社會公平視角下的杭州城市公園綠地可達性研究

金荷仙，何 格，黃琴詩2,*

(1.浙江農林大學 風景園林與建筑學院，浙江 杭州 311300；2.浙江科技學院 土木與建筑工程學院，浙江 杭州 310023；3.南京大學 建筑與城市規(guī)劃學院，江蘇 南京 210093)

當前，我國正處于經濟社會轉型升級的關鍵時期，城市公園綠地空間需求增長與資源約束趨緊的背景下，城鎮(zhèn)化進程中公園綠地的供應不足與空間不匹配等問題日益凸顯。為適應城鄉(xiāng)高質量發(fā)展的時代要求和居民多元化增長的空間需求，公園綠地在不同區(qū)域和群體中的資源配置與空間問題成為相關研究的重點。城市公園綠地是城市生態(tài)系統(tǒng)與空間規(guī)劃體系的關鍵要素之一，具有改善城市環(huán)境與緩解熱島效應的生態(tài)效益，增強社會互動與公共健康的社會效益，以及房產升值與拉動投資的經濟效益等多重空間功能[1]。公園可達性(park accessibility)是評價城市公園服務設施地域空間鄰近性與社會群體公平性的重要指標[2]，自W.G.Hansen[3]提出可達性的概念以來，其內涵從早期空間維度的交通網絡中各節(jié)點相互作用的時空距離成本[4]，逐漸向多重維度的服務設施在不同社會群體中的供需匹配和機會成本轉變[5]。

常用的可達性度量方法可分為出行成本法、容器測度法和重力模型法三大類[6]，其中兩步移動搜索法2SFCA作為一種基于重力模型的二分法技術綜合考慮了設施的供給能力、居民需求和空間阻抗，更能反映復雜多層次的公園可達性的實際情況，日益成為空間可達性分析的主流方法之一[7-8]。自R.John et al[9]提出基于2SFCA的可達性模型以來，已有研究嘗試從距離衰減函數(shù)[10]、搜索半徑[11]、供需系數(shù)[12]和通勤行為系數(shù)[13]等方面進行改進，但多側重一個方面或參數(shù)，很少綜合考慮多種要素和空間模式的影響。國內學者俞孔堅等[14]提出綠地景觀可達性可以作為衡量城市綠地系統(tǒng)功能的指標，后諸多學者采用出行成本分析、網絡分析、引力模型等方法對重慶[15]、沈陽[16]、上海[17]、鄭州[18]等地區(qū)的公園綠地可達性進行分析。然而，傳統(tǒng)基于綠地面積和距離成本的公園可達性分析忽視了社會公平等非空間要素的影響[19]，S.M.Hughey et al[20]提出在可達性分析中疊加人口普查數(shù)據來評價公園綠地在不同群體中的公平性，但由于普查數(shù)據時間滯后性與靜態(tài)性等不足，該方法在當前城市更新過程中公園綠地的布局問題診斷和精細化調控中的應用仍非常有限[21]。

公園綠地是提升城市居民生活品質與民生福祉的重要空間載體，已有研究多基于固定的搜索范圍和預設的空間單元，仍存在以下不足：一是已有研究多采用綠地面積來計算吸引力系數(shù)，即假設所有公園具有相同的吸引力；二是基于人口普查數(shù)據計算居民公園需求，即假設人口始終保持人口普查的人數(shù)不變；三是采用單一的交通出行方式，即假設所有人使用相同的出行方式等；四是傳統(tǒng)的公園可達性研究主要基于交通距離視角，沒有考慮不同群體的社會經濟特征(socio-economic status,SES)。因此，本研究采用改進的高斯兩步移動搜索法與空間分析對杭州市主城區(qū)的公園可達性與公平性進行研究，結合不同需求數(shù)據與公園類型的浮動范圍搜索方法更加準確地反映可達性狀態(tài)，以期為城市公園綠地規(guī)劃的人本主義轉向與空間動力機制研究提供理論依據與技術支撐。

1 研究區(qū)概況

習近平總書記在杭州考察時提出的“讓公園成為人民群眾共享的綠色空間”的人本主義轉型，杭州日益成為當前公園城市的典型案例之一[22]。以杭州市主城區(qū)為研究對象，研究范圍主要包括濱江區(qū)、拱墅區(qū)、江干區(qū)、上城區(qū)、下城區(qū)、蕭山區(qū)、西湖區(qū)、余杭區(qū)8個行政區(qū)?；诠珗@綠地的供需關系與時空距離建立分析模型，數(shù)據來源主要包括城市綠地數(shù)據、人口數(shù)據、路網數(shù)據與社會經濟屬性數(shù)據4個關鍵要素：1)城市綠地數(shù)據，通過衛(wèi)星遙感數(shù)據結合2018年POI數(shù)據獲得，共篩選出研究范圍內279個公園綠地作為對象(圖1)。2)人口數(shù)據，包括杭州市第6次人口普查數(shù)據與2019年5月9日百度熱力數(shù)據。3)路網數(shù)據通過Open Street Map(https://www.openstreetmap.org/)獲取研究區(qū)內道路網絡分布情況。4)社會經濟屬性數(shù)據，包括杭州市第6次人口普查數(shù)據與杭州市2008-2018年6 536個住宅小區(qū)的住房交易數(shù)據，其中住房交易數(shù)據來自中國房價平臺(www.creprice.cn)。

