公園綠地與居住用地的空間耦合模式及影響因素
——以南京為例

邵莉婷 邵大偉 吳殿鳴

黨的十八大將生態文明建設提升到國家總體布局的高度，中央城市工作會議指出“要把創造優良人居環境作為城市工作的中心”，為改善人居環境、推動人與自然和諧共處確立了基本目標。當前城市化進程已進入由外延擴展向內涵提升的“綠色轉型”關鍵期，國家高度重視綠地生態空間對城市宜居環境的支撐作用。十九大以來，城市雙修、公園城市、生活圈等理念不斷深入推進，重點從城市住區更新、創新城市空間形態、服務居民日常活動需求等層面，促進公園綠地由配套數量增長轉變為服務效率提升，以滿足市民在住區附近能夠見到綠地、親近綠地的美好生活需要[1]?！冻鞘芯幼^規劃設計標準》(GB 50180—2018)的頒布實施，進一步從服務距離、規模類型等具體技術標準層面，明確了圍繞居住區的公園綠地配置要求。公園綠地是構成城市人居環境、保障居民生活質量的重要生態游憩空間，居住用地則是城市居住空間的核心載體，二者在城市空間中耦合嵌套，在居民生活活動中相互依存[2]，共同構成了理想人居環境的重要支撐。

國內外關于公園綠地、居住用地的空間演變及影響因素研究已較為豐富。城市尺度研究多將公園綠地作為整體對象，從空間結構變化、分形格局、布局調控等方面探究其空間演變規律[3-5]，類型結構研究則主要聚焦社區公園、綜合公園等單一公園綠地類型的布局特征[6-7]。機理、機制的探索是近年來的重要研究方向，呈現從生態效益影響機制向住宅價格增值、居民健康等社會經濟效益機理轉變的趨勢[8-9]。居住用地的空間演變研究以用地分類、擴張模式、價值評估等視角為主[10-14]，經濟、政策、區位設施等因素是影響居住用地空間擴展的主要驅動機制[15]。然而，現有關于公園綠地與居住用地空間耦合關系的研究相對薄弱，宏觀上集中在城市用地結構研究中，對二者占比變化及原因做整體介紹[16]；中微觀層面的空間關系研究主要關注環境效益、供需關系、居民健康等方面[17-19]，探究與居住區緊密關聯的公園綠地整體配置特征，對公園綠地類型層面關注較少[20]。耦合機理研究側重于中微觀層面，中觀層面以公園綠地對居住用地出讓價格的影響最具代表性，探討空間布局的影響機制[21]；微觀層面則聚焦居住空間內部光熱等微氣候方面，探究社區公園等植被結構的影響機理[22]。近年來，有學者從宏觀視角揭示了時間斷面內公園綠地-道路-居住用地的空間布局特征[23]，但未深入至耦合模式層面，缺乏對影響機理的探索。概括而言，現有成果呈現孤立化、靜態化的特點，缺乏宏觀演變的系統性研究，難以對人居環境的高效優化提供有力支撐。因此，公園綠地與居住用地在空間上具有何種耦合關系，以及如何導致這種關系的形成與演變，成為當前亟須破解的問題。

在經歷快速城市化階段的用地大規模擴張與深度優化后，公園綠地、居住用地的空間格局發生劇烈而深刻的變動，受自然、政策、社會經濟等因素影響日益復雜化[15，24]。本文基于土地利用、城市興趣點(POI)等多源數據，借助空間聚類分析、地理探測器等方法，以南京為典型案例城市，從時空視角深入揭示公園綠地與居住用地的空間耦合模式及特征，并探測其影響因素。以期為城市更新、公園城市建設、公園綠地與居住用地的空間耦合協調布局、城市人居環境高質量發展提供科學依據。

1 研究區域與數據

1.1 研究區域及單元

南京是我國首批國家歷史文化名城、生態園林城市，自然條件優越，公園綠地資源豐富，尺度、類型較為完整。同時，南京也是我國東部沿海經濟帶與長江經濟帶戰略交匯的重要節點城市，城市化發展水平高，居住用地優化擴展的特征突出。其中，南京主城區基礎設施配套豐富，公園綠地與居住用地的空間演變經歷了較為完整的城市擴展過程，具有較好的典型性與代表性。為此，研究范圍明確為公園綠地與居住用地建設均較為集中的主城區，即由長江岸線與繞城高速所圍合的區域，共約243km2。

