供需平衡視角下公園綠地功能布局優(yōu)化研究

洪沁楠 鐘麗玲 于海敏 吳玉萍 李房英

【摘 要】供給側(cè)改革背景下公園綠地供給的公平性研究具有重要意義。文章以福州市鼓臺中心區(qū)為例，從供需平衡的視角出發(fā)，以規(guī)模、服務(wù)重疊率和功能價值3個指標衡量衡量公園綠地功能的供給水平，并運用網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)，分析居民需求水平。結(jié)果表明福州市鼓臺中心區(qū)公園綠地整體功能供給水平相對較低，福州市鼓臺中心區(qū)公園綠地功能供需相對均衡的區(qū)域主要分布在鼓樓區(qū)的大部分地區(qū)，供需相對不均衡的區(qū)域主要分布在臺江區(qū)和鼓樓區(qū)的中部。研究采用定量評價方法，分析福州市鼓臺中心區(qū)現(xiàn)狀公園綠地的空間布局和供給情況，提出優(yōu)化策略，可為城市公園綠地的布局提供新思路。

[基金項目]福建農(nóng)林大學(xué)科技創(chuàng)新專項基金項目（項目編號：KFA17333A）

[作者簡介]洪沁楠（1996—），女，在讀碩士，研究方向為園林與景觀設(shè)計。

公園綠地作為城市用地的重要組成部分，是居民娛樂、休閑和游憩等活動的重要載體，其布局和建設(shè)的合理性和有效性，對居民的生活質(zhì)量和幸福感提升有較為顯著的影響，一直是城市總體規(guī)劃以及城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃的重點調(diào)控對象[1]。十九大報告指出我國社會主要矛盾已經(jīng)轉(zhuǎn)化為人民日益增長的美好生活需要和不平衡不充分的發(fā)展之間的矛盾[2-3]。社會矛盾的本質(zhì)是供給與需求之間的矛盾，供給側(cè)改革的提出為城市發(fā)展矛盾的解決提供了新思路。

國內(nèi)外對公園綠地布局的研究多從主要基于綠地總量和可達性等角度進行評價研究，有學(xué)者通過公園人均享有公園面積[4]、公園規(guī)模等級層次[5]、公園數(shù)量[6]、綠化覆蓋率[6]、可達性[7-9]等指標，探討城市公園綠地空間布局的合理性，但從供需平衡的視角進行公園綠地功能布局的研究較少。關(guān)于公園綠地功能的現(xiàn)有研究中，更多地集中在公園綠地等級體系的完善程度、功能完整和不同類型公園規(guī)模的大小等方面進行。在公園綠地功能價值的量化評價方法中，陶曉麗等[10]運用公園綠地功能價值評價方法對公園綠地的功能強度進行評價。周春山等[11]運用綠地服務(wù)重疊率，評價公園綠地體系的完善度。隨著信息時代的發(fā)展，大數(shù)據(jù)得到了廣泛的關(guān)注并被眾多學(xué)者應(yīng)用到游人行為模式探究、居民活動需求等領(lǐng)域的研究中，成為了未來研究的一大趨勢。

本研究以福州市鼓臺中心區(qū)為研究區(qū)域，將數(shù)據(jù)分析、空間分析和大數(shù)據(jù)運用相結(jié)合，選用不同公園綠地類型規(guī)模、公園綠地服務(wù)重疊率和功能價值3個指標進行公園綠地功能的評價，并選用POI設(shè)施點和微博簽到點數(shù)據(jù)作為公園綠地需求水平的評價數(shù)據(jù)以彌補公園綠地評價指標較少考慮人的因素的缺陷，構(gòu)建公園綠地功能供需均衡性評價方法，為公園綠地的建設(shè)提供優(yōu)化的參考策略。

1 公園綠地功能供需均衡性評價模型構(gòu)建

1.1 功能供給水平評價模型構(gòu)建

通過對現(xiàn)有公園綠地功能評價方法的梳理，研究選用公園綠地規(guī)模、服務(wù)重疊率和功能價值作為公園綠地的功能供給水平評價指標。

1.1.1 功能供給水平評價指標與方法

公園綠地規(guī)模以區(qū)域內(nèi)不同公園綠地類型面積的大小表示，以評價每個單元不同類型公園綠地的空間占有量。

區(qū)域服務(wù)重疊率指的是不同類型公園綠地服務(wù)區(qū)重疊區(qū)域面積與所在區(qū)域公園服務(wù)面積的比值，用以評價不同區(qū)域公園綠地的配置效益，為新增公園的區(qū)位選擇提供參考信息[11]。其計算公式為：

