城市老年人戶外體力活動、久坐時間與客觀建成環境因素關系研究

宋彥李青，王竹影

面對我國業已出現、正日趨加劇并將持久存在的老齡化社會，國內對于老年人體力活動建成環境的研究尚處于起步階段，許多方面尚屬空白[1]。特別是我國特色社會主義進入新時代，社會矛盾已經轉化為人民日益增長的美好生活需要和不平衡不充分發展之間的矛盾[2]。不平衡不充分發展其中一方面就是特指人與環境發展的不平衡，老年人日益增長的體力活動需求與城市建成環境不平衡不充分發展之間的產生矛盾日趨突出。

國外發達國家的醫療模式已從“有病治病”的生物醫學模式轉變為以“干預為主”的預防醫學模式。預防醫學以“環境-人群-健康”為基本模式，以預防為指導思想，其目的就是疾病預防和健康促進[3]。將體力活動作為預防醫學的重要手段。歐美等發達國家均高度重視全民健身工作，近期相繼頒布了《健康公民2020》《歐洲2016-2025身體活動戰略》《健康歐洲人2020》等，其中均明確指出體育鍛煉能有效增強體質，改善國民健康。各國政府均采取積極措施改善社會環境和物質環境，其中物質環境既包括自然環境又包括人造環境。

我國政府歷來十分重視全民健身工作，早在1995年就頒布了《全民健身計劃綱要》，近年來又相繼出臺了《全民健身計劃(2016-2020年)》《健康中國建設規劃(2016-2020年)》《“健康中國2030年”規劃綱要》《全民健身指南》，首次將“全民健身”和“健康中國”提升為國家戰略，引起了全社會的持續關注[4]。因此，從建成環境角度研究促進老年人體力活動的途徑已成為當務之急。

因此，本研究擬基于GIS和三維加速度計(Actigraph GT3)客觀測量技術，采用logistic模型研究城市老年人戶外體力活動、久坐時間與客觀建成環境因素的關系，為滿足城市老年人體力活動需求以及老齡化新城市建設提供決策依據和直接指導。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

本研究選取的對象為南京市秦淮區、玄武區、鼓樓區、白下區、棲霞區共計5個行政區的老年人。在2017年8月-2018年3月，采用多段分級抽樣方法，在每個城區選取6個社區，共計30個社區，每個社區招募24名老年人為受試對象，男女各半，需滿足以下標準：(1)年齡≥60歲；(2)在該地區居住時間≥1年的常住居民。在南京市體育局、社區居家養老服務站，老年人體協等部門的有效協助下，通過專門培訓的調研小組深入居家養老服務站，以“專題會談”形式進行集中宣講和調查測試，測試內容包括人口基本信息、戶外體力活動量，久坐時間。最終課題組獲得有效樣本586個，有效率81.3%。

1.2 研究方法

1.2.1 問卷調查法

為了更好地控制學歷、收入、職業和性別等人口社會學變量對客觀建成環境與老年人體力活動間關系的影響，通過問卷調查受試樣本的學歷(1=小學及以下；2=初中；3=高中含中專；4=大學及以上)、收入(1=500元以下；2=500～1 000元；3=1 001～2 000元；4=2 001～4 000元；5=4 000元以上)、職業(1=干部、管理人員；2=企事業、廠居職工；3=農、林、牧、魚、水利業生產人員；4= 軍人；5=商業、服務人員；6=自由職業者、個體戶；7=無業、失業、半失業、8=其他)和性別(1=男；2=女)，進而作為控制變量進入分析模型。其中，職業的劃分參考了《中華人民共和國職業分類大典》的劃分方法，是我國第一部對職業進行科學分類的權威性文獻。把我國職業劃分為由大到小、由粗到細的四個層次：大類(8個)、中類(66個)、小類(413個)、細類(1 838個)，本研究是按8個大類進行劃分。收入的劃分，一方面，參考中國健康與養老追蹤調查(CHARLS)對于收入的劃分，該調查每兩年收集了代表中國45歲及以上的中老年人家庭和個人的高質量微觀數據，比較權威，同時，依據調研樣本特征，即老年人的收入水平不同，存在特困老人(城市“三無老人”收入僅500元以下)、失獨老人、低保及低保邊緣老人等情況，將其劃分為如上類型，有效的區分出不同的社會階層。

