東北林業(yè)大學(xué)校園綠地可達(dá)性研究

姜婷婷,孟祥莊,趙 津，萬(wàn)國(guó)歡

(東北林業(yè)大學(xué) 園林學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150040)

1 引言

城市公共綠地是城市人居環(huán)境建設(shè)的重要綠色基礎(chǔ)設(shè)施，是生態(tài)系統(tǒng)中重要的組成部分，校園綠地作為城市公共綠地組成的一部分，在校園中不僅發(fā)揮了生態(tài)效益并且對(duì)校內(nèi)師生的健康、學(xué)習(xí)生活有積極的促進(jìn)作用[1]，有研究表明校園綠地景觀可以使大學(xué)生放松身心，減緩壓力[2]，而校園綠地發(fā)揮作用的前提是校內(nèi)人員可方便快捷的進(jìn)入綠地空間，因此，對(duì)校園綠地可達(dá)性的研究顯得至關(guān)重要。

2 研究對(duì)象與方法

2.1 研究對(duì)象

東北林業(yè)大學(xué)創(chuàng)建于1952年7月，位于黑龍江省哈爾濱市香坊區(qū)與南崗區(qū)交界處，東經(jīng)126.6247°，北緯45.7662°，海拔141 m，校園占地面積136 hm2。本研究以東北林業(yè)大學(xué)主校區(qū)為研究區(qū)域,校區(qū)由教學(xué)科研區(qū)、學(xué)生生活區(qū)、家屬宿舍區(qū)、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)與綠地空間組成，校園規(guī)劃空間為網(wǎng)格式布局，由橫向與縱向的道路貫穿整個(gè)校園，校區(qū)南臨征儀路、延興路與學(xué)府三道街，北臨和興路，東臨哈平路，西臨林興街，地理位置較優(yōu)越，學(xué)校有全日制學(xué)生2.6萬(wàn)余人，教職工作人員近2300人。

根據(jù)實(shí)際調(diào)研東北林業(yè)大學(xué)現(xiàn)有綠地情況，校園西區(qū)為城市林業(yè)示范基地，因其在校園綠地中占有相當(dāng)大的面積，且內(nèi)部道路也常常有師生穿行與跑步健身，故將其納入研究范圍，除林場(chǎng)以外的其他綠地面積都是5 hm2以下的小型休閑綠地，共將17處校園綠地作為分析研究對(duì)象如圖1，并對(duì)其進(jìn)行編號(hào)1～17，校園綠地組成如表1所示。

圖1 校園綠地1-17

表1 17處校園綠地信息

2.2 研究方法

校園綠地的可達(dá)性可歸納為校內(nèi)人群從某一地點(diǎn)出發(fā)克服心理、空間等方面的障礙到達(dá)綠地的難易程度[3]，本文運(yùn)用空間句法理論探究東北林業(yè)大學(xué)校園綠地可達(dá)性。

空間句法是一種通過(guò)對(duì)包括建筑、聚落、城市甚至景觀在內(nèi)的人居空間結(jié)構(gòu)的量化描述，來(lái)研究空間組織與人類社會(huì)之間關(guān)系的理論和方法[4]。Hiller提出在空間句法理論中用空間組構(gòu)來(lái)表述核心思想，組構(gòu)就是指空間與空間之間的相互關(guān)系[5]。在空間分割的思想下，空間句法的模型主要是凸?fàn)钅Ｐ汀⑤S線模型、線段模型與視域模型[6]，模型的本質(zhì)就是對(duì)關(guān)系圖解的表達(dá)，在建模分析上，軸線模型依據(jù)人的視線建立軸線圖，線段模型可以基于道路中心線建模，其建模結(jié)果相對(duì)客觀[7]。

本文以空間句法理論為研究基礎(chǔ),借助ArcGIS10.6軟件平臺(tái)與英國(guó)卡迪夫大學(xué)大學(xué)研發(fā)的高級(jí)空間分析軟件sDNA(Spatial Design Network Analysis)[8]，結(jié)合理論與實(shí)際調(diào)研，利用所獲取的數(shù)據(jù)基于校園路網(wǎng)建立線段模型，對(duì)校園空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行量化分析。對(duì)于校園綠地可達(dá)性的研究，以綠地空間出入口為基準(zhǔn)，出入口所在道路計(jì)算出的接近度參數(shù)的平均值作為參考指標(biāo)。通過(guò)對(duì)校園綠地可達(dá)性的研究，發(fā)現(xiàn)其所存在的問題，可為提升校園綠地空間活力提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，對(duì)校園建設(shè)和發(fā)展提供建設(shè)性意見。

sDNA中相關(guān)參數(shù)的運(yùn)用：

(1)接近度NQPDA(x)。

接近度常用于衡量某路網(wǎng)到搜索半徑內(nèi)的其他路網(wǎng)的難易程度，接近度高的路網(wǎng)一般具有較高的可達(dá)性與中心性，是衡量可達(dá)性的重要參數(shù)[9]。計(jì)算公式如下：

(1)

