南京市公園綠地與人口規模耦合協調的時空演變

殷文彧 邵大偉 吳殿鳴

摘要：城市快速擴張和人口高度集聚導致公園綠地與人口矛盾愈發突出，亟需探究其協同規律、優化其空間配置。文章借助耦合協調度模型、空間相關性方法，深入不同尺度公園綠地和街道單元，對1990—2017年南京公園綠地與人口規模的時空耦合關系進行分時段研究。結果表明：1）耦合協調度呈波動式上升趨勢，但持續偏低，且隨公園綠地尺度增大而減小;2）耦合協調的空間格局由聚集向隨機分布轉變，由老城區向南北擴張;3）耦合協調度總體呈現正相關空間關系，中小尺度多由聚集向分散、均衡演變，較大尺度則由分散趨向集中布局。基于研究結果提出對策建議，以期為公園綠地、人口空間優化配置提供科學依據，促進美好人居環境建設。

關鍵詞：公園綠地，人口規模，耦合協調度，時空演變，尺度，南京

DOI： 10.12169/zgcsly.2020.02.17.0001

Abstract：?The rapid expansion of cities and high concentration of population lead to the increasingly prominent contradiction between park green space and population. It is urgent to explore the law of their coordination and optimize their spatial allocation. Using the coupling coordination model and spatial correlation method， the spatio-temporal coupling relationship between park green space and population size in 1990-2017 is studied at park green spaces and streets of different scales in Nanjing. The results show that： 1） the coupling coordination degree fluctuates in an upward trend， but constantly remains low， and decreases with the increase of the park green space scale; 2） the spatial pattern of coupling coordination changes from aggregation to random distribution and expands from the old city to the north and south of the city; and 3） the coupling coordination degree generally presents a positive correlation spatial relationship， but the park green spaces in the small and medium scales tend to evolve from aggregation to dispersion and equilibrium， while those in the large scales tend to be centralized from dispersion. The paper comes up with recommendations based on the above analyses， with the expectation to provide scientific basis for the optimal allocation of park green spaces and population space and promote the construction of a better living environment.

Keywords： park green space， population size， coupling coordination degree， spatio-temporal evolution， scale， Nanjing

長期以來的快速城鎮化導致人地矛盾愈發突出，公園綠地與人口分布的不平衡、不充分問題日益突顯，也是制約城市高質量發展的瓶頸所在[1-2]。現有研究在“公園綠地與人口的空間關系”方面取得了豐富的成果，主要集中在以城市為單元的宏觀規律探尋和中微觀城市內部規律挖掘2個方面。宏觀研究大多在整體市域尺度[3]上圍繞傳統的公園綠地建設指標展開，其在時序演化、機理方面具有較強的探究能力，但對城市內部綠地要素配置的針對性指導、參照不顯著，且研究多聚焦綠地本身的演變，對公園綠地與人的關系、服務能力等研究較為薄弱。城市內部公園綠地以可達性、供需平衡等空間布局關系研究最具代表[4-8]，也有不少學者關注更微觀的公園綠地內部景觀設計與人的關系[9-10]，但多為單一時間斷面研究，缺乏在時間演變維度上對公園綠地建設、人口關系進行系統性考量，且在要素管控上多與行政管轄范圍脫離，不利于政策措施的落地實施。結合相關研究的特點，為能從更精細的空間尺度、更縱深的時間維度對公園綠地和人口的分布關系與相互作用進行系統性探究，需要對宏觀與中微觀2類研究模式進行有益融合。

耦合協調度模型可以測度系統內部各要素間的協調程度，對公園綠地、人口的發展狀態具有很好的揭示能力，尤其相比于單一的人均指標更具整體性和系統性[11-13]，可有效揭示系統要素的相互影響和關聯關系。在其探測數量關系的基礎上，可進一步利用對空間變量進行相關程度分析的空間自相關方法[14-16]揭示空間特征與規律，為公園綠地建設和配置提供更為科學的依據和明確的參照。為此，本研究利用耦合協調模型、空間相關性方法，從宏觀市域空間深入到中、微觀街道個體單元，探究公園綠地與人口規模的耦合協調關系及其時序變化，揭示兩者的空間關系特征及演變規律。從時間與空間維度深度探究城市人口快速集聚進程中的公園綠地建設問題，并針對新時代城市空間的發展提出優化策略，促進城市可持續發展。

