湖南省森林植物園游客空間分布格局及可達性

韓文靜 張昶 張旭 王成

摘要： 文章以湖南省森林植物園為研究對象，利用問卷調查獲取游客樣本數據，通過RiverMap獲取影像和路網數據，并基于ArcGIS平臺分析服務半徑的輻射特點和現有路網可達性，結果表明：1）湖南省森林植物園游客隨1 km，4 km，7 km不同服務半徑范圍向外輻射分層分布，且在北—西方向上輻射距離更遠;2）老年群體表現出更強的1 km服務范圍的分布傾向，中青年愿意支付更多的距離成本，從不同服務半徑范圍獲取公園服務;3）湖南省森林植物園15 min步行、非機動車、機動車出行范圍的實際服務覆蓋面積比例僅分別達到24.61%，38.04%，50.40%，整體可達性相對較差。基于輻射特點及其年齡特征，提出包括豐富現有路網出行方式、增加出入口、提供更多（非）機動車使用機會等可達性提升對策，以進一步提升城市生態空間服務能力。

關鍵詞： 城市森林公園，服務范圍輻射特征，現有路網，可達性

DOI： 10.12169/zgcsly.2021.04.06.0002

Tourists Spatial Distribution Pattern and Accessibility in Hunan Forest Botanical Garden

Han Wenjing1，2Zhang Chang1，2Zhang Xu3Wang Cheng1，2

（1.Research Institute of Forestry， Chinese Academy of Forestry; Key Laboratory of Tree Breeding

and Cultivation， National Forestry and Grassland Administration， Beijing 100091， China;

2.Urban Forest Research Center， National Forestry and Grassland Administration， Beijing 100091， China;

3.Ecological Development Investment Co.， Ltd.， China Xiongan Group， Baoding 071700， Hebei， China）

Abstract： This research uses questionnaires in the Hunan Forest Botanical Garden to obtain tourist sample data， and also obtains images and road network data through RiverMap. Based on the data， the paper analyzes the radiation characteristics of the service radius and the accessibility of the existing road network using the ArcGIS platform. The results show that： 1） The visitors in the Hunan Forest Botanical Garden are distributed in layers with different service radius of 1 km， 4 km and 7 km， and they radiate farther in the direction from the north to the west; 2） The elderly people tend to be more distributed in the service range of 1 km， while the middle-aged and young people are willing to pay more distance costs to obtain park services from different service radius areas;3） The actual service coverage ratios of 15-minute walk， non-motorized travel and motorized travel in the Hunan Forest Botanical Garden are only 24.61%， 38.04%， and 50.40%， respectively， and the overall accessibility is relatively poor. Finally， based on the radiation characteristics and age characteristics， some countermeasures are put forward for accessibilityimprovement， including providing more road network travel modes， increasing entrances and exits， and making the non-motorized travel more in use， so as to improve the urban capacity in ecological space services.

Keywords：urban forest park， service radiation characteristics， existing road network， accessibility

隨著經濟的發展和人民生活水平的不斷提高，城市居民對綠色空間的需求也不斷增加[1] 。城市森林公園作為城市居民接觸自然、體驗自然、開展森林游憩活動的主要場所，其服務范圍受到了廣泛關注，較為經典的做法是計算公園300 m或500 m半徑服務率[2-3] ，但這樣劃定服務半徑忽視了周圍居民是否能夠直線可達的問題。近年來，越來越多的學者從出行距離[4] 、出行方式[5] 等角度，以“3S”技術為基礎，采用緩沖區分析法、最小鄰近距離法、費用加權距離法、網絡分析法等，對公園可達性進行定量和定性分析，研究結果表明，公園可達性受路網現狀、出行道路交通狀況等影響較大[6] ，且不同交通方式條件下可達性也會產生差異[7] 。此外，合理的城市生活空間為當地居民提供便利的同時，也可以提高居住區與設施點間的可達性[8] ，15 min各類交通工具出行范圍（15分鐘生活圈）成為優化城市居住質量的重要空間，15分鐘生活圈內應該包含具有良好服務功能的城市森林公園等綠地空間，這就為城市森林公園的可達性提出了新的要求。

