王震,費彥
(華南理工大學建筑學院)
“生活圈”的概念在2018年發布實施的《城市居住區規劃設計標準》(GB50180-2018)[1]中正式提出,意為以人的步行時間維度劃分居住區的尺度和規模層級,進而指導公共配套服務設施的合理布局。在新版國標中,“15min、10min、5min生活圈”分別取代了舊版標準中的“居住區、小區和組團”的分級模式,改變不僅在名稱和人口規模上,更多的是在分級依據上取代了原有的住區分級標準,打破了基于教育設施傳統服務半徑和服務人口對應居住區尺度的定義。
社區生活圈是具有地理、社會和個體感知等綜合維度的生活空間,其內涵與外延均超越了傳統居住區所涵蓋的范疇[2]。對比“居住區”的概念,“生活圈”更加強調對人們的生活方式的關注,注重人們對生活質量提升的追求。因此對“生活圈”的理解,表面上來看指代的是一種滿足人們對生活質量的追求的空間范圍,從語義上還可以對“生活圈”的內涵定義理解為“生活”的部分與“圈”的部分[3]?!吧钊Α钡摹吧睢笨衫斫鉃榕c居民日常生活品質密切相關的內容,即作為私有產品的住宅以及與之相配套的公共產品;“圈”可以理解為基于居民出行一定時間可享受對應的公共服務的空間范圍,其取決于人的出行方式及出行的時間。從“居住區”到“生活圈”,從“服務半徑”到“時間半徑”,體現了從封閉小區到開放街區思維的轉變,將步行可達作為尺度的標準更是人本精神的直接體現。
“生活圈”概念的提出,對居住公共產品的配置提出了新的要求。而基礎數據獲取方法和分析工具的不斷優化,均為科學評測研究居住公共產品的適應性、匹配度和動態均衡度提供了多種可能性。
社區公共服務水平反映了居民能否在一定步行時間范圍內獲得教育、文體、醫療衛生、市政設施、交通服務、公共環境等公共產品,可以理解為固定時間步行尺度范圍內,公共產品供給和居民需求之間的供需關系,其包含公共服務的覆蓋水平與公共服務的供需匹配度兩個方面。社區公共服務水平分析與評價可以為公共服務設施規劃布局和優化提升提供指導。
在新時代人民需求變化與供給的矛盾變化、居住區標準調整的背景下,在已有的對生活圈的研究基礎上,以生活圈為依據,以步行可達為標準,以供需關系分析為主線,進行社區公共服務設施覆蓋情況分析與供需匹配情況分析,提出“公共服務密度”的概念,進行社區公共服務水平評價方法的研究。
1)探索社區公共服務水平評價方法的新思路
研究基于POI數據與居住區人口數據,運用GIS分析技術,對社區生活圈公共服務設施供需密度、覆蓋率、供需匹配度進行空間測度,彌補傳統方法將規模和服務半徑相互獨立而造成的局限性,對規模和空間分布進行綜合評價,為社區公共服務設施的供需關系研究提供技術支撐與參考。
2)促進公共服務設施的均等化供給
在發現問題、分析問題的基礎上,從均等化供給、關聯供需、規劃優化三個方面提出社區生活圈公共服務設施布局優化策略。為公共服務設施供需關系的優化配置提供更精確的指導,有利于實現各類設施的均衡精準配置,促進公共服務的均等化供給。
針對生活圈視角下的供需關系、公共服務設施服務水平評價及優化措施和公共服務設施配置均等化研究等內容,相關文獻較多。
①對供需關系的研究大多相對獨立,兩者的關系不夠統一;對于需求的研究大多以需求偏好為主,沒有對應到空間,且量化研究較少;只對單一的某類設施供需情況進行羅列,缺少綜合性分析[4-9]。
②在公共服務設施服務水平評價及優化措施方面的研究中,現狀設施評價主要采用定性和定量分析方法,但在需求方面的評價方法上沒有形成統一;有些較深入的研究大多以教育設施為主要研究對象,并沒有對居住用地的各類服務設施進行綜合評價;以城市用地地塊為最小單元,較少使用均等的柵格地塊作為最小單元[10-13]。
③均等化研究側重城鄉一體化背景下的城鄉公共服務設施配置均等化,重在闡述均等化內涵、構建均等化設施配置體系等[14-16]。
與本次研究關系密切的還屬由宋小冬等人提出的密度估計方法[12],以及由盧銀桃等人在密度估計方法的基礎上提出的基于居住用地的密度分析方法[17]。
基于居住用地的密度分析方法是在密度估計方法的基礎上提出來的,并對密度估計方法進行了完善與應用拓展。該方法以居住人口為需求方,以設施容量為供給方,以密度指標為基礎分析供需關系。在分配設施容量時只分配到服務范圍內的居住用地,使得供給與需求的空間契合性提高,供需匹配分析更合理[16];該方法將研究對象從教育拓展到其他公共設施,并基于GIS疊加分析進行綜合評價,評價15min公共服務水平。
該方法的優點是將設施規模、人口分布、服務范圍三者結合起來,不僅能反映設施的服務范圍的覆蓋情況,還能反映出設施規模與人口需求的匹配程度,將規模和空間相結合對供給水平作出評價。缺點是在方法構建過程中,是以城市用地地塊為最小單元,無法克服因地塊不均等而導致的結果差異。因此在評價5min、10min、15min等不同圈層的公共服務水平上,受限于城市用地地塊的大小不一的現實情況,精確度有待 提高。
本文在密度估計方法的基礎上提出基于柵格的公共服務密度分析方法,并對其精確度上進行了優化,具體表現在:
①將居住用地柵格化,形成統一尺度的柵格數據,能夠更加準確地測算每一柵格的公共服務密度。
②基于柵格的居住用地密度分析方法可以根據5min、10min、15min等不同圈層的公共服務水平,調整柵格大小與研究對象,使得相應層級的生活圈范圍內與其匹配的公共產品高度契合,供需匹配分析更合理。
③本方法不僅可以對單一設施供需水平進行評價,還可以將研究對象拓展到教育、文體、醫療衛生、市政設施、交通服務等規模較大的、公益性強的或具有一定鄰避效應的等市場不會主動提供的居住區級及以下級公共服務設施,在計算公共服務密度時對不同研究對象統一量化口徑,并通過疊加分析,得出“公共服務供需匹配度”,評價各級“生活圈”公共服務水平。
社區公共服務水平評價主要由劃定服務范圍、分配供給容量、測算需求量、供需疊加分析、綜合評價及優化策略六個步驟組成。在進行完公共服務評價之后,便可以根據評價分析的結果進行公共服務設施規劃布點,其過程與之前的評價過程類似,為一種逆向過程,即以分析結果為依據在GIS平臺中模擬布點,再通過進一步的公共服務評價確定其合理性并不斷調整為最科學的結果(見圖1)。該方法將以網絡開放平臺數據為基礎數據,構建 GIS(地理信息系統)空間地理數據庫,基于GIS網絡分析、柵格分析及疊加分析等技術進行服務范圍的劃定和公共服務密度的計算等操作。
本次研究將通過建立一個假想的基于100m×100m柵格的面積約1.5km2的城市單元(見圖2a)構建GIS分析模型,更直觀地展現評價步驟。
在對公共服務設施進行描述的時候,可以將設施分為兩類:一類是沒有具體占地面積的或可以用點代替該類設施進行分析的公共服務設施,如公共交通站點、軌道站等,另一類是有具體占地面積的公共產品,如學校、商業、綠地等(見表1)。在劃定服務范圍時,對于有具體占地面積的公共設施,我們可以統一將該設施的出入口作為設施點,借助GIS平臺,采用基于網絡的服務區分配方法,對各類服務設施的服務范圍進行劃定(見圖2b)。依托道路網絡與步行路徑的距離代替直線空間距離劃分的設施服務區,能更科學嚴謹地反映道路對步行距離的影響(見圖3)。