2 研究方法

模型方法分為兩步，首先對各研究單元的公園可達性進行測算，接著通過分析人口社會經濟屬性與公園可達性水平之間的關系檢驗公園服務的公平性。高斯兩步移動搜索法可以通過2個步驟來實現(xiàn)。第1步是為每個供應中心設置搜索區(qū)，并搜索該區(qū)域內的所有人口，然后計算每個公園中心的供需比。第2步是為每個需求中心設置搜索范圍，并基于高斯分布的2SFCA求出該需求中心搜索范圍內的所有供需比，高斯兩步移動搜索法以研究單元作為需求地，城市公園綠地作為供給地，分別從供需兩側計算搜索閾范圍內的供需比，以求得需求地的可達性，具體公式如下

(1)

(2)

Ak=∑k∈{tkj≤t0}G(tkj,t0)Rj

(3)

式中：Rj為需求地k空間作用域內(即tkj≤t0)綠地j的供給比率；tkj為需求地k和綠地j之間的時間閾值；Sj為綠地j的供給能力，本研究以綠地面積表征；Nk為綠地j的空間作用域內(即tkj≤t0)需求地k的需求數(shù)，本研究以相對應的人口數(shù)量表征；G(tkj,t0)為考慮距離衰減的高斯函數(shù)，代表點源要素對空間要素影響的距離衰減系數(shù)；Ak為每個需求地k的綠地可達性。然而，傳統(tǒng)G2SFCA方法仍存在一些不足：已有研究多采用綠地面積來計算吸引力系數(shù)，即假設所有公園具有相同的吸引力；基于人口普查數(shù)據計算居民公園需求[21-22]，即假設人口始終保持人口普查的人數(shù)不變；且采用單一的交通出行方式，即假設所有人使用相同的出行方式等。為提高模型的準確度，本研究對公園綠地供需關系的相關系數(shù)進行改進。

1)根據公園綠地的功能類型和居民需求對公園綠地賦予不同的吸引力系數(shù)fw，將城市綠地系統(tǒng)的整體功能，按照游憩功能0.3、觀賞功能0.2、生態(tài)功能0.2、防災功能0.2、文化功能0.1的功能系數(shù)進行加權，結合實際情況將研究區(qū)域內的公園綠地分為4種類型：Ⅰ.國家級公園，具有完善的生態(tài)保護價值與綜合服務能力，主要包括西湖風景名勝區(qū)、西溪國家濕地公園、午潮山國家森林公園、湘湖旅游度假區(qū)和半山國家森林公園5個公園；Ⅱ.市級綜合公園，具有很高的觀賞價值與生態(tài)防災功能，主要包括城市公園和主題公園；Ⅲ.區(qū)級公園廣場，具有相對完善的游憩設施，包括區(qū)域地標性公園廣場；Ⅳ.社區(qū)公園，主要服務對象是附近的居民，主要包括街旁綠地與社區(qū)公園。

2)為彌補普查數(shù)據的時滯性，提取2019年5月9日0:00-6:00工作日休息時間段的百度熱力數(shù)據，計算能更加準確地反映城市居民的分布情況的人口需求力系數(shù)Peok，并建立人口估算模型以確保其總量與普查人數(shù)相當，具體形式為：Peok=αLock，其中Lock為第k個研究單元的普查人口數(shù)，比例系數(shù)α為0.078。

3)根據《2019年杭州市主城區(qū)居民出行結構調查》，當年杭州市居民以步行、公共交通、私家車、非機動車出行為主，分別約占總出行量的34.45%、27.4%、31.78%、6.73%。結合城市規(guī)劃標準，按照居民步行5 km·h-1、公共汽車35 km·h-1、小汽車45 km·h-1、自行車12 km·h-1的平均速度對不同出行方式進行加權，改進后的公式為

(4)

(5)

