湖南省森林植物園游客空間分布格局及可達(dá)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(duì)象，利用問(wèn)卷調(diào)查獲取游客樣本數(shù)據(jù)，通過(guò)RiverMap獲取影像和路網(wǎng)數(shù)據(jù)，并基于ArcGIS平臺(tái)分析服務(wù)半徑的輻射特點(diǎn)和現(xiàn)有路網(wǎng)可達(dá)性，結(jié)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(wù)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(yuǎn);2）老年群體表現(xiàn)出更強(qiáng)的1 km服務(wù)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(wù)半徑范圍獲取公園服務(wù);3）湖南省森林植物園15 min步行、非機(jī)動(dòng)車、機(jī)動(dòng)車出行范圍的實(shí)際服務(wù)覆蓋面積比例僅分別達(dá)到24.61%，38.04%，50.40%，整體可達(dá)性相對(duì)較差。基于輻射特點(diǎn)及其年齡特征，提出包括豐富現(xiàn)有路網(wǎng)出行方式、增加出入口、提供更多（非）機(jī)動(dòng)車使用機(jī)會(huì)等可達(dá)性提升對(duì)策，以進(jìn)一步提升城市生態(tài)空間服務(wù)能力。

關(guān)鍵詞： 城市森林公園，服務(wù)范圍輻射特征，現(xiàn)有路網(wǎng)，可達(dá)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(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，城市居民對(duì)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(yàn)自然、開(kāi)展森林游憩活動(dòng)的主要場(chǎng)所，其服務(wù)范圍受到了廣泛關(guān)注，較為經(jīng)典的做法是計(jì)算公園300 m或500 m半徑服務(wù)率[2-3] ，但這樣劃定服務(wù)半徑忽視了周圍居民是否能夠直線可達(dá)的問(wèn)題。近年來(lái)，越來(lái)越多的學(xué)者從出行距離[4] 、出行方式[5] 等角度，以“3S”技術(shù)為基礎(chǔ)，采用緩沖區(qū)分析法、最小鄰近距離法、費(fèi)用加權(quán)距離法、網(wǎng)絡(luò)分析法等，對(duì)公園可達(dá)性進(jìn)行定量和定性分析，研究結(jié)果表明，公園可達(dá)性受路網(wǎng)現(xiàn)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(dá)性也會(huì)產(chǎn)生差異[7] 。此外，合理的城市生活空間為當(dāng)?shù)鼐用裉峁┍憷耐瑫r(shí)，也可以提高居住區(qū)與設(shè)施點(diǎn)間的可達(dá)性[8] ，15 min各類交通工具出行范圍（15分鐘生活圈）成為優(yōu)化城市居住質(zhì)量的重要空間，15分鐘生活圈內(nèi)應(yīng)該包含具有良好服務(wù)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(dá)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(wù)價(jià)值，也是周邊居民可以支配的綠色空間，應(yīng)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(duì)象，緊扣15分鐘城市綠色生活圈理念，結(jié)合不同交通方式，分析解決以下問(wèn)題：1）以時(shí)間成本為導(dǎo)向分析現(xiàn)實(shí)可達(dá)性，即該公園15 min時(shí)間成本服務(wù)范圍內(nèi)，基于現(xiàn)有路網(wǎng)不同交通方式能夠?qū)崿F(xiàn)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(xiàn)實(shí)可達(dá)性的對(duì)比情況，提出提高可達(dá)性的相應(yīng)對(duì)策。

1 研究對(duì)象與研究方法

1.1 研究對(duì)象

湖南省森林植物園（以下簡(jiǎn)稱“植物園”）位于長(zhǎng)沙市雨花區(qū)，全園總面積約120 hm2 ，森林覆蓋率高達(dá)90%，被譽(yù)為“城市天然氧吧”。植物園內(nèi)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(nèi)還設(shè)有游樂(lè)場(chǎng)、露營(yíng)營(yíng)地等休閑娛樂(lè)場(chǎng)所。植物園集科教、娛樂(lè)、生態(tài)效益于一身，目前是國(guó)家4A級(jí)景區(qū)、國(guó)家生態(tài)文明教育基地、湖南省“兩型社會(huì)”示范區(qū)，是長(zhǎng)沙市居民日常與節(jié)假日森林游憩的重要場(chǎng)所。