為深入揭示城市空間規律，本文以街道為基本研究單元。街道作為行政管理的基層行政層級，對規劃政策的落實具有參考意義。為保證單元的可操作性、一致性，以南京2020年行政區劃為依據對各節點年份進行統一，涉及43個街道，加上紫金山和玄武湖地區，共確定為45個研究單元(圖1)。

圖1 研究區域及單元

1.2 數據來源及處理

南京的城市發展在2000年后由快速擴展逐步轉向穩定發展階段，主城區基礎設施不斷優化升級。結合歷次城市總體規劃及南京市國土空間總體規劃，基于可比較、可獲取、長周期等系列原則，選取2006、2017、2020年3個主要規劃基期年份為時間節點。考慮到時間跨度的均衡性，同時依據《南京市綠地系統規劃(2013—2020)》，增加了2012年1個年份，最終確認為2006、2012、2017、2020年4個時間節點的選取及研究時段的劃分。公園綠地、居住用地數據來自相應年份城市總體規劃的土地利用現狀數據，結合規劃修編等數據進行整合與統一。DEM數據通過地理空間數據云下載，提取后得到高程、坡度、坡向數據；POI數據通過高德地圖API接口獲取，選取南京市相應年份的交通、醫療、教育、商業等類型，經過去重、清洗、糾偏后，導入ArcGIS建立空間數據庫；規劃政策主要依據《南京歷史文化名城保護規劃(2002年)》《南京歷史文化名城保護規劃(2010年)》《南京市城市總體規劃(2007—2020)》《南京市綠地系統規劃(2013—2020)》《南京市城市總體規劃(1991—2010)》《南京市城市總體規劃(2011—2020)》，借助ArcGIS對地圖進行地理配準、矢量化等處理，比例精度為1:10 000。

1.3 研究方法

1)空間聚類分析。

空間自相關作為一種空間聚類分析方法，可探究空間上某區域屬性值是否與其鄰域存在相關性，能夠有效揭示地理要素之間的空間聚集或離散分布特征。本研究利用全局自相關和局部自相關模型測度公園綠地與居住用地之間的空間耦合模式，通過GeoDa軟件實現。

局部空間自相關分析有Moran散點圖和局部Moran'sI統計量等方法。Moran散點圖以圖形形式顯示每個地區與其周邊單元的空間相互關系；局部Moran'sI值能夠計算相關性的估計值。

2)地理探測器。

地理探測器能夠分析不同分層內驅動因子對公園綠地與居住用地空間耦合關系的解釋力度，并能進一步探測因子兩兩交互作用后的解釋力。本研究采用地理探測器中的因子探測、生態探測、風險探測、交互探測工具分析公園綠地與居住用地空間耦合的影響因素[25]。

2 公園綠地與居住用地的時空耦合特征

2.1 公園綠地的時空演變特征

2006—2020 年，南京主城區公園綠地總規模呈現穩步增長的趨勢，16 年間共增長733.24hm2，年均增長45.83hm2。其中，2012—2017年增長速度最快，共增長588.22hm2，年均增量達117.64hm2。2017—2020年增速放緩，整體趨于穩定。

古城區公園綠地格局穩定，河西新城、主城南北兩側邊緣區的公園綠地擴張明顯(圖2)。2006年，尺度較小的公園綠地主要環繞明城墻與繞城高速周圍分布，大型公園綠地分布在幕燕風景區、紫金山-玄武湖地區、西部夾江風光帶及城南雨花臺-菊花臺等區域，形成“兩環四片”格局雛形。2006—2012年，公園綠地規模在主城南北兩端的部分街道略有增加。2012—2017年，公園綠地面積急劇增長，環古城墻周邊、河西新城及城北大部分地區的公園綠地大量建設，部分大型公園進行擴建改造。2017—2020年，公園綠地整體格局變化不大，古城區內格局趨于穩定，城北的燕子磯及城南的鐵心橋、雨花等主城邊緣街道的公園綠地有一定擴展。

圖2 2006—2020年公園綠地演變特征

2.2 居住用地的時空演變特征

2006—2020年，南京主城區居住用地面積整體呈現快速增長趨勢，共增長1 725.77hm2，年均增長107.86hm2。2006—2012年增長幅度最大，共增長905.04hm2；2017—2020年增速最快，年均增量達256.32hm2。