1 研究區域及研究方法

1.1 研究區概況

南京作為長三角的特大型城市，是首批歷史文化名城與國家園林城市，也是重要的科教、經濟中心。南京總面積6 587.02 km2，其中建成區面積971.62 km2。本文進一步選取南京主城區為研究范圍，即以西面長江岸線與南京繞城高速所圍合的區域，共約243 km2。南京主城區山水城林渾然一體，公園綠地面積穩步增長，但限于主城區可建設空間偏少和人口高度集聚，兩者矛盾不斷強化，在公園綠地與人口發展研究方面具有典型性與代表性。

1.2 數據來源及處理

基于城鎮化歷程，根據城市總體規劃年份和全國人口普查年份，本文選定1990、2000、2010和2017年進行分時段研究，選擇街道為研究單元。為保證可操作性與可比性，以南京2017年行政區劃為依據，涵蓋43個街道，再加上玄武湖與紫金山風景區，共確定45個研究單元，并對各節點年份的街道單元變更進行統一處理。

公園綠地數據來源于城市總體規劃的土地利用現狀圖（1∶10 000），選取1989、2001、2012和2017年用地數據。城市綠地分類以《城市綠地分類標準（CJJ/T85-2017）》為依據，提取4個對應年份公園綠地進行分析。南京主城區各街道人口數據來源于第四、五、六次人口普查，2017年街道人口以“國家統計局全國省市鄉鎮街道數據”為準。為深入分析不同尺度公園綠地與人口規模關系，將公園綠地分為2 hm2以下、2～5 hm2、5～10 hm2、10～20 hm2、20 hm2以上5個尺度層級。

1.3 研究方法

首先采用極值法對各尺度公園綠地面積、人口規模原始數據進行標準無量綱化處理，然后構建耦合協調度模型探析兩者耦合協調的時序變化，進一步采用空間相關性解析其空間特征。

1.3.1 耦合協調度模型

公園綠地與人口規模2個系統的耦合度公式如式（1）：

式（1）中：U1和U2分別代表公園綠地與人口規模。C為耦合度，C∈[0，1]。當C=1時，公園綠地與人口規模之間相關性極強，具有最大的耦合度;當C=0時，呈現最小耦合度，兩者互不相關。然而，耦合度模型多反映兩者相互影響、相互作用的情況，并不能很好地體現其協調發展的程度。為了進一步探究系統間協調水平的高低，構建耦合協調度模型[17-18]，其公式為式（2）、式（3）：

式（2）、式（3）中：T為綜合協調指數，α，β為待定權重，考慮到公園綠地與人口規模同等重要，故權重取值均設定為0.5。D為耦合協調度，D∈[0，1]，反映公園綠地與人口規模的整體協同水平。參考相關學者已有研究成果[19-20]，本文將耦合協調度劃分為表1所示類型。

1.3.2 空間相關性分析

為探究公園綠地與人口規模耦合協調的空間分布特征，引入全局空間自相關Global Morans I與局部空間自相關Getis-Ord G*i指數。全局空間自相關能很好地描述區域整體上的空間集聚程度，而局部空間自相關則能反映空間上的異質性，識別熱點區（Hot-spots）與冷點區（Cold-spots）[21-24]。

2 結果與分析

2.1 公園綠地與人口規模的耦合協調演變特征

南京主城區公園綠地與人口規模的耦合協調程度呈現階段性增長的趨勢，但持續偏低（圖1）。1990—2017年兩者耦合協調度由0.15增長至0.29，從極度失調逐漸向中度失調轉變，并在2017年底即將面臨輕度失調。1990—2000年與2000—2010年2個階段增長幅度較大，分別增長了39.1%與28.1%;隨后增長逐漸放緩，2010—2017年僅增長6.2%。

耦合協調度的變化與南京城市發展過程相對應：1990年之前，老城區的人口聚集與城市公園綠地總量不足導致兩者嚴重失調，但隨著公園綠地建設的快速發展與相對較少的人口流入，使1990—2000年耦合協調度大幅提升;2000—2010年，盡管人口增加幅度超過了公園綠地建設幅度，但此時新增公園綠地多分布于人口集中區域，耦合協調度仍能較大提升;2010年以后，南京“一主三副”城市格局日益成熟，基礎設施與配套服務的完善促使人口向外圍副城疏散，研究區內人口增長相對較少，新增公園綠地大多分布于外圍山體、水體附近，中心城區高密度建設空間僅有少量微小型公園綠地增置，耦合協調度增速顯著放緩。