1.2 研究方法

1.2.1 服務(wù)半徑與空間方向的設(shè)定

1） 服務(wù)半徑。以15 min最大時(shí)間成本為依據(jù)，結(jié)合不同交通方式，確定植物園不同服務(wù)半徑。按照步行平均速度5 km/h、非機(jī)動(dòng)車平均速度15 km/h、機(jī)動(dòng)車平均速度30 km/h[10-11] ，結(jié)合 周邊路況計(jì)算得出步行、非機(jī)動(dòng)車、機(jī)動(dòng)車15 min 距離分別為1 km，4 km，7 km。在RiverMap軟件中下載長(zhǎng)沙市影像圖，以植物園的面積為源，使用GIS緩沖區(qū)工具做1 km，4 km，7 km緩沖區(qū)，并設(shè)置不同服務(wù)半徑范圍。

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

1.2.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

1） 路網(wǎng)數(shù)據(jù)。以長(zhǎng)沙市交通地圖冊(cè)為基礎(chǔ)，在RiverMap軟件中下載研究范圍的矢量圖，提取高速公路、國(guó)道、省道、縣道、市區(qū)一級(jí)公路的部分。在ArcGIS10.5軟件中，將道路網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)圖層與研究區(qū)域影像圖疊加，獲得研究區(qū)域的道路現(xiàn)狀數(shù)據(jù)，構(gòu)建現(xiàn)有路網(wǎng)。

2） 游客數(shù)據(jù)。以問(wèn)卷調(diào)查形式獲取游客特征和來(lái)源數(shù)據(jù)，主要包括游客基本人口特征信息（性別、年齡、教育程度、職業(yè)）;游客居住地信息（省市、街道或小區(qū)）。調(diào)查地點(diǎn)覆蓋植物園所有景區(qū)及其進(jìn)出口處，共計(jì)發(fā)放調(diào)查問(wèn)卷1 200份，收回問(wèn)卷1 162份，其中有效問(wèn)卷1 136份，有效率為97.8%。

1.2.3 數(shù)據(jù)分析

1） 基于現(xiàn)有路網(wǎng)的實(shí)際服務(wù)覆蓋區(qū)域。依據(jù)前述現(xiàn)有路網(wǎng)數(shù)據(jù)，按照目前植物園出入口，在不區(qū)分道路等級(jí)的情況下進(jìn)行交通網(wǎng)絡(luò)行進(jìn)成本分析[10-11] 。利用ArcGIS10.5中的網(wǎng)絡(luò)分析模塊，建立服務(wù)區(qū)的分析圖層，并設(shè)置阻抗、默認(rèn)中段、面類型、疊置類型等屬性，以植物園西門(mén)、北門(mén)、東南門(mén)為設(shè)施點(diǎn)，賦值步行、非機(jī)動(dòng)車、機(jī)動(dòng)車 速度，分別求解生成步行、非機(jī)動(dòng)車、機(jī)動(dòng)車15 min， 10 min，5 min出行時(shí)間的實(shí)際服務(wù)覆蓋區(qū)域。按照某出行方式一定出行時(shí)間的實(shí)際服務(wù)覆蓋面積比例=該方式某出行時(shí)間的實(shí)際服務(wù)覆蓋區(qū)域面積/該方式15 min服務(wù)半徑覆蓋范圍面積進(jìn)行計(jì)算，所得比例值越大，說(shuō)明該出行方式基于現(xiàn)狀路網(wǎng)和出入口的實(shí)際可達(dá)性更強(qiáng)。

