基于空間分析法的喀斯特山體公園空間承載力及提升策略
——以黔靈山公園為例

張瑾琿

王志泰*

邢 龍

國內外關于游人容量的研究主要集中在風景名勝區、森林公園等規模較大的旅游區，其研究結果對于合理確定風景名勝區和森林公園的開發強度、組織游憩方式等方面發揮著重要的作用，對于常規地貌公園的規劃設計也具有一定的借鑒和指導意義。中國2/3的國土面積為山地，城市建設用地緊張，城市居民對公園綠地的需求與日俱增，對鑲嵌于城市內部及建設用地周邊的自然山體進行公園化利用，是當下大多數山地城市解決這一矛盾的主要途徑。游人容量既是決定山體是否適宜公園化利用的關鍵因素，也是山體公園規劃設計的主要依據。黔中喀斯特地區對山地城市內自然山體公園化利用的游人容量有更多限制因素，現有的相關研究成果無法具體指導山體公園的規劃設計，導致山體綠地公園化利用中出現資源浪費和破壞且公園游憩功能不足的現象。因此，依托已建成的黔靈山公園，分析山體公園空間和游憩行為特征，研究喀斯特山體公園空間承載力，對保護和公園化利用喀斯特山地城市內的山體綠地資源具有重要意義。

游人容量研究早先從環境承載力和生態承載力著手[1-3]，逐漸向社會、經濟、空間和設施等分容量發展，再從靜態數字容量研究向可承受閾值范圍的動態研究轉變[4-5]。學者基于容量測算對不同類型研究對象的空間承載力進行評價[6-12]，構建環境承載力預警系統[13]。當前，利用大數據從多個角度精準分析游人容量成為新的研究趨勢[14-17]，雖然大數據在后期數據提取、整理及分析方面存在資源負擔，人力觀察視頻處理方法的時效性、預警性和可靠性仍需優化，但利用大數據資源是今后測算各類公園游人容量的有效手段[18-19]，也是新時代建設高品質、多功能城市游憩空間的現實需求。本文以喀斯特山體公園——黔靈山公園為例，基于公園監控系統和入園計數系統提供的大數據，通過對山體空間類型、特征、不同類群游人的游憩行為及時空差異進行分析，探析喀斯特山體公園游人容量的影響因素，以期為本地山體綠地公園化利用提供參考。

1 研究對象與研究方法

1.1 研究對象

黔靈山公園位于貴陽市中心城區，始建于1957年，總面積為337.03hm2，其中山體面積達284.37hm2，占總面積的84%；水體面積27hm2，占8%。園內山體基巖為石灰石巖，是典型的喀斯特山體公園，由白象嶺、八角巖、大羅嶺、象王山、獅子巖、檀山和杖缽山7個山體組成，海拔在1 100～1 396m之間。公園北部、西南、東北山體綠地為不可進入的消極空間，游憩路線及觀賞景點集中在中部、南部及東部部分地區，由山嶺灣、獼猴觀賞園、弘福寺、麒麟洞、動物園、黔靈湖和風雨橋等景區及盤山步道組成(圖1)。主要游覽路線集中于南門到中部區域，園路呈樹狀布局(圖2)，公園游憩空間類型多樣，涵蓋山地景觀、水文景觀、文化景觀、歷史景觀和生物景觀等多種類型，服務設施、公園管理系統完善。

1.2 數據來源

以2018年2月的法國Pleiades衛星影像(0.5m空間分辨率)，結合黔靈公園設計圖，運用ArcGIS10.0軟件進行公園場地與空間分析，采用園內27個高清攝像頭數據(圖3)，其中30m攝像視距覆蓋全園面積的8.46%，可清楚觀察游人的游憩方式；50m攝像視距覆蓋全園面積的23.52%，能觀察較大的面狀活動空間；80m攝像視距覆蓋全園面積的60.18%。監控覆蓋公園所有景點及游人主要游覽路線，其余地區為不可進入或難進入的消極空間，故只選擇中部、南部27個集中反映園內游人活動的云臺攝像數據。采用2016、2017年的全年入園數據，每天從7：00—17：00共計10h，每小時為一個節點，分別統計進、出園人數，分析節假日、周末、平常日入園人數的差異。

