基于出行距離的即墨城區公園綠地可達性研究

趙林 呂雯雯

摘 要：城市公園對改善城市生態環境、維護居民身心健康具有重要作用。隨著城市快速發展，居民生活水平不斷提高，人們越來越關注公園綠地的可使用性，可達性為衡量城市公園綠地空間合理布局提供了解決方法。以青島市即墨中心城區為例，根據公園的性質與規模設置服務半徑，利用ArcGIS網絡分析工具，構建交通網絡評價城市公園綠地可達性，并與傳統緩沖區分析建立公園服務范圍的方法進行對比分析，研究結果表明本方法更符合實際情況。

關鍵詞：可達性;公園綠地;GIS;服務半徑

中圖分類號：TU986 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）18-0001-03

0 引言

隨著人們生活水平的提高，人們逐漸意識到公園綠地的作用，城市公園綠地使用的便捷性與公平性成為居民關注的焦點。傳統公園綠地主要采用服務半徑法表達服務能力，即以公園為圓心、以服務半徑作圓，圓覆蓋區域即為公園綠地服務區，這種方法忽略了人們通過真實路網的到達能力，將其簡化為兩點之間直線距離，難以體現公園在空間格局上的分布，無法反映城市公園綠地服務覆蓋水平。地理信息系統的發展與成熟解決了傳統服務區忽視路網的問題，更加符合實際情況，本文利用ArcGIS構建交通網絡，使用可達性方法評價城市公園服務能力與空間布局。

1 可達性研究現狀

可達性由地理學從定性分析到定量分析轉化的研究過程中發展而來[1]，最初是反映交通成本的指標，應用于交通系統領域的研究。漢森[2]（Hansen）首次提出了可達性的概念，將其定義為交通網絡中各節點相互作用的機會的大小，隨著可達性的發展，城市規劃、交通網絡、地理空間等領域也逐漸應用起來。在我國俞孔堅[3]首次將景觀可達性引入城市綠地系統功能指標的評價體系中，并將某一景觀的可達性定義為空間中任意一點到該景觀（源）的相對難易程度。這種以景觀環境設計為出發點的可達性指標能夠反映綠地空間分布格局與居民獲取資源的難易程度，我國的城市公園可達性研究即在完善城市綠地系統評價指標體系的基礎上發展而來。俞孔堅[3]、胡志斌[4]、尹海偉[5]等學者在可達性研究過程中為城市綠地指標評價實際應用提供了寶貴的經驗，隨著地理信息系統（Geographic Information System，簡稱GIS）與遙感（Remote Sensing，簡稱RS）技術的發展，數據的獲取更加便捷，大大加快了數據管理與處理能力，提高了可達性評價的精度和尺度。

可達性評價方法有多種，主要劃分為定性和定量兩個方面。定性評價方法一般側重分析可達性與游憩等綠地功能的關系[6]，屬于定性描述;定量評價方法有統計分析法與基于地理信息系統的定量分析方法等，其中基于地理信息系統的方法又劃分為緩沖區分析法（Buffer Zone）、最小距離法（Minimum Distance）、費用加權距離法（Travel Cost）、網絡分析法（Network Analyst）和引力模型法（Gravity Model）。緩沖區分析法即以服務半徑構建公園服務區，而除網絡分析法考慮交通網絡外，其他方法均以歐式直線距離代替真實路網行進情況，相較其他評價方法，網絡分析法評價結果更符合實際情況。網絡分析法阻力因素分為出行時間阻力、費用阻力與距離阻力因素，在本研究中，選擇出行距離作為評價公園綠地可達性的首要因素，這種方法不考慮居民出行方式的選擇與個體差異，與傳統以服務半徑構建公園服務區的方法進行直觀對比分析，是衡量公園綠地服務范圍的有效方法。

2 研究方法

基于出行距離的城市公園綠地可達性評價方法是以ArcGIS為工具建立交通路網，選擇網絡分析法作為評價方法，依據公園綠地的性質與規模設置服務半徑，以公園出入口為源點建立服務區域，通過對研究區域公園服務范圍評價公園綠地可達性。

2.1 服務半徑的確定

公園綠地服務半徑的確定具有主觀性，不同類型不同面積的公園服務半徑存在不同的差異。本文依據《國家園林城市系列標準》、《城市綠地分類標準》、《即墨總規-規劃文本20170216》、等文件，通過公園綠地的規模與類型確定服務半徑。

綜合考慮后，確定即墨中心城區公園綠地服務半徑的參考值如表1所示。

2.2 公園綠地出入口的確定

公園綠地出入口作為網絡分析中的源點即設施點，它的設置遵循以下原則：

（1）公園有封閉圍墻：以實際出入口作為公園出入口;

（2）開放性公園：開放性公園兩側有多處出入口的，選擇毗鄰道路相交點作為出入口。

3 研究區域數據處理

3.1 研究區域概況

即墨區是山東省青島市轄區，位于中國山東半島西南部，東臨黃海，南依嶗山，是國家環保模范城、省級文明城市。本項目研究區域為即墨區中心城區，包括環秀街道、通濟街道、經濟開發區、北安街道、龍山街道及龍泉街道行政管轄范圍，面積221.23平方公里，其中公園綠地面積為16.64平方公里。研究目標公園共計22個。