同時，研究采用雙變量空間自相關(bivariate local indicator of spatial association,biLISA)方法，研究公園綠地供應能力與不同社會群體需求水平的空間集聚特征，進而探討兩者的空間匹配程度。城市住宅價格是居住空間資源非均衡配置的市場化表達，映射出不同階層社會群體的社會經濟特征，一定程度彌補了普查數(shù)據時滯的不足。故本研究在傳統(tǒng)基于普查數(shù)據的社會經濟屬性之上，增加了對不同房價群體的公園可達性的公平性分析。在計算得到各研究單元的公園可達性數(shù)據后，檢驗公園可達性和不同社會群體之間是否存在顯著的集聚分布格局，其公式為：

(6)

3 結果與分析

3.1 公園可達性的綜合評價

結果表明，杭州城市公園可達性呈現(xiàn)西高東低的整體空間格局，服務不足地區(qū)主要分布在中心城區(qū)的東南部。根據城市公園可達性的不同集聚類型可分為5種類型(圖2)：1)公園可達性最高的集聚區(qū)，具有公園綜合服務能力強、低密度開發(fā)與交通便利等諸多有利因素，主要分布在西湖風景區(qū)、西山風景區(qū)午潮山國家森林公園等國家級公園密布且人口密度較小的區(qū)域。2)公園可達性較高的集聚區(qū)，具有公園配套設施完善同時人口分布也相對密集的特征，主要分布在人口密集且配有大型區(qū)級和社區(qū)公園的區(qū)域次級中心。3)公園可達性一般的集聚區(qū)，可能配有一定數(shù)量的城市公園綠地，但由于周邊人口較多或受路網密度的影響城市公園服務能力有限，如半山國家森林公園因路網稀疏公園的服務潛力被抑制。4)公園可達性較低的集聚區(qū)，存在一定公園設施不足的情況，主要分布于主城區(qū)與城市郊區(qū)交界的城鄉(xiāng)接合部。5)公園可達性低的集聚區(qū)，是城市公園綠地資源配置的洼地，主要分布在城市外圍的邊緣區(qū)域。

相比而言，傳統(tǒng)基于普查區(qū)和固定閾值的公園可達性研究均值較低而方差較高(表1)，即傳統(tǒng)G2SFCA可能在低估公園實際服務能力的同時高估了街道之間的差異。改進的模型能夠更準確地計算供需關系、更貼切地刻畫公園綠地的空間異質性：1)識別度更高，改進后的模型能夠識別街道內部更精細尺度的空間異質性，如余杭區(qū)徑山鎮(zhèn)和西湖區(qū)雙浦鎮(zhèn)域內部公園綠地服務的異質性識別度更高。2)區(qū)分度更高，傳統(tǒng)模型中統(tǒng)一閾值的設定低估了大型綜合公園的服務能力，無法識別出多個公園疊加覆蓋的高值區(qū)域，如余杭區(qū)、江干區(qū)、蕭山區(qū)靠近中心城區(qū)的位置均能夠享受良好的公園服務。3)準確度更高，排除因預先設定的統(tǒng)計邊界造成的異常值，如蕭山區(qū)的黨山街道普查區(qū)單元內部路網密集而周邊街道路網稀疏，導致由普查區(qū)邊界造成的空間異常高值，而實際黨山街道的公園密度與人口密度均低于平均值，且街道內部及周邊公園數(shù)量極少。

表1 傳統(tǒng)模型與改進模型分析結果的統(tǒng)計學特征Table 1 Statistical characteristics of traditional and modified model

3.2 不同地理尺度的公園可達性分析

同樣采用人口熱力數(shù)據，不同地理尺度的公園可達性分析將得到不同的結果，對不同尺度的計算結果對比可知，在格網尺度運用改進G2SFCA是計算公園可達性的最優(yōu)方法(表2)：計算結果逐漸接近客觀現(xiàn)實，街道尺度的結果顯示公園可達性最高值位于路網密度低且供給不足的余杭區(qū)，而中心城區(qū)無法享受良好的公園綠地可達性，無法反映客觀現(xiàn)實；能夠有效反映空間內的差異性，格網尺度不受限于預先設定的行政邊界或道路網絡，既能夠將同一街道或街區(qū)內部的差異展現(xiàn)出來，也能夠更為細致地描繪不同可達性等值圈之間的過渡情況；有利于準確測算公園服務能力，特別是密度大且面積小的社區(qū)公園，在街道或街區(qū)尺度計算得到的公園服務能力遠小于公園實際服務能力，而格網尺度的計算避免了這一問題，準確地反映了公園的實際服務區(qū)域。

表2 不同尺度下改進模型計算結果的統(tǒng)計學特征Table 2 Statistical characteristics under different geographical scales