2.2 不同尺度公園綠地與人口規模的耦合協調演變特征

不同尺度公園綠地與人口規模的耦合協調呈現的特征（圖1）如下：1）較小尺度（2 hm2以下、2～5 hm2、5～10 hm2）公園綠地的耦合協調度持續增長，較大尺度（10～20 hm2、20 hm2以上）則波動式上升。小尺度公園綠地更易于建設與布局，在各街道能迅速增置，其與人口耦合協調度持續增加;較大尺度公園綠地一般依托自然山水空間建設，由于難以匹配人口集中區域，存在一定波動。2）較小尺度公園綠地的耦合協調度增速較快，其中2～5 hm2公園綠地最為顯著，年均增長5.0%;2 hm2以下、5～10 hm2年均增長各為2.9%。由于較小尺度公園綠地在城市發展中被大量、快速增置，與各街道“鑲嵌”，耦合協調度增速較快。較大尺度中，10～20 hm2大多為綜合公園，在新城區如河西、濱江地區開發過程中得以建設，其耦合協調度也增長迅速（年均增長為3.9%）;20 hm2公園以上受制于用地空間，難以在建成區新建，增速最慢（年均增長僅為1.5%）。3）同一時期耦合協調度一般由小尺度到大尺度逐漸遞減。1990年除2 hm2以下公園綠地為0.24的耦合協調度外，其余均保持約0.6～1.2水平，而后逐漸分化;2017年耦合協調度由小尺度至大尺度依次為0.52、0.44、0.25、0.17、0.14。

2.3 公園綠地與人口規模耦合協調的空間格局演變

2.3.1 整體空間關系

1990—2017年，4個時間節點公園綠地與人口規模耦合協調度的全局自相關指數分別為0.084 9、0.012 4、0.018 4、0.041 5，呈正相關關系，但均未達到0.05的顯著水平。自相關指數先減小后增大，即聚集程度先減弱后略有增強。

1990年，南京主城建成區面積僅約120 km2，人口與公園綠地多集中在公共產品資源豐富、設施便利的老城區核心區域，因此老城區街道兩者耦合協調度比其外圍尚未充分開發、僅有少量人口分布的街道高，導致較高耦合度的街道聚集分布。2000年后，自相關指數降低較多，集聚水平下降。城市的不斷擴張導致人口被分散至老城區外圍街道，同時綠地建設大力推進，促進了兩者耦合協調度的增長。2010年自相關指數略有增加，因公園綠地的增加幅度不及人口的快速涌入，公園綠地的分布仍無法有效匹配人口集中區域。2017年自相關指數快速增長，反映出高密度建成區中極其有限的公園綠地建設空間與人口進一步集聚之間的突出矛盾。

2.3.2 局部自相關空間格局

為了進一步探測公園綠地與人口規模耦合協調度的局部空間關系，采用局部自相關方法探析街道單元內部公園綠地與人口耦合協調度的空間特征。如表2所示：紅色表示“高—高”熱點集聚，即該區域與周邊區域的耦合協調度均較高;藍色為“低—低”冷點集聚，即該區域與周邊區域耦合協調度均較低;淺藍色表示該區域的耦合協調度較周邊低的“低—高”次冷點;淺紅色表示該區域的耦合協調度較周邊高的“高—低”次熱點;白色單元則表示無顯著的相關特征[24]。對各街道耦合協調度水平進行類型劃分、分級顯示（顏色由淺至深表示耦合協調度由低至高），以充分驗證其局部空間格局（表2）。

1） 1990—2000年，空間相關性格局基本未發生明顯變化，但卻有老城區湖南路、新街口2個熱點消失，反映出各街道耦合協調度總體在增長，與老城區的差距逐漸縮小。冷點區域由2個增至3個，位于河西的興隆、沙洲和雙閘街道，表明邊緣地區尚未充分開發，存在低水平街道聚集現象。另有1個次熱點孝陵衛街道未發生變化，位于人口稀少、耦合協調度極低的紫金山南麓，遂呈現高鄰接值的次熱點。各街道耦合協調度分級表明各街道耦合協調度整體逐漸增加。1990年有5個街道處于勉強協調等級，12個街道處于輕度、中度失調等級，28個街道處于嚴重、極度失調等級（占總數的62.2%）。2000年，嚴重、極度失調街道比重則降至46.7%，同時出現了1個中度協調街道，23個中度失調至勉強協調街道。空間上，耦合協調度的提升由中心向外圍演變，南北方向擴展顯著：一方面，由于城市建成區的擴張與多中心化，人口增加并疏散至四周，公園綠地與各街道鑲嵌更緊密，導致耦合協調度逐漸增高且向外圍演變;另一方面，受制于紫金山、玄武湖、長江等自然山水空間無法用于城市建設，東西方向擴張有限。