式中：AORi代表區(qū)域i的區(qū)域服務(wù)重置率;AOi代表區(qū)域i內(nèi)不同公園綠地服務(wù)區(qū)重疊區(qū)域面積;ASi代表區(qū)域i內(nèi)公園綠地服務(wù)區(qū)面積。CJJ/T85-2017《城市綠地分類標準》將公園綠地劃分為綜合公園、社區(qū)公園、專類公園和游園4種類型。4類公園綠地服務(wù)重疊率是指有4類公園綠地服務(wù)區(qū)覆蓋的區(qū)域面積與所在區(qū)域公園服務(wù)面積的比值。

每個區(qū)域的公園綠地功能強度與所在區(qū)域公園綠地的規(guī)模大小和功能價值水平有著密不可分的關(guān)系，研究用區(qū)域所在公園綠地的面積和價值權(quán)重的乘積作為公園綠地功能強度的評價指標。當同一區(qū)域有2個或多個公園綠地類型時，則分別計算然后將結(jié)果相加。其計算公式為：

式中：FSi代表i區(qū)域公園綠地的功能強度;Ail代表區(qū)域l類型公園綠地面積;Wil代表價值權(quán)重。在公園綠地功能價值的權(quán)重確實時，研究參照陶曉麗等[10]對功能價值的評價方法的對公園綠地類型進行功能價值評價。為了更好地將評價結(jié)果進行量化，研究將評價數(shù)據(jù)進行歸一化處理，以得到每種公園類型不同功能水平的得分（表1），并將同類公園綠地的功能價值得分作為分子，所有類別公園綠地的價值總得分作為分母，將兩者的比值作為公園綠地類型的價值權(quán)重。

1.1.2 功能供給水平評價模型構(gòu)建

不同公園綠地規(guī)模供給的分析主要探究的是分區(qū)內(nèi)不同公園綠地類型面積的大小，為公園綠地服務(wù)重疊率與功能價值的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。公園綠地服務(wù)重疊率較公園綠地規(guī)模更能體現(xiàn)地均關(guān)系和不同單元公園綠地服務(wù)體系的完善性，4類公園綠地服務(wù)重疊率則是不同單元公園綠地服務(wù)水平的評價。功能價值總量更能體現(xiàn)不同單元公園服務(wù)的專業(yè)化程度，因此，研究最終選用4類公園綠地服務(wù)重疊率和功能價值總量2項指標作為功能的評價指標。

1.2 居民需求水平評價模型構(gòu)建

研究以微博簽到數(shù)據(jù)和POI設(shè)施點數(shù)據(jù)為作為數(shù)據(jù)來源，分別從動態(tài)人群人分布和興趣設(shè)施點分布的角度出發(fā)對公園的需求水平進行評價。

微博是用戶量大且完全開放和平民化的平臺，由其產(chǎn)生的微博簽到數(shù)據(jù)屬于大數(shù)據(jù)的1種，能夠反映個體的情感特征及其在空間上的分布，具有數(shù)據(jù)量大、現(xiàn)實性好、成本低等優(yōu)勢[12-13]，為研究公園綠地等設(shè)施的使用狀況提供了良好數(shù)據(jù)源。其較為完整地記錄了包括微博用戶的地理信息、時間信息、文本信息等相關(guān)內(nèi)容[14]。通過對大樣本量的微博簽到數(shù)據(jù)進行挖掘，能夠及時有效地代表和反映微博使用者的活動，微博簽到數(shù)據(jù)點的多少，可以一定程度地反映在居民的活動地域及不同區(qū)域的動態(tài)人口分布[14]。研究依托微博簽到數(shù)據(jù)，運用ArcGIS空間連接和屬性表匯總的方法統(tǒng)計不同控規(guī)編制單元的區(qū)域范圍內(nèi)的微博簽到數(shù)量，以此評價每個控規(guī)編制單元基于動態(tài)人群分布的公園綠地需求水平。5D900442-AA12-40B8-BBE6-829675A36E32

POI（Point of Interest）指的是城市興趣點，主要來自網(wǎng)絡(luò)電子地圖，包含名稱、類別、經(jīng)度緯度、地址和行政區(qū)等相關(guān)屬性信息，是基于位置服務(wù)的核心數(shù)據(jù)，位置信息明確，類別清晰，便于數(shù)據(jù)清洗[15- 16]。通過城市不同設(shè)施點的分布情況可以推斷出城市不同人群的分布情況，進而得出不同人群分布引起的公園綠地空間不同的需求。為了彌補微博簽到數(shù)據(jù)覆蓋人群不夠廣泛的不足，研究選用POI設(shè)施點來反映與不同設(shè)施點相對應(yīng)的不同人群類型在城市中的分布情況，結(jié)合已有研究所確定的權(quán)重和設(shè)施點分類對設(shè)施點進行分類和賦值[14]。運用ArcGIS空間連接屬性表分類匯總的方法對每個控規(guī)編制單元內(nèi)的POI設(shè)施點的權(quán)重系數(shù)總和進行統(tǒng)計，以此評價每個空間編制單元的公園綠地基于設(shè)施點的需求水平[17]。