1.2.2 建成環境指標測量

(1)緩沖區距離的確定。

本研究將加速度計數據與GPS數據進行匹配，所得匹配后的有效數據通過計算經度、維度之間的直線距離作為家庭住所經緯度和體力活動場所經緯度的距離，家庭住址的經緯度為(A1，B1)，有活動記錄的經緯度為(A2，B2)，那么D=研究所調研的有效人數為586，采集家庭住所至戶外體力活動場所的有效數據2 483。其中，總樣本平均數為1 018 m，中位數為367 m；男性平均數為985 m，中位數為369 m；女性平均數為1 032 m，中位數為364 m。家庭住所至戶外體力活動場所距離的平均數遠高于中位數，說明城市老年人大部分戶外體力活動都在平均數1 018 m范圍之內。為了探究城市老年人戶外體力活動場所離家距離的基本規律，研究將2 483個數據按100米的組間距進行頻數統計，分組數定為20，從圖1可知，當離家距離在(0～1 000)區間時，頻數百分比已經到達76.12%，說明城市老年人大部分體力活動是在離家距離1 000 m的范圍內，因而將研究建成環境的適宜緩沖區距離定為1 000 m。

圖1 不同區間包含的離家距離頻數直方圖和折線圖Figure.1 The frequency histogram and line chart of distance from home in different interval

(2)客觀建成環境指標說明。

客觀建成環境數據的處理及分析均采用Arc-GIS 10.2軟件完成。體力活動研究領域，基于地理信息系統的建成環境測量主要是指從地理信息系統數據庫中提取與體力活動水平密切相關的空間數據并進行空間分析的過程?？臻g數據主要涉及地理信息系統基本要素之點、線、面三類矢量數據。其中，點要素包括本研究需要的各類健身場所、商業場所和休閑場所等；線要素包括南京市域的路網、軌道交通網以及河流的矢量數據；面要素包括南京市域矢量地圖、南京市各區、街道矢量地圖。

本研究將包含有南京市公交站點、銀行、商業大廈、零售行業、賓館酒店、餐飲娛樂、政府機構、醫院、學校科研、公司企業、公園廣場、公園綠地、山、河流湖泊、住宅小區、街道網絡等空間信息的南京市全要素數字地圖(獲取于南京市測繪勘察研究院)導入ArcGIS 10.2，作為抽取客觀建成環境數據的基礎。將家庭住所至戶外體力活動場所距離數據按100米的組間距進行頻數統計，頻數百分比達到了76.12%，說明離家距離1 000 m范圍內包含了城市社區老年人的大部分戶外體力活動。同時，參考國內外相關文獻，結合南京市公共設施的服務半徑(如公交站點、健身路徑、菜市場等)，將本研究的緩沖區半徑定為1 000 m。

利用ArcGIS 10.2從中抽取街道連通性、人均道路總長度、土地利用混合度、人口密度、建筑密度、至交通站點距離、交通站點數、至健身休閑場所距離、至商業場所距離等指標數據。具體技術方案為：以樣本點為中心生成1 000 m范圍的緩沖區，然后對緩沖區做Clip處理，從中抽取本研究所需要的客觀建成環境變量數據。共計9個指標。

(1)人口密度。主要是指單位面積土地上居住的人口數量。部分文獻將單位面積上的居住單位數量、單位面積上的居民和就業崗位數量也定義為人口密度。本研究中的人口密度是指小區內持有正式戶口的居住人口數與小區單位面積的比值(人/km2)。

(2)建筑密度。是指在一定范圍內建筑物的基底總面積與用地面積的比例，主要反映一定范圍內的建筑密集程度。本研究中的建筑密度是指小區范圍內的建筑占地面積與小區總占地面積的比值(取值在0～1)。