2）基于游客分布的服務(wù)輻射特征。按問(wèn)卷收集的游客居住地信息，用ArcGIS10.5在影像圖上進(jìn)行標(biāo)記，同步錄入樣本對(duì)應(yīng)的性別、年齡、教育程度、職業(yè)等人口特征屬性，統(tǒng)計(jì)不同服務(wù)半徑范圍以及不同空間方向游客數(shù)量的差異。另外，從落地建設(shè)角度考慮，針對(duì)年齡差異化制定相應(yīng)的對(duì)策是提升公園差異化服務(wù)能力的有效、易行手段[12-13] ，故本文重點(diǎn)對(duì)年齡特征進(jìn)行分析。采用 χ 2 檢驗(yàn)?zāi)挲g構(gòu)成頻數(shù)差異，取 P <0.05具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，進(jìn)行Post hoc testing檢驗(yàn)，并使用調(diào)整后標(biāo)準(zhǔn)化殘差判斷不同年齡間差異，其值>3時(shí)認(rèn)為該數(shù)值的觀測(cè)頻數(shù)與期望頻數(shù)之間的差異存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。以不同服務(wù)半徑的游客數(shù)量和構(gòu)成，辨識(shí)服務(wù)輻射的空間分層特點(diǎn)，以不同空間方向的游客數(shù)量和構(gòu)成，辨識(shí)服務(wù)輻射的空間方向特點(diǎn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 游客構(gòu)成

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

2.2 服務(wù)范圍的分布特征

2.2.1 服務(wù)輻射的空間分層

1） 總體特征。統(tǒng)計(jì)不同服務(wù)半徑范圍游客數(shù)量的差異（表1）可知，隨服務(wù)半徑擴(kuò)大，游客數(shù)量相對(duì)減少，且分布越來(lái)越分散，具有分層向外輻射特點(diǎn)（圖1）。說(shuō)明植物園對(duì)于該市具有較好的服務(wù)影響效果。

2） 年齡分布特征。不同年齡游客數(shù)量在不同服務(wù)半徑范圍內(nèi)具有極顯著差異（ P <0.01）。隨著服務(wù)半徑增大，老年群體逐步減少（表1），并且依據(jù)Post hoc testing檢驗(yàn)結(jié)果，老年群體表現(xiàn)出更強(qiáng)的小于1 km服務(wù)范圍的分布傾向。中青年年游客數(shù)量在各服務(wù)半徑范圍內(nèi)均具有最高比例（圖2），說(shuō)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(wù)。

2.2.2 服務(wù)輻射的空間方向

1） 總體特征。統(tǒng)計(jì)不同空間方向游客數(shù)量的差異可知，北—東、北—西、南—東、南—西4個(gè)空間方向區(qū)域的游客人數(shù)分別為87，370，69，74（表1），主要分布在北—西方向，且北—西方向區(qū)域分布延伸更明顯（圖3）。結(jié)合該地區(qū)用地現(xiàn)狀可知，該方位主要為居住用地和商業(yè)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(lái)源及空間分布情況與植物園和居住區(qū)位置吻合，游客主要為附近北—西城區(qū)居民，也再次說(shuō)明植物園對(duì)于周邊居民游憩的重要性。

2） 年齡特征。中青年群體游客數(shù)量在北—東、北—西、南—東、南—西4個(gè)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(shù)在4個(gè)空間方向上不存在顯著差異（ P >0.05），說(shuō)明植物園提供的服務(wù)沒(méi)有明顯的人群區(qū)域偏好。

2.3 現(xiàn)有路網(wǎng)的可達(dá)特征

2.3.1 路網(wǎng)現(xiàn)狀

植物園服務(wù)范圍內(nèi)以市區(qū)一級(jí)道路為主（表2），包含湘江南路、振華路、東二環(huán)、南二環(huán)等183條道路，總里程達(dá)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(wù)范圍;省道和國(guó)道分布最少。從空間方向看（圖5），北—西方向所含道路數(shù)量最多，分布最為密集，道路類型多樣;北—東方向道路數(shù)量和密度較大，但道路類型較少，僅包含高速、縣道及一級(jí)道路;南—西方向道路類型較為豐富，但道路數(shù)量和密集程度較小;南—東方向在道路類型、數(shù)量等方面均較小。

