姜婷婷,孟祥莊,趙 津,萬國歡
(東北林業大學 園林學院,黑龍江 哈爾濱 150040)
城市公共綠地是城市人居環境建設的重要綠色基礎設施,是生態系統中重要的組成部分,校園綠地作為城市公共綠地組成的一部分,在校園中不僅發揮了生態效益并且對校內師生的健康、學習生活有積極的促進作用[1],有研究表明校園綠地景觀可以使大學生放松身心,減緩壓力[2],而校園綠地發揮作用的前提是校內人員可方便快捷的進入綠地空間,因此,對校園綠地可達性的研究顯得至關重要。
東北林業大學創建于1952年7月,位于黑龍江省哈爾濱市香坊區與南崗區交界處,東經126.6247°,北緯45.7662°,海拔141 m,校園占地面積136 hm2。本研究以東北林業大學主校區為研究區域,校區由教學科研區、學生生活區、家屬宿舍區、運動場與綠地空間組成,校園規劃空間為網格式布局,由橫向與縱向的道路貫穿整個校園,校區南臨征儀路、延興路與學府三道街,北臨和興路,東臨哈平路,西臨林興街,地理位置較優越,學校有全日制學生2.6萬余人,教職工作人員近2300人。
根據實際調研東北林業大學現有綠地情況,校園西區為城市林業示范基地,因其在校園綠地中占有相當大的面積,且內部道路也常常有師生穿行與跑步健身,故將其納入研究范圍,除林場以外的其他綠地面積都是5 hm2以下的小型休閑綠地,共將17處校園綠地作為分析研究對象如圖1,并對其進行編號1~17,校園綠地組成如表1所示。

圖1 校園綠地1-17

表1 17處校園綠地信息
校園綠地的可達性可歸納為校內人群從某一地點出發克服心理、空間等方面的障礙到達綠地的難易程度[3],本文運用空間句法理論探究東北林業大學校園綠地可達性。
空間句法是一種通過對包括建筑、聚落、城市甚至景觀在內的人居空間結構的量化描述,來研究空間組織與人類社會之間關系的理論和方法[4]。Hiller提出在空間句法理論中用空間組構來表述核心思想,組構就是指空間與空間之間的相互關系[5]。在空間分割的思想下,空間句法的模型主要是凸狀模型、軸線模型、線段模型與視域模型[6],模型的本質就是對關系圖解的表達,在建模分析上,軸線模型依據人的視線建立軸線圖,線段模型可以基于道路中心線建模,其建模結果相對客觀[7]。
本文以空間句法理論為研究基礎,借助ArcGIS10.6軟件平臺與英國卡迪夫大學大學研發的高級空間分析軟件sDNA(Spatial Design Network Analysis)[8],結合理論與實際調研,利用所獲取的數據基于校園路網建立線段模型,對校園空間結構進行量化分析。對于校園綠地可達性的研究,以綠地空間出入口為基準,出入口所在道路計算出的接近度參數的平均值作為參考指標。通過對校園綠地可達性的研究,發現其所存在的問題,可為提升校園綠地空間活力提供基礎數據,對校園建設和發展提供建設性意見。
sDNA中相關參數的運用:
(1)接近度NQPDA(x)。
接近度常用于衡量某路網到搜索半徑內的其他路網的難易程度,接近度高的路網一般具有較高的可達性與中心性,是衡量可達性的重要參數[9]。計算公式如下:
(1)
式(1)中:p(y)為搜索半徑R內節點y的權重,在連續空間中,p(y)取值在0~1之間,在離散空間分析中,p(y)取值為0或1;dθ(x,y)為節點x到節點y的最短拓撲距離,在角度分析中為角度距離[9]。
(2)搜索半徑(R)。
搜索半徑是在計算路網形態變量時對空間范圍大小的度量,校園內出行方式主要是步行,因此以不同步行出行時間對應的路程作為搜索半徑來計算相關參數,人的步行平均速度80 m/min,分別以出行5 min步行路程400 m,10 min步行路程800 m,15 min步行路程1200 m以及當R=n時作為局部參數變量和全局參數變量搜索半徑的選擇。
利用校園建設處繪制的東北林業大學校園CAD測繪圖與2015~2030年校園總體規劃,結合實地調研與地理空間數據云(www.gscloud.cn)截取得到的遙感圖,以2020年12月的校園現狀為準,在ArcGIS10.6中對校園路網先地理配準然后進行矢量化操作,基于道路中心線繪制線段模型,利用ArcGIS高級編輯器手動打斷模型,建立路網空間數據庫,路網片段總計716條,在嵌入ArcToolbox中的sDNA工具執行Preparation里的Prepare Network,然后執行Analysis中的Integral Analysis對路網進行整體分析。
校園綠地全局可達性是指校園任意區域內的使用者到達綠地空間的難易程度,以綠地空間出入口為基準,綠地出入口所在道路計算出的搜索半徑R=n時的全局接近度參數的平均值作為全局可達性的度量,將sDNA計算出的全局接近度路網與綠地空間疊加如圖2所示,圖中顏色越暖代表可達性越高,顏色越冷代表可達性越低,綠地全局接近度平均值排名如表2所示,全局接近度的平均值越高,對應的校園綠地可達性就越高。

圖2 校園綠地全局接近表2 校園綠地全局可達性排名
由表2可知,17處校園綠地全局接近度的平均值為1.44,其中有10處綠地全局接近度超過平均值,全局接近度值由高到低依次為綠地12、10、13、9、6、7、8、5、11、15,占綠地總數的58.82%,全局接近度位于平均值以下的綠地分別是綠地14、17、16、3、4、2、1,其中全局可達性最高的是綠地12,最低的是綠地1。

