多源數(shù)據(jù)視角下城市建成環(huán)境對城市活力空間分布的影響機(jī)制

宣蔚, 姚宇超, 趙力偉, 王燦祥, 肖佳琦

(1.合肥工業(yè)大學(xué)建筑與藝術(shù)學(xué)院, 合肥 230601; 2.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)與園林學(xué)院, 合肥 230036)

隨著城鎮(zhèn)化正不斷加速,人類的生活空間發(fā)生了巨大變化[1]。改革開放以來,中國的城市建設(shè)取得了巨大進(jìn)步,但也產(chǎn)生了現(xiàn)階段交通堵塞、公共空間匱乏等各類城市問題[2],城市的公共功能不斷衰弱,人居環(huán)境品質(zhì)有待改善。為了應(yīng)對突發(fā)的城市問題,激發(fā)城市活力,近年來以人為本、高質(zhì)量發(fā)展等規(guī)劃建設(shè)理念逐漸被提及,學(xué)術(shù)界對“城市活力”的研究也在不斷深入[3]。

中外尚沒有關(guān)于城市活力的統(tǒng)一定義,其內(nèi)涵與概念復(fù)雜且抽象。學(xué)者們都對城市活力存在不同見解,主要關(guān)注街道人群的活動與環(huán)境[4-6]。蔣滌非[7]則認(rèn)為城市活力至少包括經(jīng)濟(jì)活力、社會活力和文化活力三個部分。隨著人本主義的發(fā)展,人群活動逐漸被學(xué)者們認(rèn)為是城市活力的顯著外在表征,因此,現(xiàn)對城市活力的測度為在不同時間段下城市各區(qū)域活動人群的數(shù)量。

城市是一個復(fù)雜的巨系統(tǒng)[8],其活力的形成必定與城市內(nèi)部的環(huán)境存在千絲萬縷的聯(lián)系,探究城市建成環(huán)境與城市活力之間的影響機(jī)制,有助于為城市未來的發(fā)展建設(shè)提供理論與實(shí)踐支撐[9]。在早期的研究中,對城市活力與建成環(huán)境的測度多采用實(shí)地調(diào)研的方法[10-12]。隨著智能手機(jī)的普及與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,大數(shù)據(jù)為研究提供了新的方法與視角[13],街景照片、電子地圖興趣點(diǎn)(point of inte-rest, POI)、手機(jī)信令數(shù)據(jù)、出租車到達(dá)數(shù)據(jù)、大眾點(diǎn)評等新興的數(shù)據(jù)形式更加精細(xì)化度量了建成環(huán)境與城市活力[14-17]。學(xué)者們對建成環(huán)境測度集中在人口密度、建筑密度、路網(wǎng)密度、功能混合度、連通性、可達(dá)性、步行性等方面[18-19]。而城市活力與建成環(huán)境之間相關(guān)性的研究也采用了更加豐富與科學(xué)的定量方法[20-23]。總體上看,雖然有關(guān)城市活力的研究正不斷增多,但所選取的研究對象多為北京、上海、廣州、深圳等一線城市,這些城市基礎(chǔ)設(shè)施完善、城鎮(zhèn)化水平較高,其城市活力的研究具有前沿價值,但中國更多的二線乃至三線城市的基礎(chǔ)條件與城鎮(zhèn)化水平相對一線城市都存在較大差距,存在著功能空間布局混亂、基礎(chǔ)配套參差不齊、空間活力差異巨大等問題,也面臨不同程度的城市空間失活的困境。而針對這類城市的活力提升策略必然與一線城市不同,且該類研究目前相對較少,填補(bǔ)這一空缺有助于為二線城市提供激發(fā)活力與規(guī)劃管理方面的借鑒與參考。此外,當(dāng)前的研究多以社區(qū)或街道劃分研究單元,而以小尺度的街區(qū)網(wǎng)格為單元展開的研究相對較少。