圖1 基于GIS平臺的公共服務評價技術流程

圖2 某類公共服務設施的服務范圍劃定

表1 15min生活圈下的公共產品類別及計算單位(作者根據規范[2]自繪)
居住區級及以下級公共服務設施主要以人均建筑面積指標為標準進行控制建設,基于人口分布進行空間上的安排,因此以設施的建筑面積作為供給容量(沒有建筑面積的設施則以占地面積作為供給容量),將某類設施的供給容量平均分配到服務范圍內的居住用地上,得到該類設施的供給密度。可以㎡(建筑面積或占地面積)/km2為單位(見圖4)。
即:設施供給密度(m2/km2)=設施建筑規模(m2)÷居住用地面積(km2)。
首先,測算每個柵格內的居住用地上的人口,然后根據人均指標測算每塊居住用地上的設施需求量,并將需求量平均分配到該居住用地柵格上,得到設施需求密度,也可以㎡(建筑規模)/km2為單位(見圖5)。
即:設施需求密度(m2/km2)=居住人口(人)×人均指標(m2/人)÷居住用地面積(km2)。
值得注意的是,用于現狀分析時,一般以人口統計的最小統計區(一般是社區)為計算數據,如將社區人口平均分配到社區范圍內的居住用地上,或者通過Python編程語言實現多元數據的爬取,通過對安居客、鏈家等POI數據獲取,并將屬性數據在GIS軟件中處理,估算居住用地的常住人口數量,通過多種數據的校對來實現數據的準確性和精準度。用于規劃分析時,較為準確的是以控規為基礎,根據規劃測算得到每塊居住用地的規劃人口。當前,隨著基礎數據和分析工具的不斷優化,空間定位技術、互聯網技術與移動通信技術等相關科技領域的進步為人口數據的獲取提供了更多的可能性。