圖1 黔靈山公園用地類型分布

圖2 黔靈山公園游覽路線

圖3 攝像頭覆蓋面

1.3 研究方法

1)跟蹤及訪談法：在南門入園處每個小時段隨機選取1～2組游人，跟蹤觀察并記錄游人入園后的游覽路線、游憩方式、休息次數、相關游覽和停留時間，結合深度訪談了解游人對園內游憩空間的需求及游憩特征。

2)人機交互大數據觀察分析法：慢速播放、反復觀察記錄數據視頻中不同時段各個攝像頭覆蓋范圍內停留人數、游客群體及游憩行為，分析各區域游人數量時空變化、可進入空間游憩條件，確定山體空間承載力分級標準。

1.4 數據處理

采用反距離加權法：統計攝像數據，推求同一區域其他未知點數據的游人熱度計算方法[20]。選取27個攝像頭的經緯度坐標Pi(Xi，Yi)(i=1，2，…27)，將插值點屬性根據以下公式加權，具體公式如下：

式中，Z和Zi分別為待插值點和選取攝像點，di為選取攝像點與待插值點距離。將不同時段游人在場地內的活動范圍和頻率以攝像頭所在位置為原點向外輻射，越靠近原點位置，賦予權重越大，反之權重越小。根據公式(1)計算出各時段黔靈山公園內各景點游人分布空間熱點，根據公式(2)計算出選取點游人輻射距離[21-22]。

2 結果分析

2.1 黔靈山公園空間特征分析

黔靈山公園有山谷、山腰平臺、山頂平臺和蜿蜒山路形成開合變化的各種空間形態，公園的主要6個功能區為：宗教活動區、動物觀賞區、歷史文化區、健身娛樂區、水上活動區和山體游覽區，公園大面積自然山水的景觀格局近似于風景名勝區。公園場地空間分析結果(表1)表明：黔靈山公園可供游人活動的區域有90.00hm2，占公園總面積的26.73%，其中坡度小于10%的平緩場地有10.38hm2，僅占總面積的3%。游憩活動空間主要分布于山間谷地、山頂、山腰平臺和爬山園路的空間形態，由山頂開敞空間、山腰半開敞空間、山谷圍合空間組成，并在同一游線上呈現出高低起伏和明暗變化。以常規游覽路線為例，從公園南門進入入口廣場，沿主游覽線路行走，坡度逐漸增加，空間類型由平地廣場轉為坡道聯系的臺地廣場，經九曲徑“之”形盤山園路到達半山弘福寺、動物園，最后到山頂瞰筑亭，此段游覽區域活動空間分布廣、游人密度大；從環山園路下山穿過山嶺灣隧道至公園北部，北部游憩方式是線性動態游覽，活動空間少，游人密度低。上述結果表明：喀斯特山體公園的山體空間資源利用率低、容量低、可達性差，黔靈山公園山體空間游憩方式以健身、宗教活動、觀賞獼猴為主，游人群體以中、青年為主。這正是喀斯特山體公園資源稟賦和公園特征所在之處，但也增加了山體空間利用的難度。

2.2 公園游人數量時空分布特征

2.2.1 公園游人數量時間特征

圖4 不同時期出入園人數日變化

圖5 黔靈山公園工作日游人熱點分布變化

由入園計數統計結果得出：平常日、周末、節假日平均入園人數呈階梯狀差異，節假日日均入園人數約4.2萬，是周末日均入園總數的1.5倍、平常日的1.75倍；2016和2017年周末、節假日日均入園人數基本持平，而工作日日平均游園人數明顯增加，增幅達10%。

