生境質量與游憩服務的耦合協調對濱水空間活力的影響*

王 敏 陳夢璇 宋昊洋

1 同濟大學建筑與城市規劃學院 上海 200092

2 高密度人居環境生態與節能教育部重點實驗室 上海 200092

城市濱水空間作為自然生態系統和人工建設系統共同做功的城市重要發展資源[1],能夠提供污水截流、雨洪調節、水質凈化、休閑游憩和文化教育等多重生態系統服務[2-3],是城市中最吸引市民興趣、聚集人氣的公共開放空間[4-5],提升濱水空間活力對展現大都市特色形象具有重要意義[6-7]。當前關于濱水空間活力的研究多聚焦于空間活力特征描述以及社會游憩因素對其的影響。以人群的聚集和活動表征空間活力,揭示濱水空間活力時空變化特征是目前學界關注的重點[8-11],數據采集的方式由以往的實地調研轉變為利用大數據獲取人群時空定位信息[9-11]。影響濱水空間活力的因素主要包括濱水空間周邊用地條件[11]、交通可達條件[8,11-12]、服務設施條件[11-13]及空間基面特征[11,13]等社會游憩因素,總體上缺乏自然生態因素對空間活力影響的研究視角,僅劉頌等[11]的研究考察了濱水空間綠地率對空間活力的影響。

上海黃浦江濱水地區承擔著重要的生態廊道功能和開放空間游憩功能,2016—2017年的貫通改造與更新實踐對濱水空間提供開放、共享、高品質的游憩服務有顯著成效[14],但仍存在生境復育成效不足、公共綠地和活動場地設計缺乏彈性等問題[15]。 《黃浦江沿岸地區建設規劃(2018-2035)》提出要深入挖掘濱水空間資源稟賦和發展潛力,打造貫通可達、景觀優雅、設施完善、綠色低碳的更有活力的濱水公共空間。如何兼顧人文回歸和生態復興的多重價值需求[16]激發濱水空間活力,已成為黃浦江濱水空間建設發展與研究探索的重要議題[10]。

基于此,研究以黃浦江濱水空間為例,旨在回答以下問題:濱水空間社會游憩因素和自然生態因素分別如何影響濱水空間活力?二者能否協同促進空間活力提升?兼顧社會-生態協同增益的發展目標,可采取哪些設計策略以促進濱水空間活力提升?為此,研究引入游憩服務能力評價和生境質量評價分別測度濱水空間的社會游憩屬性和自然生態屬性,引入耦合協調模型以衡量生境質量與游憩服務相互作用、相互影響下整體發展的程度,并以生境質量水平、游憩服務能力、二者耦合協調度和空間活力為變量,構建曲線擬合模型與冗余分析模型,探討社會-生態復合視角下,濱水空間特征對空間活力的影響規律,提出相應的設計優化策略,為濱水空間多目標協同發展提供參考。

1 研究方法

1.1 研究范圍

選取上海黃浦江濱水空間核心段為研究范圍,依據以下3個原則進行研究樣地的空間劃分:1)濱水腹地鄰近較多成熟住宅區,能為濱水空間提供充足且穩定的潛在使用者；2)樣段選取盡量涵蓋多樣化的發展主題,兼顧濱水空間的游憩服務和生境質量；3)以黃浦江堤岸、臨江第一條城市道路以及垂江通道為邊界,劃分樣方為相對獨立完整的景觀單元。由此得到文化型、生態型、綜合型3類樣段共49個樣方空間,總長10.8 km,各樣方長度范圍為150～350 m。

1.2 游憩服務與生境質量測度

游憩服務能力是一個系統在其物理空間特性下,受使用主體利用效率影響,提供游憩服務的程度[17]。結合已有文獻和濱水空間的物理特征[18-19],選取空間可進入性、空間硬地面積比、空間游憩設施密度作為濱水空間游憩服務能力評價指標(表1)。

生境質量是生態功能的基礎,是生物多樣性的有效反映[20],選取生境質量作為研究對象自然生態屬性的表征指標[21]。結合樣地現狀,參照已有河流生境研究確定生境類型和參數[22-23](表1)。

本研究引入耦合協調模型[21,24],計算游憩服務能力和生境質量水平的耦合協調度,以衡量濱水空間游憩與生境兩個系統在同一空間內相互影響、相互作用的程度(表1)。

表1 變量提取與數據收集

1.3 濱水空間活力測度

參考已有研究[25],選取人群密度表示空間活力,衡量人群活動在特定空間中的總體水平。本研究使用表示瞬時人群密度的騰訊“宜出行”定位熱度數據作為基礎數據。數據采集時間為2019年5月19—25日(一周),期間日平均溫度為28℃,天氣晴朗無降雨,適宜外出,采集整點瞬時熱度數據,每日共24次。將原始數據導入ArcGIS配準后利用核密度工具反演黃浦江濱水空間核心段全域熱力值,利用空間統計工具匯總計算各樣方熱力值總量(表1)。