因此,現(xiàn)選擇近年來發(fā)展較為迅速的二線城市合肥作為研究對象,其作為安徽省會城市,具備二線城市的普遍特征,在全國范圍也具有典型性與代表性[24]。采用百度人口熱力圖數(shù)據(jù)衡量城市活力分布狀況[25],并通過城市業(yè)態(tài)POI數(shù)據(jù)、城市矢量數(shù)據(jù)、以及城市夜間燈光影像數(shù)據(jù)等構(gòu)建城市建成環(huán)境指標(biāo)度量體系[26],建立1 km×1 km研究單元網(wǎng)格數(shù)據(jù)庫,運(yùn)用普通最小二乘法OLS線性回歸模型(ordinary least squares regression models)、地理加權(quán)回歸GWR模型(geographically weighted regression models)探究合肥市區(qū)城市活力空間分布特征與建成環(huán)境之間的影響機(jī)制,從而為合肥市的城市發(fā)展提供理論支撐,并提出相關(guān)建設(shè)性的意見或建議。

1 研究數(shù)據(jù)與方法

1.1 研究區(qū)域概況

合肥市位于安徽省中部,全市面積11 445 km2,擁有937.34萬常住人口,下轄9個行政區(qū),2020年地區(qū)生產(chǎn)總值為10 045.72億元(數(shù)據(jù)來源:2021年安徽省統(tǒng)計(jì)局統(tǒng)計(jì)年鑒)。合肥市憑借省會城市的優(yōu)勢以及智能制造等新興產(chǎn)業(yè)的加持迅速崛起,經(jīng)濟(jì)總量快速發(fā)展。以合肥市區(qū)為研究對象,并使用ArcGIS10.2軟件建立起1 km×1 km的網(wǎng)格研究單元,從而構(gòu)建研究數(shù)據(jù)庫(圖1)。

圖1 研究區(qū)域概況

1.2 研究數(shù)據(jù)與指標(biāo)測度

1.2.1 城市活力測度

對城市活力的測度為在不同時段下城市各區(qū)域所分布的人群數(shù)量。傳統(tǒng)的人口統(tǒng)計(jì)以區(qū)縣為單位,僅能反映靜態(tài)特征[27];手機(jī)信令數(shù)據(jù)雖然能夠反映人口流動的動態(tài)特征,但其獲取難度大且處理成本高。因此選擇使用更加便于獲取與處理的百度人口熱力圖數(shù)據(jù)對城市活力進(jìn)行量化研究?？紤]到工作日通勤交通會對城市活力造成影響,因此獲取了2022年3月所有周末全天各時刻的熱力值,經(jīng)過對比發(fā)現(xiàn),11:00與17:00的城市人口熱力均值達(dá)到峰值(圖2),因此選擇上述兩個時刻的城市熱力分布作為城市活力表征。

圖2 合肥市休息日各時刻城市活力均值

1.2.2 建成環(huán)境的測度

基于Cervero等[28]提出的3D建成環(huán)境指標(biāo)體系,以及Ewing等[29]提出的5D建成環(huán)境指標(biāo)體系從混合度、密度、設(shè)計(jì)、交通可達(dá)性和設(shè)施可達(dá)性5個層面構(gòu)建合肥市城市建成環(huán)境指標(biāo)體系(表1)。混合度維度描述了城市功能的混合程度,結(jié)合數(shù)據(jù)獲取的可行性,以及人群在更微觀視角下對功能的感知而言,采用POI功能混合度指標(biāo)。密度維度描述了城市中的業(yè)態(tài)分布、人口分布以及建筑分布等方面,同時結(jié)合多源數(shù)據(jù)的獲取可行性,選擇POI密度、居住人口密度和建筑物密度指標(biāo)。設(shè)計(jì)維度描述了城市的建筑形態(tài)、交通網(wǎng)絡(luò)與綠化布局等方面,并選擇建筑平均層數(shù)、建筑容積率、道路交叉口密度、綠化水域覆蓋率和基礎(chǔ)設(shè)施完善度指標(biāo)。交通可達(dá)性維度描述了城市人群的出行方式,具體包括公交、地鐵、私家車以及共享交通,結(jié)合合肥市共享電單車使用率高的特點(diǎn),選擇公交站最近距離、地鐵站最近距離、道路網(wǎng)密度和共享電單車停放點(diǎn)密度等指標(biāo)。設(shè)施可達(dá)性維度描述了滿足人群日常使用的各類設(shè)施的空間可達(dá)性,具體選擇商業(yè)服務(wù)設(shè)施、教育文化設(shè)施和醫(yī)療衛(wèi)生設(shè)施的可達(dá)性。通過劃分合肥市區(qū)1 km×1 km研究空間單元,統(tǒng)計(jì)各項(xiàng)指標(biāo),綜合測度合肥市區(qū)建成環(huán)境。

