城市社區老年人戶外體力活動空間特征
——基于GPS與加速度計的實證研究

王厚雷 朱建勇 王竹影 張怡

(1南京郵電大學體育部，江蘇 南京 210046；2南京師范大學體育科學學院；3南京理工大學體育部)

截至2015年底，我國總人口達13.75億，65歲以上人口占總人口比例為10.5%，已經超過國際7%的老齡化標準。到2050年我國老年人口將達到4億人，并長期保持4億人的規模，人口老齡化將超前于現代化，“未富先老”和“未防先老”的特征日益凸顯。面對急速到來的老齡化社會，國外發達國家的醫療模式已從“有病治病”的生物醫學模式轉變為以“干預為主”的預防醫學模式。研究表明，體力活動作為預防醫學的重要手段可以增強機體體質、預防慢性病和改進心理狀態〔1〕。盡管體力活動的健康效益顯而易見，但是世界各國老年人體力活動不足的問題仍然十分嚴重。為了獲得和維持良好的健康狀態，老年人被建議每天進行至少30 min中等強度的體力活動，然而，歐洲和美國的調查發現，老年人能夠滿足該活動建議的比例僅為16.2%和17.4%；中國的調查發現，城市老年人能夠滿足該活動建議的比例為37.44%，農村老年人能夠滿足該活動建議的比例為55.79%〔2，3〕。

隨著研究的不斷深入，對體力活動的測量經歷了問卷調查、心率監測、計步器、加速度計等測量方法的轉變。近年來，有研究者開始采用先進的全球定位系統(GPS)結合加速度計對受試者進行體力活動追蹤，收集其時空信息，確定各種環境下的體力活動情況〔4，5〕。GPS是一個中距離圓型軌道衛星導航系統，可以提供準確的定位、速率和高精度的時間標準，目前，應用GPS結合加速度計進行客觀體力活動追蹤的研究已取得較多成果。該方法對于探尋體力活動目的地選擇與家庭住址之間的關系，了解不同人群體力活動在特定空間的分布特征，制定體育公共服務設施配置標準等具有重要的研究價值。長期以來，國外學者始終積極探索活動空間對不同人群體力活動的影響，但我國該領域研究尚處在起步階段，針對本國國情的實證研究還非常匱乏〔6，7〕。此外，現有老年人體力活動的研究主要針對老年人總體體力活動水平及活躍出行行為，針對特定空間內體力活動尤其是戶外體力活動的研究較少。截至目前，綜合運用加速度計和GPS等客觀工具測量中國老年人戶外體力活動的相關文獻未見有報道，相關研究亟待加強?；诖?，本研究采用加速度計和GPS定位器對南京城市社區老年人進行戶外體力活動測試，探索老年人戶外體力活動水平與空間特征。

1 對象與方法

1.1人群的選擇 采用多階段分層整群抽樣方法。首先，根據南京市地理位置特點，2017年6月至2018年4月抽取南京市5個市轄區(秦淮、玄武、鼓樓、建鄴和棲霞區)；其次，根據市轄區的社區類型(傳統、綜合、單位、邊緣)和個數〔8，9〕，確定抽取社區的樣本數；再次，從每個社區中抽取1個小區，每個小區隨機抽取30人，共抽取878名60～80歲老年人作為受試者。

1.2測量指標與方法

1.2.1體力活動水平測量 利用ActiGraph GT3X+加速度計進行測量〔10〕，連續佩戴4 d，有效統計分析天數至少3 d(2個平常日+1個周末日)，測試時儀器置于右側髂脊上部。由于受試者年齡偏大，部分受試者認知水平較低，測試前由工作人員向受試者詳細講解測試要求。工作人員在4 d之后的第5天回收加速度計，儀器回收后利用Actilife(Version 6.13.3)對數據進行下載、分析，對于測量數據缺失的受試者，在征得本人同意后進行相應補測。加速度計的參數內容包括：測試儀器、采樣間隔、未佩戴時間定義、每天佩戴有效時間、納入有效統計分析天數、體力活動強度界值等。本研究選擇現有老年人體力活動研究中使用較多、較為合理的數值對參數賦值，以保證研究結果與同類研究具有一定的可比性，具體設置：采樣間隔10 s，未佩戴時間定義采用Choi算法〔11〕，每天佩戴有效時間≥480 min，體力活動強度界值選用普遍認可的Freedson等〔12〕的方案：中高強度體力活動(MVPA)≥1 952計數/min。