式(1)中：p(y)為搜索半徑R內(nèi)節(jié)點(diǎn)y的權(quán)重，在連續(xù)空間中，p(y)取值在0～1之間,在離散空間分析中，p(y)取值為0或1；dθ(x,y)為節(jié)點(diǎn)x到節(jié)點(diǎn)y的最短拓?fù)渚嚯x,在角度分析中為角度距離[9]。

(2)搜索半徑(R)。

搜索半徑是在計(jì)算路網(wǎng)形態(tài)變量時(shí)對(duì)空間范圍大小的度量，校園內(nèi)出行方式主要是步行，因此以不同步行出行時(shí)間對(duì)應(yīng)的路程作為搜索半徑來(lái)計(jì)算相關(guān)參數(shù),人的步行平均速度80 m/min，分別以出行5 min步行路程400 m，10 min步行路程800 m，15 min步行路程1200 m以及當(dāng)R=n時(shí)作為局部參數(shù)變量和全局參數(shù)變量搜索半徑的選擇。

2.3 數(shù)據(jù)來(lái)源

利用校園建設(shè)處繪制的東北林業(yè)大學(xué)校園CAD測(cè)繪圖與2015～2030年校園總體規(guī)劃，結(jié)合實(shí)地調(diào)研與地理空間數(shù)據(jù)云(www.gscloud.cn)截取得到的遙感圖，以2020年12月的校園現(xiàn)狀為準(zhǔn)，在ArcGIS10.6中對(duì)校園路網(wǎng)先地理配準(zhǔn)然后進(jìn)行矢量化操作，基于道路中心線繪制線段模型，利用ArcGIS高級(jí)編輯器手動(dòng)打斷模型，建立路網(wǎng)空間數(shù)據(jù)庫(kù)，路網(wǎng)片段總計(jì)716條，在嵌入ArcToolbox中的sDNA工具執(zhí)行Preparation里的Prepare Network，然后執(zhí)行Analysis中的Integral Analysis對(duì)路網(wǎng)進(jìn)行整體分析。

3 研究結(jié)果與分析

3.1 校園綠地全局可達(dá)性分析

校園綠地全局可達(dá)性是指校園任意區(qū)域內(nèi)的使用者到達(dá)綠地空間的難易程度，以綠地空間出入口為基準(zhǔn)，綠地出入口所在道路計(jì)算出的搜索半徑R=n時(shí)的全局接近度參數(shù)的平均值作為全局可達(dá)性的度量，將sDNA計(jì)算出的全局接近度路網(wǎng)與綠地空間疊加如圖2所示，圖中顏色越暖代表可達(dá)性越高，顏色越冷代表可達(dá)性越低，綠地全局接近度平均值排名如表2所示，全局接近度的平均值越高，對(duì)應(yīng)的校園綠地可達(dá)性就越高。

圖2 校園綠地全局接近表2 校園綠地全局可達(dá)性排名

由表2可知，17處校園綠地全局接近度的平均值為1.44，其中有10處綠地全局接近度超過(guò)平均值，全局接近度值由高到低依次為綠地12、10、13、9、6、7、8、5、11、15，占綠地總數(shù)的58.82%，全局接近度位于平均值以下的綠地分別是綠地14、17、16、3、4、2、1，其中全局可達(dá)性最高的是綠地12，最低的是綠地1。

排名全局接近度R=n綠地序號(hào)1 1.76 122 1.69 103 1.68 134 1.67 95 1.66 66 1.66 77 1.60 88 1.56 59 1.54 1110 1.53 1511 1.39 1412 1.22 1713 1.20 1614 1.13 315 1.10 416 1.09 217 1.07 1 全局接近度平均值 1.44

3.2 校園綠地局部可達(dá)性分析

校園綠地局部可達(dá)性是通過(guò)不同搜索半徑下的局部接近度參數(shù)來(lái)度量的，通過(guò)sDNA計(jì)算出的接近度參數(shù)，分別得到接近度R=400 m、R=800 m、R=1200 m搜索半徑下的校園綠地局部可達(dá)性的分析結(jié)果，代表5 min、10 min、15 min的步行出行路程，將17處校園綠地與局部接近度路網(wǎng)疊加分析如圖3所示，圖中顏色越暖代表可達(dá)性越高，顏色越冷代表可達(dá)性越低，同樣以可進(jìn)入綠地空間的出入口所在道路的局部接近度的平均值作為綠地空間接近度參考指標(biāo)，綠地局部接近度平均值排名如表3所示。

圖3 校園綠地局部接近度分析圖表3 校園綠地局部可達(dá)性排名

由表3可知，在搜索半徑R=400 m時(shí)，相當(dāng)于步行5 min的出行路程，17處校園綠地局部接近度的平均值為0.47，其中有9處綠地局部接近度超過(guò)平均值，其中局部可達(dá)性最高的是綠地11，最低的是綠地17，局部接近度值由高到低依次為綠地11、7、9、10、8、6、12、15、13，占綠地總數(shù)的52.94%，400 m半徑下的局部接近度位于平均值以下的綠地分別是綠地5、14、16、3、4、1、2、17。

