吳嘯慧 劉志強 王俊帝





摘要:文章選取城鎮化程度最高的長三角城市群為研究區域,綜合應用空間分析、地理探測器等方法,揭示1996~ 2016年市域人均公園綠地面積時空分異演變特征及其驅動力。研究表明:1)時序變化上,呈持續低速增長態勢,且低于全國水平,內部差異逐步縮小但仍將長期存在;2)空間分異上,呈“由西向東”發展水平逐漸提高、連片式集聚向緩慢擴散發展的分布格局;3)影響因素探測上,社會經濟因子的解釋力長期居于主導地位,且雙因子的共同作用普遍高于單因子,其中,人口與建設用地的解釋力日益顯著。
關鍵詞:人均公園綠地面積,時空分異,地理探測器,影響因素,長三角城市群
DOI: 10.12169/zgcsly.2018.09.07.0003
人均公園綠地面積作為衡量區域城市公園綠地空間規模與城市人口規模是否配套的重要指標[1-2],是我國城市綠地建設踐行“人民城市為人民”思想的出發點和落腳點。1996~ 2016年,人均公園綠地面積不斷提升[3],但受經濟發展水平、自然與人口等因素的影響,存在顯著的區域不均衡性。探明其時空分異格局,廓清差異形成的影響因素已成為切實提升綠地建設整體水平、引導城市綠地可持續發展的基礎。
目前,國內外相關學者越來越關注城市綠地建設區域差異的研究,其研究內容不斷豐富[4-11]、研究尺度向多元化發展[12-16]、研究方法不斷創新[17-20],其中,公園綠地面積愈發成為研究熱點,并取得豐碩成果。但隨著我國城市的集群化發展,城市綠地建設區域差異的研究內容與尺度等有待進一步發掘,缺乏以連續數據完整展示區域差異格局演化特征、定量與定性結合揭示影響因素的研究過程。從時空分異視角,選擇典型性區域尺度,發掘影響因素以及規劃與政策建議等內在規律,是深入分析人均公園綠地面積時空演化特征、促進區域人居環境可持續發展的有效手段。
城市群是落實“推動大中小城市和小城鎮協調發展”戰略任務、實現區域良性互動發展戰略目標的具體體現[1]。長三角城市群代表著中國城市集群化發展的最高形態[21-22],同時也是率先面對一系列公共資源過度集中、人地矛盾激化等挑戰的重點區域。基于此,本文以長三角城市群建制市(以下簡稱“長三角”)為研究單元,綜合運用空間分析、差異指數與地理探測器分析等方法,揭示其人均公園綠地面積在近20年的時空分異格局特征及影響因素,以期拓展城市綠地建設水平差異研究的視角、尺度與方法,為區域乃至全國城市綠地建設可持續發展以及政策制定提供理論依據。
1研究區域、數據來源與研究方法
1.1研究區域
長三角是中國經濟發展最具活力、吸納外來人口最多的區域之一,在國家現代化建設大局中具有重要的戰略地位[23]。其通過城市協同發展,打破行政區劃壁壘,在較大區域內實現了資源與政策的有效配置,對進一步深化全國生態文明建設具有重要支撐和引領作用[24]。隨著其城鎮化水平的不斷提升,城市人口規模逐漸擴大,對公園綠地的需求也隨之增加。但各城市在自然稟賦、綜合經濟實力等方面存在差異性,對人均公園綠地面積產生了重要影響。
本文選取1996-2016年為研究時間段,依據國家發展改革委、住房城鄉建設部最新發布的《長江三角洲城市群發展規劃》[23],以包含上海在內的共計65個建制市為研究單元,揭示人均公園綠地面積(通過“長三角城市群建制市城市公園綠地總面積/長三角城市群建制市總人口”計算而來)時空分異特征及影響因素。
1.2研究方法
1.2.1數理統計、差異指數、空間分析
