基于多源數據的城市公園時空活力特征與影響因素研究
——以北京市延慶區為例

董文輝

（北京工業大學，北京 100020）

0 引言

城市公園作為城市范圍內的公共綠地，以游憩為主要功能，具有向本地市民提供觀賞、休憩、保健和娛樂等功能，具有完善的設施和開放空間，是城市為居民提供健康服務的重要綠色基礎設施和城市空間[1-2]，國內公園建設逐步由關注數量建設轉變為關注公園建設質量。城市公園活力也成為衡量城市公園建設質量的重要表征。

多源數據的采集與利用也呈現出多種多樣的形式。李雄利用公交刷卡數據結合土地利用數據對城市綠道進行研究，通過刷卡數據獲取人口出行規律，確定綠道服務的重點區域，從而優化綠道線路[3]。李方正利用POI 大數據對社區基礎設施進行核密度分析，對綠道網絡線進行優化設計，提高設施資源使用率[4]。手機信令數據同樣反映了人口在一定空間內的分布情況，同時包含著年齡、性別等精準化信息，這些人口的時空行為信息相較于傳統的調研計數方法更為精確和及時，從時間維度和空間維度反映出人群的行為互動關系[5]。

研究基于多源數據采集的方法，利用手機信令數據、高德地圖路網數據、百度地圖AOI 及POI 數據等位置服務數據從公園游憩人群的時空分布特征出發，對城市公園時空活力特征及其影響因素進行研究，為城市公園研究及規劃設計提供經驗和啟發。

1 研究對象

研究對象選取延慶分區規劃（國土空間規劃）（2017～2035年）中延慶新城邊界內部及邊界周邊對于居民游憩、公園體系發展起到重要承載作用和支撐作用的城市公園，并且由于通信基站的服務半徑特點，對于小于10ha 的城市公園無法精確識別其到訪人數，因此選取面積大于10ha 的公園共九個，如表1 所示。

表1 公園基本信息表

2 數據收集及處理方法

2.1 數據來源

手機信令數據通過通信網絡基站記錄用戶的時空軌跡，包含了用戶的ID、時間戳、基站位置等信息[6]，本文以2021 年9月1 日～31 日及10 月國慶假期的連續38d 手機通信數據為樣本，選取特征天進行分析。

研究所使用的路網數據，公園AOI 和POI 數據均為爬取高德地圖與百度地圖開放API 接口數據，經數據處理后統一采用WGS84 坐標系。

2.2 數據處理

首先對手機信令數據進行處理，選取具有代表性的特征天，包含工作日、周末和節假日，同時識別人口的居住地、工作地和游憩地，將某手機用戶在居住、工作和通勤之外的地區內停留時長超過30min 的活動定義為游憩活動，該手機停留地所在基站為游憩地[7]。

收集延慶區路網數據，通過高德、百度開放平臺API 接口爬取城市各級道路包括公交線路和公交站點的矢量坐標，經處理后統一為WGS84 坐標。

3 公園游客時空分布特征

3.1 游客公園活動時間分布特征

計算九個城市公園開園時間段人流量，由于影響公園活力的因素不止在于公園物質環境，同時也和游客自身特征息息相關，因此本文將不同年齡階段和不同游覽日期加入考慮范疇，由此得到各個公園在開園時段內整體人流量變化，如圖1 所示。

圖1 公園人群數量變化特征圖

從整體來看，大部分公園在工作日人流量較少，在周末和節假日，原本人流量不多的公園普遍開始出現活動高峰，活動時段出現多峰式波動，聚集于早中晚各個時段，節假日各公園總人流量要略大于周末總人流量，在公園個體上有所差異。