圖3 網絡分析得出服務范圍的對比

圖4 供給密度計算
對于同一類設施,由于計算口徑相同,則可以將該類設施的供需密度進行疊置分析,即對同一區域的供給密度數據和需求密度兩個矢量數據圖層進行邏輯相減運算,得出該類設施的供需匹配度。然后,每類設施的不同柵格單元的供需匹配度數值進行重分類為-5~+5的評分范圍。如果評分結果為正或零,則表示供給大于或等于需求,說明該區域設施的供給符合標準要求;如果評分結果為負,則表示供給小于需求,說明該區域設施供給不足,需要提高設施規?;蛟黾釉O施布點。根據供需匹配評分值可以評價該類設施的盈余和缺口情況(見圖6)。例如,對于某類設施的供需匹配度數據中賦值為-5的居住柵格地塊,對該類設施的缺口最大,反之賦值為+5的居住柵格地塊,對該類設施的盈余 最大。
對參與評價的所有類型設施的供需匹配結果進行疊加,得到研究范圍內的公共服務水平評價結果。在進行疊加運算之前,為了避免出現因為直接將各類設施的供需評分疊加而造成盈余與缺口相互抵消的情況,先對各類設施的供需評分進行校正。
①當計算盈余程度時,對每類設施需求大于供給的柵格居住地塊的供需評分賦值為0,再將所有設施供需評分進行疊加,得到生活圈公共服務盈余水平評價結果;
②當計算缺口程度時,對每類設施供給大于需求的柵格居住地塊的供需評分賦值為0,再將所有設施供需評分進行疊加,得到生活圈公共服務缺口水平評價結果;
③最后將盈余水平評價結果與缺口水平評價結果疊加,對于滿足公共服務要求的區域,其值為各類設施盈余的疊加,而對于不滿足公共服務要求的區域,其值為各類設施缺口的疊加,最終得到該生活圈公共服務水平綜合評價結果(見圖7)。
基于各級生活圈公共設施密度的評價,對該地區公共服務水平的提升提出優化策略,對于評價中不滿足公共服務水平的區域,進一步分析其不滿足的設施類型和缺口規模,根據不同情況采取不同提升路徑。在提出優化提升策略后,可以再次進行服務水平評價,從而檢驗該策略是否合理。

圖5 需求密度計算

圖6 計算該類設施的供需匹配度

圖7 各類設施供需評分疊加
“公共服務密度”的提出,實質上是對不同層級的生活單元內公共產品進行總量控制的手段,在基于對生活圈公共產品產權特征的識別基礎上,從建筑面積指標與用地面積指標上對不同生活單元的不同公共產品實現總量上的控制引導,對獨立占地公共產品在用地規模上保證用地落實,對非獨立占地公共產品在建筑規模上保證使用面積的底線要求,以解決生活圈公共產品供給不足、使用不當等現實問題,從而保證居民在生活圈背景中享受的公共服務質量。
基于柵格的公共服務密度分析方法,在生活圈視角下通過將設施規模、人口分布、步行尺度劃分下的服務范圍三者結合起來,通過供給與需求的量化分析,借助GIS軟件進行可視化表達,更精確地反映各類設施在空間上的供需關系,從而更有效地指導社區公共產品的供給。該方法在單獨對某類設施進行服務水平評價時,可以對相關數據進行細化分類與整合,通過基礎數據獲取和分析工具的不斷優化,提高分析的準確性和專項規劃的合理性。
隨著精準化配套理念的提出,以人為本理念的深入貫徹,為不同的人群提供差異化的公共服務是未來公共服務配套研究領域新的熱點議題,例如在應對公共應急等突發情況時,對社區公共空間、公共設施的總量進行管理控制,對公共產品空間布局與公共服務密度進行規劃協調從而為公共資源的空間調配提供基礎。如何避免公共服務資源配置失衡狀態進一步拉大,進一步加強與鄰近社區的公共服務資源供給互動與合作機制,實現區域均衡協調發展。同時保證基層公共產品的利用率最大化,提高整個城市領域的防控能力,并將其納入到社區公共服務水平評價體系當中去,也是本文下一步要重點思考的 問題。