金荷仙，何 格，黄琴诗2,*

(1.浙江农林大学 风景园林与建筑学院，浙江 杭州 311300；2.浙江科技学院 土木与建筑工程学院，浙江 杭州 310023；3.南京大学 建筑与城市规划学院，江苏 南京 210093)

当前，我国正处于经济社会转型升级的关键时期，城市公园绿地空间需求增长与资源约束趋紧的背景下，城镇化进程中公园绿地的供应不足与空间不匹配等问题日益凸显。为适应城乡高质量发展的时代要求和居民多元化增长的空间需求，公园绿地在不同区域和群体中的资源配置与空间问题成为相关研究的重点。城市公园绿地是城市生态系统与空间规划体系的关键要素之一，具有改善城市环境与缓解热岛效应的生态效益，增强社会互动与公共健康的社会效益，以及房产升值与拉动投资的经济效益等多重空间功能[1]。公园可达性(park accessibility)是评价城市公园服务设施地域空间邻近性与社会群体公平性的重要指标[2]，自W.G.Hansen[3]提出可达性的概念以来，其内涵从早期空间维度的交通网络中各节点相互作用的时空距离成本[4]，逐渐向多重维度的服务设施在不同社会群体中的供需匹配和机会成本转变[5]。

常用的可达性度量方法可分为出行成本法、容器测度法和重力模型法三大类[6]，其中两步移动搜索法2SFCA作为一种基于重力模型的二分法技术综合考虑了设施的供给能力、居民需求和空间阻抗，更能反映复杂多层次的公园可达性的实际情况，日益成为空间可达性分析的主流方法之一[7-8]。自R.John et al[9]提出基于2SFCA的可达性模型以来，已有研究尝试从距离衰减函数[10]、搜索半径[11]、供需系数[12]和通勤行为系数[13]等方面进行改进，但多侧重一个方面或参数，很少综合考虑多种要素和空间模式的影响。国内学者俞孔坚等[14]提出绿地景观可达性可以作为衡量城市绿地系统功能的指标，后诸多学者采用出行成本分析、网络分析、引力模型等方法对重庆[15]、沈阳[16]、上海[17]、郑州[18]等地区的公园绿地可达性进行分析。然而，传统基于绿地面积和距离成本的公园可达性分析忽视了社会公平等非空间要素的影响[19]，S.M.Hughey et al[20]提出在可达性分析中叠加人口普查数据来评价公园绿地在不同群体中的公平性，但由于普查数据时间滞后性与静态性等不足，该方法在当前城市更新过程中公园绿地的布局问题诊断和精细化调控中的应用仍非常有限[21]。

公园绿地是提升城市居民生活品质与民生福祉的重要空间载体，已有研究多基于固定的搜索范围和预设的空间单元，仍存在以下不足：一是已有研究多采用绿地面积来计算吸引力系数，即假设所有公园具有相同的吸引力；二是基于人口普查数据计算居民公园需求，即假设人口始终保持人口普查的人数不变；三是采用单一的交通出行方式，即假设所有人使用相同的出行方式等；四是传统的公园可达性研究主要基于交通距离视角，没有考虑不同群体的社会经济特征(socio-economic status,SES)。因此，本研究采用改进的高斯两步移动搜索法与空间分析对杭州市主城区的公园可达性与公平性进行研究，结合不同需求数据与公园类型的浮动范围搜索方法更加准确地反映可达性状态，以期为城市公园绿地规划的人本主义转向与空间动力机制研究提供理论依据与技术支撑。

1 研究区概况

习近平总书记在杭州考察时提出的“让公园成为人民群众共享的绿色空间”的人本主义转型，杭州日益成为当前公园城市的典型案例之一[22]。以杭州市主城区为研究对象，研究范围主要包括滨江区、拱墅区、江干区、上城区、下城区、萧山区、西湖区、余杭区8个行政区。基于公园绿地的供需关系与时空距离建立分析模型，数据来源主要包括城市绿地数据、人口数据、路网数据与社会经济属性数据4个关键要素：1)城市绿地数据，通过卫星遥感数据结合2018年POI数据获得，共筛选出研究范围内279个公园绿地作为对象(图1)。2)人口数据，包括杭州市第6次人口普查数据与2019年5月9日百度热力数据。3)路网数据通过Open Street Map(https://www.openstreetmap.org/)获取研究区内道路网络分布情况。4)社会经济属性数据，包括杭州市第6次人口普查数据与杭州市2008-2018年6 536个住宅小区的住房交易数据，其中住房交易数据来自中国房价平台(www.creprice.cn)。