空間上以主城區邊緣街道的居住用地規模擴張為主，明城墻內的古城區居住用地建設趨近飽和，整體變化較小(圖3)。2006—2012年，主城北部片區的居住用地急劇增加，集中在寶塔橋、邁皋橋、小市等街道，主城西部、南部及東部地區的部分街道均有零散增加。2012—2017年，主城北部的燕子磯、邁皋橋及中心地區梅園新街道的居住用地增長緩慢。2017—2020年，居住用地整體格局趨于均衡，主城中心片區街道的居住用地規?；静蛔?，城北燕子磯、邁皋橋、紅山街道，城南的紅花街道，以及城東孝陵衛街道的居住用地部分擴展。

圖3 2006—2020年居住用地演變特征

2.3 公園綠地與居住用地的空間耦合模式

1)整體空間關系。

整體而言，公園綠地與居住用地表現出顯著的空間聚集關系，置信水平均在90%以上，受二者擴張速度不同步的影響，其聚集趨勢有所波動(表1)。

表1 2006—2020年公園綠地與居住用地的全局自相關指數

2)空間耦合模式特征。

結合局部Moran'sI值與Moran散點圖，將空間耦合關系分為高水平耦合、低水平耦合、公園綠地主導、居住用地主導4種模式，分別對應Moran散點圖中的“H-H”“L-L”“HL”“L-H”4個象限(圖4、5)。其中，高水平耦合表示該街道及鄰近單元的公園綠地、居住用地面積占比在研究單元間均較高，空間上形成高值聚集區域；低水平耦合表示空間上形成低值聚集區域；公園綠地主導或居住用地主導表示該街道與周邊單元的公園綠地、居住用地差異較大，空間上僅二者其一處于優勢地位，若公園綠地面積占比較高的高值單元被居住用地低值單元包圍，則為公園綠地主導區域，反之為居住用地主導區域。各模式具體布局特征及演化規律如下。

圖4 2006—2020年公園綠地與居住用地的Moran散點圖

圖5 2006—2020年公園綠地與居住用地的空間耦合模式圖

(1)高水平耦合區域二者占比高、強聚集，由主城東西兩側向西北片區聚集分布。該模式的居住用地擴展速度較快，公園綠地面積占比穩定，二者數量差距波動縮小。高水平耦合區域趨向于分布在大型山水景觀周邊，紅山、興隆街道及紫金山地區的自然條件優越，公園綠地聚集，同時周邊區域的居住用地建設穩步推進，因此持續表現為高水平耦合分布狀態。

(2)低水平耦合區域二者規模差距大、多離散，沿主城區西北—東南方向連片分布，古城中心聚集趨勢增強。該模式包含古城區大部分商業化程度較高的街道，居住用地面積遠大于公園綠地，二者數量差距較大。古城中心的中央門、湖南路、新街口等街道商業化程度突出，公園綠地建設明顯受限，與居住用地的空間離散程度逐年增強；主城南部公園綠地與居住用地建設力度逐年加大，二者空間耦合水平有所提升，低水平耦合區域趨于離散分布。

(3)公園綠地主導區域的公園綠地規模優勢持續增強，由古城區聚集向離散分布轉變。公園綠地面積占比由32%快速增長至48%，與居住用地的數量差距持續擴大。2006年的4個公園綠地主導型街道相對聚集在古城區中心，2012年后，街道數量減少且較為分散。玄武湖地區與雨花街道的公園綠地規模較大且穩步增長，同時與周邊地區的居住用地相對分離，持續表現為公園綠地主導的空間耦合模式。

(4)居住用地主導區域的居住用地規模穩步增長，于古城外圍的東北、西南片區呈破碎化分布趨勢。居住用地面積占比由23%上升至31%，公園綠地占比小但增速較快，二者差距呈現波動縮小的趨勢。居住用地主導區域的空間格局變化較大，主城北部的燕子磯、邁皋橋街道在2006—2012年受公園綠地建設影響較大，二者空間耦合水平提升；主城南部地區的沙洲、賽虹橋、紅花等街道的居住用地擴展迅速，同時圍繞居住區建設的小型公園綠地規模有所增加，導致該區域的空間布局變化突出，逐步顯現出居住用地主導的空間模式特征。

3 影響因素的地理探測

3.1 指標體系構建

鑒于指標的代表性、可量化性和數據的可獲得性，綜合相關研究[15，26-27]，從自然條件、鄰里特征、規劃政策3個方面選取16個指標為自變量，以局部Moran'sI值為因變量，探究公園綠地與居住用地空間耦合模式的影響因素(表2)，并采用皮爾遜相關系數確定各影響因素的作用方向。