(3)至健身休閑場所距離。是指家庭住所至健身休閑場所的距離(m)。健身休閑場所主要包括健身場所(指羽毛球場、排球場、游泳池等)、開敞空間(可供跳舞、打太極等活動的空地)、公園綠地、健身路徑、老年人活動中心、人行道(包括湖邊、河邊、山路等)、人行道(包括湖邊、河邊、山路)等。

(4)至商業場所距離。是指家庭住所至商業場所的距離(m)。商業場所主要包括菜市場、超市、商店、餐館(小吃店)等。

(5)街道連通性。是指緩沖區內單位面積超過3個節點交叉路口的數量(個/km2)。

(6)人均道路總長度。是指緩沖區內道路總長度與人口的比值(m)。

(7)至交通站點距離。家庭住所至地鐵站、公交車站、火車站的距離(m)。

(8)交通站點數。緩沖區范圍內地鐵站、公交車站、火車站的站點數量(個)。

(9)土地混合利用。將目的地的數量用作土地混合利用的度量，目的地主要分為銀行、書店、咖啡廳/茶館、服裝店、社區中心、便利店、牙科診所、電器店、快餐店、美容院、醫院、洗衣店、圖書館、政府機構、藥房、郵局、超市17種類型。

以棲霞區八卦花園社區為例(圖2)，其人口密度為2 726人/km2；建筑密度為0.201；街道連通性16個/km2；人均道路總長度0.244m；土地利用混合度12個；至交通站點距離235.4 m；交通站點數5個；至健身休閑場所距離337.6 m；至商業場所距離227.1 m；然后將其得到的9個建成環境指標結果依據33和66兩個百分位點劃出3個等級，分別賦值1、2 和3。

圖2 八卦花園1 000米緩沖區示意圖Figure.2 Gossip garden 1 000 m buffer diagram

1.2.3 體力活動、久坐時間測量

ActiGraph GT3X+是ActiGraph公司生產的第三代加速度傳感器，能夠有效捕捉到人體運動三個軸向上產生的加速度，并能夠記錄counts值數據，通過相關分析軟件，選擇不同的能量推算模型，得到一定時間內的能量消耗數據。利用加速度計Acti-Graph GT3X+連續佩戴4天進行測量[5]，有效統計分析天數至少3天(2個平常日+1個周末日)，測試時儀器置于右側髂脊上部。由于受試者年齡偏大，部分受試者認知水平較低，測試前由工作人員面對面向受試者對測試要求、測試內容進行詳細講解，要求受試者除睡覺、洗澡、游泳外其它時間嚴格佩戴。工作人員在4天之后的第5天回收加速度計，儀器回收后利用Actilife(Version 6.13.3)對數據進行下載、分析，對于測量數據缺失的受試者，在征得本人同意后進行相應補測。加速度計的參數內容包括：測試儀器，采樣間隔，未佩戴時間定義，每天佩戴有效時間，納入有效統計分析天數，體力活動強度界值等。本研究選擇現有老年人體力活動研究中使用較多、較為合理的數值對參數賦值，以保證研究結果與同類研究具有一定的可比性，具體設置見表1。

表1 ActiGraph GT3X+體力活動測量參數設置Table 1 ActiGraph GT3X+Physical Activity Measurement parameter setting

2 結果

2.1 樣本人群基本信息

表2 受試者基本情況統計表Table 2 Descriptive participant characteristics(mean ±SD).

通過調查問卷采集到樣本人群的基本信息，結果見下表，本研究中的受試者學歷、收入、職業分布都較均勻。

2.2 老年人每日體力活動量

佩戴加速度計測量的老年人有效樣本共計586人，男性有效樣本為258人，女性有效樣本為328人。通過表2可知，老年受試者男性每日戶外低強度體力活動(LPA)的時間在157 min左右，女性每日戶外低強度體力活動(LPA)的時間在182 min左右，男性每日戶外中大強度體力活動(MVPA)的時間在47 min左右，女性每日戶外中大強度體力活動(MVPA)的時間在40 min左右，男性每日久坐時間在584 min左右，女性每日久坐時間在569 min左右。

表3 老年受試者每日戶外LPA、MVPA和久坐時間Table 3 Daily LPA，MVPA and sedentary time(mean ±SD).