公園計數系統數據可直接反映游人使用山體公園的時間選擇(圖4)，工作日入園高峰在8：00—12：00、14：00—16：00 2個時段，出園高峰10：00—12：00、16：00—17：00，平均在園時長2～3h，游人主要為周邊市民，中老年群體占游人總量52.81%，園內活動主要為晨練、廣場舞等文娛活動。周末入園高峰集中在8：00—11：00、13：00—15：00，出園高峰為11：00—13：00、15：00—17：00，各個時段出入人數均高于工作日。本地游客與外地游客的占比為8:2，游客組成為老年18.20%、中年32.00%、青年38.60%、兒童11.20%。節假日8：00—16：00全時段高流量入園，出園在13：00后出園人流驟增持續到17：00，從平常日和周末游客出入園時間分布可以看出，不同時間段游客組成的差異和互補性，即平常日周邊老年群體經常入園，形成規律的出入園高峰期，周末和節假日避免擁擠選擇不入園活動。

2.2.2 公園游人量的空間分布特征

基于云臺數據通過插值法計算的游人空間分布熱力圖(圖5)可以看出，黔靈山公園游人空間分布熱力值較高(＞200人/h·hm-2)的面狀分布區域主要集中于公園南部靠近南門區域，該區域地勢相對平坦，其中南門廣場游人密度全時段持續處于高位，平均密度為579人/h·hm-2；游人空間分布熱力值較高的點狀分布集中于弘福寺和動物園，最高游人密度達550人/h·hm-2，高值均出現在14：00以后，前者持續到17：00，而動物園僅有2h的高峰期。平常日熱力值較高區域面積變化不大，而較低熱力值日變化明顯，游人大量入園后開始由平地游憩空間向山體游憩空間轉移。熱力值較高的區域隨時間推移變化，到10：00時面積最大，從公園南部向北延伸，到12：00時急劇縮小，再到16：00第2次增長。由于8：00—9：00入園高峰期累計在園人數急速增加并向山體空間擴散，各廣場游人密度達最大值時，部分游人開始向弘福寺、動物園等山體游憩空間轉移，12：00上午游憩活動結束，高熱力值分布面積逐漸減小，下午游人游憩范圍分布在全園可進入游憩區域，南門廣場保持最高級熱力值并持續至17：00。

從周末空間游人分布熱力圖(圖6)可以看出：游人在公園游憩區域內時空分布呈一定的規律性。8：00—11：00游人分布熱力值高的區域仍是南門入口廣場，游人活動主要以拍照、休憩為主，10：00熱力值高的區域向中部和東部延伸，面積逐漸擴大，是平常日容量閾值的4倍，到12：00又急劇回縮與平日常基本持平。周末市區游客主要集中于上午時段游憩，南門廣場各個時段游人分布熱力值都是最高閾值，中部山嶺灣、小梅灣、紀念碑等活動場地本時段熱力閾值次之；剩余山體游憩空間游人熱力閾值較低，此時入園群體主要為中老年，主要進行晨練、廣場舞等群體健身活動，山體空間的利用率最低。

圖6 黔靈山公園周末游人熱點分布變化

表1 各類用地與空間類型面積

2.3 公園游人游憩行為特征分析

綜合分析監控視頻數據、觀察記錄數據和訪談數據，得出公園游人游憩行為與游人年齡和游人密度之間的關系(圖7)。黔靈公園常見游憩行為有晨練、文娛活動、宗教活動、聊天、獼猴觀賞、爬山、觀景和動物園動物觀賞等。第一象限中老年群體的游憩行為有晨練、文娛活動、宗教活動和聊天等，這類人群游憩人均占有面積小、活動空間內游人密度大；第二象限內宗教活動的游人密度最高，登山活動游憩人群的年齡最低；第三象限內18歲以下的少年兒童群體主要以觀賞動物為主，同時在家長陪同下進行登山游憩，第三象限內游憩活動的游人密度不高，主要原因是這一群體在公園日游人組成中占比不大；第四象限中游憩行為主要是60歲以上老年群體的活動，除唱歌、廣場舞等群體活動游人密度大，位于第一象限外，宗教活動、觀景和爬山等活動的游人密度較低，與老年群體的身體特征以及游園心理活動有關。宗教活動分布于第一、二和四3個象限，即宗教景觀的游客年齡段分布最廣，這歸因于弘福寺處于黔靈山山腰位置，是黔靈山公園建筑最集中、類型最豐富的主要景區，寺廟院落劃分出多個空間，可以滿足不同游客的休憩需求，因此是公園到訪量最高、游客群體最豐富的景區。