2 研究方法

模型方法分为两步，首先对各研究单元的公园可达性进行测算，接着通过分析人口社会经济属性与公园可达性水平之间的关系检验公园服务的公平性。高斯两步移动搜索法可以通过2个步骤来实现。第1步是为每个供应中心设置搜索区，并搜索该区域内的所有人口，然后计算每个公园中心的供需比。第2步是为每个需求中心设置搜索范围，并基于高斯分布的2SFCA求出该需求中心搜索范围内的所有供需比，高斯两步移动搜索法以研究单元作为需求地，城市公园绿地作为供给地，分别从供需两侧计算搜索阈范围内的供需比，以求得需求地的可达性，具体公式如下

(1)

(2)

Ak=∑k∈{tkj≤t0}G(tkj,t0)Rj

(3)

式中：Rj为需求地k空间作用域内(即tkj≤t0)绿地j的供给比率；tkj为需求地k和绿地j之间的时间阈值；Sj为绿地j的供给能力，本研究以绿地面积表征；Nk为绿地j的空间作用域内(即tkj≤t0)需求地k的需求数，本研究以相对应的人口数量表征；G(tkj,t0)为考虑距离衰减的高斯函数，代表点源要素对空间要素影响的距离衰减系数；Ak为每个需求地k的绿地可达性。然而，传统G2SFCA方法仍存在一些不足：已有研究多采用绿地面积来计算吸引力系数，即假设所有公园具有相同的吸引力；基于人口普查数据计算居民公园需求[21-22]，即假设人口始终保持人口普查的人数不变；且采用单一的交通出行方式，即假设所有人使用相同的出行方式等。为提高模型的准确度，本研究对公园绿地供需关系的相关系数进行改进。

1)根据公园绿地的功能类型和居民需求对公园绿地赋予不同的吸引力系数fw，将城市绿地系统的整体功能，按照游憩功能0.3、观赏功能0.2、生态功能0.2、防灾功能0.2、文化功能0.1的功能系数进行加权，结合实际情况将研究区域内的公园绿地分为4种类型：Ⅰ.国家级公园，具有完善的生态保护价值与综合服务能力，主要包括西湖风景名胜区、西溪国家湿地公园、午潮山国家森林公园、湘湖旅游度假区和半山国家森林公园5个公园；Ⅱ.市级综合公园，具有很高的观赏价值与生态防灾功能，主要包括城市公园和主题公园；Ⅲ.区级公园广场，具有相对完善的游憩设施，包括区域地标性公园广场；Ⅳ.社区公园，主要服务对象是附近的居民，主要包括街旁绿地与社区公园。

2)为弥补普查数据的时滞性，提取2019年5月9日0:00-6:00工作日休息时间段的百度热力数据，计算能更加准确地反映城市居民的分布情况的人口需求力系数Peok，并建立人口估算模型以确保其总量与普查人数相当，具体形式为：Peok=αLock，其中Lock为第k个研究单元的普查人口数，比例系数α为0.078。

3)根据《2019年杭州市主城区居民出行结构调查》，当年杭州市居民以步行、公共交通、私家车、非机动车出行为主，分别约占总出行量的34.45%、27.4%、31.78%、6.73%。结合城市规划标准，按照居民步行5 km·h-1、公共汽车35 km·h-1、小汽车45 km·h-1、自行车12 km·h-1的平均速度对不同出行方式进行加权，改进后的公式为

(4)

(5)

