基于時空路徑的城市綠地享用公平性研究
——以成都市新、舊城區為例

張凌菲 徐煜輝 譚少華 喻冰潔

城市綠地具備提升鄰近土地價值[1]、降低環境噪聲[2]、增加居民心情愉悅度[3]等強正外部性，是一種兼休閑娛樂、健身運動、社會交往、精神舒緩等多重社會功能的稀缺公共服務資源[4-5]，如何公平配置綠地一直是綠地系統規劃研究的重要內容。目前，學界已發展出多種針對綠地配置公平性評價的測度方法，早期公平性評價利用服務半徑覆蓋率、人均綠地面積、洛倫曲線等方法描述綠地占有“量”的不均等分配[6-7]，隨后提出的各類可達性模型則從空間層面對不同人群接近綠地的難易程度進行計算，量化不同區位人群的綠地享用機會和成本差異[8-11]，近期一些學者采用區位熵、需求指數評價法對特殊群體的綠地享用差異性進行重點辨識[12-13]，將人群綠地享用差異的測量維度進一步深化，綠地公平性研究逐漸由 “地域分配公平”轉向“人的享用公平”。隨著現代社會生活方式多樣化和個體活動時間差異化，享用綠地等休閑活動受個體日常時空路徑的約束愈發明顯，并可能導致非傳統意義的弱勢群體陷入綠地享用排斥[14]，形成綠地享用在時間和空間層面的隱性不公平。因此，有必要從時空間行為角度對綠地享用的公平性展開分析，拓展綠地公平性的時空意義和評價方法。

已有研究對區位[15]、種族[16]、收入水平[17]等因素所導致的綠地享用差異進行了提取和識別，并在此基礎上分析綠地不公平享用現象及應對策略，但從個體時間預算角度探索人群綠地享用差異的分析尚且較少。Neutens指出，傳統公共服務的空間公平研究忽視了人群獲取服務所存在的客觀時空間制約，假設市民可在一天中的任何時間可以獲取公共服務，并以此為基礎來評價其配置效用的公平性并不完全科學[18]；只有當公共服務位于個體日常潛在時空路徑區域內(Daily Potential Path Area，DPPA)，個體才能切實享用[19]。綠地作為典型的公共服務供給源，人群對綠地的享用亦需要個體時空路徑范圍與綠地空間相耦合。當前綠地配置的人群享用差異性影響研究較少考慮個體真實時空路徑和制約條件，將其納入綠地公平配置研究，可更精準反應不同人群在時間維度上的綠地享用差異性，從而揭示因時間約束導致的綠地配置隱性不公平程度，為改善綠地享用公平提供一種新的思路。

圖1 研究案例區位及范圍示意圖

1 理論框架

現代社會生活方式多樣化和個人休閑時間的差異化加劇了人群日常行為的時空分異程度，使得綠地的非鄰家享用現象(如工作地點周邊綠地享用、學校周邊綠地享用等)愈發普遍，除綠地使用者的主觀選擇偏好因素影響外，另一個重要原因是綠地享用行為受到客觀的時空制約。時空地理學理論認為，個體活動受到時間和空間的雙重制約[20]，個體日常活動具有時間和空間上的相互制約性，一些活動在時空間層面的相對固定性會擠占和影響其他出行活動的選擇和模式[21]。時空路徑是揭示和分析時空制約下人群活動規律的有效方法，通過時空路徑識別在給定制約條件下個體可達到的時空范圍——潛在路徑區域(Potential Path Area，PPA)——能夠反映一定時空制約下人群獲得服務的真實機會。該方法已經在公共服務公平性[22]、居民活動-移動行為分異[23]、考慮時空制約的可達性量化[24]等方面有較成熟的應用。將時空路徑與人群屬性數據相結合，可更精準地反映不同人群綠地享用機會的時空間差異，從而挖掘出綠地享用中的非公平現象。

基于此，本研究以群體時空活動差異較大的新、舊城區作為案例，采用居民活動日志調研法(active diary survey)搜集2個區域的綠地使用者活動時空數據，并通過分析人群潛在路徑區域與綠地分布的空間疊合關系，辨識人群的潛在可用綠地(Feasible Opportunity Green，FOG)，量化不同人群的綠地享用時空差異性，從而對綠地非公平享用的緣由進行分析。