1.2.2體力活動空間數據 本研究基于加速度計與GPS定位器相結合的受試者戶外體力活動數據，首先將老年人家庭住所信息(GPS定位器與問卷采集)與數字地圖中的信息相匹配，確定老年人家庭住所的經緯度坐標，將所有準確匹配的老年人家庭住所信息標注于數字地圖中；其次將老年人日?；顒榆壽E相疊加，形成某一個體連續多天的活動軌跡。通過分析老年人戶外體力活動軌跡(A為健身路徑，B為廣場，C為空地，D為便利店，E為人行道)，結合戶外活動場所的離家距離〔13〕來探索老年人戶外體力活動的空間特征。研究所調研的有效樣本共501人，采集家庭住所至戶外體力活動場所的有效數據2 483份。根據研究需要，將戶外體力活動分為健身休閑、購物、私事、其他活動四種類型，所對應的戶外活動場所為健身休閑場所、購物場所、服務場所、其他場所。其中健身休閑場所主要包括：①可供跳舞、打太極、休閑等活動的空地，②老年人活動中心(可用于健身、休閑)，③健身路徑，④人行道(包括湖邊、河邊、山路等)，⑤健身會所(收費，向社會所有人開放等)。

1.3統計學方法 采用SPSS22.0軟件進行描述性統計和推斷性統計。

2 結 果

根據調查問卷、GPS定位器與加速度計數據篩選原則，有效樣本共501份，有效率57.06%。研究對象平均年齡為(68.56±5.69)歲，其中女性287人(57.29%)，平均年齡(68.02±5.92)歲，男性214人(42.71%)，平均年齡為(69.3±5.28)歲。研究對象性別、年齡、社區類型分布見表1。

表1 研究對象基本情況(n)

2.1研究對象戶外體力活動水平 對于世界衛生組織(WHO)提出的推薦量(每周中等強度體力活動不少于150 min)，74.7%的研究對象能夠滿足，其中男性達到76.2%，女性達到73.5%。見表2。

表2 研究對象體力活動水平

老年人平均日戶外MVPA由大到小依次為邊緣社區、單位社區、綜合社區、傳統社區。老年人滿足WHO推薦量依次為單位社區(80.3%)、邊緣社區(76.1%)、綜合社區(73.4%)、傳統社區(65.1%)。見表3。

表3 不同類型社區研究對象體力活動水平

2.2研究對象戶外體力活動的空間特征

2.2.1老年人戶外體力活動的總體空間特征 總樣本平均數為1 018 m，中位數為367 m；男性平均數為985 m，中位數為369 m；女性平均數為1 032 m，中位數為364 m。家庭住所至戶外體力活動場所距離的平均數遠高于中位數，說明城市老年人大部分戶外體力活動都在平均數1 018 m范圍之內。為了探究城市老年人戶外體力活動場所離家距離的基本規律，研究將2 483個數據按100 m的組間距進行頻數統計，分組數定為20，0～100 m、0～200 m、0～300 m、0～400 m、0～500 m、0～600 m、0～700 m、0～800 m、0～900 m、0～1 000 m、0～1 100 m、0～1 200 m、0～1 300 m、0～1 400 m、0～1 500 m、0～1 600 m、0～1 700 m、0～1 800 m、0～1 900 m、0～2 000 m組累計頻數(累計百分比)分別為：229(9.22%)、727(29.28%)、1 063(42.81%)、1 284(51.71%)、1 493(60.13%)、1 622(64.88%)、1 715(68.63%)、1 784(71.41%)、1 828(73.18%)、1 901(76.12%)、1 932(77.37%)、1 972(78.98%)、2 007(80.39%)、2 031(81.35%)、2 061(82.56%)、2 076(83.17%)、2 093(83.85%)、2 114(84.70%)、2 136(85.58%)、2 155(86.35%)。

分析老年人戶外體力活動空間“熱點”可以發現，73.8%的戶外體力活動集中于健身休閑場所和購物場所(見表4)。其中，受試者經常參與的健身活動項目依次為步行299人(59.68%)、有氧健身操52人(10.38%)、武術/太極拳35人(6.99%)、自行車35人(6.99%)、乒乓球/羽毛球/網球22人(4.39%)、跑步21人(4.19%)、器械健身19人(3.79%)、登山17人(3.39%)、臺球/保齡球/門球7人(1.40%)、民間體育5人(1.00%)、游泳3人(0.60%)、籃球/排球/足球1人(0.20%)。