3.3 不同群體的公園可達性分析

LISA雙變量分析結果表明，傳統(tǒng)基于普查區(qū)數(shù)據的城市公園綠地公平性研究對于空間錯配類型識別度低，基于住房數(shù)據的高低房價群體呈現(xiàn)出更加顯著的空間分異與錯配現(xiàn)象(圖3)。與以往認為外來人口無法享受城市發(fā)展帶來的紅利的觀點不同，外來人口群體不存在大規(guī)模的空間錯配。可見在地方政府積極干預和建設下，杭州市外來人口總體上可以享用公平便捷的公園服務。居住在城市近郊區(qū)的農業(yè)人口普遍無法享受良好的公園服務，即農業(yè)人口存在較為顯著的空間錯配。可見土地依賴度高而囿于近郊區(qū)的農業(yè)人口可以在一定程度上享受中心城區(qū)高密度公園綠地的服務，但這一福利隨著空間距離的增大而逐漸衰減。老年群體與女性群體聚集區(qū)的公園可達性普遍較高，只有少量位于研究區(qū)外圍的相關人群難以享受公園服務。基于房價數(shù)據的高低收入群體，呈現(xiàn)更加顯著的空間異質性。高質量且高密度的公共綠色空間資源這一外部因素顯著正向影響房價，而房價的提高進一步限制了低收入者進入此類社區(qū)，只能選擇低房價、生態(tài)環(huán)境較差的社區(qū)(表3)。

表3 不同群體公園可達性LISA高值與低值的格網數(shù)量Table 3 Park accessibility of different groups and grid number of high and low values based on LISA analysis

4 結論與討論

4.1 結論

改進后的模型中杭州城市公園可達性的最大值和平均值大于基于傳統(tǒng)模型，傳統(tǒng)基于固定閾值和普查區(qū)數(shù)據的G2SFCA模型可能低估了城市公園可達性。改進后的模型標準差與平均值更小，表明改進后的模型可以得到更加平滑和均勻的結果。隨著地理尺度的細化，公園可達性的平均值和可達性標準差均下降，基于街區(qū)單元和熱力數(shù)據的可達性分析能夠更好地反映公園綠地的供需關系。因此，根據差異化的公園服務體系與精細化的人口熱力數(shù)據建立多模式的高斯兩步移動搜索模型G2SFCA更有助于分析城市公園綠地可達性的空間格局與時空動態(tài)特征。

杭州城市公園可達性呈現(xiàn)西高東低的整體空間格局，服務不足地區(qū)主要分布在中心城區(qū)的東南部。同時，不同社會群體的公園可達性存在差異化的空間錯配，不同社會群體公園享受公園服務的能力因其社會經濟地位不同而異。其中，外來人口并未如預想那般無法享受城市公園綠地服務，近年來杭州公園綠地的開放性和共享性有助于外來人口充分享受城市綠色空間發(fā)展帶來的紅利。而規(guī)劃干預與景觀改造過程中不可避免地導致綠色資本在不同區(qū)域和群體中的差異化積累，并造成基于住房數(shù)據的高低房價群體呈現(xiàn)出更加顯著的空間錯配現(xiàn)象。

4.2 討論

加強城市公園綠地的全域互動與局部優(yōu)化是新時期城市公園綠地高質量發(fā)展的重要手段,通過深化和落實《杭州市“迎亞運”園林綠化行動計劃(2020-2022)》《錢塘江兩岸園林綠化風貌建設導則》等空間規(guī)劃成果，在迎亞運園林綠化建設工作中，進一步加強杭州城市公園綠地的一張藍圖與頂層設計,通過綠地系統(tǒng)建設拓展綠色空間，尤其關注公園服務相對薄弱區(qū)，消除服務盲區(qū)。

在高水平迎接亞運會的行動計劃中，杭州城市“萬里綠道網”的建設任務，以及區(qū)域綠色廊道的全線貫通有助于增加公園綠地的使用效率。同時通過地鐵、自行車道、綠道等多元交通體系的建設，可以有效降低城市公園服務的距離衰減系數(shù)，在公園總體服務能力保持不變的情況下服務更多居民。

新時期城市居民對公園綠地的需求逐漸從數(shù)量需求向品質追求轉變，以人為本的空間規(guī)劃通過識別不同社會群體對公園綠地的使用訴求，有助于平衡市場經濟帶來的綠地資源不平衡不充分分配，減緩城市綠色資源不公平的持續(xù)積累，以此確保人民群眾能夠享受平等的公園綠地服務。

結合杭州“三改一拆”行動計劃，多維度打造綠化景觀網絡，加密推優(yōu)“口袋公園”建設。由于城市化地區(qū)土地資源供應緊張，為了實施公園綠地的集中供應，還需要采取創(chuàng)新的供應模式和策略，例如立體綠化、綠道建設和聯(lián)通已有綠地構建綠地網絡等，以增加城市居民接觸自然景觀、開展休閑游憩活動的機會，為居民提供更好的人居環(huán)境。