城市公園空間使用績效與交通可達性關系研究*
——以昆明市中心城區為例

陳 桔 王芳宇 何保紅

0 引言

丘陵城市建設注重對自然地理要素的保護與協調[1]，山水格局通常成為影響包括城市公園在內的城市藍綠空間布局的重要因素，公園在空間上更容易形成非均衡分布的格局，使得各個公園在游憩、生態、景觀、文教和應急避險等多重功能和價值的發揮程度具有差異性。由于公園多元價值的實現依賴于公園與城市的融合關系[2]，公共性恰恰能夠反映這種融合程度。馬修·卡莫納等認為“所有權、進入和使用”是保證公共性的三個方面[3]，其中進入和使用是指公共空間應當具有良好可達性和被市民充分使用[4]。因此，本文通過對公園空間使用績效與交通可達性關系研究，來辨析丘陵城市公園公共性實現過程中存在的差異。

可達性是人們使用可選擇的交通模式達到必要或期望活動的能力[5]，是衡量城市公共設施空間布局合理性的一個重要標準[6-7]，包括公園等公共空間可達性的定量分析已經在國內外較為成熟。空間使用績效是衡量空間使用情況的常見指標，具體指的是使用者對功能空間或公共空間的日常使用程度[8]，聚焦于內部和臨近外部的空間利用情況。目前衡量公共空間使用績效的指標多使用人流量、人流密度[9-11]，此外也有研究使用與空間品質相關的活力指標和經濟性指標，如空間使用混合度和復合度[8]、地價和租金[12-13]等。

在可達性與空間使用績效關系的已有研究中，證實了交通可達深刻影響著公共空間使用績效[14-16]。聚焦到公園交通可達與空間使用績效的關系，較多研究證實了交通可達對公園內部空間使用績效產生正向影響，付益帆等[17]發現公園交通可達性越高，公園內部空間使用強度越高；張賽[18]等研究表明，道路密度對公園游客訪問量有正向影響；劉頌等和郭思慧等[19-20]分別研究了可達性對公園實際影響和服務范圍大小影響程度。相對而言，可達性對公園外部空間使用績效的影響的實證研究較少，主要集中于交通可達對公園周邊住宅價格的影響[21-22]。雖然針對各地區研究的結論不盡相同，但均表明交通可達對公園內、外部空間使用績效都產生著影響。

目前研究針對公園空間使用績效的量化多采用觀察點計數法獲取數據，使用的數據相對單一，準確性、時效性偏弱；此外公園的建設對周邊的發展產生了巨大的影響[23]，但對公園外部空間使用績效的指標研究不足、缺少共識。因此，利用多源時空數據能夠支持相對精確和動態的觀察，掌握公園內、外部使用績效特征，對城市公園潛力充分發揮和持續性建設具有現實意義。

1 研究設計

1.1 研究范圍和對象

研究范圍為《昆明市國土空間總體規劃（2021—2035年）》中劃定的昆明市中心城區，涉及盤龍、五華、官渡、西山和呈貢五個區的城市建成區。由于地處丘陵地帶，昆明城市具有“半城青山半城水”的空間意向，研究范圍內重要的藍綠空間都圍繞自然地理山水格局形成。

研究范圍內具有一定規模的綜合公園、已經融入城市建成區的濕地公園、森林公園和郊野公園，本文統稱為“城市公園”。考慮空間使用績效相對更有顯示度和代表性，本文選取了用地面積10 hm2以上的共31個城市公園作為研究樣本①，公園邊界通過百度地圖開放平臺獲取，在昆明五個區內均有分布（圖1）。

圖1 昆明中心城區研究樣本公園Fig.1 sample parks of research in the central city of Kunming

1.2 研究數據

本文采用的研究數據主要包括百度熱力圖、手機信令和設施興趣點（point of interest, POI）、網絡在售房源的房價等數據。前兩者分別用于獲取實時活動人口、居住人口位置與數量信息；POI數據用于統計各類服務設施數量和種類。

1.2.1 實時人口位置與數量

本文所用的百度熱力圖數據采集日期為2023年5月15日和5月21日，從百度API接口獲取縮放級別16級的百度熱力圖，適用于200 m×200 m尺度的研究。結合連續一周觀察到百度熱力圖顯示的公園內部人數高峰時間段，將取樣時間定為下午15: 00，對百度熱力圖矢量化的處理方法參考張海林[24]等人的研究。