2 研究設計

2.1 研究區選擇標準、概況及數據來源

2.1.1 研究區選擇標準及研究區概況

本文在成都市高新區(新城區)、青羊區(舊城區)中劃定綠地面積相近規模的核心區域作為研究范圍(圖1)。舊城研究區位于青羊區東部，包含草堂街道和光華街道部分地區，區內公園綠地、文物古跡分布較多，是以文化旅游、商業消費、休閑游憩為主的宜居老城片區，研究范圍面積10.89km2，綠地面積2.21km2，綠地率 20.29%；新城研究區位于成都高新區中部，包含桂溪街道和石羊場街道部分地區，是以行政辦公、軟件產業園、商業綜合體為主的高新產業片區，范圍面積13.04km2，綠地面積2.18km2，綠地率16.17%。

2.1.2 數據來源及處理

本研究數據包括綠地享用活動調研數據和綠地基礎空間數據。其中，綠地享用活動調研數據利用活動日志問卷進行數據搜集，調研小組于2018年5—6月在成都市高新區、錦江區的多地段分區開展居民活動日志問卷調研①，共發放問卷850份，其中新城區有效問卷373份，舊城區有效問卷385份。活動日志調研問卷包括社會經濟地位(Socio-economic Status，SES)、活動目的、個體活動地點及時間(經Stpath工具模塊導轉換為時空路徑并導入ArcGIS平臺[25])。其中，SES調查包括年齡、性別、收入、職業、休閑時間預算、主導活動，綠地活動目的包括運動健身、游憩休閑、遛狗遛娃、社交溝通、戶外露餐和綠地享用滿意度等內容；綠地基礎空間數據利用OSM(Open Street Map)開源地圖網絡爬取并分類處理②。《城市綠地分類標準》中城市綠地分為公園綠地、防護綠地、廣場用地和附屬綠地，本文主要考慮居民日常游憩的綠地需求，結合不同綠地的功能及服務等級，將研究的綠地界定于綜合公園(G11)、社區公園(G12)、居住用地附屬綠地(RG)和商業服務業設施用地附屬綠地(MG)4類(表1)。

2.2 綠地享用時空格局分析

將時空路徑數據集與綠地斑塊進行疊合，獲取新、舊城區綠地使用者的潛在可用綠地區位、類型、享用時段，并結合人群SES調查數據對綠地享用的空間輻射格局、享用強度時空間分異和人群享用時間預算進行分析。

2.3 綠地享用時空間公平性分析

通過比對新、舊城區中潛在可用綠地和綠地時空享用量在不同場景下的差異，分析綠地享用的時空間公平性。其中，前者包括對不同出行鏈的潛在綠地分布區位、綠地類型及典型人群特征進行統計和交叉比對，用以分析對不同享用場景下的縱向公平性，后者則構建新、舊城區人群的綠地時空享用量計量模型，對新、舊城區的人群綠地享用效用進行整體評價，分析橫向公平性，具體計算公式如下：

式中，s為某柵格空間單元內人群的綠地時空享用量累計值，ti為第i個人享用停留時間長度(分鐘)，si為第i個人綠地滿意度指數，ci為第i個人所享用綠地質量系數③，ki為綠地服務效用衰減系數④(根據參考文獻[28]選取指數衰減曲線計算)，di為第i個人與享用綠地的空間距離，n是位于該單位空間中的綠地享用人數,A為某片區內人群的綠地時空享用量累計值，m為該片區內柵格數。

