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江苏省城市“公园—人口”系统耦合协调的时空格局演变

2021-09-15翟遇陈刘志强王俊帝洪亘伟

中国城市林业 2021年4期
关键词:耦合协调演变江苏省

翟遇陈 刘志强 王俊帝 洪亘伟

收稿日期:2020-11-08

*基金項目:国家自然科学基金面上项目“基于空间计量分析的中国市域建成区绿地率空间分异的格局、演变及其机理研

究”(51778389);江苏高校“青蓝工程”、江苏省企业研究生工作站(苏州园林设计院有限公司)和苏州科技

大学风景园林学学科建设共同资助

第一作者:翟遇陈(1995- ),女,硕士生,研究方向为风景园林规划设计与理论。E-mail:18206202829@163.com

通信作者:刘志强(1975- ),男,教授,硕士生导师,研究方向为风景园林规划设计与理论。E-mail:l_zhiqiang@163.com

摘要:科学研判公园与人口的互动关系是提升城市宜居环境水平的关键。文章以江苏省34个县级市及以上城市为研究对象,借助耦合协调度模型对“公园-人口”系统2000—2018年系统耦合协调发展的演变特征进行时空双维定量探究。研究表明:1)从2个系统各自的综合发展水平看,时序上由公园引领转变为人口主导,空间上呈现“苏南>苏北>苏中”的发展态势。2)从“公园-人口”系统的耦合协调度来看,在时序上经历了“勉强协调→濒临失调”的转变,空间上呈现“苏南>苏北>苏中”的演变格局,且存在一定的“圈层+轴线”结构。系统耦合协调视角研究可定量化呈现江苏省公园与人口的多元动态关系,以期为两者协同发展提供科学支撑。

关键词:“公园-人口”系统,耦合协调,时空格局,演变,江苏省

DOI: 10.12169/zgcsly.2020.11.08.0001

Spatial-temporal Pattern Evolution of Urban “Park-Population” System Coupling

Coordination in Jiangsu Province

Zhai Yuchen1 Liu Zhiqiang1 Wang Jundi1,2 Hong Genwei1

(1.School of Architecture and Urban Planning, Suzhou University of Science and Technology,

Suzhou 215011, Jiangsu, China;

2.Tianping College, Suzhou University of Science and Technology, Suzhou 215009, Jiangsu China)

Abstract:The science-based identification of the interactive relationship between parks and population is the key to improving the level of urban livable environment. The paper takes 34 county-level cities and above in Jiangsu Province to make a quantitative study of the evolution characteristics of the coupling and coordinated development of the “park-population” system in 2000-2018 by using the coupling coordination degree model. The research results show that: 1) From the comprehensive development level of the two systems, the pattern changes from park-led to population-led in time sequence, and presents the development trend of “southern Jiangsu > northern Jiangsu > central Jiangsu” in space; and 2) In terms of the coupling coordination degree of the “park-population” system, the pattern has experienced the transformation from “barely coordinated” to “almost incoordinated” in time sequence, and shows “southern Jiangsu > northern Jiangsu > central Jiangsu” in space, and there are some structure of “circle + axis”. This study can quantitatively present the multiple dynamic relationship between parks and population in Jiangsu Province, in order to provide science-based support for their coordinated development.

Keywords: “park-population” system, coupling coordination, spatial-temporal pattern, evolution, Jiangsu Province

公園作为城市中品质最高的绿色公共空间,是满足人民美好生活需求的重要载体,而人口作为公园的使用主体,对其配置具有重要影响作用。公园、人口作为推动城市绿色发展的两大重要系统,相互依赖、彼此反馈。城镇化进程的不断加深为公园、人口系统的高质量协同发展提出了更高要求。探讨公园系统与人口系统的互动关系,引导二者有序协调发展对推动新型城镇化建设具有一定的理论和现实意义。

