可以用来解释行表 1 空间可达性测量方法方法定义优缺点“容器”法衡量给定范围内具有潜在需求的供应设施数量，被称为“容器”，比如人口普查区或城市边界1.这种方法假设每个人都有平等的机会。也就是说，这种方法忽略了内部空间的变化2.忽略了跨界影响，并假设存在人群没有跨区流动覆盖范围法计算使用者点在给定距离内的设施数量（其中使用者点指人口普查区域的人口重心点）1.这种方法忽略了内部空间的变化2.忽略了该方法对不同服务设施边界的影响的敏感性最小距离法测量获得服务所需的最短旅行距离忽略了由于设施的质量和能力的差异，人们可能不会选择最接近的设施，而且人们有时会选择多个设施旅行成本法计算从一个需求点（人口普查区）到所有供应点（如城市绿化点）的总距离或平均距离这个方法片面假设使用者总是选择最近的公共设施。设施距离越近，可达性越好引力模型法引力模型结合了区域可用性（需求供给比率）和地理可达性（供需交互作用）对于每个位置，该方法可以计算出一个可达性值，以表示一个区域的空间可达性水平和设施的潜在供应水平1.考虑了内部空间变化和来自邻近领域的人员跨界流动2.考虑了距离衰减的影响3.考虑了附加因素，如设施的大小和设施的容量177 2023.02/Landscape Architecture and Landscape Design 园林与景观规划政区域内人口与绿地的相互作用关系。Luo 和 Wang 指出2SFCA 法本质上是一种基于引力模型的可达性方法，并将可用性（供需比率）与机会累计（需求范围内所有供给点的总和）结合起来，创建了一个随着可达性增加而返回更高值的空间可达性指数。McGrail 等将 2SFCA 评价为绿地空间可达性评价中最常用的方法，与传统方法相比，两步移动法将区域可用性和区域可达性结合起来评估绿地的空间可达性。2010 年过后，两步移动法已经逐渐成为分析绿地空间可达性的重要方法之一。从 20 世纪 90 年代开始，GIS 和空间分析就建立了富有成效的联系。GIS 已被公认为空间分析的关键实现方法，主要原因是 GIS 可以通过呈现各种与空间相关的数据条件，为空间分析提供一个更广阔的平台。Barnett 等人指出，GIS 是衡量绿地空间可达性的合适工具，因为它允许用户输入、存储、管理、操作绿地的空间属性数据，并将空间信息可视化，越来越多的学者利用 GIS 方法对绿地空间可达性进行了不同的分析与研究（见表 2）。1.3 研究简介本 研 究 选 取 上 海 市 中 心 区 域 黄 浦 区（面 积：20.5 km2）和伦敦中心区域伦敦一区（面积：31.6 km2）作为研究对象，所采集的数据主要包括人口普查数据、居民人口重心点、绿地面积数据和步行路网数据（见图 1）。具体研究步骤为：第一步，在对应每个绿地点 J，寻找所有在临界距离内 J（本研究采用 500 m 步行距离半径作为临界距离）所有人口重心点 K，计算供需比；第二步，基于两步移动法对应的每个人口重心点 i，寻找在临界值范围内所有绿地点J，将供需比累加，得到最后绿地可达性：Rj=Sjkdkj d0Pk式中，Pk=在 J 地点区域内，所有在绿地点 k 影响范