湖南省森林植物園具有良好的資源和服務價值，也是周邊居民可以支配的綠色空間，應該成為城市15分鐘生活圈中的重要游憩資源。本研究以其作為研究對象，緊扣15分鐘城市綠色生活圈理念，結合不同交通方式，分析解決以下問題：1）以時間成本為導向分析現實可達性，即該公園15 min時間成本服務范圍內，基于現有路網不同交通方式能夠實現覆蓋的面積;2）掌握目前游客的特征和分布情況，探討其與現實可達性的對比情況，提出提高可達性的相應對策。

1 研究對象與研究方法

1.1 研究對象

湖南省森林植物園（以下簡稱“植物園”）位于長沙市雨花區，全園總面積約120 hm2 ，森林覆蓋率高達90%，被譽為“城市天然氧吧”。植物園內保存了208科900屬3 200多種植物，建立了櫻花園、杜鵑園、竹園等植物專類園[9] ;此外，園內還設有游樂場、露營營地等休閑娛樂場所。植物園集科教、娛樂、生態效益于一身，目前是國家4A級景區、國家生態文明教育基地、湖南省“兩型社會”示范區，是長沙市居民日常與節假日森林游憩的重要場所。

1.2 研究方法

1.2.1 服務半徑與空間方向的設定

1） 服務半徑。以15 min最大時間成本為依據，結合不同交通方式，確定植物園不同服務半徑。按照步行平均速度5 km/h、非機動車平均速度15 km/h、機動車平均速度30 km/h[10-11] ，結合 周邊路況計算得出步行、非機動車、機動車15 min 距離分別為1 km，4 km，7 km。在RiverMap軟件中下載長沙市影像圖，以植物園的面積為源，使用GIS緩沖區工具做1 km，4 km，7 km緩沖區，并設置不同服務半徑范圍。

2） 空間方向。以植物園的幾何中心為原點，劃分北—東、北—西、南—東、南—西4個空間方向。

1.2.2 數據來源

1） 路網數據。以長沙市交通地圖冊為基礎，在RiverMap軟件中下載研究范圍的矢量圖，提取高速公路、國道、省道、縣道、市區一級公路的部分。在ArcGIS10.5軟件中，將道路網絡數據圖層與研究區域影像圖疊加，獲得研究區域的道路現狀數據，構建現有路網。

2） 游客數據。以問卷調查形式獲取游客特征和來源數據，主要包括游客基本人口特征信息（性別、年齡、教育程度、職業）;游客居住地信息（省市、街道或小區）。調查地點覆蓋植物園所有景區及其進出口處，共計發放調查問卷1 200份，收回問卷1 162份，其中有效問卷1 136份，有效率為97.8%。

1.2.3 數據分析

1） 基于現有路網的實際服務覆蓋區域。依據前述現有路網數據，按照目前植物園出入口，在不區分道路等級的情況下進行交通網絡行進成本分析[10-11] 。利用ArcGIS10.5中的網絡分析模塊，建立服務區的分析圖層，并設置阻抗、默認中段、面類型、疊置類型等屬性，以植物園西門、北門、東南門為設施點，賦值步行、非機動車、機動車 速度，分別求解生成步行、非機動車、機動車15 min， 10 min，5 min出行時間的實際服務覆蓋區域。按照某出行方式一定出行時間的實際服務覆蓋面積比例=該方式某出行時間的實際服務覆蓋區域面積/該方式15 min服務半徑覆蓋范圍面積進行計算，所得比例值越大，說明該出行方式基于現狀路網和出入口的實際可達性更強。