当前,学界关于公园与人口相互关系的研究,在内容上借助可达性、服务效率等指标,围绕发展快慢关系和演变协调关系等外部协调规律[1-4]探讨公园与人口的协同、匹配和失调等内部协调关系[5-6];在尺度上多集中于单一城市尺度的探讨或全国宏观层面分析[7],基于省级尺度的剖析相对较少。上述研究多将公园和人口作为2个方面进行研究,事实上,公园与人口存在双向互动、多层次交互作用的发展关系,宜采用系统分析思维深入剖析。

江苏省是城市建设用地剧烈变动和人口迅速聚集的热点地区[8],也是公园资源与人口需求矛盾的典型区域。鉴于此,本文以江苏省为案例,基于34个县级市及以上城市的2000—2018年面板数据,将公园、人口纳入“公园-人口”系统,构建耦合协调度模型,科学研判城镇化进程中其耦合协调水平、空间格局演变,进而提出优化策略,为江苏省新型城镇化建设提供新的视角和理论支撑。

1 “公园-人口”系统耦合协调的概念及作用机理

“耦合协调”指2个或2个以上的系统通过相互转化、相互依赖,从无序走向有序的过程[9]。“公园-人口”系统是由公园、人口系统耦合形成的兼有2个系统的属性,又具有新的结构与功能的多维统一系统。“公园-人口”系统的耦合协调是指公园、人口系统相互作用产生的协同状态,既能分别评价2个系统的发展水平,也能衡量“公园-人口”系统发展的同步、协调性。

1) 从“公园→人口”的促进和约束作用看:公园总量的合理增长为城市宜居环境建设夯实基础,反之“外扩内空”的虚势增长[10]将反向制约发展质量。配置格局的优化能有效规避系统发展失衡,提升使用效率,而格局的松散会导致公园系统发展乏力。服务水平的提升表征人口绿色生活质量提高,而服务水平低下将负向反馈于人口发展。

2) 以“人口→公园”的助推和胁迫作用看:人口需求的扩张推动公园规模的建设,而人口过度集聚将限制公园的格局优化及服务水平提升。人口结构的优化带来对绿色空间高效利用意识的增强,推动公园格局优化及总量良性扩张,相反人口结构失衡将难以助力公园建设。生活水平的提高是公园发展的重要经济条件,反之公园建设也将缺乏活力。

2 评价指标体系构建及研究方法

2.1 评价指标体系构建

在借鉴已有研究[11]的基础上,结合江苏省34个城市近年整体发展趋势,以总量规模为基底、以配置格局为骨架、以服务(生活)水平为效用评价标准,构建“公园-人口”系统耦合协调的评价指标体系(表1)。

2.2 研究方法

2.2.1 数据标准化处理

由于各指标的原始数据量纲不同,为了增强指标的可比性,采用极差标准化方法对原始数据进行标准化处理:

正向指标:

yij=xij- min xij max xij- min xij(1)

负向指标:

yij= max xij-xij max xij- min xij(2)

式(1)和式(2)中: yij 为标准化后的指标值, xij 为指标原始值,max xij 与min xij 分别为历年来 j 指标的最大、最小值。

2.2.2 熵值法赋权

本文采取的数据为客观数据,为避免主观性干扰,选择熵值法确定各指标的权重(表1)。借助多目标线性加权函数法计算公园、人口系统的综合评价得分[12]。

2.2.3 耦合协调度模型

1) 综合发展水平评价值。运用线性加权法集成系统指标的功效程度分别确定2个系统的综合发展水平的评价值,综合评价值反映该系统在整体评价体系中的相对水平。公式为式(3):

ui=∑nj=1λijxij, ∑nj=1λij=1

(3)

式(3)中, Ui(i=1,2)为第i 系统即公园系统、人口系统的综合发展水平评价值, λij 为序参量对应的权重。

2) 耦合度值。耦合度值是指公园、人口系统通过各自的耦合元素相互影响的程度,反映二者的关联程度。公式为式(4):

C=(u1×u2)[(u1+u2)/2]2

(4)

式(4)中, U1 、 U2 分别代表公园、人口系统的综合评价值, C 为“公园-人口”系统的耦合度值, C ∈[0,1]。当 C 越靠近1时,耦合度越大,系统内部各要素趋向良性共振[13-14]。