通過對不同類型社區老年人戶外活動場所的離家距離比較發現：①四種類型社區中，除傳統社區(864 m)，家庭住所至健身休閑場所距離的平均數基本在500 m左右；家庭住所至購物場所、服務場所、其他場所的距離均在1 000～2 000 m；其中位數均未超過1 000 m。②與體力活動相關度較高的健身休閑場所、購物場所方面，傳統社區的平均數(864 m)、中位數(500 m)均為最高，此結果可能不便于傳統社區受試者進行健身休閑、購物活動；③從至服務場所的離家距離來看，單位社區的平均數(1 804 m)、中位數(852 m)均為最高，綜合社區的平均數(1 138 m)、中位數(338 m)均為最低。④從至其他場所的離家距離來看，單位社區的平均數(1 980 m)、傳統社區的中位數(598 m)較高，邊緣社區的平均數(1 120 m)、中位數(325 m)均為最低。

表4 戶外體力活動場所分類頻數統計〔n(%)〕

2.2.2不同性別老年人戶外體力活動的空間特征 從表5可以看出：①綜合社區至戶外體力活動場所的平均數方面，男性高于女性，與其他社區相比，性別差距最小。②單位社區女性老年人至戶外體力活動場所的平均數最高，但中位數卻小于傳統社區，說明與傳統社區女性老年人相比，單位社區女性老年人至戶外體力活動場所的距離更近，有更多的單位社區女性至較遠的場所進行戶外體力活動。③傳統社區男性至戶外體力活動場所的平均數、中位數均為最高，女性老年人至戶外體力活動場所的中位數最高、平均數位列第二，說明與其他社區相比，傳統社區的老年人需要至較遠的場所進行戶外體力活動。④邊緣社區至戶外體力活動場所的平均數方面，女性明顯高于男性，但其中位數卻是女性低于男性，說明與男性相比，有更多的邊緣社區女性至較遠的場所進行戶外體力活動。

2.2.3工作日和休息日戶外體力活動的空間特征 從表6可以看出：①至戶外體力活動場所離家距離的平均數，休息日均高于工作日，工作日與休息日的平均數差距高于中位數的差距，說明城市老年人休息日至較遠場所進行的戶外體力活動增多。②無論是工作日還是休息日，至戶外體力活動場所離家距離的平均數、中位數，傳統社區均為最高，依次為單位社區、綜合社區、邊緣社區。說明傳統社區的老年人需要至較遠的場所進行戶外體力活動，邊緣社區老年人進行戶外體力活動場所的離家距離較近。加速度計與GPS定位器結合，所得數據與調查小區交通區位圖、戶外體力活動日志相匹配，獲取戶外體力活動數據。工作日不同類型場所老年人戶外體力活動依次為：健身休閑場所(14.54 min/d)、購物場所(8.06 min/d)、其他場所(5.09 min/d)、服務場所(2.43 min/d)；休息日不同類型場所老年人戶外體力活動依次為：健身休閑場所(11.43 min/d)、購物場所(7.28 min/d)、其他場所(5.32 min/d)、服務場所(3.69 min/d)。

表5 不同性別老年人戶外活動場所的離家距離

表6 工作日和休息日老年人戶外活動場所的離家距離

3 討 論

當離家距離在0～1 000 m時，頻數百分比已經到達76.12%，說明城市老年人大部分戶外體力活動是在離家距離1 000 m的范圍內，因而有諸多研究人員將研究建成環境的適宜緩沖區距離定為1 000 m〔14，15〕。此外，當離家距離在0～500 m區間時，頻數百分比達到了60.13%，說明離家距離500 m范圍內包含了城市老年人的大部分戶外體力活動，且在500 m范圍內城市老年人基本以步行為主，超過500 m的戶外體力活動往往會選擇乘坐交通工具，故也有諸多研究人員將研究建成環境的適宜緩沖區距離定為500 m〔16～18〕。總體來看，城市老年人戶外體力活動空間主要集中在2 000 m范圍內，超過此范圍，老年人的戶外活動意愿就會減弱，其中500 m范圍是老年人戶外體力活動強集中區，而在1 000 m范圍內，老年人戶外體力活動集中趨勢也較強。