表1 基于5D指標(biāo)體系的影響因子指標(biāo)計(jì)算方法

上述影響因子所使用的研究數(shù)據(jù)中,居住人口密度數(shù)據(jù)來源于2020年Landscan世界人口公開數(shù)據(jù);POI數(shù)據(jù)、建筑矢量數(shù)據(jù)與公交站點(diǎn)數(shù)據(jù)均來源于2022年高德地圖在合肥市的網(wǎng)點(diǎn)分布數(shù)據(jù);夜間燈光影像數(shù)據(jù)來源于2022年3月NPP-VIIRS夜間燈光遙感影像數(shù)據(jù);城市路網(wǎng)數(shù)據(jù)來源于OSM網(wǎng)站開源路網(wǎng)數(shù)據(jù);城市遙感影像數(shù)據(jù)來源于中國科學(xué)院遙感數(shù)據(jù)共享平臺2022年2—3月份較好質(zhì)量的遙感影像。

1.3 研究方法

1.3.1 OLS最小二乘法線性回歸模型

為研究城市活力與建成環(huán)境的影響機(jī)制,首先采用最小二乘法(OLS)線性回歸模型以篩選對城市活力具有顯著性的影響因子,其表達(dá)式為

y=Xβ+ε

(1)

式(1)中:y為因變量,表示城市活力;X為自變量,表示各類環(huán)境特征指標(biāo);β與ε分別為城市建成環(huán)境影響因子的系數(shù)與隨機(jī)項(xiàng),系數(shù)絕對值越大,則說明該因子的影響程度越顯著。

1.3.2 GWR地理加權(quán)回歸模型

由于OLS線性回歸模型無法揭示變量的空間異質(zhì)性規(guī)律,且城市建成環(huán)境的各類影響因子在空間尺度并非一成不變,因此采用GWR地理加權(quán)回歸模型進(jìn)一步探究城市活力與建成環(huán)境的空間異質(zhì)性關(guān)系,該模型在OLS線性回歸模型的基礎(chǔ)上將空間嵌入回歸分析中,探索變量之間的空間關(guān)系,進(jìn)而深入分析城市活力與建成環(huán)境之間的影響機(jī)制,其表達(dá)式為

(2)

式(2)中:yi為在位置i處的因變量的值,即城市活力;xij為在位置i處的自變量的值,即城市建成環(huán)境的影響因素;(ui,vi)則為i處的空間坐標(biāo);βbwj則為自變量的回歸系數(shù),即各影響因素的影響程度,其由局部回歸所得,具備空間異質(zhì)性特征;εi為隨機(jī)誤差項(xiàng)。

2 合肥市城市活力空間格局

將獲取的百度熱力圖矢量化,求取11:00與17:00人群分布均值觀察合肥市休息日各時段的城市活力分布情況(圖3和圖4)。兩個時段活力高值均集中于城市中心,但相比之下17:00活力最高值、平均值均高于11:00活力值(表2),反映出下午時段的人群在城市中心更為集中。從休息日11:00的分析結(jié)果來看,高密度活力區(qū)集聚在城市中心區(qū)域,且活力的空間分布有明顯的沿道路向外擴(kuò)張的趨勢。而休息日17:00深色區(qū)域雖仍集中在城市中心區(qū)域,但其高值斑塊更大,表明在下午時段城市中心區(qū)的行人更為密集,也說明人們的出行行為更偏向于下午。通過熱點(diǎn)分析驗(yàn)證(圖5),兩個時段的城市活力均具有顯著的高值聚類分布特征,且均集聚于城市中心區(qū)域與城市西南部區(qū)域。其中城市中心的活力高值聚集區(qū)屬于合肥市二環(huán)路內(nèi)的區(qū)域,是商業(yè)設(shè)施與公共服務(wù)設(shè)施最集中的區(qū)域,同時淮河路步行街、之心城、天鵝湖萬達(dá)等城市商業(yè)中心以及逍遙津公園、廬州公園等城市綠地的存在吸引了大量人流;城市西南側(cè)的活力高值聚集區(qū)位于合肥市濱湖新區(qū),該區(qū)域是合肥金融商務(wù)、行政辦公及文化旅游中心,基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)量較多且覆蓋范圍廣,業(yè)態(tài)豐富且齊全,從而吸引了大量人流,形成了較高的活力,城市外圍的其他區(qū)域則無法形成活力的集聚。