3) 耦合协调度。虽然耦合度 C 可以表征公园、人口系统相互关系及作用程度,但当2个系统水平相同,且均处于低水平阶段时,也可能出现较高的协调度,故可借助耦合协调度模型表征2个系统之间真实的协调水平,计算公式如式(5)、式(6):

T=au1+βu2(5)

D=C×T(6)

式(5)、式(6)中, D 为耦合协调度,反应耦合协调度水平; T 为“公园-人口”系统的发展度,代表综合评价值; α 、 β 为待定权数,考虑到公园、人口系统具有同等重要性,故令 α = β =0.5。耦合协调度数值越大,表明2个系统的协调发展水平越好,反之亦然。本文参考耦合协调度的划分标准,并结合研究内容采用的评价等级划分标准[15]如表2所示。

3 江苏省公园、人口系统的综合水平时空格局分析

3.1 时序特征

2000—2006年为公园引领的高质发展阶段(图1)。江苏省于2001年基本解决“市县同城”问题,土地市场供给充足,建设用地有力支撑公园规模扩张。2007—2012年为拮抗发展阶段(图1)。随着城镇化进程深入,用地空间趋于饱和制约公园增量;同时,人口总量、密度等进一步提升,对公园品质的需求与日俱增,两者发展趋于失衡。2013—2018年(图1)为人口主导的平稳增长阶段。在此阶段,一方面是人们对生态环境的追求不断增加,而公园作为城市绿色建设的重要驱动力,面积、覆盖率均有效提升;另一方面,江苏开放型经济导致外来转移人口持续增加,对于公园的需求仍保持高位,公园发展压力持续存在。

3.2 空间格局

根据自然地理格局等综合因素,江苏省被划分为苏南、苏中和苏北3大区域,空间异质性强。通过测算可知(图2),空间格局呈现“苏南>苏北>苏中”的发展态势。

以城市規模相当,但分处苏南、苏北、苏中的苏州、盐城、泰州为例,从图2可知,1)总量及服务水平是造成区域公园系统发展差异的主要原因。苏州基础设施完善、优质人居空间需求持续扩张,促使公园发展保持在较高水准以维持城市吸引力,服务水平优势明显;盐城产业结构相对单一,城镇化进程相对缓慢,建设用地仍处于粗放发展模式,公园总量低效扩张、形态分布松散;泰州经济础较弱,公园缺乏有效驱动力,无论是总量或是服务水平都与人口需求存在一差距。2)规模与生活水平是制约人口系统发展的关键要素。苏州经济发达,优质区位条件带来强大的集聚效应,人口收入、消费水平处于绝对优势地位;盐城人口基数仍较大,规模存在一定优势,收入水平是其发展短板;泰州城市吸引力较低,人口总量、密度均处于劣势地位,且医院卫生院床位数等指标折射出该区域人口生活水平较低。

4 江苏省“公园-人口”系统耦合协调的时空格局演变分析

4.1 时序特征

在厘清综合发展水平的基础上,测算“公园-人口”系统的耦合度及耦合协调度,结果表明,耦合度保持高水平发展,但耦合协调度经历了“勉强协调→濒临失调”的转变(图3)。通过不同耦合协调类型城市分布情况可知(图4、图5),虽然协调发展型城市有所增加,但过渡拮抗型城市仍占较大比重,而失调衰败类型城市持续增加是导致整体耦合协调度不升反降的主要原因。具体如下:

2000—2008年,“公园-人口”系统处于勉强协调阶段。在此期间,江苏进入都市圈主导的快速城镇化阶段,城市发展空间得到极大扩展,公园总量、格局得到优化,与人口发展相适应。但随着用地开发趋于饱和,2个系统发展矛盾开始显现。2009—2018年,“公园-人口”系统处于濒临失调阶段。随着长江经济带等国家战略的机遇叠加推动,城镇化进程愈发深入,全省用地集约程度进一步提高,为公园总量扩张提供了一定空间,但同时人口快速增长、需求激增,对公园格局、服务水平将提出更大挑战。