2.3 老年人每日戶外中高強度體力活動與客觀建成環境指標間的關系

對老年人每日戶外中高強度體力活動與客觀建成環境指標通過定序logistic分析，可知(表4)，隨著土地混合利用等級的升高，老年人戶外MVPA等級區間降低的偏回歸系數將會減少，即概率減少，且無論在高低兩個區間均存在顯著性。這表明土地混合利用的增大與老年人戶外MVPA的改善存在連續數量關系。隨著交通站點數目等級的升高，老年人戶外MVPA等級區間降低的偏回歸系數將會減少，即概率減少，且只在交通站點數目等級較低的區間存在顯著性。隨著到達交通站點距離等級的升高，老年人戶外MVPA等級區間降低的偏回歸系數將會增大，即概率增大，且只在到達交通站點距離較高的兩個區間存在顯著性。這表明交通站點數目減少、達到交通站點距離的增加對老年人戶外MVPA的改善可能存在一定閾值。隨著到達休閑娛樂場所距離等級升高，老年人戶外MVPA等級區間升高的偏回歸系數將會減少，即概率減少，且無論在高低兩個區間均存在顯著性。這同樣表明到達休閑娛樂場所距離的增加與老年人戶外MVPA的改善存在連續數量關系。

表4 客觀建成環境對老年人戶外中高強度體力活動影響的定序logistic分析Table 4 Associations between MVPA and objective BEs by ordinal logistic regression analysis

2.4 老年人每日久坐時間與客觀建成環境指標間的關系

對老年人每日久坐時間與客觀建成環境指標通過定序logistic分析，可知(表5)，隨著人口密度等級的升高，老年人久坐等級區間降低的偏回歸系數將會增大，即概率增大，且無論在高低兩個區間均存在顯著性。這表明人口密度的增大與老年人久坐生活方式改善存在連續數量關系。隨著人均道路總長度等級的升高，老年人久坐等級區間降低的偏回歸系數將會增大，即概率增大，且只在人均道路總長度等級較高的兩個區間存在顯著性。這表明人均道路總長度的增加對老年人MVPA的改善可能存在一定閾值。

表5 客觀建成環境對老年人久坐時間影響的定序logistic分析Table 5 Associations between ST and objective BEs by ordinal logistic regression analysis.

3 討論

本研究立足于中國城市環境特征，采用多元統計分析結合GIS、加速度計等先進技術對老年人戶外體力活動與城市建成環境展開研究。老年男性每日戶外中大強度體力活動(MVPA)的時間在47 min左右，女性每日戶外中大強度體力活動(MVPA)的時間在40 min左右，對于世界衛生組織(WHO)提出的推薦量(中等強度體力活動不少于150分鐘/周，或高強度體力活動不少于75分鐘/周，或中等和高強度體力活動相當量的組合)[7]。本研究74.7%的老年人能夠滿足，其中男性達到76.2%，女性達到73.5%。與他國同類研究報導數據相比，處于中等偏上水平。

目前國內對老年人戶外體力活動緩沖區半徑的設定至今沒有統一的結論，本研究將加速度計數據與GPS數據進行匹配，所得匹配后的有效數據通過計算經度、維度之間的直線距離作為家庭住所經緯度和體力活動場所經緯度的距離，以此確定老年人戶外體力活動緩沖區范圍，研究發現當離家距離在(0～1 000)區間時，頻數百分比已經到達76.12%，說明城市老年人大部分戶外體力活動是在離家距離1 000 m的范圍內，這與國外諸多研究人員將研究建成環境的適宜緩沖區距離定為1 000 m的結論相一致[8-9]。同時，本研究的所采取的離家距離，是以家庭住址為中心，并非是以小區的質心為中心，這有效的避免了因小區面積不同，其小區質心不一致，進而影響數據的有效性問題。