排名全局接近度R=n綠地序號1 1.76 122 1.69 103 1.68 134 1.67 95 1.66 66 1.66 77 1.60 88 1.56 59 1.54 1110 1.53 1511 1.39 1412 1.22 1713 1.20 1614 1.13 315 1.10 416 1.09 217 1.07 1 全局接近度平均值 1.44
校園綠地局部可達性是通過不同搜索半徑下的局部接近度參數來度量的,通過sDNA計算出的接近度參數,分別得到接近度R=400 m、R=800 m、R=1200 m搜索半徑下的校園綠地局部可達性的分析結果,代表5 min、10 min、15 min的步行出行路程,將17處校園綠地與局部接近度路網疊加分析如圖3所示,圖中顏色越暖代表可達性越高,顏色越冷代表可達性越低,同樣以可進入綠地空間的出入口所在道路的局部接近度的平均值作為綠地空間接近度參考指標,綠地局部接近度平均值排名如表3所示。

圖3 校園綠地局部接近度分析圖表3 校園綠地局部可達性排名
由表3可知,在搜索半徑R=400 m時,相當于步行5 min的出行路程,17處校園綠地局部接近度的平均值為0.47,其中有9處綠地局部接近度超過平均值,其中局部可達性最高的是綠地11,最低的是綠地17,局部接近度值由高到低依次為綠地11、7、9、10、8、6、12、15、13,占綠地總數的52.94%,400 m半徑下的局部接近度位于平均值以下的綠地分別是綠地5、14、16、3、4、1、2、17。
在搜索半徑R=800 m時,相當于步行10 min的出行路程,17處校園綠地局部接近度的平均值為1.07,其中有10處綠地局部接近度超過平均值,其中局部可達性最高的是綠地7,最低的是綠地2,局部接近度值由高到低依次為綠地7、9、10、8、13、12、15、11、6、14,占綠地總數的58.82%,800 m半徑下的局部接近度位于平均值以下的綠地分別是綠地5、16、17、3、4、1、2。

排名局部接近度綠地序號局部接近度綠地序號局部接近度綠地序號半徑/mR=400 R=800 R=1200 10.73111.4671.671220.7271.4691.631030.7291.44101.621340.72101.4181.61950.6781.39131.58660.6661.33121.58770.64121.33151.53880.62151.31111.491190.57131.3061.4815100.4551.18141.455110.41140.9851.3614120.22160.86161.1416130.1830.65171.0717140.1840.5530.943150.1510.5440.924160.1520.4810.872170.13170.4820.841平均值0.47 1.07 1.34
在搜索半徑R=1200 m時,相當于步行15 min的出行路程,17處校園綠地局部接近度的平均值為1.34,其中有11處綠地局部接近度超過平均值,其中局部可達性最高的是綠地12,最低的是綠地1。局部接近度值由高到低依次為綠地12、10、13、9、6、7、8、11、15、5、14,占綠地總數的64.71%,1200 m半徑下的局部接近度位于平均值以下的綠地分別是綠地16、17、3、4、2、1。
校園綠地的可達性關系到不同人群能否公平使用校區綠色基礎設施,本文基于空間句法理論,運用sDNA軟件計算出的接近度參數值來描述空間的聚合離散程度,量化不同空間的可達性高低。
校園道路網絡對綠地空間可達性有重要影響,通過綠地可達性的高低可以有助于判斷校區活力空間,東北林業大學校園整體空間是以縱橫交錯的道路圍合而成的網格式布局,校園空間結構層次清晰,核心區域中心區明確,是校園的活力中心,承載著較大的人流,是可達性高的區域。綠地空間7、9、10、12位于中心區,受中心輻射影響較大,在全局與局部空間分析中都具有較高的可達性,綠地7為家屬區中心綠地,主要服務人群是教職工及其家屬;綠地12位于主樓周圍,臨近校園主要出入口,是教職工日常工作、學生上下課會經常穿越的區域;綠地9、10位于校園東路上,臨近運動場,家屬區與學生生活區,綠地10在校園中有豐富的植物景觀被稱作知園,構成校園主要景觀之一,同時也是日常教學科研場地。
經分析得到無論在以上何種搜索半徑下,綠地1、2、3、4、16、17的全局可達性與局部可達性水平都位于平均值以下,處于可達性較低的水平。綠地1、2、3、4位于校區南區的南側,所在道路的接近度值較低,主要是作為學生宿舍14、15、16、17-1、17-2號樓的附屬綠地,雖然鄰近校園10號門出入口,但是與校園中心區的連通性較差,需要穿越馬家溝河才能到達,受中心輻射影響較小,可達性較低。綠地17為林場,是城市林業示范基地,在校園中承載著良好的生態功能,但是從空間位置上由于受到文昌橋與馬家溝河的影響,其與接近度高的道路聯通性較差,使綠地17的可達性較低。
針對上文的研究情況,提出以下建議:建議合理規劃校園路網,增強校園核心區域中心與校園活力較低區域的道路連通性;可將校園綠地合理布局在道路可達性較高的路網上;提升綠地空間品質,滿足綠地功能需求。
本文利用空間句法理論從空間本體出發對校園綠地空間可達性進行了分析,但是影響綠地可達性的因素還有很多,在研究上還可考慮到具體綠地空間的主要服務人群、影響可達性的費用成本、人的心理行為等。本研究可對今后的校園綠地規劃提供一定的參考意義,以期使校園綠地布局更為合理化,可為校區人群提供更好的服務。