1.3 公園綠地功能供需均衡性評價方法

研究運用疊加分析的方法對福州市鼓臺中心區(qū)公園綠地的功能均衡性分別進行評價，基于研究所得各項指標的供給與需求水平得分，以指標得分的平均數(shù)作為分界點，將不同的區(qū)域分為高供給區(qū)、低供給區(qū)、高需求區(qū)和低需求區(qū)，并將供給與需求兩相疊加以得出不同指標的“高需高供”區(qū)、“低需低供”區(qū)、“高需低供”區(qū)和“高需高供”區(qū)。

2 研究區(qū)概況與研究數(shù)據(jù)

2.1 研究區(qū)概況

福州市位于福建省東部，地處閩江下游，位于北緯25°15′～26°39′，東經(jīng)119°08′～120°31′。本文研究對象為福州市鼓臺中心區(qū)，福州市鼓臺中心區(qū)位于福州市的中心區(qū)位，范圍包括福州市的鼓樓區(qū)和臺江區(qū)，總面積53 km2，主要承擔市級行政、文化、商貿(mào)服務(wù)等中心職能。

根據(jù)《2016-2020年城市分類綠地規(guī)劃》（福州市城鄉(xiāng)規(guī)劃局）分類及公園綠地現(xiàn)狀調(diào)研結(jié)果，研究區(qū)域涵蓋綜合公園、專類公園、社區(qū)公園和游園4類共計149個，公園面積515.82 ha（圖1）。

2.2 數(shù)據(jù)來源及處理

2.2.1 微博簽到數(shù)據(jù)

研究以“福州”作為采集關(guān)鍵詞，使用Python語言編寫網(wǎng)絡(luò)爬蟲進行微博數(shù)據(jù)采集，共獲取2018年160 422條微博信息，其中含有簽到位置的微博有32 338條，主要包含簽到時間、簽到文本、簽到的空間位置等信息。通過百度地圖API提供的地理編碼服務(wù)，將微博用戶簽到的文本信息轉(zhuǎn)換為經(jīng)緯度坐標信息。導(dǎo)入ArcGIS生成微博簽到點數(shù)據(jù)集并進行概化處理。

2.2.2 POI數(shù)據(jù)

研究所應(yīng)用的POI數(shù)據(jù)來自BIGEMAP地圖下載器，獲取了截至2020年6月的POI數(shù)據(jù)，包含有居住區(qū)、商業(yè)辦公設(shè)施、文化娛樂設(shè)施、教育科研設(shè)施、公共服務(wù)設(shè)施、公交站點6類服務(wù)設(shè)施。每個POI數(shù)據(jù)包含4方面的信息：設(shè)施名稱、設(shè)施類別、經(jīng)度和緯度。

2.2.3 公園綠地數(shù)據(jù)

研究基于《2016-2020年城市分類綠地規(guī)劃》的公園綠地規(guī)劃圖，對福州市鼓臺中心區(qū)規(guī)劃公園綠地的相關(guān)屬性數(shù)據(jù)進行提取，并借助百度地圖逐一核實每個公園綠地的建設(shè)現(xiàn)狀，刪除未建成完成的公園，以此作為福州市鼓臺中心區(qū)公園綠地現(xiàn)狀數(shù)據(jù)。

2.2.4 其他數(shù)據(jù)

其他數(shù)據(jù)包括衛(wèi)星遙感影像圖數(shù)據(jù)和行政邊界數(shù)據(jù)，主要用于對現(xiàn)有規(guī)劃圖件等相關(guān)數(shù)據(jù)矢量化過程中的地理配準，作為相關(guān)研究分析的基礎(chǔ)底圖。依據(jù)《2016-2020年福州市城市分類綠地規(guī)劃》中的控規(guī)編制單元，對研究區(qū)域進行分區(qū)并手動編號，共分為13個區(qū)域，編號01～13（圖2）。