在搜索半徑R=800 m時(shí)，相當(dāng)于步行10 min的出行路程，17處校園綠地局部接近度的平均值為1.07，其中有10處綠地局部接近度超過(guò)平均值，其中局部可達(dá)性最高的是綠地7，最低的是綠地2，局部接近度值由高到低依次為綠地7、9、10、8、13、12、15、11、6、14，占綠地總數(shù)的58.82%，800 m半徑下的局部接近度位于平均值以下的綠地分別是綠地5、16、17、3、4、1、2。

排名局部接近度綠地序號(hào)局部接近度綠地序號(hào)局部接近度綠地序號(hào)半徑/mR=400 R=800 R=1200 10.73111.4671.671220.7271.4691.631030.7291.44101.621340.72101.4181.61950.6781.39131.58660.6661.33121.58770.64121.33151.53880.62151.31111.491190.57131.3061.4815100.4551.18141.455110.41140.9851.3614120.22160.86161.1416130.1830.65171.0717140.1840.5530.943150.1510.5440.924160.1520.4810.872170.13170.4820.841平均值0.47 1.07 1.34

在搜索半徑R=1200 m時(shí)，相當(dāng)于步行15 min的出行路程，17處校園綠地局部接近度的平均值為1.34，其中有11處綠地局部接近度超過(guò)平均值，其中局部可達(dá)性最高的是綠地12，最低的是綠地1。局部接近度值由高到低依次為綠地12、10、13、9、6、7、8、11、15、5、14，占綠地總數(shù)的64.71%，1200 m半徑下的局部接近度位于平均值以下的綠地分別是綠地16、17、3、4、2、1。

4 分析結(jié)論與建議

校園綠地的可達(dá)性關(guān)系到不同人群能否公平使用校區(qū)綠色基礎(chǔ)設(shè)施，本文基于空間句法理論，運(yùn)用sDNA軟件計(jì)算出的接近度參數(shù)值來(lái)描述空間的聚合離散程度，量化不同空間的可達(dá)性高低。

校園道路網(wǎng)絡(luò)對(duì)綠地空間可達(dá)性有重要影響，通過(guò)綠地可達(dá)性的高低可以有助于判斷校區(qū)活力空間，東北林業(yè)大學(xué)校園整體空間是以縱橫交錯(cuò)的道路圍合而成的網(wǎng)格式布局，校園空間結(jié)構(gòu)層次清晰，核心區(qū)域中心區(qū)明確，是校園的活力中心，承載著較大的人流，是可達(dá)性高的區(qū)域。綠地空間7、9、10、12位于中心區(qū)，受中心輻射影響較大，在全局與局部空間分析中都具有較高的可達(dá)性，綠地7為家屬區(qū)中心綠地，主要服務(wù)人群是教職工及其家屬；綠地12位于主樓周圍，臨近校園主要出入口，是教職工日常工作、學(xué)生上下課會(huì)經(jīng)常穿越的區(qū)域；綠地9、10位于校園東路上，臨近運(yùn)動(dòng)場(chǎng)，家屬區(qū)與學(xué)生生活區(qū)，綠地10在校園中有豐富的植物景觀被稱作知園，構(gòu)成校園主要景觀之一，同時(shí)也是日常教學(xué)科研場(chǎng)地。

經(jīng)分析得到無(wú)論在以上何種搜索半徑下，綠地1、2、3、4、16、17的全局可達(dá)性與局部可達(dá)性水平都位于平均值以下，處于可達(dá)性較低的水平。綠地1、2、3、4位于校區(qū)南區(qū)的南側(cè)，所在道路的接近度值較低，主要是作為學(xué)生宿舍14、15、16、17-1、17-2號(hào)樓的附屬綠地，雖然鄰近校園10號(hào)門出入口，但是與校園中心區(qū)的連通性較差，需要穿越馬家溝河才能到達(dá)，受中心輻射影響較小，可達(dá)性較低。綠地17為林場(chǎng)，是城市林業(yè)示范基地，在校園中承載著良好的生態(tài)功能，但是從空間位置上由于受到文昌橋與馬家溝河的影響，其與接近度高的道路聯(lián)通性較差，使綠地17的可達(dá)性較低。

針對(duì)上文的研究情況，提出以下建議：建議合理規(guī)劃校園路網(wǎng)，增強(qiáng)校園核心區(qū)域中心與校園活力較低區(qū)域的道路連通性；可將校園綠地合理布局在道路可達(dá)性較高的路網(wǎng)上；提升綠地空間品質(zhì)，滿足綠地功能需求。

5 結(jié)語(yǔ)

本文利用空間句法理論從空間本體出發(fā)對(duì)校園綠地空間可達(dá)性進(jìn)行了分析，但是影響綠地可達(dá)性的因素還有很多，在研究上還可考慮到具體綠地空間的主要服務(wù)人群、影響可達(dá)性的費(fèi)用成本、人的心理行為等。本研究可對(duì)今后的校園綠地規(guī)劃提供一定的參考意義，以期使校園綠地布局更為合理化，可為校區(qū)人群提供更好的服務(wù)。