1.4 模型構建

借助SPSS統計軟件,以研究樣方的濱水空間特征(生境質量水平、游憩服務能力、生境-游憩耦合協調度)為自變量,空間活力值作為因變量,在皮爾森相關分析基礎上分別構建生境質量水平、游憩服務能力、生境-游憩耦合協調度與空間活力值的三次函數曲線擬合模型。擬合結果表明生境質量水平對空間活力的影響趨勢存在明顯差異,基于此進一步借助Canoco5軟件分組構建濱水空間活力影響因素的冗余分析模型(RDA),以生境質量水平、游憩服務能力(可進入性、硬地面積比和游憩設施(POI)密度)、生境-游憩耦合協調度作為解釋變量,以工作日活力值、休息日活力值、總體活力值作為響應變量,揭示不同生境質量水平下,生境質量、游憩服務及二者協同發展對濱水空間活力的影響規律。

2 結果與分析

2.1 濱水空間游憩服務與生境質量特征

由圖1、圖2可知,上海黃浦江不同濱水空間的游憩服務能力與生境質量水平差異顯著。受研究樣段資源稟賦與發展定位的影響,游憩服務能力總體上呈現文化段＞綜合段＞生態段,生境質量水平總體上呈現生態段＞綜合段、文化段。生境-游憩耦合協調度總體水平一般,局部存在中度失調的情況,最高為中級協調水平,絕大多數濱水空間處于勉強協調和初級協調的水平(表2、圖3)。

圖1 游憩服務能力空間分布

圖2 生境質量水平空間分布

圖3 耦合協調度空間分布

表2 研究樣方耦合協調度等級

2.2 濱水空間活力特征

上海黃浦江濱水空間活力值存在明顯差異(圖4),總體呈現文化段＞綜合段＞生態段。工作日及休息日活力高值出現在龍美術館段(A7)及龍耀濱水綠地段(A13),活力值低值出現在耀華濱水綠地段(C17)和后灘公園段(C7)。

圖4 工作日及休息日空間活力值

2.3 模型結果

濱水空間特征與活力值的皮爾森相關性分析結果(表3)顯示,游憩服務能力、生境-游憩耦合協調度與濱水空間工作日、休息日活力值及總體活力值呈顯著正相關；生境質量水平與工作日活力值、休息日活力值、總體活力值呈顯著負相關。進一步進行曲線擬合,依據模型解釋度和顯著性最終得到擬合效果最佳的三次方曲線模型(表4、圖5)。擬合結果表明,游憩服務能力與生境-游憩耦合協調度對濱水空間活力提升起持續促進作用(圖5A、圖5C)；隨著生境質量水平的提高,空間活力值呈現先增大后減小再增大的變化趨勢(圖5B)。根據以上變化趨勢,進一步將研究樣方按生境質量水平低、中、高分為3組,歸一化生境質量水平區間依次為[0,0.3)、[0.3,0.8)、[0.8,1.0],樣方數分別為8、32、9,構建3組不同等級生境質量水平的濱水空間游憩服務、生境質量及二者耦合協調特征與空間活力的冗余分析模型(RDA)。結果發現高生境質量樣方在RDA排序分析中不符合顯著性相關要求(P＝0.128＞0.05)。

表3 濱水空間特征指標與活力值相關性性分析結果

表4 濱水空間特征指標與活力值三次函數擬合參數

圖5 濱水空間特征與空間活力值三次函數擬合結果

RDA分析結果(圖6)表明,低生境質量的濱水空間特征與空間總體活力值、工作日活力值、休息日活力值均呈正相關,其中,生境質量、生境-游憩耦合協調度均對空間活力產生顯著正向影響,而游憩服務能力與工作日空間活力值的相關性較弱。中生境質量的濱水空間特征與空間活力值關系如圖7所示:生境質量與總體活力值、工作日活力值、休息日活力值均呈負相關；游憩服務能力、生境-游憩耦合協調度與總體活力值、工作日活力值、休息日活力值均呈正相關,其中,游憩服務能力對工作日活力的影響低于耦合協調度,對休息日活力的影響高于耦合協調度。進一步考察游憩服務能力對生境-游憩耦合協調度的正向影響程度,發現硬地面積比＞POI密度＞可進入性。