老年人戶外體力活動與城市建成環境關系研究中，發現土地混合利用、到達健身休閑場所距離與老年人戶外MVPA的改善存在連續數量關系。隨著1998年國家全面取消福利分房制度，包括南京在內的多數城市都經歷了大規模的更新、改造、擴張和升級，南京每年的土地混合利用情況會發生較大變化。土地利用混合度越大，越有可能促進老年人戶外體力活動。國外的研究也表明老年人居住在土地混合利用地區比居住在單一地區更有可能增加體力活動時間和次數[10]。面對城市化快速發展，土地資源負擔愈發加重，通過土地混合利用達到提高土地利用效率，使城市發展從粗放型社會向節約型社會過渡，符合可持續發展的要求。土地混合利用促進城市用地功能的多樣化，不同功能土地的混合利用可促使城市老年人各種活動在地域和空間上的聚集，從而對城市老年人體力活動產生顯著性影響。

老年人由于生理機能衰退，行動能力降低，生活圈縮窄，對活動空間的粘性大，對健身休閑場所可達性、舒適性要求高，因為被調查住戶的地理位置不同，到達健身休閑場所的情況差距較大，至健身休閑場所的平均值為279.71 m，總體說明南京市的健身休閑場所建設成績斐然。有利于城市老年人進行戶外體力活動。這與Diana研究結果相一致，認為增加公園的可用性和可及性能潛在地使老年人外出進行身體活動[11]。

研究還表明，交通站點數目、達到交通站點距離對老年人MVPA存在顯著性影響，但對老年人MVPA的改善可能存在一定閾值。中國道路典型形態是大街廊，路網密度稀疏，交通量較大，路徑選擇不多，并主要受街道路面質量的影響，老年人更愿意選擇依靠設施環境較好的交通干道出行，交通環境是連接老年人家-活動場所的重要媒介，流暢的交通系統使得交通環境能夠活力運行，本研究小區周邊交通站點數目平均值為5.12個，達到交通站點平均距離為264.11 m，比至健身休閑場所的平均值還要短，說明南京市的交通環境良好，也有利于城市老年人進行戶外體力活動。在調研中，大部分居民選擇步行的交通方式，當步行環境感知為舒適時，能夠吸引更多的老年人外出步行活動，這意味著機動化生活的減少，可以有效控制交通流量，提高交通安全，保障老年人活動。老年人日常交通情況對體力活動強度具有重要影響。

老年人久坐時間與城市建成環境關系研究中，休閑久坐是老年人目前較為穩定的生活方式，無論是男性老人還是女性老人，他們的每日久坐時間都達到500 min以上，久坐生活使其健康風險增大，必須引起老年群體的重視。在Owen的社會生態學模型中，久坐行為主要受四個方面的影響，職業、家庭、交通、休閑久坐時間，鄰里建成環境被列為影響這四個方面的主要因素[12]。本研究表明，人口密度、人均道路總長度與老年人久坐時間存在顯著相關。人口密度的增大以及人均道路總長度增長有助于改善老年人久坐時間。人均道路總長度是指緩沖區內道路總長度與人口的比值，其指標必然受到了人口密度指標的影響。在國外研究中，對于客觀建成環境指標與久坐時間的關系研究存在不同的結果，Sofie[13]研究比利時和荷蘭成年人時，發現客觀建成環境指標并不存在與久坐時間相關關系，研究中客觀建成環境指標包含了公共交通、休閑設施、土地混合利用等客觀指標，學界的研究結果目前尚不一致，其原因可能是由于不同研究者所選取的研究地區之間的差異性以及環境測量方法的不同造成的，這方面研究有待深入。

4 結論

城市老年人戶外體力活動在離家距離1 000 m的范圍內的頻數百分比已經到達76.12%，將研究城市老年人戶外體力活動建成環境適宜緩沖區距離定為1 000 m比較合適。影響老年人每日戶外體力活動客觀建成環境因素有：土地混合利用、到達健身場所距離、交通站點數目以及到達交通站點距離。影響老年人每日久坐時間的客觀建成環境因素有：人口密度、人均道路總長度。因此，規劃部門再制定規劃政策時，可通過改善上述建成環境因素，促進老年人每日戶外體力活動，改變久坐生活方式，提高其健康水平，以應對我國人口老齡化所帶來的健康危機和隱患。