同时，研究采用双变量空间自相关(bivariate local indicator of spatial association,biLISA)方法，研究公园绿地供应能力与不同社会群体需求水平的空间集聚特征，进而探讨两者的空间匹配程度。城市住宅价格是居住空间资源非均衡配置的市场化表达，映射出不同阶层社会群体的社会经济特征，一定程度弥补了普查数据时滞的不足。故本研究在传统基于普查数据的社会经济属性之上，增加了对不同房价群体的公园可达性的公平性分析。在计算得到各研究单元的公园可达性数据后，检验公园可达性和不同社会群体之间是否存在显著的集聚分布格局，其公式为：

(6)

3 结果与分析

3.1 公园可达性的综合评价

结果表明，杭州城市公园可达性呈现西高东低的整体空间格局，服务不足地区主要分布在中心城区的东南部。根据城市公园可达性的不同集聚类型可分为5种类型(图2)：1)公园可达性最高的集聚区，具有公园综合服务能力强、低密度开发与交通便利等诸多有利因素，主要分布在西湖风景区、西山风景区午潮山国家森林公园等国家级公园密布且人口密度较小的区域。2)公园可达性较高的集聚区，具有公园配套设施完善同时人口分布也相对密集的特征，主要分布在人口密集且配有大型区级和社区公园的区域次级中心。3)公园可达性一般的集聚区，可能配有一定数量的城市公园绿地，但由于周边人口较多或受路网密度的影响城市公园服务能力有限，如半山国家森林公园因路网稀疏公园的服务潜力被抑制。4)公园可达性较低的集聚区，存在一定公园设施不足的情况，主要分布于主城区与城市郊区交界的城乡接合部。5)公园可达性低的集聚区，是城市公园绿地资源配置的洼地，主要分布在城市外围的边缘区域。

相比而言，传统基于普查区和固定阈值的公园可达性研究均值较低而方差较高(表1)，即传统G2SFCA可能在低估公园实际服务能力的同时高估了街道之间的差异。改进的模型能够更准确地计算供需关系、更贴切地刻画公园绿地的空间异质性：1)识别度更高，改进后的模型能够识别街道内部更精细尺度的空间异质性，如余杭区径山镇和西湖区双浦镇域内部公园绿地服务的异质性识别度更高。2)区分度更高，传统模型中统一阈值的设定低估了大型综合公园的服务能力，无法识别出多个公园叠加覆盖的高值区域，如余杭区、江干区、萧山区靠近中心城区的位置均能够享受良好的公园服务。3)准确度更高，排除因预先设定的统计边界造成的异常值，如萧山区的党山街道普查区单元内部路网密集而周边街道路网稀疏，导致由普查区边界造成的空间异常高值，而实际党山街道的公园密度与人口密度均低于平均值，且街道内部及周边公园数量极少。

表1 传统模型与改进模型分析结果的统计学特征Table 1 Statistical characteristics of traditional and modified model

3.2 不同地理尺度的公园可达性分析

同样采用人口热力数据，不同地理尺度的公园可达性分析将得到不同的结果，对不同尺度的计算结果对比可知，在格网尺度运用改进G2SFCA是计算公园可达性的最优方法(表2)：计算结果逐渐接近客观现实，街道尺度的结果显示公园可达性最高值位于路网密度低且供给不足的余杭区，而中心城区无法享受良好的公园绿地可达性，无法反映客观现实；能够有效反映空间内的差异性，格网尺度不受限于预先设定的行政边界或道路网络，既能够将同一街道或街区内部的差异展现出来，也能够更为细致地描绘不同可达性等值圈之间的过渡情况；有利于准确测算公园服务能力，特别是密度大且面积小的社区公园，在街道或街区尺度计算得到的公园服务能力远小于公园实际服务能力，而格网尺度的计算避免了这一问题，准确地反映了公园的实际服务区域。

表2 不同尺度下改进模型计算结果的统计学特征Table 2 Statistical characteristics under different geographical scales