采用數理統計方法,從時序上呈現人均公園綠地面積、公園綠地面積與人口的演變特征,再通過標準差、變異系數等方法對內部差異演變進行測度,并運用ArcGISIO.3軟件,對人均公園綠地面積進行分類與可視化描述,呈現其空間分異格局。
1.2.2地理探測器
地理探測器是由王勁峰等[25-26]提出的探測空間分異性,揭示其背后驅動力的一組統計學方法。其在應用時假設條件較少,被廣泛用于社會經濟因素和自然環境因素的影響機理研究[27-28]。本文借助因子探測和交互探測對各影響因子進行定量分析,以揭示影響因子的相對重要性,以及不同影響因子之間的交互作用。
1)因子探測。因子探測是衡量各影響因子對人均公園綠地面積的空間分異的影響力大小,用PD,U值度量,表達公式如下:
式(l)中,n為整個區域樣本數,nD,i為次一級區域樣本數,m為次級區域的個數,Q2u為整個區域人均公園綠地面積的方差,Q2UD,i為次一級區域人均公園綠地面積的方差。假設Q2uD,i≠0,公式成立。PD,U值域為[0,1],PD,u值越大表示該因子的影響力越強,反之越弱。PD.U=l時,表明該因子具有完全控制力,PD,U=O時,表明該因子不存在影響力。
2)交互探測。交互因子是用于定量表征不同因子的交互作用,其通過比較單因子與雙因子的影響力判斷雙因子交互作用的影響力是強化還是弱化[25]。
1.3數據來源
1.3.1指標選取
人均公園綠地面積是指報告期末城區內平均每人擁有的公園綠地面積[3].能切實衡量城市綠地建設與人居環境建設的水平,計算公式如下:人均公園綠地面積=城區公園綠地面積(2)
城區人口+城區暫住人口
本文選取人均公園綠地面積作為研究指標,所使用的數據均來源于《中國城市建設統計年鑒(報)》《中國城市統計年鑒》(1996-2016年),基礎地圖來源于國家基礎地理信息中心。
1.3.2影響因子選取
人均公園綠地面積區域差異是多種因素綜合影響的結果,溫度、降水、地形地貌等自然環境因素為其提供了基礎性條件:而經濟發展水平、人口分布特征、綠地建設政策等則成為了重要推動力。從影響人均公園綠地面積差異的主要方面出發,結合長三角城市綠地建設的發展特點,綜合考慮地理環境與社會經濟因子,并根據數據的可得性遴選出14個影響因子指標(表1)。
2長三角人均公園綠地面積時空分異格局演變特征
2.1時序變化特征
1)人均公園綠地面積上升趨勢顯著(圖1)。人均公園綠地面積于2008年超過10 m2,實現了我國在加強城市綠化建設工作中提出的目標[30],但增量隨后在逐漸縮小,從2010年開始低于全國水平,且兩者差距在逐步拉大。這說明長三角雖擁有良好的城市綠地建設基礎與動力,但人均公園綠地面積卻逐漸低于全國水平。
2)城區公園綠地面積與人口的穩步增長具有一致性。城區公園綠地面積、人口均呈上升趨勢。但是城區公園綠地面積的增幅在逐漸減小,而人口則保持著持續增長態勢,增速高達116. 1%(圖2),遠高于同期全國人口31. 68%的增速。這說明長三角的人口集聚能力在不斷增強,公園綠地建設也在同步推進,但人口規模與資源環境承載能力對人均公園綠地面積增長的制約日益顯著。
3)人均公園綠地面積差異演變特征(圖3)。一是絕對差異在波動中呈平穩下降趨勢,下降幅度逐漸變小。二是相對差異整體呈平穩快速減小趨勢,減小幅度趨于平穩。這說明長三角各城市人均公園綠地面積差異在逐漸減小,但在進一步促進區域協調發展時仍存在明顯阻力。2.2空間分異格局演變特征