3 分析過程及結果

3.1 新、舊城區綠地享用時空格局

3.1.1 綠地享用空間輻射格局

根據綠地使用者時空路徑與綠地分布耦合統計顯示，舊城研究區內使用者居住地與其所享用綠地的距離大致符合“等級-服務半徑”格局，享用綜合公園、社區公園、居住用地附屬綠地和商業服務業設施用地附屬綠地的個體移動距離均值分別為1 144、478、187和356m，且綠地層級越低，移動距離趨勢波動越小；而在新城研究區中，人群生活方式和職住分離拉長了綠地享用空間跨度，享用同樣類型綠地的個體移動距離平均值則分別為1 347、497、124和5 097m，一部分人群對商業服務業設施附屬綠地(MG)的享用呈現“反等級-服務半徑”格局，等級越低的綠地，其與使用者居住地的距離反而越長(圖2)。新城區部分低等級綠地存在長距離輻射能力，一方面說明新區綠地服務人群需求更加多元，另一方面，也揭示出部分人群更多地選擇工作地而非居住地的綠地進行使用的現象，有必要進一步剖析此類低等級綠地輻射范圍增加的原因。

3.1.2 綠地享用強度時空間分異

選取5個時間分段點，采用人群核密度對不同時段綠地享用強度進行表征，并結合SES數據分析其時空間分異。可視化結果顯示，新、舊城區的綠地享用強度在享用時段和享用綠地類型上均呈現一定差異(圖3、4)。在享用時段方面，舊城區綠地在早上8：00和晚間21：00為享用高峰，在午間13：00享用強度最弱，而新城區午間享用強度則遠高于舊城區同時段，而早上8：00的利用強度不及舊城區；在享用綠地類型方面，舊城區在早上8：00和晚間21：00享用強度較高類型以綜合公園和社區公園為主，而新城區同時段公園綠地享用強度相對較低，社區公園和居住用地附屬綠地享用強度則大幅提高，這種差異一部分是由新舊城區不同居住小區建設模式所致——新城住區多采用高層封閉小區模式，內部綠地品質較高，呈現一定程度高品質綠地“私有化”；而老舊住區多采用院落式多層住宅，小區院落內綠地品質相對于綜合公園和社區公園綠地較差，因此舊城區人群更偏好綜合公園。值得關注的是，新區內商務辦公樓間的享用強度較高，為大量工作人群午休時段(11：30—13：00)提供接觸綠地的機會，并拓展出一些交往、休閑和臨時餐飲等綠地多樣性活動。

表1 受訪者信息及綠地分類統計

圖2 新、舊城區綠地享用時空路徑及空間距離趨勢圖

3.1.3 人群綠地享用時間預算差異

按照時空路徑中活動的固定性強弱，可將出行活動分為工作、上學等A類固定性活動，買菜、接送小孩等B類維持性活動和社交、散步等C類休閑性活動[29]。活動的時空固定性越強，在時間和空間維度上對綠地游憩活動的時間擠占約明顯。將時空路徑與綠地分布進行疊合，并結合SES數據對綠地享用人群的時空路徑進行分類，可提取C、AC、BC、ABC 4類典型綠地享用出行鏈組合模式(圖5)。

結果顯示，舊城區綠地的享用時段主要集中于晚飯后19：30—21：00(占總人數比例65.2%)和早上6：30—8：00(占總人數比例17.3%)2個時段，且91.4%的人都是以家為出發點對綠地進行訪問，屬于C類單目的綠地享用出行；而新城區這2個時段的人數比例分別下降至43.2%和14.9%，但午間12：00—13：30和下午17：30—18：30的人數大幅上升至17.6%和19.2%，且增加人群的綠地享用出行模式多為AC組合，即以商業辦公用地為中繼出發點的綠地享用模式。可以看出，相較于舊城區而言，新城區部分綠地服務半徑可超越傳統規范標準中給定的服務半徑，可能原因是工作、上學、接送小孩等固定性活動影響了人群潛在可用綠地區位。

3.2 綠地享用的時空間公平性分析

3.2.1 不同時空路徑下潛在可用綠地分析

將所分類提取的時空路徑與綠地斑塊進行疊合緩沖分析，采用核密度工具獲取新、舊城區中不同綠地享用出行模式下的潛在可用綠地分布核密度熱力圖，并提取對應的綠地享用典型人群畫像(表2)。從表2熱力圖可以看出，新、舊城區中潛在綠地分布面積均符合C＞BC＞AC＞ABC的排序，但享用人群構成和潛在可用綠地分布區位存在一定差異。從綠地享用人群構成上看，潛在可用綠地分布面積越小，人群構成越發呈現出綠地享用的“時間緊缺”特征，C類和BC類出行鏈下人群主要為退休人群、老年人、全職父母(女性占比94.2%)等，可靈活安排的時間預算較多，而在AC和ABC類出行鏈下，由于上班、上學等固定性活動占據了大部分時間預算，因此可用于綠地活動的時間預算較少，人群主要為中小學生、跨區通勤上班族等，同時還可能包括接送小孩上學的上班人群。