2） 2000—2010年，原先冷點被次熱點所替代，并新增1個次冷點鳳凰街道。冷點的消失與次熱點、次冷點的出現源于河西新城的開發建設，其人居環境明顯提升，耦合協調度進一步增加。新增2個冷點位于老城區核心的玄武門與玄武湖，表明外圍街道公園綠地建設力度增強，但老城區作為高密度建成區，缺乏公園綠地增長空間，提升不明顯。此階段各街道耦合協調度波動式上升。中度協調街道消失，下降為2個初級協調街道。勉強協調街道較上一階段增加，而嚴重、極度失調街道進一步降至12個，僅占總數的26.7%。空間格局進一步向南北方向演變，得益于公園綠地在河西新城形成新的增長極。

3） 2010—2017年，河西區域的次熱點消失，圍繞玄武湖新增玄武門、梅園新村2個次熱點。河西次熱點消失源于其周邊街道公園綠地建設差距逐漸縮小，分布也更為均衡。而新增的次熱點與孝陵衛次熱點成因一致。冷點則由玄武湖向北擴展至鎖金村。次冷點持續增加，新增雙閘、幕府山2個街道，但分布較為隨機，各街道間公園綠地發展水平仍有差異。此階段各街道耦合協調度整體上升且更為均衡，共有35個街道處于中度失調至初級協調等級，占比約77.8%，其中輕度失調及以上約48.9%。但其內部差異較為顯著：寧海路、華僑路、莫愁湖、夫子廟等8個街道耦合協調度始終處于輕度失調至初級協調（0.3～0.6），且集聚在老城區;有23個街道始終處于極度失調至中度失調（0～0.3），多位于主城外圍和少量老城區，主要是綠地建設力度較弱、布局不均以及老城區難有公園綠地增長空間所致。空間格局上，除紫金山、玄武湖為低耦合協調度聚集外，其余較為均衡。

綜上，在整個研究期內，熱點逐漸消失，整體耦合協調度在上升;冷點由西南區域轉移至老城區玄武湖區域，反映了河西新城的高質量建設過程;次熱點由孝陵衛增加至河西區域，最后轉移至圍繞玄武湖、紫金山分布;次冷點逐漸增多且隨機分布，街道間發展水平仍存在較大差異。

2.4 不同尺度公園綠地與人口規模耦合協調的空間格局演變

2.4.1 整體空間關系

各尺度公園綠地與人口規模耦合協調度多呈現正相關。2 hm2以下公園綠地在4個時間節點的自相關指數分別為0.367、0.585、0.233、0.197，呈極顯著正相關，聚集程度先增強后減弱;2～5 hm2與5～10 hm2公園綠地呈不顯著正相關，前者自相關指數總體上高于后者，即分布更加集聚;10～20 hm2與20 hm2以上公園綠地的自相關指數均先增大后減小，且除2010年的20 hm2以上公園綠地為顯著正相關外，其余基本為隨機分布。因大尺度公園綠地多分布于老城區外圍，2000年后城市擴張、副城開發最為迅速，人口向外疏散導致其出現集聚趨勢，在2010年出現峰值。隨著公園綠地建設公平性的增強，自相關指數進一步降低，2017年10～20 hm2公園綠地自相關指數僅為-0.009，呈隨機分布。

2.4.2 局部自相關格局

街道單元內部不同尺度公園綠地與人口耦合協調度的空間特征如表3所示。

1） 2 hm2以下公園綠地在局部自相關格局中呈現顯著的熱點、冷點集聚。1990—2010年，熱點區域主要在老城區，受河西新區建設開發影響，熱點在2017年轉移至西南部。冷點基本在紫金山、玄武湖及其附近，因其為大型自然山水空間，幾乎不存在2 hm2以下公園綠地。次熱點偶有出現，次冷點在2010—2017年存在于河西周邊。

2） 2～5 hm2公園綠地的次熱點基本位于老城區，熱點隨機分布且于2010年消失，冷點同期開始出現，后逐漸轉移至老城區聚集。這主要緣于1990年2～5 hm2公園綠地大多集中于梅園新村、夫子廟、寶塔橋等地，而后則在老城區外迅速增置，但玄武門、湖南路及其周邊則因空間不足難以新增，導致出現冷點。