1)人均公園綠地面積水平差異長期存在。采用AreGIS軟件,參考《城市園林綠化評價標準》(GB/T 50563-2010)中對人均公園綠地面積評價標準值的劃分[2],由于長三角于2007年已達到I級標準,為突出顯示指標在各城市的分布格局與演變特征,以臨界值為6.5m2/人、11 m2/人、15.5 m2/人將其劃分為低、較低、中等、高水平4個等級,并選取1996年、2006年和2016年作為時間節點樣本。長三角人均公園綠地面積呈“由西向東”逐漸提高的特征,連片聚集式發展格局日漸顯著。1996年普遍處于低水平,但逐步向中、東部集聚發展,超過80%的城市于2016年達到高、中等水平。高水平城市數由2個增至9個,低水平城市數量在迅速減小,其中,上海成為唯一處于低水平的城市。這說明長三角人均公園綠地面積雖已普遍脫離低水平,但隨著生態文明建設的深入,如何進一步提高水平仍值得關注。
2)人均公園綠地面積增長類型的空間格局分析。采用ArcGIS軟件中的自然斷點法,對1996-2016年長三角人均公園綠地面積的增長速度及幅度進行統計分級與可視化,以揭示其增長的空間分異特征。結果表明,慢速增長的城市普遍存在,高增幅城市雖形成一定范圍的集聚,但帶動周邊城市綠地建設發展的能力較弱。慢速增長的城市主要集中在中、南部等城市,高增速城市較少且分布零散,而南京、杭州等城市仍處于低增速之列[31]。高、中增幅水平的城市較多,并在蘇州、湖州、嘉興等城市形成一定范圍的集聚,但區域輻射能力有待進一步挖掘與利用。增速與增幅均處于高水平之列的城市有12個,多為天長、明光等城市綠地建設起點低、人口流人少的城市。而巢湖、池州、寧國等城市雖有較高的建設起點,但增速與增幅均處于低水平。
3長三角人均公園綠地面積分異的地理探測結果與分析
3.1各因子對人均公園綠地面積的影響具有顯著差異性
1)社會經濟因子長期占主導性地位且影響力普遍增強。由圖4可知,人均建成區面積、人口與地區生產總值等影響力較強。建成區面積是城市綠地建設的重要基礎,在以勞動力要素驅動為主的經濟增長模式下,各城市的人口集聚能力普遍提升,對宜居城市建設的需求性增強,且城市經濟的快速發展為綠地建設提供了資金保障,形成人均公園綠地面積良性的循環發展。園林綠化固定投資占比、人均地區生產總值等影響力在波動中減弱。隨著長三角一體化進程的推進,經濟增長動力逐漸由要素投入驅動型向創新驅動和消費拉動型轉型,城市間經濟發展程度與綠地建設投資結構的差距在不斷縮小。二產與三產比值的影響力整體上雖有所下降,但仍處于前列,產業結構優化下的土地釋放對城市綠地建設仍具有較明顯的影響力。
2)自然環境因子的約束力在波動中逐漸減弱。溫度是影響力較強的自然環境因子,濕度次之。長三角主要為亞熱帶季風氣候,優越的自然條件為人均公園綠地面積發展提供了良好基礎,但隨著城市綠地建設與維護體系的日益完善,年均溫逐漸上升為主導性因子。在城市建設發展初期,地貌類型作為自然屬性較強的因子,對人口的集聚以及公園綠地建設具有較為顯著的影響力,也是人均公園綠地面積格局初步形成的重要因素,但隨著城市綠地建設的成熟與深入,影響力在明顯減弱(圖4)。
3.2雙因子交互作用表現出特定的一致性和差異性