表2 合肥市城市建成環(huán)境測度指標(biāo)的描述性統(tǒng)計(jì)

圖3 休息日合肥市區(qū)11:00城市活力

圖4 休息日合肥市區(qū)17:00城市活力

圖5 休息日城市活力熱點(diǎn)分析

后續(xù)對城市活力與建成環(huán)境影響機(jī)制的研究中,綜合考慮各時段的城市活力特征,對城市活力求取均值,以表示合肥市休息日綜合城市活力(圖6)。

圖6 休息日合肥市區(qū)城市綜合活力

3 建成環(huán)境與城市活力的影響機(jī)制

3.1 合肥市城市建成環(huán)境測度

通過分析各維度的建成環(huán)境指標(biāo)(表2),在混合度維度(圖7),主要采用香農(nóng)熵衡量單元網(wǎng)格內(nèi)POI的混合程度,發(fā)現(xiàn)功能混合度從城市中心逐漸向著城市外圍區(qū)域不斷降低。城市中心是合肥市的商業(yè)中心與文化中心,聚集大量業(yè)態(tài),因此功能混合度較高;而城市西南部因大學(xué)城與濱湖新區(qū)的存在,各種功能的集聚同樣形成了較高的功能混合度。其他城市邊緣地段多為居住區(qū)或工業(yè)園區(qū),功能較為單一。

圖7 混合度維度指標(biāo)描述

在密度維度(圖8),各項(xiàng)指標(biāo)的高值區(qū)域均集中于合肥市一環(huán)路以內(nèi)的中心區(qū)域,符合合肥市由中心老城區(qū)向外擴(kuò)張的發(fā)展脈絡(luò)。但在其空間分布上,各指標(biāo)仍存在不同的空間特征:從街區(qū)POI密度分布來看,其高密度區(qū)域更集中于蜀山區(qū)東部與包河區(qū)西北部,商務(wù)辦公、休閑娛樂、生活服務(wù)等多類業(yè)態(tài)集聚,為市民創(chuàng)造了多元生活空間。從居住人口密度分布來看,雖然合肥市市區(qū)范圍遼闊,但城市中的居民大多集中在城市中心, 并向外持續(xù)蔓延,在城市東南部的濱湖新區(qū)也聚集了部分人口。從建筑物密度分布來看,城市中心仍然是建筑密度最高的區(qū)域,其次為蜀山區(qū)東南部以及包河區(qū)西北部的區(qū)域,這一現(xiàn)象也正揭示了當(dāng)前合肥市由北向南的發(fā)展建設(shè)方向。

在設(shè)計(jì)維度(圖9),街區(qū)的建筑平均層數(shù)指標(biāo)表明,中心區(qū)域的城市建筑高度相對較低,而邊緣區(qū)的建筑高度則相對較高,這與中心老城區(qū)建筑年代較久、用地緊張以及外圍新城區(qū)擴(kuò)張有關(guān)?？傮w上建筑平均層數(shù)呈現(xiàn)出由北向南不斷增高的趨勢,也進(jìn)一步說明了合肥城市向外擴(kuò)張的發(fā)展方向。從道路交叉口密度分布來看,最高值區(qū)域仍然位于城市中心,其內(nèi)道路網(wǎng)絡(luò)錯綜復(fù)雜;在周邊的政務(wù)區(qū)、濱湖新區(qū)等地道路交叉口密度也保持較高水平。合肥市域內(nèi)建筑容積率存在較大的空間差異,城市南部的濱湖新區(qū)、政務(wù)區(qū)及城市中部地區(qū)容積率較高,開發(fā)強(qiáng)度大,而其他區(qū)域則相對較低。從城市綠化來看,城市周邊由于林地、農(nóng)用地、水庫河流等較多使指標(biāo)較高,城市建成區(qū)內(nèi)的環(huán)城公園、蜀山森林公園以及在建的駱崗中央公園等地指標(biāo)較高,而其他區(qū)域則相對較低。相關(guān)研究表明,夜間燈光的亮度與基礎(chǔ)設(shè)施的完善程度具有正向相關(guān)性[30],故本文研究使用NPP-VIIRS夜間燈光衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)表征合肥市區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施完善度。結(jié)合分析結(jié)果,基礎(chǔ)設(shè)施較完善的地區(qū)更多集中于城市中心,包括蜀山區(qū)東南部、包河區(qū)西北部、廬陽區(qū)南部以及瑤海區(qū)西南部等區(qū)域,且在空間分布上并不均勻。