3.2 數據預處理

建立文件地理數據庫，各要素的建立均位于文件地理數據庫下的要素數據集中。

（1）公園綠地的獲取：遙感資料為即墨中心城區2017年9月worldview-2多光譜遙感影像，利用ENVI5.4面向對象提取方法獲取城區綠地，基于人工目視解讀得到城市公園綠地。

（2）城市交通路網的獲取：基于即墨用地現狀平面圖、城市交通規劃圖等資料，以道路中心線構建路網，以折點連接道路相交部分，地理配準后與遙感影像比對修改，得到最終路網分析數據。

（3）公園出入口的建立：按上述公園綠地出入口確定規則繪制出入口點。將不同服務半徑的公園綠地出入口分別進行構建，得到r2000.shp，r1000.shp，r800.shp三類數據。

數據準備好后，首先進行拓撲驗證，修改錯誤數據，修改好的數據進行在折點處打斷線的操作得到splitroads.shp路網數據。并與公園出入口數據為基礎構建網絡數據集，進行服務區建立工作。

3.3 網絡數據集的構建

用數據預處理結果得到的splitroads.shp數據與公園出入口數據構建名為jimo_ND的網絡數據集，使用通用轉彎，路網邊以端點連通，交匯點以邊線連通，忽略高程因素，將長度設置為網絡數據集的成本因素，單位為米，建立以出行距離為考慮因素的網絡數據集。

4 公園綠地可達性分析

4.1 基于出行距離的可達性分析

基于ArcGIS網絡分析工具，依據各公園不同服務半徑分別建立服務區，生成不同規模的服務范圍，以100米為標準修建面，得到如圖1所示的城區公園綠地服務范圍圖。

4.2 建立基于緩沖區分析的服務范圍

基于ArcGIS的緩沖區分析工具，根據表1要求分別對公園綠地出入口按服務半徑構建緩沖區，生成不同規模的緩沖區范圍，對空間上重疊的區域進行合并，得到如圖2所示的城區公園綠地服務范圍。

4.3 可達性分析評價

將兩種方法獲得的城市公園綠地服務范圍匯總并進行對比分析，得到表2數據。

通過兩種方法對比分析結果可以看出，在考慮交通路網的情形下，公園綠地服務范圍明顯小于忽略路網的情況，可達性范圍更低。從圖1來看，研究區域東北部公園分布密集且可達性高，服務區存在大量疊置部分從而造成資源浪費，城市公園綠地負載過重不利于可持續性發展[7];西北西南地區可達性比較低，因為一方面公園綠地數量少，另一方面農田居多人口較少;南部可達性低，而從遙感圖上可獲知此部分居住區密集，公園綠地數量難以滿足居民需求;中心區域公園服務范圍碎片化分布不均勻，人口密集，未能達到居民享用綠地資源公平性要求。從圖2來看，緩沖區方法產生的服務面積比網絡分析產生的服務區面積要大，服務的范圍更廣，服務范圍不均的情況并不明顯，這是在不考慮任何阻力的情況下公園綠地可達性，也就是傳統公園綠地服務半徑概念的表達，基于出行距離的網絡分析法比緩沖區分析方法更真實反映城區公園綠地可達性情況。

對于中心區域公園服務范圍出現缺失的情況，建議增加小型綠地休閑娛樂場所，即能滿足居民使用需求又不容易造成資源浪費;北部南部應增加公園綠地場所，西北部應結合人口分布情況進一步對公園綠地的規劃設計做出判斷。

5 結語

本文以即墨區中心城區為例，采用基于出行距離的可達性網絡分析法更加符合公園綠地服務范圍的確定，同時對即墨中心城區公園綠地可達性分析得到以下結論：公園綠地可達性較差，公園綠地服務比率低，公園綠地數量不足;公園綠地空間分布不均勻，東南部資源過多造成資源浪費情況，而南部與北部則缺乏公園綠地分布;中心部位沒有形成城市綠廊，出現服務缺失范圍;整體來看，即墨中心城區公園綠地可達性還需進一步提高，如何改善城區公園綠地格局提高公園綠地可達性是下一步工作的重點。

參考文獻

[1] 陳潔，陸鋒，程昌秀.可達性度量方法及應用研究進展評述[J].地理科學進展，2007（05）：100-110.

[2] Hansen W G.How accessibility shapes land-use[J].Journal of the American Institute of Planners，1959，25：73-76.

[3] 俞孔堅，段鐵武，李迪華，彭晉福.景觀可達性作為衡量城市綠地系統功能指標的評價方法與案例[J].城市規劃，1999（08）：7-10+42+63.

[4] 胡志斌，何興元，陸慶軒，陳瑋，李月輝，劉常富.基于GIS的綠地景觀可達性研究——以沈陽市為例[J].沈陽建筑大學學報（自然科學版），2005（06）：671-675.

[5] 尹海偉，孔繁花.濟南市城市綠地可達性分析[J].植物生態學報，2006（01）：17-24.

[6] 劉云國，劉加利，張慧智，程政紅，吳際友.城市綠地規劃指標體系研究——以岳陽市為例[J].湖南大學學報（自然科學版），2004（01）：71-74.

[7] 黃曦濤，李懷恩，張瑜，等.基于人口離散化和交通網絡分析的西安市城市公園綠地可達性研究與評價[J].遙感信息，2014（4）：98-102.