分析老年人戶外體力活動空間“熱點”可以發現，73.8%的戶外體力活動集中于健身休閑場所和購物場所。其中，戶外健身休閑活動主要集聚于小區及其周圍的廣場、街邊開敞空間、人行道等場所。老年人戶外健身休閑場所選擇相對穩定，范圍基本以小區及其步行可達周邊為主，總體服從距離衰減規律，但健身休閑場所的規劃布局影響了老年人戶外健身休閑活動空間結構，因而存在跳躍式集中的空間不連續現象。課題組前期調查〔19〕顯示，與便利性相比，美觀性、安全性是老年人選擇健身休閑場所較為關注的因素。該結果與關鑫〔20〕、李享等〔21〕的調查結果并不一致，他們認為，安全性、便利性是老年人選擇健身休閑場所最為關注的因素。通常來講，便利性是影響城市老年人戶外體力活動的一個重要因素，但便捷的城市交通站點、對老年人的公交補貼政策會消除城市老年人對健身休閑場所距離的顧慮，最終綜合效應在一定程度上削弱了便利性的重要性。購物活動主要集聚于小區及其周圍的菜市場、便利店等場所。老年人多選擇步行購物，離家500 m以內的空間范圍為集中商業區，該結果與柴彥威等〔22〕的調查結果一致。老年人身體功能的逐漸衰退、生活必需品為主的購物需求，決定了大部分購物活動在此購物圈內，總體服從距離衰減規律。商業場所可達性對老年人購物行為具有重要影響，但商品的價格因素、商業場所的商品種類豐富程度、交通站點的便捷程度等會消除城市老年人對商業場所距離的顧慮，最終綜合效應在一定程度上削弱了可達性的重要性。

分析不同性別老年人戶外體力活動空間“熱點”發現，男性老年人戶外體力活動主要集聚于小區及其周圍的人行道、菜市場、超市等場所；女性老年人戶外體力活動主要集聚于小區及其周圍的人行道、廣場、街邊開敞空間、菜市場、便利店等場所。本研究調查顯示，男性老年人習慣于在小區周圍做步行、騎自行車等戶外活動，女性老年人更樂于參與集體性活動項目，或和同伴一起參與戶外活動，在與人交流心得、成組活動的過程中，女性老年人更容易獲得心理的充實感和自我的存在感。在工作日，48.28%的戶外體力活動集中于健身休閑場所，26.77%的集中于購物場所，8.06%的集中于服務場所，16.89%的集中于其他場所；在休息日，41.24%的戶外體力活動集中于健身休閑場所，26.25%的集中于購物場所，13.32%的集中于服務場所，19.19%的集中于其他場所。根據調查，與休息日相比較，老年人在工作日總的出行率明顯增加。體力活動日志及追蹤調查結果可以解釋這一現象，老年人通常在休息日與親人團聚，相應地私事增加、健身休閑活動減少；長距離出行明顯增加。

研究局限：本研究僅以南京城市社區作為研究區域，中國地大物博，地理環境復雜，其他各省市地區的建成環境與老年人體力活動相關的影響因素有待于通過大量深入研究，探索其共性和個性化特征。戶外體力活動數據需要將加速度計與GPS定位器相匹配，所包含內容較為冗雜，未來研究可在采用GPS定位器、加速度計等測量儀器的基礎上，結合城市遙感、行為制圖等技術方法，詳盡觀察受試者戶外體力活動的空間軌跡，針對與老年人關系較為密切的戶外活動場所進行研究，進而提高研究的準確性。

綜上，城市社區老年人平均日戶外MVPA為28.41 min/d，平均日總MVPA為45.05 min/d，74.7%的老年人能夠滿足世界衛生組織(WHO)提出的推薦量，與他國同類研究報導數據相比，處于中等偏上水平。離家距離500 m范圍內是老年人戶外體力活動強集中區，而在1 000 m范圍內，老年人戶外體力活動集中趨勢也較強。老年人戶外活動場所選擇相對穩定，主要聚集于人行道、廣場、街邊開敞空間、菜市場等場所，范圍基本以小區及其步行可達周邊為主，總體服從距離衰減規律。建議今后有關老年人體力活動干預多圍繞這些區域進行。