圖9 設(shè)計(jì)維度指標(biāo)描述

在交通可達(dá)性維度(圖10),與公交站和地鐵站的最近距離反映了城市居民出行的便利程度,從分析結(jié)果來看,公交站的覆蓋度要高于地鐵站,這是公交線路較多、遍及城市各個區(qū)域以及公交站數(shù)量較多的緣故,但在城市邊緣,仍然存在著公共交通未覆蓋的情況。道路網(wǎng)密度較高的區(qū)域集中在城市中心的老城區(qū)、南部的政務(wù)區(qū)和濱湖新區(qū)等地,小街區(qū)密路網(wǎng)的道路布局為該區(qū)域帶來了較高的可達(dá)性。合肥市共享電單車投放量大、使用率高,單車停放點(diǎn)位較為均勻地分布于建成區(qū)內(nèi)的地區(qū),而城市中心停放點(diǎn)密度略高于其他區(qū)域。

圖10 交通可達(dá)性維度指標(biāo)描述

在設(shè)施可達(dá)性維度(圖11),商業(yè)服務(wù)設(shè)施可達(dá)性較高的區(qū)域位于城市中心,之心城、萬達(dá)商場、萬象城等商業(yè)購物中心較多,各類餐飲購物設(shè)施豐富。教育文化設(shè)施可達(dá)性較高的區(qū)域位于城市中心以及偏北的廬陽區(qū)等地,該地中小學(xué)、高校等數(shù)量較多且分布密集。醫(yī)療衛(wèi)生設(shè)施可達(dá)性較高的區(qū)域位于城市中心,其次位于在南部大學(xué)城以及濱湖新區(qū)等地。

3.2 城市活力與建成環(huán)境的影響機(jī)制

為了減少數(shù)據(jù)冗余,提高分析結(jié)果的精度,本文研究進(jìn)一步縮小范圍至城市建成區(qū)。使用OLS線性回歸模型進(jìn)行分析(表3)。分析結(jié)果表明,各建成環(huán)境指標(biāo)方差膨脹因子(variance inflation factor)均小于7.5,不存在多重共線性的問題,指標(biāo)選取得當(dāng);回歸分析診斷的決定系數(shù)R2為0.668,根據(jù)P值顯著特征發(fā)現(xiàn),功能混合度、居住人口密度、街區(qū)POI密度、建筑平均層數(shù)、道路交叉口密度、綠化水域覆蓋率、基礎(chǔ)設(shè)施完善度、與公交站最近距離以及與地鐵站最近距離、共享電單車停放點(diǎn)密度、商業(yè)服務(wù)設(shè)施可達(dá)性以及教育文化設(shè)施可達(dá)性等指標(biāo)均與城市活力顯著相關(guān);此外,與地鐵站最近距離以及與公交站最近距離兩類指標(biāo)與城市活力呈負(fù)向影響,表明與站點(diǎn)距離越近,其活力值相對越高。

表3 OLS線性回歸與GWR地理加權(quán)回歸模型診斷對比結(jié)果

通過OLS線性回歸分析結(jié)果發(fā)現(xiàn),模型K值顯著,證實(shí)了變量之間存在空間異質(zhì)性。采用GWR地理加權(quán)回歸模型對顯著的影響因子再次分析,其診斷結(jié)果顯示(表3),R2與調(diào)整R2均有提高,且AICc顯著減小,表明GWR地理加權(quán)回歸模型擬合度優(yōu)于OLS線性回歸模型。