3 實證研究

3.1 基于功能的福州市鼓臺中心區(qū)公園綠地供給水平評價

3.1.1 公園綠地規(guī)模分析

研究運用Fragstats軟件對福州市鼓臺中心區(qū)每個控規(guī)編制單元內(nèi)不同類型公園綠地的斑塊面積進行分析，得到每種公園綠地類型在不同分區(qū)的面積（表2）。

3.1.2 服務(wù)重疊率分析

服務(wù)區(qū)疊加分析主要是對不同區(qū)域公園綠地服務(wù)水平的探討，越多的公園綠地服務(wù)區(qū)疊加說明區(qū)域的公園綠地服務(wù)水平就越高[11]。研究通過ArcGIS緩沖區(qū)法，分析不同公園綠地服務(wù)區(qū)在研究區(qū)域的覆蓋程度（圖3）。

將福州市鼓臺中心區(qū)有被四類公園綠地服務(wù)區(qū)覆蓋的區(qū)域運用ArcGIS進行分析，結(jié)果顯示（圖4），覆蓋率較高的區(qū)域僅集中在05和13號控規(guī)編制單元，說明福州市鼓臺區(qū)僅有少部分地區(qū)能比較好地被4種公園綠地的服務(wù)區(qū)覆蓋到。福州市鼓臺中心區(qū)4類公園綠地服務(wù)區(qū)重疊的區(qū)域覆蓋范圍較小，整體的4類公園綠地服務(wù)區(qū)的覆蓋率較低，分布較為零散，僅在臺江區(qū)東部少許有較為成片的區(qū)域。

3.1.3 功能價值評價

對福州市鼓臺中心區(qū)公園綠地的功能價值進行統(tǒng)計分析（圖5），得出結(jié)論：福州市鼓臺中心區(qū)公園綠地的總體功能價值得分為153.70，存在較少區(qū)域掌握較大公園綠地價值的現(xiàn)象，超過2/3的公園綠地功能價值量集中在02、04和13三個控規(guī)編制單元中，其公園綠地價值總量分別為56.82、30.16和17.58，而其余控規(guī)編制單元的公園綠地功能價值總量均在10以下。

3.1.4 功能供給水平評價

將功能供給指標所得數(shù)據(jù)進行無量綱化和消零處理，并計算指標的權(quán)系數(shù)（表3），將指標權(quán)重系數(shù)與無量鋼化處理后的功能供給指標數(shù)據(jù)的乘積作為公園綠地功能供給水平評價指標的綜合得分。結(jié)果顯示，公園綠地整體功能供給水平相對較低，高供給與低供給的空間各半，不同地區(qū)之間的得分差距成梯度變化。

數(shù)據(jù)空間分布特征顯示（圖6），福州市鼓臺中心區(qū)公園綠地功能供給綜合水平相對較低的區(qū)域主要分布在鼓樓區(qū)的南部和北部以及臺江區(qū)的西部區(qū)域。在功能供給相對較低的區(qū)域中，02號控規(guī)編制單元內(nèi)設(shè)置有規(guī)模較大的公園綠地，但由于公園類型內(nèi)部只有綜合公園和專類公園2種類型的公園綠地且不在相鄰區(qū)域其他類型公園綠地的服務(wù)區(qū)內(nèi)，導(dǎo)致其公園綠地服務(wù)體系的完善程度較低和公園綠地功能供給水平較低;在公園綠地功能供給綜合水平相對較高的區(qū)域中，13號控規(guī)內(nèi)部的公園綠地雖然規(guī)模小，但是類型多樣分布均衡，使其公園綠地服務(wù)體系較為健全，功能供給水平較高。5D900442-AA12-40B8-BBE6-829675A36E32

3.2 福州市鼓臺中心區(qū)居民需求水平評價

運用ArcGIS對每個控規(guī)編制單元內(nèi)的微博簽到數(shù)量進行分區(qū)統(tǒng)計（圖7），并將計算出的各控規(guī)編制單元的POI設(shè)施點的權(quán)重系數(shù)總和進行空間可視化（圖8）。

將無量綱化處理后的公園綠地居民需求水平評價指標數(shù)據(jù)導(dǎo)入SPSSAU，運用熵值法計算指標權(quán)重系數(shù)（表4）。以指標權(quán)重系數(shù)與無量綱化處理數(shù)據(jù)的乘積，作為公園綠地居民需求水平得分。結(jié)果顯示，福州市鼓臺中心區(qū)公園綠地的居民綜合需求水平在不同分區(qū)差距較大，09和11號控規(guī)編制單元的公園綠地需求水平遠高于其他控規(guī)編制單元;02、03、04和07四個控規(guī)編制單元處于較低的公園綠地需求水平。數(shù)據(jù)空間分布特征顯示（圖9），福州市鼓臺中心區(qū)公園綠地居民需求水平綜合得分較高的區(qū)域主要分布在福州市鼓臺中心區(qū)的南部，即鼓臺中心區(qū)的南部區(qū)域公園綠地的居民需求水平較高。