2.4 公園承載力分析

在游人空間熱力分布的基礎上疊加公園自然條件、道路狀況、場地使用率等信息，將公園內空間承載力分為5個等級(表2)。公園高承載力區域主要集中于公園南大門入口廣場、山嶺灣廣場和中部動物園地帶，游人密度在200人/h·hm-2以上，可供選擇的游憩方式多樣。由于園內平緩地段用地緊張，這些區域為滿足活動需求，硬化面積大，而綠化面積小，植被覆蓋度低，人群密度大，造成局部區域空間承載力過大、游客體驗感下降。低承載力區域集中在坡度較大的山體空間，游人密度低于50人/h·hm-2，這部分區域在園中占比大、植被覆蓋良好、植物景觀豐富、生態環境品質高，但是可供選擇的游憩方式單一，資源利用率低。

2.5 山體空間承載力提升對策

根據游人容量與游憩方式的耦合關系探究黔靈山公園空間承載力不均衡的原因，采取積極有效措施擴充游人容量。

2.5.1 優化和開發山體空間

圖7 游人密度與游憩行為的關系

表2 黔靈山公園空間承載力分級標準

山體空間是山體公園規劃建設矛盾的焦點，既是優良環境和豐富景觀的貢獻者，又是游憩活動的主要限制因素。就黔靈山公園而言，需保護和限制開發5級承載力區域，該區域是園內的生態保育區、生態環境的屏障；3、4級承載力空間是優化山體游憩服務功能的主要區域，利用現代技術和先進的景觀生態規劃理念，按低影響開發原則解決垂直交通的限制，采取架空、透光棧道和觀景平臺等方式，加密山體園路、集散平臺等交通設施，優化山體空間的游人容量，以滿足日益增長的游憩需求。

2.5.2 豐富游憩項目

增加黔靈湖水上娛樂項目，打造黔靈湖沿岸的半私密休憩空間，沿湖以線性游覽和休憩為主，增加游人對休憩空間的使用率，適當開發部分山體進行攀巖、戶外拓展等山體游憩項目。根據游人的游憩需求賦予各類活動空間不同的游憩方式，編制山體公園游憩機會清單(ROS)。依托自然山體建園是山地城市居民回歸自然、親近自然的資源優勢，增加自然、環境、生態教育等游憩項目與景觀有機結合，寓教于樂，提升游憩獲得感，擴充山體公園游憩體驗的維度。

2.5.3 增加服務設施

與常規地貌公園相比，山地公園的地貌復雜性增加了游憩趣味，但對公園服務設施的種類及數量要求都比常規地貌公園高。在研究山體公園游憩行為的基礎上根據“三適”原則(適宜、適地、適用)增設相關服務設施，提升服務設施的周轉率，增大服務半徑，改善喀斯特山體公園的服務水平，創造可持續發展山體公園游憩系統。

3 討論

1)山地城市用地緊張，利用城市內自然山體資源進行公園化利用，是解決城市居民對美好生活環境的需求與用地緊張這一矛盾的有效途徑，但利用自然山體建園的關鍵因素是游人容量，如果自然山體游人容量測算達不到一定規模，則沒有建園的意義；2)山體公園游人容量測算精準度要求高但難度大，通過已建成山體公園的游人容量分析可以類比計算擬建山體公園的游人承載力；3)貴州省是全國唯一沒有平原支撐的省份，90%的地域屬于山體，黔中地區屬于典型的錐狀喀斯特山體分布區域，山體多以孤峰或小峰叢形式存在，依托孤峰山體建園，空間類型單一、游人容量極低，故孤峰山體不適宜建造山體公園；4)喀斯特山體公園游人容量是游憩行為、場地類型和規劃理念等多種因素共同決定的，關于喀斯特山體公園游人容量的測算，目前沒有可供借鑒的文獻和資料，后期需要更多研究充實驗證。

致謝：感謝黔靈山公園管理處提供的幫助，特別感謝黔靈山公園管理處楊賢興主任對數據收集提供的幫助。