具體來看，各公園由于其地理位置、開放時長和服務屬性各不相同，因此在整體特征基礎上也各自呈現不同差異。世園公園作為曾經的世園會展區，享有較高的知名度，周邊服務設施也給公園游憩帶來了便利，在各公園中具有較高的活力。媯河森林公園具有豐富的自然植被和水系，工作日人流量較小，周末和節假日呈現人流峰值。延慶冬奧森林公園距離中心城區較遠，公園功能單一，公園整體人流量不高，節假日并不被選擇為首要游憩地。野鴨湖濕地公園緊鄰官廳水庫，享有較好的生態資源，工作日人流量不大，在周末和節假日以中老年人游客為主。三里河濕地公園雖然地處中心城區內部，但公園設施較為單一，無特色景觀，除周邊居民日常游憩外無其他人群來源，整體活力度較低。阪泉體育公園主要為游客提供騎行訓練場地，相較于節假日，周末的人流量最大，并且游客年齡普遍在25～54 歲之間，與公園的使用性質相契合。夏都公園、東湖公園和江水泉公園在不同日期的公園游客規模上呈現不同特征，其中江水泉公園在工作日的人流量較多，夏都公園則在周末開始吸引大量的游客，東湖公園在節假日人流量達到最大，并長時間處于人流量較高峰值。

3.2 游客公園活動空間分布特征

3.2.1 游客來源地分布

首先對延慶區各時期人群出發和到達點進行OD 分析，獲得不同特征天內全區人群的出行分布，確定公園游客的來源地，同時以通行時段為篩選條件，去除居住和工作人群，保證起訖點位置人群性質均為公園游客。對游客來源點利用ArcGIS 進行空間分布特征方面的描述，對不同特征日客源點進行1 倍橢圓標準差計算，獲得橢圓的扁率體現了公園客源的來源廣度，橢圓的長軸方向則代表了客源的出行方向。

3.2.2 公園服務范圍分布

以公園為研究主體，利用爬取的延慶區高德地圖路網數據構建公園實際服務范圍，根據前期調研結果，70.78%的延慶區居民進行公園游憩活動可接受的最佳出行時長為20min，因此構建網絡服務范圍分析時以20min 內居民所能到達的最遠距離為服務半徑，選取包括私家車、公交車、自行車和步行在內的四種城市居民日常出行方式構建游憩出行等時圈。

3.2.3 空間特征疊加分析

將表征游客來源分布的標準差橢圓與體現公園實際服務范圍的出行等時圈進行疊加（見圖2），從公園游客和公園主體兩個角度進行空間特征分析。

圖2 公園服務范圍與客源范圍疊加圖

從公園游客角度來看，夏都公園等四個位于中心城區內部的公園在不同類型日期的游客來源差別較大且互有異同，具體表現為：（1）四個公園在工作日的客源范圍均小于周末和節假日且具有一定的方向性。（2）除江水泉公園外的其他三個公園在三類日期的客源方向性上基本分別保持一致，且客源范圍大致相同，表現為客源范圍：工作日＜節假日＜周末。（3）江水泉公園節假日的客源范圍明顯大于其他兩類日期，而工作日的客源范圍明顯小于同類公園的工作日客源范圍；世園公園等五個中心城區周邊公園則呈現出另一種特征，具體表現為：（1）中心城區邊界附近公園客源范圍在三類日期中差異與中心城區邊界內公園客源范圍相比均不大，且方向性更弱。（2）在五個公園內部，延慶冬奧森林公園相較于其他四個公園表現出較大差異，其工作日客源范圍明顯大于周末和節假日，且方向性更為明顯，表現出張山營鎮——延慶新城客源方向。

從公園主體角度來看，各公園根據網絡分析法生成的等時圈輻射范圍各不相同，其中：（1）世園公園、媯河森林公園、夏都公園、東湖公園、三里河濕地公園和江水泉公園由于地處平原地區，且皆緊鄰或位于中心城區，道路網密度大，交通便捷，因此各類出行方式形成的等時圈較為均勻，在各個方向上都能提供較好的服務范圍，而由于媯水河對道路交通的影響，這些公園的服務范圍北側略小于南側。（2）野鴨湖濕地公園、阪泉體育公園和延慶冬奧森林公園由于各類自然因素的影響，其服務范圍呈現明顯的不規則分布。野鴨湖濕地公園由于西側緊鄰官廳水庫，是重要的水域和林草保護區，因此，其服務范圍主要分布在東側靠近中心城區方向，輻射康莊鎮和八達嶺鎮。阪泉體育公園和延慶冬奧森林公園位于中心城區西北部，北靠山區，路網密度較小，交通受限，因此服務范圍主要為南向，輻射中心城區和康莊鎮方向。