3.3 福州市鼓臺中心區(qū)公園綠地功能供需均衡性評價

公園綠地功能供需均衡性分級統(tǒng)計結(jié)果（表5），福州市鼓臺中心區(qū)在公園綠地功能供需關(guān)系上，供需不均衡率達30 %，供給不足的空間占比15 %，整體供需處于較為均衡的狀態(tài)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)（圖10），福州市鼓臺中心區(qū)公園綠地功能供需相對均衡的區(qū)域主要分布在鼓樓區(qū)的大部分地區(qū)，供需相對不均衡的區(qū)域主要分布在臺江區(qū)和鼓樓區(qū)的中部。其中，均衡性高需低供地區(qū)域主要分布在臺江區(qū)的西部，低需低供地區(qū)域主要分布在鼓樓區(qū)的西部和南部，高需高供區(qū)域主要分布在鼓樓區(qū)中部，低需高需區(qū)在鼓樓區(qū)和臺江區(qū)均有涉及。

4 公園綠地功能供給水平提升策略

4.1 公園綠地功能供給水平特征分析

分析福州市鼓臺中心區(qū)公園綠地功能供水平，主要包括幾種特征。

對于高供區(qū)域分析，存在幾種特征：

（1）公園體系建設(shè)較為完善，公園綠地類型較為豐富，設(shè)置有社區(qū)公園、綜合公園、專類公園和游園。

（2）控規(guī)單元內(nèi)公園綠地分布較為均衡。

（3）控規(guī)單元內(nèi)雖公園綠地建設(shè)較少，但其能很好的被周邊不同公園綠地服務(wù)區(qū)覆蓋到，其功能供給水平相對較高。

對于低供區(qū)域分析，存在幾種特征：

（1）控規(guī)單元內(nèi)部公園綠地的數(shù)量較少，公園綠地分布不均，具有較高的開發(fā)潛力。

（2）公園綠地規(guī)模較小且公園類型較為單一，功能供給相對薄弱。

4.2 提升策略

研究針對控規(guī)編制單元功能強度與供需關(guān)系，提出提升建議：

（1）高需低供。對供給不足的區(qū)域提出加快進行公園綠地的建設(shè)，增加公園綠地的數(shù)量，健全公園體系，合理增設(shè)綜合公園和游園的建議。

（2）高供高需。對高需求下供需相對均衡的區(qū)域提出維持現(xiàn)狀的建議;在公園綠地的提升過程中，可考慮增設(shè)布局較為靈活的社區(qū)公園和游園，改善分布的不均衡性。

（3）低需低供。對低需求下的供需相對均衡的區(qū)域提出適當新增公園綠地和挖掘開發(fā)潛力刺激需求的建議，并適當引導(dǎo)城市人口向該區(qū)域轉(zhuǎn)移，以提高公園綠地的利用率，緩解城市內(nèi)部公園綠地供給問題。

（4）低需高供。對供給過剩的區(qū)域提出增強公園綠地吸引力以分攤需求的建議。

4.3 分期優(yōu)化策略

由于資源有限，很難將需要建設(shè)的公園綠地同時建設(shè)，分期優(yōu)化可以使資源的使用效率更高，同時更好地滿足居民需求[18]。區(qū)位熵值越低，公園綠地服務(wù)水平就越低，公平性也越差。基于公園綠地供需水平評價區(qū)位熵結(jié)果，采用自然斷點法，將研究區(qū)域公園綠地服務(wù)水平劃分為“極低”“較低”“一般”“較高”“極高”5個等級，并優(yōu)先提升公園綠地服務(wù)水平“極低”區(qū)域。

5 結(jié)束語

本研究從公園綠地功能供需平衡的角度出發(fā)，對福州市鼓臺中心區(qū)的公園綠地布局進行研究，并根據(jù)分析結(jié)果提出相應(yīng)的提升策略。研究借助大數(shù)據(jù)、ArcGIS空間分析等手段更加直觀地對福州市鼓臺中心區(qū)公園綠地的供給水平和需求水平進行量化。未來的研究可從縱向的比較分析上對公園綠地供需平衡進行研究，并結(jié)合動態(tài)影響因素與公園內(nèi)部的微觀層面如景觀設(shè)計、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等因素的分析，為公園綠地規(guī)劃建設(shè)提供更有力的依據(jù)。

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