2）基于游客分布的服務輻射特征。按問卷收集的游客居住地信息，用ArcGIS10.5在影像圖上進行標記，同步錄入樣本對應的性別、年齡、教育程度、職業等人口特征屬性，統計不同服務半徑范圍以及不同空間方向游客數量的差異。另外，從落地建設角度考慮，針對年齡差異化制定相應的對策是提升公園差異化服務能力的有效、易行手段[12-13] ，故本文重點對年齡特征進行分析。采用 χ 2 檢驗年齡構成頻數差異，取 P <0.05具有統計學意義，進行Post hoc testing檢驗，并使用調整后標準化殘差判斷不同年齡間差異，其值>3時認為該數值的觀測頻數與期望頻數之間的差異存在統計學意義。以不同服務半徑的游客數量和構成，辨識服務輻射的空間分層特點，以不同空間方向的游客數量和構成，辨識服務輻射的空間方向特點。

2 結果與分析

2.1 游客構成

1） 從性別構成特征看，女性游客（59.33%） 多于男性（40.67%）;2）從年齡構成特征看，中青年群體數量占78.17%，是植物園的主要游客群體，對植物園具有較高的使用需求，老年群體數量比重為9.86%;3）從教育水平特征看，大專及以上學歷水平游客數量占62.41%，對科普體驗類項目具有較好的接受能力;4）從職業構成特征看，該園區游客以學生為主（33.45%），退休人員、國企員工和公務員所占比例相近，約為學生群體的1/3;5）從游客來源看，外省、外市游客占12.67%，以本市游客為主。

2.2 服務范圍的分布特征

2.2.1 服務輻射的空間分層

1） 總體特征。統計不同服務半徑范圍游客數量的差異（表1）可知，隨服務半徑擴大，游客數量相對減少，且分布越來越分散，具有分層向外輻射特點（圖1）。說明植物園對于該市具有較好的服務影響效果。

2） 年齡分布特征。不同年齡游客數量在不同服務半徑范圍內具有極顯著差異（ P <0.01）。隨著服務半徑增大，老年群體逐步減少（表1），并且依據Post hoc testing檢驗結果，老年群體表現出更強的小于1 km服務范圍的分布傾向。中青年年游客數量在各服務半徑范圍內均具有最高比例（圖2），說明中青年愿意支付更多的距離成本，以獲取植物園提供的服務。

2.2.2 服務輻射的空間方向

1） 總體特征。統計不同空間方向游客數量的差異可知，北—東、北—西、南—東、南—西4個空間方向區域的游客人數分別為87，370，69，74（表1），主要分布在北—西方向，且北—西方向區域分布延伸更明顯（圖3）。結合該地區用地現狀可知，該方位主要為居住用地和商業用地，因此該植物園游客主要聚居在該方向。總體而言，游客來源及空間分布情況與植物園和居住區位置吻合，游客主要為附近北—西城區居民，也再次說明植物園對于周邊居民游憩的重要性。

2） 年齡特征。中青年群體游客數量在北—東、北—西、南—東、南—西4個空間方向上均具有最高比例（圖4），但不同年齡群體游客頻數在4個空間方向上不存在顯著差異（ P >0.05），說明植物園提供的服務沒有明顯的人群區域偏好。

2.3 現有路網的可達特征

2.3.1 路網現狀

植物園服務范圍內以市區一級道路為主（表2），包含湘江南路、振華路、東二環、南二環等183條道路，總里程達827.31 km，道路密度為3.32km/km 2;其次為縣道，總里程為89.94 km;此外，還有3條高速公路，總里程為87.86 km，呈“十”字形分布，貫穿7 km服務范圍;省道和國道分布最少。從空間方向看（圖5），北—西方向所含道路數量最多，分布最為密集，道路類型多樣;北—東方向道路數量和密度較大，但道路類型較少，僅包含高速、縣道及一級道路;南—西方向道路類型較為豐富，但道路數量和密集程度較小;南—東方向在道路類型、數量等方面均較小。