1.2.2 居住人口位置與數量

本文所用的手機信令數據來源于2022年中國移動用戶匿名數據，移動公司將數據預先處理為200×200柵格的居住人口數量，每條主要包括位置點ID、經緯度和人數。

1.2.3 服務設施POI數據

POI數據來源于2022年4月的高德地圖平臺，其中包含了公司企業、商務住宅、科教文化、體育休閑、醫療保健、賓館住宿、餐飲、生活、購物、金融保險、汽車服務等11個大類的信息，提供了各類別下的名稱、地址等相關信息。

1.2.4 住宅小區房價數據

安居客是國內一個大型的房屋交易網站，本次研究爬取了安居客2023年4月在售的昆明全市小區房價數據，個別缺少在售房源的區域自行調研補充。

1.3 技術路線

首先采用多源時空數據構建公園內、外部空間使用績效指標體系；隨后建立多元線性回歸模型，分析多樣化交通方式的可達性對公園空間使用績效的影響；最后采用基于自組織神經網絡（selforganizing map neural networks, SOM）的聚類方法對公園進行分類，分析不同類型公園的關系特征和空間分布情況。技術路線如圖2所示。本文希望從空間使用績效和交通可達匹配關系的角度，更深入地判讀城市公園實際使用和正外部性有效發揮的程度，為優化公園選址、周邊用地布局和設施建設等方面的決策提供支持。

圖2 技術路線Fig.2 technical route

2 研究方法

2.1 城市公園空間使用績效測度

2.1.1 內部空間使用績效指標選取和計算

公園核心績效的衡量指標包括業績指標（如游客量）和效率指標（如游客密度、每日人均在園時間等）兩類[25]。本文所指的內部空間使用績效指標以此為參考，同時考慮了工作日和周末的公園游客量和游客密度。連續觀察昆明公園游覽高峰時間段，百度熱力圖采樣時間定為工作日和周末各一天的15:00。利用ArcGIS 平臺將百度熱力圖矢量化后的人口分布數據與公園連接，得到公園內部的游客人數和密度，作為公園工作日和周末的業績和效率。

2.1.2 外部空間使用績效指標選取和計算

公園作為重要的公共空間其存在和使用會產生多種正外部效應，包括改善周邊環境質量、提升地產價值、增進鄰里和睦等[26-31]。在《中國主要城市公園評估報告（2022年）》也增加了“公園周邊活力”作為公園建設評估指標之一。本文綜合空間活力、經濟價值、使用頻率作為公園外部空間使用績效的衡量。首先構建緩沖區，公園外部空間POI密度、混合度、豐富度和晝間人口（周一15: 00公園外部空間百度熱力圖矢量化后計算的人口）屬于空間活力的范疇，參考上述報告，按公園周邊500 m緩沖區范圍計算；根據綜合公園以步行到達為主的一般服務半徑，居住人口密度指標按公園周邊1 500 m緩沖區計算；公園周邊平均房價指標結合區位、周邊小區規模和數量，對不同公園取500 m、1 000 m或1 500 m的緩沖區。通過ArcGIS平臺空間連接功能，可以直接得到對應緩沖區范圍的POI密度、晝間人口密度、居住人口數量和平均房價（表1）。功能豐富度和混合度參考羅雯的研究，使用希爾數的定量框架模型計算[32]。最后利用主成份分析計算公園外部空間使用績效（PI）。

表1 基于網絡大數據公園空間使用績效評價指標Tab.1 evaluation indicators for spatial performance of parks based on network big data

利用SPSS中的主成份分析對以上6個指標逬行降維處理，提取出兩個主成份。由主成份荷載矩陣可見（表2），第一個主成份以設施密度、人口相關的指標為主，而第二個主成份以功能混合度和豐富度為主。根據荷載矩陣計算出主成份系數及兩個主成份，并按照綜合得分公式計算出各個公園的外部空間使用績效。

表2 主成份荷載矩陣Tab.2 principal component load matrix

2.2 交通可達性計算

本文對“可達性”的定義建立在城市交通網絡的圖論表示法基礎上。相關研究表明，ArcGIS平臺的空間設計網絡分析軟件（sDNA）中基于角度距離的可達性值角度中介性（angular betweenness）與人車流量有很好的相關性[14,33]，因此本文采用的可達性值均使用角度度量值。

在城市交通規劃的分析中，通常將500～600 m視為步行的舒適距離，出行距離超過5 km，機動性交通方式占據絕對優勢[14,17,34]。因此，將步行與車行出行的分析半徑分別設定為500 m和5 km。步行可達性的計算基于人行道、臺階等在內的步行網絡，以月牙潭公園為例，以公園邊界為出發點的500 m半徑圓的疊加為范圍②，取范圍內所有步行道路可達性的均值作為公園步行可達性（圖3）。車行可達性的計算基于中心城區的道路網絡（圖4），對公園1 000 m緩沖區范圍內所有道路的車行可達性取均值作為公園機動車可達性。從出行特點來看，相對乘坐地鐵的時間，人們更關心到達地鐵站的便捷性，因此將公園距離最近地鐵站的步行距離用以表征軌道交通的可達性[35]。