各因子交互作用基本一致呈非線性增強,雙因子疊加比單一因子更具解釋力(表2)。人均建成區面積與其他因子,尤其是與社會經濟類因子的交互作用存在明顯優勢。長三角的經濟實力與人口吸引力均在不斷增強,為了滿足人們對城市人居環境建設提出的更高需求,人均公園綠地面積得到了快速提升,從而使經濟因子之間的交互作用成為長期主導影響力。自然環境因子的流動性較差,在短期內不會出現大規模的變化,但人類對自然環境具有較明顯的依附性。從長期來看,自然環境因子之間的交互作用仍然是基礎性的重要影響因素,與經濟因子交互時能產生更強的影響力。
4結論與對策
4.1結論
1)由長三角人均公園綠地面積時空分異格局演變特征可知:時序變化中,整體呈持續增長態勢,增量明顯縮小,且后期低于全國水平,內部差異在逐漸減小:空間格局演變中,呈明顯的連片式集聚發展趨勢,但各城市增長點并未被充分挖掘,對周邊城市的輻射作用較弱。在建設宜居城市對城市綠地建設的“質”提出更高要求的關鍵時期,人均公園綠地面積卻仍呈滯漲態勢。
2)地理探測器結果顯示,在因子探測上,自然環境因子與社會經濟因子均存在一定的影響力。社會經濟因子的影響力呈增強趨勢,人均建成區面積、人口及地區生產總值等成為人均公園綠地面積發展的主要推動力。自然環境因子中僅溫度與濕度的影響力較明顯。在交互探測上,自然環境與社會經濟因子的交互呈現一致正向強化作用,但社會經濟因子間的交互作用長期占據主導地位,尤其是城市規模與其他社會經濟因子的交互作用具有較強的解釋力。
4.2對策
1)尊重城市發展規律,優化區域人均公園綠地面積建設空間布局,引導城市錯位發展。應充分把握長三角城市綠地建設的區域優勢與政策優勢,明確各城市綠地建設優勢與定位。以城市群為主體形態,科學規劃區域綠地建設空間布局,進一步縮小城市人均公園綠地建設區域差異。發揮上海等核心城市公園綠地建設的引領作用,尊重城市人口集聚能力發展的客觀規律,挖掘人均公園綠地面積建設新的增長點。提升中心城市周邊如南京、蘇州等城市的公園綠地建設水平與人口承載力,強化其輻射作用,帶動綠地建設“邊緣區”的建設和發展。堅持以人民為中心的城市綠地建設思想,推動城市錯位發展與聯合發展,打造人口與公園綠地協調發展的空間格局。
2)完善城市人均公園綠地面積建設要素的空間配置,改善綠地建設發展的整體環境。在城市綠地建設發展過程中,經濟、政策、人口等因素成為主導推動力,資源稟賦的約束力逐漸減弱。一方面要提升存量土地的利用效率,為實現集約、高效的人均公園綠建設發展奠定基礎,發揮公園綠地建設用地結構與經濟發展、資源環境、人口以及產業結構調整之間的良性互動[32].提升各城市公園綠地建設的正向溢出效應。另一方面要優化公園綠地建設,警惕盲目擴張建設用地所引起的“得量失質”、超出環境資源承載力等問題,突破中心以及區域重點城市因公園綠地資源過度集中、人口過度向中心集聚導致人居環境質量下降的現狀,加大對中小城市的園林綠化固定資產的投資,引導公園綠地建設要素向邊緣城市流入,改善公園綠地建設發展的整體環境。
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收稿日期:2018 - 09- 07
基金項目:國家自然科學基金( 51778389);江蘇省企業研究生工作站、江蘇高?!扒嗨{工程”和蘇州科技大學風景園林學學科建設項目共同資助
第一作者:吳嘯慧(1994-),女,碩士,研究方向為風景園林規劃設計與理論。E-mail: 294873492@ qq.com
通信作者:劉志強(1975-),男,碩士,副教授,碩士生導師,蘇州科技大學教務處副處長,研究方向為風景園林規劃設計與理論。E-mail:L zhiqiang@ 163.com