2.3.2 現有路網的不同出行方式可達特征

1） 基于實際服務覆蓋面積比例的可達性。步行是最基本的出行方式，具有經濟、低碳、靈活等優點，15 min內的步行可達范圍集中分布在植物園1 km服務范圍內（圖6），出行5 min實際服 務覆蓋面積比為2.41%，10 min為10.16%，15 min 為24.61%（表3）。非機動車包含自行車及電動車2種方式，適合中短距離出行，在出行便利性方面更具優勢。15 min內非機動車可達范圍分布在植物園4 km范圍內（圖7），出行5 min的實際服務覆蓋面積比為5.15%，10 min為18.33%， 15 min 為38.04%（表3）。機動車出行主要為公交和自駕2種方式，具有速度快、出行的時間成本相對較低的優勢。15 min內機動車可達范圍分布在植物園7 km服務范圍內（圖8），出行5 min實際服務覆蓋面積比為7.07%，10 min為26.51%，15 min為50.40%（表3）。

2） 基于實際服務覆蓋空間方向的可達性。從空間方向看，步行、非機動車、機動車3種不同出行方式的15 min實際服務覆蓋面積，即實際可達區域范圍內，北—西方向可達性最高;可達性較差區域主要集中在南—東方向，從前述路網現狀還表明，南—東方向無植物園出（入）口、路網交通條件也相對較差。實際服務范圍可達性的空間方向特征與游客分布的空間方向吻合，均在北—西方向。無植物園出（入）口可能在一定程度上限制了南—東空間方向的游客往來。

3 討論

3.1 游客總體構成

本研究表明，植物園游客在性別構成上，女性相對較多，而在其他大部分研究中性別構成差異并不明顯[12-13] ，可能是植物園內正在進行菊花展，而女性對花的喜愛程度高于男性所致，因此性別差異還需進一步驗證。從年齡構成上看，中青年相對較多，可能與中青年群體生活壓力較大有關[14] ;植物園景色優美、空氣清新，作為開展森林游憩活動、放松身心的圣地，成為了該人群的重要選擇。職業構成以學生和私企員工為主要客源（與樣本學歷調查結果相一致），可能是大學生有較多的時間和需求參與森林游憩活動，而私企員工有更大的經濟能力滿足森林游憩的開展所致[15] 。另外，植物園還需設計更新穎的自然科普和體驗活動以吸引更多游客。

3.2 不同服務范圍和空間方向的游客特征

植物園游客隨不同服務半徑范圍向外輻射分層分布，這與植物園周邊居住區呈環狀分布具有一定的趨同性，在北—西方向上輻射距離更遠，是因為北—西方向為居住為居住和商業密集區，故其輻射范圍更廣，游客人數最多[16] 。從不同服務范圍的游客年齡分布看，老年群體表現出更強的小于1 km服務范圍的分布傾向，可能是由于老年人能夠支付的出行精力和成本有限，越靠近森林公園的范圍，老年居民越容易獲得公園服務[13] ;而中青年愿意支付更多的距離成本，獲取植物園提供的服務，以達到放松身心的目的。

3.3 現有路網條件下不同出行方式的可達性

本研究表明，植物園15 min步行、非機動車、機動車范圍的實際服務覆蓋面積比例較小，分別只達到了24.61%，38.04%，50.40%，實際服務覆蓋期望低于理論15 min出行方式范圍覆蓋，其可達性受路網現狀、出行道路交通狀況等影響較大。此外，路網密度低，路網布局不合理，出入口朝向單一等問題，也嚴重影響了植物園的整體可達性[17-18] 。

3.4 湖南省森林植物園可達性優化對策

調整或增加現有路網及附屬設施，如在15 min 步行服務半徑范圍加強對現有道路與交通設施用地附屬綠地建設，增加步行網絡道路的數量和密度。基于現有路網，開放更多出入口，特別是在南—東開放出入口，全面提升不同出行方式的實際服務范圍覆蓋面積。在 1 km 服務范圍應重視適合老年人行走、輪椅等設施使用、陪行人員陪伴的步道建設。此外，應該特別重視非機動車、機動車方式到達植物園的便捷性，加強共享單車、共享汽車設施點對服務范圍的覆蓋，加強園區泊車空間建設，以及增加道路相應配套設施的數量和提升其服務質量。

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