4 公園活力影響因素研究

通過以上對于公園活力影響因素的時空分析，可以將其活力影響因素分為公園外部影響因素和公園自身影響因素，從而構建公園活力影響因素評價指標體系，同時以不同類型日期公園活力作為因變量，各類影響因素為自變量，對其進行person相關性分析，探究各類因素對公園活力的影響程度（見表2）。

表2 公園活力影響因素指標選取及相關性分析

由相關性分析可知延慶區城市公園活力與其影響因素的相關關系，其中：（1）整體來看，影響公園活力的因素并不集中于某一層面，在宏觀至微觀層面中均存在影響因素對公園活力產生相應的影響。（2）20min 步行范圍內服務設施密度成為影響公園活力最為顯著的因素，在節假日相關性系數高達0.864，呈現高度正相關，其次節假日公園內水系占比與公園活力相關性同樣較高，為0.774，說明公園內水系占比也成為影響游客是否游憩的重要因素。（3）公園自身因素中，公園面積呈現出與其他因素相關性相反的特征，表現出明顯的負相關，在周末達到最高值-0.591，說明由于假期時長、游客游憩時間和自身體能等原因，并非公園越大，游覽人數越多。結合上述影響因素分析可知，游客更傾向于使用公園周邊服務設施，相比于優美的公園景色，公園距離和游覽費用并不能影響游客的游憩熱情。

基于上述分析，本文認為，從城市區位到公園自身，分別存在一定要素對公園活力產生影響，其影響分為正向和負向兩個方面，對于延慶區城市公園來說，公園周邊設施量、路網密度、公園內水系占比與公園活力呈顯著正相關，公園面積則與公園活力呈顯著負相關。

5 總結與優化建議

本文通過多源數據采集與分析，歸納總結出影響城市公園活力的影響因素，針對影響因素與公園活力的相關性分析，可以明確公園未來的優化改進路線：

（1）結合公園城市建設和城市雙修，對公園及其周邊服務設施進行整體設計，補足基礎設施歷史欠賬，針對公園游客的不同需求增加服務類型，將公園及其周邊地區作為一個整體進行多元豐富的系統性建設；

（2）增加路網密度，提高公園可達性，銜接延慶區國土空間規劃“四橫四縱”慢行主骨架建設，打造城市健康休閑綠道，形成網絡連續、環境宜人，以“輕行”“騎游”為特色的綠色慢行系統；

（3）保護公園水系，提高公園岸線豐富度，利用生態駁岸、硬質駁岸和復合駁岸設計騎行、漫步、露營、垂釣多元濱水活動，打造優美的林冠線，打開視線通廊，顯水透綠，優化公園游客濱水活動體驗；

（4）打開公園邊界，現階段，城市公園大多為封閉式管理，公園的可達性和服務范圍與公園入口息息相關，面積越大的公園，其入口位置往往越發成為制約其服務范圍的重要因素，因此，打開公園封閉的邊界或提供更多可進入的入口空間，對于避免由于公園面積過大、游客游憩時間過長而造成的公園活力下降具有重要作用。

基于多源數據分析的城市公園游客時空游憩活動特征分析，其數據獲取方便、樣本量大，能夠科學客觀地從多角度刻畫出公園游客的時空行為特征，但由于目前數據開放程度和個人算力的限制，對于影響因素的選取也存在一定的影響，隨著多源數據采集和分析技術的發展以及城市社會公共數據的不斷開放，對城市公園游憩活力的研究成果將更加精準。