通過GWR地理加權(quán)回歸分析(表4和圖7),從各指標(biāo)的系數(shù)特征值來看,各指標(biāo)因子對城市活力的影響差異巨大,其中功能混合度、綠化水域覆蓋率、與公交站最近距離、建筑平均層數(shù)、與地鐵站最近距離、建筑容積率等指標(biāo)對城市活力具有強(qiáng)烈影響。

表4 GWR模型回歸系數(shù)描述性統(tǒng)計(jì)

在混合度維度(圖12),功能混合度對城市活力呈正相關(guān)影響,且表現(xiàn)出由中心向外圍影響力逐級遞減的趨勢?？傮w而言,提升城市功能混合度能夠有效改善地區(qū)活力,而在城市中心這種效用更為顯著。合肥市區(qū)中心為經(jīng)濟(jì)文化中心和商業(yè)中心,包含了淮河路步行街、之心城等地標(biāo)場所,具有多樣的業(yè)態(tài)種類,豐富的功能業(yè)態(tài)會使當(dāng)?shù)鼐用竦幕顒釉龆?從而提升地區(qū)活力。

圖12 混合度維度影響因子空間異質(zhì)性

在密度維度(圖13),居住人口密度與街區(qū)POI密度指標(biāo)因不同區(qū)域而對城市活力造成促進(jìn)或抑制的雙重影響。一般而言,居住人口密度高的區(qū)域會形成高城市活力,而結(jié)合分析結(jié)果,居住人口密度較高的城市中心區(qū)域其與城市活力之間呈負(fù)相關(guān)影響,而建成區(qū)西南部的濱湖新區(qū)、大學(xué)城以及大蜀山森林公園附近,居住人口密度的提高則能夠?qū)Τ鞘谢盍π纬纱龠M(jìn)作用。這一現(xiàn)象說明在人口密集、人流量巨大的城市中心區(qū)域其居住人口密度已接近飽和,而位于建成區(qū)西南部邊緣的眾多區(qū)域,是城市建設(shè)發(fā)展的新方向,在該地區(qū)增加居住人口密度,能夠有效提升地區(qū)活力。街區(qū)POI密度指標(biāo)對城市活力總體上呈促進(jìn)作用,且越靠近城市中心其對于城市活力的提升越顯著,但位于建成區(qū)北部邊緣的瑤海區(qū)其對活力產(chǎn)生了抑制作用,說明該地區(qū)存在POI業(yè)態(tài)冗余,資源使用不充分的問題。

圖13 密度維度影響因子空間異質(zhì)性

在設(shè)計(jì)維度(圖14),建筑平均層數(shù)指標(biāo)對城市活力在全局上具有顯著的提升作用,且在城市中心以及北部瑤海區(qū)等地作用最為顯著。結(jié)合建筑容積率指標(biāo)在東南部促進(jìn)城市活力、西北部抑制城市活力的特點(diǎn),說明在城市中心區(qū)域的城市更新中,應(yīng)適當(dāng)降低地塊的開發(fā)強(qiáng)度與建筑密度,可通過適當(dāng)增加樓層高度以容納更多業(yè)態(tài),從而提升中心區(qū)的活力,但在城市東南部邊緣,則可提升地塊的開發(fā)強(qiáng)度,使其滿足新城建設(shè)的需要從而改善地區(qū)活力。道路交叉口密度的提升能夠改善地區(qū)的路網(wǎng)通達(dá)程度,一定程度上可以促進(jìn)城市活力的提升,這種作用在城市建成區(qū)北部的瑤海區(qū)一帶較為明顯,而在正在開發(fā)的南部濱湖新區(qū)與西部蜀山等區(qū)域影響較弱。一般而言,街區(qū)綠化水域的覆蓋率高的區(qū)域一般環(huán)境較好,能夠吸引人群從而引發(fā)城市活力。但通過分析結(jié)果,在城市中心以及大蜀山森林公園等地該指標(biāo)與城市活力成正相關(guān),而在其他區(qū)域則抑制城市活力的增長。大蜀山森林公園與城市中心的各公園綠地周邊具有密集且豐富的業(yè)態(tài),景區(qū)開發(fā)完善,配套設(shè)施齊全,因此對城市活力的促進(jìn)作用顯著,而其他城市邊緣區(qū)域的公園開發(fā)條件較差,僅憑借公園自身的吸引力并不足以引起地區(qū)活力的提升,因此在注重城市公園的選址和建設(shè)的同時也應(yīng)當(dāng)完善地區(qū)周邊的服務(wù)配套設(shè)施。基礎(chǔ)設(shè)施完善度在全局能顯著提升地區(qū)活力,且由于中心建設(shè)完善、周邊建設(shè)不足的現(xiàn)狀,其指標(biāo)在城市周邊對促進(jìn)城市活力的顯著性更強(qiáng)。