3） 5～10 hm2公園綠地表現出熱點、次冷點由老城區核心區聚集向西部轉移的演變過程，其與江東、熱河南路、下關等街道的新增相關。隨著公園綠地布局更趨均衡，熱點、次冷點逐漸消減。受限于老城區該尺度新增空間不足，冷點在2017年于玄武門、玄武湖出現。

4）10～20 hm2公園綠地在局部自相關格局中相對穩定，1990—2000年未發生變化。2010年出現的熱點位于下關、熱河南路，2017年則轉移至鳳凰街道。閱江樓景區、繡球公園、八字山公園的建設幾乎呈南北線性串聯，集中于下關及熱河南路;莫愁湖、石頭城等公園的完善使其周邊出現熱點、次熱點。次冷點則隨機分布。

5） 20 hm2以上公園綠地呈現出冷點由西南部轉移至老城區的過程，次熱點持續位于老城區，熱點于2010年后出現在紫金山北部，并向西部擴大。冷點由興隆街道轉移至挹江門、大光路街道，反映出河西的建設過程與老城區缺乏大尺度綠地增長空間。次熱點的穩定在于莫愁湖公園區域綠地豐富，而周邊無該尺度公園綠地;梅園新村區域則因接壤玄武湖、紫金山，出現低值鄰接的次熱點。熱點因大尺度公園綠地依托紫金山、長江濱江等增置而出現。

3 結論與建議

3.1 結論

借助耦合協調度、空間自相關等方法，對1990、2000、2010、2017年公園綠地與人口規模進行分時段研究，深入各街道人口、各尺度公園綠地，以探究兩者間的耦合協調度關系及其空間特征、演變規律等，得到結論如下：1）總體耦合協調度較低、街道間差異較大，但呈波動式增長趨勢;2）耦合協調的空間格局由聚集向隨機分布轉變，以中心城區南北方向擴張為主;3）耦合協調度及其增速均隨公園綠地尺度增大而減小;4）各尺度公園綠地耦合協調度總體呈正相關關系，局部空間中較小尺度公園綠地與人口規模的耦合協調度多由聚集向分散演變，較大尺度則相反。

鑒于人口的來源、構成、流動等特征，加之統一統計口徑的連續性數據獲取受限，本文雖重點探究了數量層面的耦合協調關系和規律特征，但僅關注了人口規模。而在社會公平正義、以人為本等導向要求下，下一步需對人口屬性與公園綠地配置關系進行更深入的探究。

3.2 建議

1） 借力公園城市建設，以中小尺度公園綠地為重點推動人綠協同。在“公園城市”建設、“300米見綠，500米入園”等目標推動下，應以點線面結合形成全域公園綠地體系，不斷完善主城區公園綠地“兩環四片”（見《南京市城市綠地系統規劃（2013—2020）》）結構。重點考慮小微型公園綠地“見縫插綠”式增置，“點”綴在老城區湖南路、新街口等街道及新城區洼地地區;注重中型公園綠地的集約化利用，以“線”性方式串聯江東、鳳凰街道及環古城墻等碎片綠地，激活存量綠地、低效用地，增量提質;較大尺度公園綠地應結合自然本底，以“面”狀空間營造新城“看得見山、望得見水”的風貌品質。

2） 充分發揮大尺度公園綠磁效應，帶動人口有機疏散。立足“一主三副”城市格局，加強東山、仙林、江北建設，完善協同的公園綠地體系，發揮新城區較大尺度公園綠地的綠磁效應，吸引、疏導過度集聚的人口至新城、副城，同時優化其功能空間，避免“職綠分離”“居綠分離”。與此同時，以有機疏散理念應對人口過度集聚、失衡的現象，借助產業、職能適度轉移，逐步緩解主城核心區的人地矛盾。

3） 強化功能提升，促進居民與公園綠地深度耦合。合理布局并持續優化城市功能空間，以交通系統優化促進居民與公園綠地深度耦合。全局規劃統籌，實現居民與公園綠地連接的最優解，破解“難以見綠”和“望綠興嘆”難題;優化道路層級，尤其要保障交通微循環，提升公園綠地的可達性和服務效率;引入優質生活圈理念，完善慢行系統與綠道體系2張網絡的協同，實現居民與公園綠地“10分鐘服務圈”的深度耦合，促進公園綠地服務更加均衡化、公平化、公正化。

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