4.2 空间特征

各区域的“公园-人口”系统的耦合协调度呈现“苏南>苏北>苏中”的发展规律。3大区域均处于过渡拮抗阶段(图6、图7)。

苏南雄厚的经济基础为公园建设提供了强有力的财政保障,然而人口规模快速扩张,对绿色生活需求的激增也给公园建设带来了巨大压力。“公园-人口”系统发展濒临失调。苏北土地面积基数虽大,但公园总量依赖“以地推动”发展滞缓,结构、服务水平亟待进一步优化;同时苏北城市吸引力较弱,人口结构及生活水平难以有效助推系统发展,2个系统几乎不存在相互促进的良性循环。苏中人口流失明显,规模、结构等均处于较低水平,公园建设缺乏动力,“公园-人口”系统耦合协调发展水平较差。

处于协调发展阶段的城市集中在南京、苏锡常及徐州三大都市圈,极化作用突出。以徐州为中心的淮海经济区工业基础较好,公园建设存在较大潜力,与人口发展良好呼应,两者之间存在明显的协调状态。耦合协调度低值区集中在苏北的东台、新沂等地及苏中的高邮、海门等地,处于分离阶段。此类地区经济基础较薄弱,产业发展缓慢且结构单一,工业化和城镇化处于起步阶段,人口集聚能力有限,公园建设滞缓,两者在一定程度上处于彼此制约的状况。

5 结论与建议

5.1 结论

1) 从公园系统、人口系统的综合评价水平看:2000—2018年,2个系统发展经历“公园引领→人口主导”,公园对人口发展的响应敏感性较差,其发展矛盾不断加剧。3大区域的2个系统呈现“苏南>苏北>苏中”的发展态势,苏南保持优势,“中部凹陷”空间特征明显。

2) 从“公园-人口”系统的耦合协调特征看,在研究期内经历了“勉强协调→濒临失调”转变的时序特征,多数城市仍处于过渡拮抗阶段;空间格局上,耦合协调度呈现“苏南>苏北>苏中”的发展规律。

3) 综合来看,“公园-人口”系统耦合协调在空间上存在一定的“圈层+轴线”结构。圈层是以南京、苏锡常、徐州都市圈组成的“三圈层”结构,轴线是指沪宁线上的苏南4市(苏锡常镇),形成一条较明显的“梯度轴”。

5.2 建议

1) 针对耦合协调优势地区,应在保证自身良性发展态势的前提下,弱化“虹吸效应”,提升“涓滴作用”,深入开展“双提升”行动。苏南规模支撑型城市,公园的总量提升空间相对较小,应更为注重公园的格局配置优化,并在高效集约发展模式的基础上打造“网络化”公园格局。中心城市应适当提高“落户”门槛,避免人口过载制约公园发展。苏南作为“一轴两圈层”的中心地带,应充分发挥对外的辐射作用,带动周边城市协同发展。对于苏北结构支撑型城市,一方面应加强工业升级转型,另一方面打造开放式的县域经济体系,加强与其他区域的交流合作,把城镇化潜力和产业结构改革最大红利结合起来,由此形成叠加效应,最大限度推动城市发展,吸引人口集聚的同时,也为公园发展提供动力,促进两者协调发展。

2) 针对耦合协调劣势地区,应深入剖析存在的问题,充分挖掘自身潜力,走内生发展道路。苏北结构制约型城市产业结构单一、用地开发粗放等问题明显。应加快产业结构转型,发展较为灵活的第三产业,提高城市吸引力,并大力引进高科技创新型人才,全面提高公园建设的内生动力。苏中规模制约型城市公园呈现低密度、分散化发展态势,虽然这种模式一定程度上提升了公园的建设强度及可达性,但整个公园系统缺乏内在互动,无法形成良性循环。应杜绝公园低质低效发展,建立公园系统内部优质的循环渠道,并坚持“以人民为中心”,革新公园供給模式,改善服务质量,补齐服务短板。

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