圖14 設(shè)計(jì)維度影響因子空間異質(zhì)性

在交通可達(dá)性維度(圖15),與公交站距離、與地鐵站距離指標(biāo)對城市活力總體上呈負(fù)相關(guān)作用,即單元網(wǎng)格中心與公交/地鐵站距離越短,其越能夠提升地區(qū)的活力,但二者在空間上存在差異:對于公交出行而言,在城市中北部影響更為顯著,而對于地鐵出行而言,只在城市中部影響強(qiáng)烈。主要原因在于城市公交站點(diǎn)在中北部地區(qū)分布較為廣泛,但在南部新城區(qū)覆蓋不完善;地鐵站點(diǎn)則更多站點(diǎn)集中在城市中心區(qū)。通過對共享電單車停放點(diǎn)密度進(jìn)行分析,該指標(biāo)在城市建成區(qū)南部的濱湖新區(qū)、大學(xué)城、政務(wù)區(qū)以及大蜀山森林公園等地對城市活力具有較強(qiáng)的促進(jìn)作用,而在城市中心及北部地區(qū)則相關(guān)性較弱,城市中心由于公交地鐵覆蓋率高且站點(diǎn)密度高,而使共享電單車的影響下降,而城市北部區(qū)域則因業(yè)態(tài)單一、缺乏吸引力,其活力難以形成,因此作為出行工具的共享電單車無法在本質(zhì)上提升地區(qū)活力。

圖15 交通可達(dá)性維度因子空間異質(zhì)性

在設(shè)施可達(dá)性維度(圖16),商業(yè)服務(wù)設(shè)施可達(dá)性指標(biāo)對城市活力的總體呈現(xiàn)出正向相關(guān)性,且由東向西逐級遞減。結(jié)合城市東部地區(qū)的商業(yè)設(shè)施可達(dá)性較差的現(xiàn)狀,說明在城市東部提升商業(yè)設(shè)施的可達(dá)性,能夠顯著提升地區(qū)活力城市活力呈正相關(guān)影響。教育文化設(shè)施可達(dá)性指標(biāo)則在不同空間位置對城市活力產(chǎn)生了不同的影響,其在建成區(qū)北部瑤海區(qū)等地,對城市活力具有顯著促進(jìn)作用,而在南部濱湖新區(qū)等地則呈抑制作用。結(jié)合現(xiàn)狀,合肥市眾多中小學(xué)校、高校等均集中于城市中北部,結(jié)合圖書館、博物館等其他文化設(shè)施,一定程度上能夠吸引人流而促進(jìn)地區(qū)的活力提升,而南部濱湖新區(qū)等地則因基礎(chǔ)設(shè)施與配套服務(wù)設(shè)施的不完善,難以對人群形成吸引力以提升地區(qū)活力。

圖16 設(shè)施可達(dá)性維度因子空間異質(zhì)性

4 結(jié)論與討論

以合肥市區(qū)為例,使用百度人口熱力圖衡量城市活力水平,并通過構(gòu)建5D建成環(huán)境指標(biāo)體系完成對環(huán)境影響因素的測度,采用OLS最小二乘法線性回歸與GWR地理加權(quán)回歸兩種模型篩選對城市活力影響顯著的建成環(huán)境變量,探究其對活力的空間異質(zhì)性影響。得出以下結(jié)論。