圖3 舊城區綠地享用強度時空間分異

圖4 新城區綠地享用強度時空間分異

圖5 日常活動制約下的綠地享用出行模式

從潛在可用綠地分布區位上看，舊城區中C類和BC類出行鏈下的潛在綠地多集中于浣花溪公園、百花潭公園、文化公園等綜合公園和部分社區公園綠地，AC和ABC類出行鏈下潛在可用綠地主要為鄰近中小學的社區綠地；而在新城區中，C類和BC類出行鏈中居住用地附屬綠地分布較多，反映出新城區住區內部綠地品質的提升，使得小區內部綠地享用就可以滿足此類出行模式的居民綠地享用需求，另一處與舊城區的區別主要體現在AC類出行鏈下，新城區中潛在可用綠地多鄰近于商務辦公等地段，而舊城區中主要為社區公園綠地，結合人口畫像可推斷這種格局的形成主要是由于新城區中跨區通勤工作人群(如電子信息行業、高端金融服務業等)對工作地周邊綠地活動的頻繁需求，而舊城區則主要為中小學生放學后對綠地活動的享用。總體上看，潛在可用綠地的分布隨綠地享用出行模式變化而呈現不同空間分布格局，與人口畫像相結合可進一步辨識不同時間預算人群的綠地享用類型、區位和時段偏好，為綠地空間配置優化提供一定參考。

3.2.2 新、舊城區綠地時空享用量差異分析

在ArcGIS中將新、舊城區分為若干柵格空間單元，計算柵格空間單元內人群時空享用量并利用空間地理統計工具生成多維趨勢分析圖，并與用地布局進行對照，以分析綠地享用量的空間變化(圖6、7)。輸出結果顯示，舊城區綠地享用量呈現隨綠地可達距離的增加而不斷衰減特征，鄰近綠地的居住區柵格單元內人群獲得的時空享用量最多，而在新城區中，鄰近綠地的商業、商務用地柵格單元內人群的時空享用量較多，反映出新城區中“非鄰家型”綠地享用需求高于舊城區；在人群結構方面，舊城區綠地享用量較高的柵格平均年齡為54.9歲，而新城區則為42.4歲，年輕人群對新城區綠地享用量貢獻程度高于舊城區；進一步比對新、舊城區整體時空享用量累計值An和A0，舊城區與新城區的比值為1:1.072，可以看出，新城區在相對較低綠地率條件下生成了更高的人群綠地享用效應，結合綠地享用的時空分異可推測是由于跨區通勤工作人群的享用量貢獻度較高，工作地周邊的綠地供給補償了時間短缺人群的綠地享用機會。因此，在潛在活動路徑范圍內增加綠地供給是緩解時間制約導致的綠地非公平享用的有效途徑。

3.3 基于時空路徑的潛在可用綠地增配優化策略

為增加人群綠地享用行為與綠地空間分布的耦合程度，以下策略可考慮在今后案例片區綠地優化過程中納入考慮：1)新、舊城區中均應適當增配青少年人群上下學路徑周邊的兒童友好型綠地，并增加可供接送人群的休憩設施和空間，以提升青少年開展課后戶外活動品質，并方便接送人群看護；2)可進一步增配新城區中商業商務地段的綠地，并置入促進交往、休憩的設施及景觀小品，為工作人群提供間隙放松的良好戶外綠色空間。