表2 公園綠地與居住用地空間耦合模式的影響因素

3.2 地理探測器結果分析

1)因子探測、生態探測及風險探測的綜合結果(表3)。

第一類問題屬于開放型數學問題，它們指向數據分析觀念的本質理解，涉及應用數據意識、數據分析方法和數據隨機性3個層面．具體地說，就是通過創設以“空氣質量”為主題的問題情境，以不同城市空氣質量的比較、對城市近期藍天數的預測等數學任務，為職前教師提供過程化的問題思考空間，以此考察其在知識的內在邏輯關系上對數據分析內容的理解和把握．限于篇幅，這里呈現其中兩個問題．

表3 因子探測結果

(1)自然條件整體影響程度較大，對公園綠地與居住用地的空間耦合起核心支撐作用。公園綠地與居住用地的選址受自然條件的影響顯著，海拔較高、有一定地形起伏的燕子磯、紫金山周邊吸引力較強。護城河、秦淮河等水體集中分布區的公園綠地建設適宜性較高，但與居住用地聚集區相對分離，加劇了二者的空間離散趨勢。

(2)鄰里特征的影響程度較小，整體對公園綠地與居住用地的空間耦合呈離散作用，在特定水平范圍內具有輔助催化作用。2006—2020年，南京主城區的交通設施由古城區向周邊迅速擴展，帶動休閑娛樂、醫療、商業等基礎設施資源聚集，驅動居住用地建設發展，擠壓公園綠地發展空間，導致二者空間分布趨于分離。

(3)規劃政策的解釋力顯著高于其他因素，對公園綠地與居住用地的空間耦合具有關鍵導向作用。南京城市綠地系統規劃在2006—2020年于主城南北兩側規劃了大量社區公園、小區游園建設，并注重與居住區的均衡布局，對空間耦合起到顯著促進作用。歷史文化名城保護規劃將公園綠地聚集的紫金山-玄武湖、雨花臺-菊花臺等區域劃為環境風貌保護區，保護其中的自然山水格局，同時對歷史城區加強空間尺度、街巷格局的保護，強調主城區傳統民居機理與歷史文脈的延續，在保障公園綠地、居住用地不被侵占的同時，促進了二者的結合建設。

2)交互探測結果。

大部分因子的交互作用表現為雙因子增強，水體、居住用地規劃與部分鄰里特征間的交互作用為非線性增強，其解釋力的提升效果較為顯著，進一步體現出鄰里特征的輔助催化作用?？傮w而言，自然條件、規劃政策為約束空間耦合的基礎與支撐，二者與鄰里設施的協同增強作用能夠將影響力度最大化。

3.3 不同空間耦合模式的影響因素分析

結合地理探測器結果與影響因素的離散區間分布，分析公園綠地與居住用地時空耦合關系中不同模式的影響因素差異。不同時間段內4個模式的影響因素解釋力變化較小，表明各模式成因較為穩定。

1)高水平耦合區域的形成受自然條件、鄰里特征、規劃政策各因素協同促進。該類型街道位于紫金山、燕子磯等海拔較高且有一定坡度的地區，自然條件優越，山水資源豐富，是綠地系統規劃、歷史文化名城保護規劃的核心片區，且規劃范圍逐年擴大，進一步促進了公園綠地、居住用地的高水平耦合。同時，此類街道距商業中心較遠，商業配套、休閑娛樂等鄰里設施相對較少，但公交站、地鐵站等交通設施配置完善，能夠吸引高檔小區、別墅住宅等居住用地的建設發展，提升其與公園綠地的空間耦合水平。

2)低水平耦合區域受內部交通、商業配套、生活配套等鄰里特征制約明顯。此類型街道在古城區及周邊呈片狀分布，距離商業中心較近，交通、金融、休閑娛樂等鄰里設施配套密集，公園綠地與居住用地易受其他城市功能空間擠壓，阻礙二者擴展，導致空間分布相對分離。同時，此類型區域商業化性質強，建設空間趨于飽和，缺乏綠地系統規劃、歷史文化名城保護規劃等有利政策的促進，因此二者規模水平差距大、分布分散。

4)居住用地主導區域受中心區位、內部交通、商業配套等優良鄰里特征驅動，兼具坡向、水體等良好自然環境的促進作用。此類街道聚集的河西新城是主城區交通、商業、醫療等公共資源的重點擴展地區，鄰里配套水平占優，對居住的吸引力大于古城區。同時，基礎設施的聚集擠壓了大尺度公園綠地建設空間，導致其與居住用地相對分離，增強了居住用地的空間主導地位。

4 結論與討論

4.1 結論

本文以南京主城區為典型案例地，聚焦街道單元，借助空間聚類分析、地理探測器等方法，從時空視角深入揭示了2006、2012、2017、2020年公園綠地與居住用地的空間耦合模式及影響因素，得到如下結論。