圖6 低生境質量的濱水空間特征與活力值的RDA排序(P＝0.036＜0.05)

圖7 中生境質量的濱水空間特征與活力值的RDA排序(P＝0.002＜0.05)

3 結論與討論

3.1 結論

1)游憩服務是提升濱水空間活力的主導因素,對空間活力的提升產生持續正向影響。在低游憩水平空間,增強游憩服務能力有助于空間活力的提升；當游憩服務能力提升到一定水平后,其對空間活力的促進作用相對減弱。

2)不同生境質量水平對濱水空間活力的影響趨勢存在差異。低生境質量的濱水空間,優化生境有利于增強空間活力；當生境質量達到一定水平后,繼續提升生境質量可能引發游憩服務能力下降,進而降低空間活力；高生境質量的濱水空間,繼續提升生境質量對空間活力的影響不顯著。

3)生境-游憩的耦合協調對空間活力提升有持續正向的影響。在生境-游憩處于失調狀態時,對空間活力促進相對較弱；當生境-游憩達到勉強協調水平后,二者協同發展對空間活力的促進作用快速增強。面對社會-生態雙重價值需求,引導生境質量與游憩服務協同增益是促進城市濱水開放空間內涵式發展、提升空間活力的關鍵點。

3.2 討論

3.2.1 加強游憩空間的使用效率

游憩服務能力是黃浦江濱水空間活力提升的主導影響因素。濱水空間的可進入性、硬地面積及游憩設施密度保證了游人的到達、游賞、活動和停留,對提升空間活力的強度、活動的頻率以及活動多樣性具有較大貢獻[10,13],成為濱水活力空間營造的重點。此外,在低生境水平情況下,游憩服務能力增強對于工作日空間活力的促進作用有限這可能是由于工作日市民前往濱水空間多屬于日常的游憩活動[9],如散步、夜跑等,有一定的可進入性和簡單的活動場所即可,對游憩服務的要求不強。因此,濱水空間設計應注意提升游憩空間使用效率,保證空間可進入性,合理布置濱水空間入口間距,避免過長綠化帶阻隔人行道與濱水空間的連接；設計高效的游徑布局,如網格式布局,垂直于河岸方向行人能夠快速到達濱水空間[19],平行于河岸方向有充足線性空間供游人日常游憩活動。

3.2.2 提升生態空間的營造質量

與游憩服務能力的正向影響不同,生境質量水平的提升對空間活力的影響具有階段性差異。在低生境水平空間中,生境質量與空間活力呈正相關,且在工作日對活力的影響比游憩服務能力更顯著,可能是由于綠色空間產生的蔭蔽能提供相對更舒適的活動空間和適宜的局地小氣候。可見,營造與維護一定質量水平的自然生態環境是吸引人們前往濱水地區的重要手段。在中等生境水平空間中,生境質量與空間活力呈負相關。此結果可能由于人們在休息日更偏好前往有文化、商業、旅游設施[9]等的游憩服務能力高的濱水空間,展開更多樣化的休閑活動。生境質量越高的濱水空間往往綠地面積越大、可達性較差,提供給游人的游憩機會及游憩設施有限,無法吸引和承載居民大量的游憩活動。高生境水平空間中,生境質量與空間活力的相關性不顯著。生境質量極高水平的濱水空間,雖然藍綠空間占比高、植被群落豐富,但游憩空間不足、游憩機會缺失,此類空間中生境質量的進一步提升無法引起游人數量及活動體驗的顯著變化,對濱水空間活力影響甚微。因此,濱水空間設計應注意加強生態空間和游憩空間的合理組織,在提升游憩服務水平的同時保證必要的生態空間。游憩空間可在河段尺度上分布均勻,場地尺度上完整集中,如徐匯濱水空間的游憩場地采取節點式布局,保證有充足的游憩空間和完整的生態空間,有利于綠地在局部微氣候調節、自然審美等方面發揮有效作用。

3.2.3 促進生態-游憩空間的復合設計

濱水空間生境質量和游憩服務耦合協調,有利于促進空間活力提升。打造具有活力的城市濱水空間不能只著眼于游憩服務能力的優化[13],將生境與游憩的協同發展納入考慮范疇應成為新時期提升城市濱水空間活力的重要手段。因此,濱水空間應加強生態空間與游憩空間的復合設計,如通過設置架空廊道、可進入草坪等空間復合手段,保證綠地面積的同時,提供充足的活動場地；通過引入濕地科普、環境教育等功能復合手段,將游憩服務與自然復愈、生境保護相結合,豐富活動空間類型,從而提升生境-游憩耦合協調水平,促進空間活力的提升。