2.3.2 現(xiàn)有路網(wǎng)的不同出行方式可達(dá)特征

1） 基于實(shí)際服務(wù)覆蓋面積比例的可達(dá)性。步行是最基本的出行方式，具有經(jīng)濟(jì)、低碳、靈活等優(yōu)點(diǎn)，15 min內(nèi)的步行可達(dá)范圍集中分布在植物園1 km服務(wù)范圍內(nèi)（圖6），出行5 min實(shí)際服 務(wù)覆蓋面積比為2.41%，10 min為10.16%，15 min 為24.61%（表3）。非機(jī)動(dòng)車包含自行車及電動(dòng)車2種方式，適合中短距離出行，在出行便利性方面更具優(yōu)勢(shì)。15 min內(nèi)非機(jī)動(dòng)車可達(dá)范圍分布在植物園4 km范圍內(nèi)（圖7），出行5 min的實(shí)際服務(wù)覆蓋面積比為5.15%，10 min為18.33%， 15 min 為38.04%（表3）。機(jī)動(dòng)車出行主要為公交和自駕2種方式，具有速度快、出行的時(shí)間成本相對(duì)較低的優(yōu)勢(shì)。15 min內(nèi)機(jī)動(dòng)車可達(dá)范圍分布在植物園7 km服務(wù)范圍內(nèi)（圖8），出行5 min實(shí)際服務(wù)覆蓋面積比為7.07%，10 min為26.51%，15 min為50.40%（表3）。

2） 基于實(shí)際服務(wù)覆蓋空間方向的可達(dá)性。從空間方向看，步行、非機(jī)動(dòng)車、機(jī)動(dòng)車3種不同出行方式的15 min實(shí)際服務(wù)覆蓋面積，即實(shí)際可達(dá)區(qū)域范圍內(nèi)，北—西方向可達(dá)性最高;可達(dá)性較差區(qū)域主要集中在南—東方向，從前述路網(wǎng)現(xiàn)狀還表明，南—東方向無(wú)植物園出（入）口、路網(wǎng)交通條件也相對(duì)較差。實(shí)際服務(wù)范圍可達(dá)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(wú)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(lái)。

3 討論

3.1 游客總體構(gòu)成

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

3.2 不同服務(wù)范圍和空間方向的游客特征

植物園游客隨不同服務(wù)半徑范圍向外輻射分層分布，這與植物園周邊居住區(qū)呈環(huán)狀分布具有一定的趨同性，在北—西方向上輻射距離更遠(yuǎn)，是因?yàn)楸薄鞣较驗(yàn)榫幼榫幼『蜕虡I(yè)密集區(qū)，故其輻射范圍更廣，游客人數(shù)最多[16] 。從不同服務(wù)范圍的游客年齡分布看，老年群體表現(xiàn)出更強(qiáng)的小于1 km服務(wù)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(wù)[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(wù)，以達(dá)到放松身心的目的。

3.3 現(xiàn)有路網(wǎng)條件下不同出行方式的可達(dá)性

本研究表明，植物園15 min步行、非機(jī)動(dòng)車、機(jī)動(dòng)車范圍的實(shí)際服務(wù)覆蓋面積比例較小，分別只達(dá)到了24.61%，38.04%，50.40%，實(shí)際服務(wù)覆蓋期望低于理論15 min出行方式范圍覆蓋，其可達(dá)性受路網(wǎng)現(xiàn)狀、出行道路交通狀況等影響較大。此外，路網(wǎng)密度低，路網(wǎng)布局不合理，出入口朝向單一等問(wèn)題，也嚴(yán)重影響了植物園的整體可達(dá)性[17-18] 。

3.4 湖南省森林植物園可達(dá)性優(yōu)化對(duì)策

調(diào)整或增加現(xiàn)有路網(wǎng)及附屬設(shè)施，如在15 min 步行服務(wù)半徑范圍加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)有道路與交通設(shè)施用地附屬綠地建設(shè)，增加步行網(wǎng)絡(luò)道路的數(shù)量和密度?；诂F(xiàn)有路網(wǎng)，開(kāi)放更多出入口，特別是在南—東開(kāi)放出入口，全面提升不同出行方式的實(shí)際服務(wù)范圍覆蓋面積。在 1 km 服務(wù)范圍應(yīng)重視適合老年人行走、輪椅等設(shè)施使用、陪行人員陪伴的步道建設(shè)。此外，應(yīng)該特別重視非機(jī)動(dòng)車、機(jī)動(dòng)車方式到達(dá)植物園的便捷性，加強(qiáng)共享單車、共享汽車設(shè)施點(diǎn)對(duì)服務(wù)范圍的覆蓋，加強(qiáng)園區(qū)泊車空間建設(shè)，以及增加道路相應(yīng)配套設(shè)施的數(shù)量和提升其服務(wù)質(zhì)量。

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