圖3 月牙潭公園步行可達性Fig.3 walking accessibility of Yueyatan Park

2.3 回歸分析研究

2.3.1 回歸模型設定

其一，因變量的確定。交通可達與公園內部空間使用績效正相關已經被大量研究證實，同時本次研究更關注城市公共空間發揮正外部效應的程度，強調公園與城市的融合關系是體現其多元功能和價值的基礎，因此選用公園外部空間使用績效（PI）作為因變量，將公園內部空間使用績效、公園規模和年代作為控制變量。其二，自變量的確定。分析多樣化交通可達性對公園外部空間使用績效的影響，將步行、車行和軌道交通可達性為自變量，強調不同出行方式對公園的外部環境、社區連通性和經濟效益的影響（表3）。具體模型設定如下：

表3 變量選擇、指標釋義和研究基礎Tab.3 variable selection, indicator interpretation, and research foundation

式中：PI為公園外部空間使用績效，是解釋變量，即因變量；βi為可達性相關的核心變量，即自變量；βj為公園內部空間使用績效，是控制變量；β0為常數項；?為隨機誤差項。

2.4 聚類分析研究

首先基于回歸模型的結果，選取公園外部空間使用績效、影響顯著的可達性變量和公園內部空間使用績效變量作為輸入聚類分析的指標。然后對指標數據進行歸一化處理，提高聚類結果準確性。最后采用SOM聚類算法，得到聚類結果。

3 結果與分析

3.1 基于回歸模型的關聯性分析

由于本文考慮的自變量較少，采用向后選擇變量法構建模型。顯著性水平（也稱為α水平）設置為0.05，首先對包含全部9個變量模型（模型1）做t檢驗，發現多個自變量未通過t檢驗，選出P值最大的自變量，將其從模型中刪除。對剩下8個自變量重新擬合模型（模型2），重復上述步驟，直到模型中包含所有變量都通過t檢驗（模型3）。最后考慮到西山森林公園和棋盤山公園面積遠大于其他公園，剔除后將其余規模相近的29個公園進行分樣本回歸（模型4）。實證檢驗結果如表4所示，通過引入全部變量、反向選擇、逐步回歸、分樣本回歸后，模型1、2、3、4的調整R2分別為0.627、0.695、0.643、0.7，P值均小于0.05，將面積過大的公園剔除后，模型擬合效果得到提升（表4）。4個模型的實證檢驗結果具有高度一致性，模型穩健。下面以模型4為主進行具體分析。

表4 模型回歸結果Tab.4 model regression results

在交通可達方面，相比于車行可達和距離軌道站點的距離，步行可達性對公園外部空間使用績效的正向影響最為顯著，表明人們到達公園或使用公園外部空間時，傾向于選擇步行的出行方式，同時步行可達性高有利于人群正式的或非正式的公共活動開展，從而有利于公園外部空間使用績效的提升。車行可達性在模型1、2中顯示出負向的影響，即公園周邊形成機動車交通優先的環境對公園外部空間使用價值產生消極影響，作為機動車交通的流動空間往往喪失了社會空間的作用[3]。公園距離軌道站點的距離影響不顯著，在回歸分析中被剔除，原因是人們對較遠公園的日常性需求不足，另外昆明軌道交通線網和站點密度偏低，影響了人們選擇軌道交通出行的意愿。

此外，在公園內部空間使用相關的控制變量中，只有周末公園運營效率表現出對公園外部空間使用績效的顯著影響，表明公園內的游客密度，相對于公園的游客總人數更值得關注。

3.2 基于聚類結果的匹配關系分析

3.2.1 SOM聚類結果

根據上述分析，將步行可達性、周末運營效率作為交通可達和內部空間使用績效指標，與外部空間使用績效進行聚類分析。采用SOM聚類法，根據不同類型公園在聚類指標的得分，將公園樣本分為4類：低可達—低績效、低可達—績效外高內低、中可達—績效外中內低、高可達—高績效（表5）。從不同類型的公園數量看，低可達—低績效型公園共12個；低可達—績效外高內低型公園共7個；中可達—績效外中內低型公園共4個；高可達—高績效型公園6個。