3.3 不同群体的公园可达性分析

LISA双变量分析结果表明，传统基于普查区数据的城市公园绿地公平性研究对于空间错配类型识别度低，基于住房数据的高低房价群体呈现出更加显著的空间分异与错配现象(图3)。与以往认为外来人口无法享受城市发展带来的红利的观点不同，外来人口群体不存在大规模的空间错配。可见在地方政府积极干预和建设下，杭州市外来人口总体上可以享用公平便捷的公园服务。居住在城市近郊区的农业人口普遍无法享受良好的公园服务，即农业人口存在较为显著的空间错配。可见土地依赖度高而囿于近郊区的农业人口可以在一定程度上享受中心城区高密度公园绿地的服务，但这一福利随着空间距离的增大而逐渐衰减。老年群体与女性群体聚集区的公园可达性普遍较高，只有少量位于研究区外围的相关人群难以享受公园服务。基于房价数据的高低收入群体，呈现更加显著的空间异质性。高质量且高密度的公共绿色空间资源这一外部因素显著正向影响房价，而房价的提高进一步限制了低收入者进入此类社区，只能选择低房价、生态环境较差的社区(表3)。

表3 不同群体公园可达性LISA高值与低值的格网数量Table 3 Park accessibility of different groups and grid number of high and low values based on LISA analysis

4 结论与讨论

4.1 结论

改进后的模型中杭州城市公园可达性的最大值和平均值大于基于传统模型，传统基于固定阈值和普查区数据的G2SFCA模型可能低估了城市公园可达性。改进后的模型标准差与平均值更小，表明改进后的模型可以得到更加平滑和均匀的结果。随着地理尺度的细化，公园可达性的平均值和可达性标准差均下降，基于街区单元和热力数据的可达性分析能够更好地反映公园绿地的供需关系。因此，根据差异化的公园服务体系与精细化的人口热力数据建立多模式的高斯两步移动搜索模型G2SFCA更有助于分析城市公园绿地可达性的空间格局与时空动态特征。

杭州城市公园可达性呈现西高东低的整体空间格局，服务不足地区主要分布在中心城区的东南部。同时，不同社会群体的公园可达性存在差异化的空间错配，不同社会群体公园享受公园服务的能力因其社会经济地位不同而异。其中，外来人口并未如预想那般无法享受城市公园绿地服务，近年来杭州公园绿地的开放性和共享性有助于外来人口充分享受城市绿色空间发展带来的红利。而规划干预与景观改造过程中不可避免地导致绿色资本在不同区域和群体中的差异化积累，并造成基于住房数据的高低房价群体呈现出更加显著的空间错配现象。

4.2 讨论

加强城市公园绿地的全域互动与局部优化是新时期城市公园绿地高质量发展的重要手段,通过深化和落实《杭州市“迎亚运”园林绿化行动计划(2020-2022)》《钱塘江两岸园林绿化风貌建设导则》等空间规划成果，在迎亚运园林绿化建设工作中，进一步加强杭州城市公园绿地的一张蓝图与顶层设计,通过绿地系统建设拓展绿色空间，尤其关注公园服务相对薄弱区，消除服务盲区。

在高水平迎接亚运会的行动计划中，杭州城市“万里绿道网”的建设任务，以及区域绿色廊道的全线贯通有助于增加公园绿地的使用效率。同时通过地铁、自行车道、绿道等多元交通体系的建设，可以有效降低城市公园服务的距离衰减系数，在公园总体服务能力保持不变的情况下服务更多居民。

新时期城市居民对公园绿地的需求逐渐从数量需求向品质追求转变，以人为本的空间规划通过识别不同社会群体对公园绿地的使用诉求，有助于平衡市场经济带来的绿地资源不平衡不充分分配，减缓城市绿色资源不公平的持续积累，以此确保人民群众能够享受平等的公园绿地服务。

结合杭州“三改一拆”行动计划，多维度打造绿化景观网络，加密推优“口袋公园”建设。由于城市化地区土地资源供应紧张，为了实施公园绿地的集中供应，还需要采取创新的供应模式和策略，例如立体绿化、绿道建设和联通已有绿地构建绿地网络等，以增加城市居民接触自然景观、开展休闲游憩活动的机会，为居民提供更好的人居环境。