4 結論及討論

本研究以成都市新舊、城區為例，從時空制約角度辨識不同時空彈性人群的綠地享用時空分異格局，并通過構建綠地時空享用量模型對新、舊城區的綠地享用公平性展開分析。研究發現新、舊城區的綠地享用時空間格局在輻射范圍、享用強度時空間和人群綠地享用時間預算方面存在一定差異，而時空制約是造成綠地享用時空分異的重要原因。相較于已有綠地公平性研究中多采用空間距離可達性衡量個體對綠地享用的機會，本文揭示了個體活動安排可能會擠壓綠地享用機會，隨個體時間預算不斷被固定性活動所擠占，長距離通勤加班族、擔負接送小孩上學的上班族等時間短缺型群體的綠地享用機會被深度制約，日益成為潛在的綠地享用弱勢群體，符合柴彥威等學者“時間制約可能導致的社會排斥”的論斷。隨著國家二胎化普及、超時加班等社會現象的出現，今后會日益出現各類公共服務與人群生活安排的時空沖突和矛盾，例如目前正在推廣的垃圾分類與定時投放政策就被部分早出晚歸人群抱怨為“連垃圾都沒法扔”。雖然作為全天開放公共空間的綠地不存在門禁時限，但仍有必要改善由時間制約帶來的部分人群綠地享用機會被擠壓的現象。

圖6 舊城區綠地享時空享用量用多維分析圖

圖7 新城區綠地享時空享用量用多維分析圖

正如Neutens等學者指出，“時間破碎化和短缺背景下如何協調公共服務與居民時空行為將成為空間行為研究的重要方向”[30]，本文以城市綠地為例嘗試對此展開分析，提出一種顧及人群時空路徑的綠地享用時空格局和公平性分析框架，對于緩解綠地享用時空錯配、引導人群錯峰游憩、提升綠地的時空包容性等方面具有一定指導作用。目前，時空間制約下對綠地服務績效及公平性研究尚處于早期探索階段，本研究僅對成都市小范圍選區展開討論，仍存在些許不足之處和改進之處，需在后續研究中不斷深化，具體方面有以下幾點：1)關于采取活動日志問卷獲取綠地享用者時空路徑數據，樣本數量少于目前較前沿的手機信令大數據，但相比手機信令數據可獲得與個體時空路徑精準對應的綠地享用人群社會經濟屬性數據和綠地享用偏好等數據，因此更適用于針對不同享用格局的人群特征辨識分析；2)研究范圍僅作了2個片區對比是便于對典型地區進行分析，后續需進一步研究如何精簡時空享用量模型參數，以適用于開展城市多片區和整個城區享用公平性分析；3)研究對于各種因素的相互作用關系以及不同因素對享用公平的貢獻程度尚未深入探究，可在今后研究中進一步深入，并構建多個綠地享用公平配置模型以更好地服務于城市生態文明建設和公園城市建設。

表2 不同出行模式下潛在可用綠地分布密度熱力圖及典型人群畫像

注：文中圖片均由作者繪制。

注釋：

① 在調研階段按照1 000m尺度將研究區劃分為若干調研分區，每個調研分區內選取入住率較高小區、學校、商業辦公地段等典型區域發放活動日志調查問卷，獲取受訪者綠地享用的時段、地點、活動類型和受訪者基本信息等基礎數據。

② Open Street Map(OSM)是由Open Street Map基金會(OSMF)運營的開源線上地圖(https://www.openstreetmap.org/#map=4/36.96/104.17)，可提供不超過5 000m×5 000m的矩形空間數據下載。本文將研究區空間數據經“OpenStreetMaptool”工具導入ArcGIS平臺，獲取研究區內用地斑塊，并按照新版《城市綠地分類標準》(CJJ/T 85—2017)對綠地斑塊進行分類。

③ 為簡化計算，本文中個人所享用的綠地質量系數ci由綠地等級權重和歸一化處理的綠地面積相乘所得，其中，綠地權重權按照以下權重賦值進行計算：綜合公園(G11)：5，社區公園(G12)：4，游園(G14)：3，居住用地附屬綠地(RG)：2，商業服務業設施用地附屬綠地(MG)：1。

④ 目前，公共設施服務效用的距離衰減主要包括指數衰減、單峰衰減、雙峰衰減、高原模式衰減等類型，其中指數衰減在綠地服務滿意度、綠地選址等方面運用較為成熟，其他類型的適用類型存在一定限制(如雙峰衰減適用于郊區旅游人群[26]，單峰衰減適用于郊區醫療設施利用[27])，因此本文選取該類型衰減系數計算人群綠地時空享用量。