1)公園綠地的規模增長滯后于居住用地，二者在古城區的格局較為穩定，主城邊緣變化突出。公園綠地與居住用地的規模均呈穩步增長的趨勢，居住用地擴展速度較快，在2006—2012年增量最多；公園綠地增量最多的時段為2012—2017年，最大增幅時段滯后于居住用地。古城區格局變化較小，河西新城及主城南部、北部擴展明顯。

2)公園綠地與居住用地整體表現為空間聚集關系，聚集趨勢波動減弱，空間分布趨于均衡。從數量上看，除公園綠地主導區域外，各模式中二者規模差異逐年縮小。從空間上看，高水平耦合區域在大型山水景觀周邊聚集分布；低水平耦合區域集中在商業化性質較強的古城區；公園綠地主導、居住用地主導區域主要分布在古城外圍，極化現象逐年削弱，空間分布呈現破碎化、均衡化的趨勢。

3)公園綠地與居住用地的空間耦合受自然條件的核心支撐、規劃政策的關鍵導向、鄰里特征的輔助催化作用。高水平耦合區域受三者影響協同促進；低水平耦合區域受鄰里特征制約明顯；公園綠地主導區域得益于良好自然環境支撐和規劃導向促進；居住用地主導區域受優良鄰里設施驅動，兼具坡向、水體等良好自然條件。

4.2 討論

公園綠地與居住用地的空間耦合模式受自然條件、鄰里特征、規劃政策等因素的綜合作用。南京主城區的基礎設施配置隨著城市建設的不斷完善而趨向均衡化，其影響程度也隨之均質化，規劃政策的關鍵導向作用則始終維持在較高水平。在城市生態轉型的關鍵期，因地制宜地優化公園綠地布局，改善其服務品質，是踐行公園城市理念、實現以人民為中心的理想人居環境的必然途徑。

整體而言，公園綠地與居住用地的空間耦合水平隨城市空間演變仍有所波動，需要充分借助綠地系統規劃、公園城市建設、生活圈構建等有利政策優化公園綠地規劃布局。具體來看，綜合分析4種空間耦合模式，可為公園綠地規劃布局提供分區分類、精準優化的新視角。1)高水平耦合區域享有自然資源、區位設施、規劃政策等綜合優勢條件，可進一步通過劃定生態緩沖區和構建區域生態網絡體系，在保障自身優勢自然條件和政策支撐的同時，對周邊用地開發進行有效防控，平衡商業、休閑等鄰里設施擴張，消除潛在威脅。2)低水平耦合區域受交通、商業等功能空間擠壓顯著，建設空間有限，可依托道路、商業區、古城墻及護城河等空間見縫插綠，增加小尺度公園綠地數量，增強公園綠地與居住用地空間布局的系統性與連通性，構建“城綠共融”的綠道網絡。3)公園綠地主導區域擁有優質自然資源，應注重保量增質，改善游憩環境，推動實施綠色觸媒項目，提升公園綠地的區域活力與吸引力；同時合理完善基礎設施，借助交通、區位等條件發揮大尺度公園綠地的游憩輻射作用。4)居住用地主導區域依托便利的鄰里設施基礎，可將“15分鐘生活圈”作為規劃導向，以城市更新推動綠化建設，加強以居住區為核心的社區公園、口袋公園等游憩空間的配置升級，注重開放共享與功能融合。

公園綠地是與居民居住、生活關系最為密切的綠地類型，本研究將其作為整體研究對象，系統揭示與居住用地的時空耦合模式及影響因素的作用規律，有利于從宏觀規劃視角把握二者空間布局規律，營造“綠地與居住協同”的優良人居環境，具有較好理論與現實意義。然而，公園綠地自身尺度、類型繁雜，包含游園、社區公園、綜合公園、專類公園等不同類型，居住用地亦有分類差異，后續研究仍需從不同類型公園綠地視角，深入探討二者的空間耦合規律及深層機理。

注：文中圖片均由邵莉婷繪制。

注釋：

① 相關數據來自《南京市商業網點規劃(2004—2010)》《南京市商業網點規劃(2015—2030)》。

② 相關數據來自《南京市綠地系統規劃(2013—2020)》《南京市城市總體規劃(2007—2020)》《南京歷史文化名城保護規劃(2002年)》《南京歷史文化名城保護規劃(2010年)》《南京市城市總體規劃(1991—2010)》《南京市城市總體規劃(2011—2020)》。