生活圈視角下鄭州地區居住小區綠地空間可達性研究

文／張 帆 鄭州大學建筑學院 碩士研究生

趙 奇 河南工業大學設計藝術學院 講 師

張東輝 鄭州大學建筑學院 教 授（通訊作者）

引言

在自然資源部發布的《社區生活圈規劃技術指南》中，社區生活圈是指在適宜的日常步行范圍內，滿足城鄉居民全生命周期工作與生活等各類需求的基本單元，這與“以人為本”的理念較為契合。而在“以人為本”理念的影響下，公共綠色空間的設計要注重社區生活圈中的居民，要以人的物質、精神、文化等方面的需求為主，使得居民產生地域感與歸屬感。

城市中的綠色空間作為城市社區公共空間的組成部分，對人們的生活起居、活動狀況等都有很大的影響，綠色空間的存在，很大程度上影響著人們的物質及精神生活質量，同時它對城市環境的塑造、城市生態平衡的維持也都有諸多影響。

國內對于城市綠地空間的研究，以公園綠地為主體較多，且早期評價指標以人均面積、綠地覆蓋率等為主。在近期城市綠地空間的研究中，環境公平正義、健康社區視角、可達性等關鍵詞陸續出現，綠地空間的評價越來越注重人的需求。

綠地可達性是評價綠地空間布局與服務水平的一個重要指標，通俗地說就是達到目的區域的難易程度。本研究以鄭州地區為例，選取15 分鐘生活圈范圍內的居住小區的綠地空間為研究對象，運用ArcGIS10.2 的緩沖區分析、成本距離分析及網絡分析等功能，基于鄭州地區城市道路系統和街區劃分，嘗試探索社區生活圈尺度的綠地空間可達性，為研究居住小區的綠地空間布局及服務能力提供借鑒。

1 研究區域概況與數據預處理

1.1 研究區域概況

本次研究選取鄭州市高新區15 分鐘生活圈所覆蓋的區域為研究范圍，具體為北至梧桐街，南至化工路，西至長春路，東至雪松路，總面積為183.7 公頃。研究區域內的綠地系統主要包括：居住小區游園、組團綠地、宅旁綠地、專用綠地等。研究對象為區域內的3 處居住小區游園綠地空間，面積分別為1.71 公頃、1.32公頃、1.47 公頃，將其視作公共開放的區域進行可達性的相關分析。研究區域選取及相關概況如圖1。

圖1 研究區域概況（圖片來源：作者自繪）

1.2 數據收集與預處理

以衛星地圖為參照提取研究區域的空間數據，處理相關坐標數據，建立研究區域相關的信息數據庫，將其中綠地區域、建筑區域、道路區域分別提取并進行地理配準，結合實際完善相關數據。綠地區域根據最新的《城市綠地分類標準》進行提取、分類和繪制，道路區域需要根據網絡大數據獲取到的城市路網數據與衛星地圖提取繪制的數據相結合，并進行拓撲檢查與校準處理，隨后與綠地區域以及建筑區域建立空間連接。

2 研究方法的選取

研究城市綠地空間可達性的方法有很多，主要包括：緩沖區分析法、引力模型法、行進成本法、最小鄰近距離法和網絡分析法等。

本次研究選取緩沖區分析法、網絡分析法和成本距離法。緩沖區分析法可以初步判定研究對象的服務范圍。網絡分析法是基于研究區域的道路系統進行模擬，依據實際的步行時間展開分析，適合社區生活圈尺度綠地空間的研究。成本距離法可以劃分研究區域內的可達性區域，結合緩沖區分析和網絡分析的結果，進行可達性分級，以判斷研究區域各點的可達性。

3 生活圈視角下綠地空間可達性分析

3.1 緩沖區分析

運用緩沖區分析工具，可生成其服務范圍為半徑的緩沖區，初步判定研究區域綠地空間的服務范圍，以此作為綠地空間的可達性評價指標之一。

通過ArcGIS 緩沖區分析模塊，以研究區域內綠地空間面要素為主體，建立不同服務半徑的多環緩沖區，生成綠地空間的服務范圍，然后與建筑部分進行空間連接，根據其覆蓋到的建筑數量或面積等統計研究區域內居民的可達性。

緩沖區分析圖見圖2，以小區游園綠地空間面要素為主體，分別以步行5 分鐘、10 分鐘的距離即300 米、600 米為半徑建立緩沖區，生成其服務范圍，與建筑面要素建立空間連接，然后分別統計其覆蓋研究區域的面積及占研究區域的百分比。0 ～300 米范圍所占面積為103.3 公頃；300 ～600 米范圍所占面積為150.9 公頃。

圖2 緩沖區分析圖（圖片來源：作者自繪）

3.2 網絡分析法

網絡分析法圍繞Arcmap10.2 的Network Analyst 擴展模塊功能建立服務區，根據研究區域路網拓撲數據建立網絡數據集，在綠地空間要素屬性表中添加服務范圍屬性及可達時間屬性作為阻抗，計算步行到達綠地空間的時間及距離，以此作為綠地空間可達性評價的指標，以道路為基礎的網絡分析模型能較為真實地反映中小尺度綠地空間的可達性。