(1)合肥市區(qū)的城市活力總體呈現(xiàn)出由中心向四周逐級遞減、局部高值集中的空間分異特征,空間分布極不均衡。

(2)提升地區(qū)功能混合度、建筑平均層數(shù)以及基礎(chǔ)設(shè)施完善度能夠在全局范圍內(nèi)有效改善地區(qū)活力;而居住人口密度、街區(qū)POI密度、道路交叉口密度、建筑容積率、綠化水域覆蓋率、共享單車密度、商業(yè)服務(wù)設(shè)施可達(dá)性、教育文化設(shè)施可達(dá)性等指標(biāo)則因空間位置的不同而對城市活力產(chǎn)生促進(jìn)或抑制的雙重作用;與公交站最近距離、與地鐵站最近距離指標(biāo)則與城市活力具有負(fù)相關(guān)性。

以合肥市作為研究對象,旨在通過研究,發(fā)現(xiàn)以合肥作為代表的二線城市提升城市活力的有效途徑,以期為城市規(guī)劃與管理提供借鑒與參考。通過文章的研究發(fā)現(xiàn),合肥市的城市活力在空間上總體呈單中心分布,這也是其與眾多一線城市最大的區(qū)別。由于周邊區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的不完善及功能結(jié)構(gòu)的空間差異,使合肥市無法以各區(qū)為中心形成各自的活力聚集區(qū),因而無法輻射城市邊緣地區(qū)。改善城市活力狀況的建議與措施如下。

(1)地區(qū)居住人口的多少決定了其產(chǎn)生活力的下限。人口密度較低的地區(qū),其活力水平必然低下,而人口密度高的區(qū)域則擁有了引發(fā)活動的人群,使該地具備產(chǎn)生活力的可能性。但同時,過高的人口密度又會引起空間擁擠和環(huán)境品質(zhì)的下降,從而抑制活力的增長。因此對于城市規(guī)劃建設(shè)而言,應(yīng)當(dāng)平衡城市居住空間布局,在全域范圍形成多個活力極點(diǎn),帶動整體活力的提高。

(2)豐富的功能業(yè)態(tài)是城市引發(fā)經(jīng)濟(jì)活動、提升活力的關(guān)鍵。多樣化的業(yè)態(tài)植入為城市地區(qū)增加了人群活動的目的地,也為人群提供了充分的選擇與便利,同時更是提升了地區(qū)的開放性與共享性。在人口密度高的區(qū)域植入高質(zhì)量、多元化的業(yè)態(tài)磁核能夠更直接地引發(fā)人群活動,從而提升地區(qū)活力。

(3)完善的城市環(huán)境與交通設(shè)計(jì)是城市聚集人流、形成活力的基礎(chǔ)。建筑層數(shù)與建筑容積率的提升為人群聚集提供了必要的物質(zhì)空間,但要結(jié)合具體事實(shí)針對性管理,例如在城市中心區(qū)可通過適當(dāng)降低建筑密度、提升建筑層數(shù)的方法疏解空間場所,植入更多綠化空間以更好提升活力?；A(chǔ)設(shè)施的完善覆蓋為人群活動提供了高品質(zhì)的空間環(huán)境。公共交通體系的完善為人群出行提供了便利,公交、地鐵站點(diǎn)的建設(shè)為人群流動與聚集提供了高效且便利的條件,共享電單車停放點(diǎn)的設(shè)置也為公共交通換乘提供了銜接與過渡。由此可見,各類設(shè)施的建設(shè)為營造城市活力空間提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),在合理分配空間資源及提升城市活力方面發(fā)揮著重要作用。

不同的城市環(huán)境下,城市活力所受到的影響也各有區(qū)別,因此在城市建設(shè)與發(fā)展中,應(yīng)因地制宜,統(tǒng)籌推進(jìn)。

本文研究在如下方面仍需進(jìn)一步完善:①百度人口熱力圖數(shù)據(jù)更多反映的是中青年人群的活動范圍,而對少年、老年等使用手機(jī)較少的人群的活動空間的反映則不夠全面,后續(xù)將考慮通過其他形式補(bǔ)充少年群體與老年群體的活力與建成環(huán)境間的影響關(guān)系,提升研究結(jié)果的準(zhǔn)確性;②豐富城市建成環(huán)境的測度指標(biāo)體系,尤其需要豐富城市偏遠(yuǎn)地區(qū)的建成環(huán)境的描述,使研究結(jié)果在整體上更具有解釋性與科學(xué)性。