表5 最終聚類結果Tab.5 final clustering results

3.2.2 匹配關系類型分析

根據聚類結果，高可達—高績效型的公園具有很高的公共性，高可達保證公園空間資源能夠更好地面向公眾開放，高績效表明公園能切實地被公園內、外部空間的人群感知和認同，進而觸發在對應空間的活動，公園作為城市公共空間的本體功能和正外部效應發揮充分，例如位于昆明主城區的翠湖公園、寶海公園等。低可達—低績效型公園則反之，雖然交通可達行與公園空間使用績效關系匹配，但公園公共性實現程度最低，還需要采取較大力度的改善措施使公園價值得到正常發揮，例如位于建成區邊緣的黑龍潭公園和多個濕地公園。這12個公園不僅數量多、而且公園用地規模較大，占29個樣本公園總面積的53%，但周邊的人口密度低、使用活力相對較低，周末相對工作日的游客數有增加但不明顯，存在供給明顯大于需求的不平衡。

低可達—績效外高內低型、中可達—績效外中內低型都屬于步行可達性與空間使用績效關系不匹配的情況。前者不匹配關系表現為公園外部空間使用績效較高，但可達性和公園內部空間使用情況不理想。這類公園周邊的步行環境不夠友好，存在高等級道路阻礙公園與周邊地塊聯系（如洛龍公園）或步行路網連續性受到較大尺度封閉地塊的影響（如瀑布公園）。后者不匹配關系表現為公園內部空間使用績效明顯低于公園外部空間使用績效和可達性，表明這類公園可能缺乏自身的文化內涵和風貌特色，對游客的吸引力偏弱。總體來說，這兩個類型的公園在整個城市建成區的空間區位要優于低可達—低績效型，公園周邊的基礎設施建設、土地開發利用基本都按照規劃實施完成（圖5）。

圖5 不同類型城市公園的空間分布Fig.5 the spatial distribution of urban parks of different types

4 結論與討論

4.1 主要結論

第一，步行可達性對公園外部空間使用績效的正向影響最為顯著，提高步行可達性能夠提升公園的正外部效應，有利于公共空間公共性的實現，而車行可達性與公園外部空間使用績效則呈現負相關。

第二，公園空間使用績效與步行可達性匹配關系較好的是位于城市核心區的高可達—高績效型公園，以及位于建成區邊緣的低可達—低績效型公園；后者數量明顯多于前者；兩種類型均存在公園綠地供給與服務人口需求失衡的問題，前者是供給不足、后者是需求不足。

第三，另外兩種類型則表現為空間使用績效與交通可達的不匹配關系，局部存在的問題帶來的影響較大，但相對低可達-低績效型更容易得到改善。

4.2 策略討論

首先，針對公園空間使用績效和交通可達關系相匹配的城市公園，應從城市整體規劃層面進行公共資源有效配置的長期引導。一方面，在服務人口密集的中心城區，有條件建設公園的地塊盡量優先實施各級各類公園綠地。由于能夠帶來非常可觀的外部空間使用績效，建議在較大規模的城市更新地段優先規劃綜合公園，并納入市級綠線管控。另一方面，對位于現狀建成區邊緣低可達—低績效型公園，需要從詳細規劃層面提高城市公園所在區域土地利用混合度和要素流動效率，在生態保護的前提下充分挖掘公園依山傍湖的生態服務潛力和優勢。

其次，針對公園空間使用績效和步行可達不匹配的城市公園，需要促進公園與城市的融合發展。針對可達性較低的公園，關鍵是改善步行環境、增加步行的路網密度，建議加強城市公園與周邊居住小區、學校、交通站點等之間的步行路徑連接，加強慢性體系的規劃建設。針對內部空間使用績效較低的公園，建議考慮通過多樣化的休閑或文化體驗吸引不同年齡段和興趣愛好的人群，尤其是周邊的居住人群，提高公園內部空間利用率和活力。

對公園等公共空間使用績效的討論仍然是開放性的議題。未來可以增加人群活動高峰持續時長、多個高峰時間點人數等指標，對公園空間使用績效進行測度。此外，對用地規模小于10 hm2社區公園等交通可達性與空間使用績效的關系評價，擬在后續的研究中進一步探討。

注釋：

① 根據《城市綠地分類標準》（CJJ/T 85—2017），綜合公園的規模建議宜大于10 hm2，以便更好地滿足綜合公園應具備的功能需求。

② 為了消除結果的邊緣效應，分析范圍定為1 km，最終截取的500 m范圍取均值。

圖表來源：

圖1-5：作者繪制

表1-5：作者繪制