服務區分析的建立需要運用ArcGIS10.2 的網絡分析模塊，首先需要對網絡采集繪制的路網數據進行處理，隨后針對該圖層建立拓撲進行檢查，將路網的路口及交叉部分打斷，檢查無誤后以拓撲檢查后的路網數據為基礎建立網絡數據集，將綠地空間面域量化并提取其中心點作為點要素，并添加阻抗，阻抗表示行人在路網上步行所消耗的時間（以行人平均步行5分鐘、10分鐘為范圍），隨后通過計算得出5 分鐘、10 分鐘步行可達的服務區范圍，通過統計服務范圍所占面積與整個研究區域的百分比來反映綠地空間的可達性。

服務區范圍見圖3，居住小區內綠地空間，在5 分鐘范圍內可覆蓋到其所在居住小區的面積分別為10.02 公頃、12.5 公頃、9.64 公頃，其對應小區面積分別為：11.58 公頃、19.78 公頃、9.88公頃；10 分鐘范圍內可覆蓋到研究區域的面積為137 公頃。

圖3 可達性網絡分析圖（圖片來源：作者自繪）

3.3 成本距離分析

成本距離分析法通過計算空間中某一點到另外一點的成本（成本包括時間、距離等），來反映某一點的可達性。

成本距離分析是基于柵格路網數據的分析方法，將矢量路網數據轉化為柵格之后，以柵格路網為基本單元，賦予路網柵格成本值（本次以人步行所耗費的時間作為成本），添加綠地空間面域數據，運用空間分析工具中的成本距離分析工具，計算得到研究區域綠地空間基于路網的成本距離柵格數據，隨后對其進行重分類，以表示不同的可達性等級（結合緩沖區及服務區分析結果按可達性由高到低分為1 ～8 個等級），隨后將其轉換為面要素，通過空間分析工具將其與研究區域內的建筑要素建立空間連接，統計各個可達性等級中所覆蓋的建筑數量以及各個可達性等級區域所占全部區域的面積占比。

成本距離范圍見圖4，可達等級為1 的范圍面積為29.6 公頃，包含建筑數量為54 處；可達等級為2 的范圍面積為34.5 公頃，包含建筑數量89 處；可達等級為3 的范圍面積為58.7 公頃，包含建筑數量114 處；可達等級為4 的范圍面積為35.6 公頃，包含建筑數量80 處；可達等級為5 的范圍面積為18.8 公頃，包含建筑數量26 處；可達等級為6 的范圍面積為9.1 公頃，包含建筑數量10 處；可達等級為7 的范圍面積為2.2 公頃，包含建筑數量2 處，可達等級為8 的范圍面積為0.1 公頃，包含建筑0 處。

圖4 成本距離分析圖（圖片來源：作者自繪）

3.4 可達性分析結果

緩沖區分析結果顯示：0 ～300m 范圍占整個研究區域百分比56.2%；300 ～600m 范圍面積占比82.1%。

網絡分析法結果顯示：在5 分鐘步行可達范圍內，居住小區層級綠地空間可達面積分別占比86.6%、63.1%、97.6%；10分鐘步行可達范圍內，綠地空間可達面積較研究區域面積占比74.6%。

結合緩沖區分析與網絡分析法的結果，將成本距離分析的結果劃分為8 個區域，結果顯示：可達等級為1 的范圍面積占研究區域總面積的16.1%，建筑占總建筑數量百分比為14.4%；可達等級為2 的范圍面積占比18.7%，建筑占比23.7%；可達等級為3 的范圍面積占比31.9%，建筑占比30.4%；可達等級為4 的范圍面積占比13.9%，建筑占比21.3%；建筑占比可達等級為5 的范圍面積占比10.2%，建筑占比6.9%；可達等級為6 的范圍面積占比4.9%，建筑占比2.7%；可達等級為7 和8 的范圍面積合計占比1.2%，建筑占比0.5%。本次將1 ～2 級視作可達性較好的區域，3 ～5 級視作可達性良好的區域，6 ～8 級視作可達性一般的區域；分別統計后得出，研究區域建筑共計375 處，其中143 處可達性較好，占比38.1%；220 處可達性良好，占比58.6%；12 處可達性一般，占比3.2%。之后可根據每個等級的范圍及其占比，對可達性較好的區域，針對綠地空間服務品質等方面提出優化建議；針對可達性一般的區域，對綠地空間的布局進行進一步設計優化，改善綠地空間服務能力及可達性。

結語

綠地空間是社區生活圈的重要組成部分，綠地空間可達性是反映綠地空間布局與服務能力的指標之一。本次研究運用ArcGIS10.2 軟件，以鄭州地區高新區15 分鐘生活圈覆蓋的街道區域作為研究區域，以研究區域內的居住小區綠地空間（主要為三處小區游園綠地空間）為研究對象，依據研究區域內的路網，與范圍內的建筑進行空間連接，對綠地空間進行相關分析，將得出的服務半徑、步行可達時間、成本距離作為評價可達性的依據。

通過運用ArcGiS10.2 中的緩沖區分析工具、網絡分析工具、成本距離分析工具，綜合構建綠地空間可達性量化分析模型，分析社區生活圈尺度下各指標作用下的可達性，從而為居住小區綠地空間的布局和服務能力的研究提供借鑒。