基于ArcGIS交通網絡分析的城市公園綠地可達性空間測度及布局優化研究
——以保定市主城區為例

張玉梅＊ 袁文琪 葛一璇 楊錦博 張子晗

河北建筑工程學院建筑與藝術學院 河北 張家口 075000

現代城鎮化建設中，城市發展的主要因素為建設生態環境和提升城市品質，人們越來越重視對于城市公共空間的建設。公園綠地作為生態環境建設的載體，既是城市公共空間的重要組成部分，也是居民日常活動的重要場所，城市公園綠地滿足了當今居民多樣化的需求，是人們休閑、交往、運動、游憩的良好選擇。

隨著研究的方法與技術的發展，對于城市公共服務設施的研究逐漸從基于問卷調查反饋到使用GIS數據的地理空間數據分析來得出結論。GIS空間數據精度高、來源多，且大部分以客觀數據的形式呈現。將GIS空間分析與大數據技術相結合，定量揭示公園綠地可達性的空間數據，將為城市公園綠地規劃的量化研究提供有力支撐[1]。

1 研究區概況與研究方法

1.1 研究區概況

保定市競秀區、蓮池區作為保定主城區，占地總面積為308.9平方公里，地形地勢較為平坦，屬于溫帶大陸性季風氣候，晝夜溫差大。受氣候條件、社會經濟條件、歷史文化條件等諸多因素的影響，保定市公園綠地建設存在了諸多問題。

1.2 數據來源與處理方法

結合最新保定市CAD數據文件、《保定森林城市專項規劃(2018-2035年)》城區公園綠地分布圖以及2022年保定市高清衛星影像地圖，利用ArcGIS 構建地理空間數據庫,處理城市公園綠地POI與路網關系，最終進行不同情況下、不同出行方式的可達范圍分析。由于得天獨厚的自然地理環境，保定市主城區形成了眾多沿水沿河綠地，占地狹長，空間跨越廣闊 ，因此將帶狀的綠地沿街分成幾塊綠地。為便于進一步分析，本文以各個綠地開放空間的中心點為空間點，以表示各綠地的空間分布狀況[2]。

2 交通網絡數據庫的構建與應用

2.1 交通網絡數據庫的構建

交通網絡可達性分析的基礎包括數據的收集和分類，本文中的基礎數據包含點、線、面三種類型。其中，點要素是公園出入口；線要素是研究范圍區域內的交通路網；面要素是公園綠地和住宅區。基于矢量路網數據，根據公園出入口的實際位置，可以更真實地模擬空間和設施的可達性。計算相對應的公園服務范圍可作為衡量城市公園綠地布局合理性和可達性的重要指標。

2.2 交通網絡數據庫的構建

公園綠地數據包括公園名稱、位置、類型、面積、入口等要素。以公園綠地出入口為源點，到達入口即為進入公園綠地，據此設置公園綠地點面數據。

2.3 交通網絡數據

本文從保定市主城區道路實際情況出發，以70 、55 、50、45和45 km/h的限速對快速路、主干路、次干路、支路和住區級道路的行駛速度相應匹配，匝道行駛速度設置為40km/h。其次，新建一個交通網絡數據集，根據實際情況設置節點彎道、交通網絡連通度和高程建模。最后，將時間成本屬性定義為交通網絡數據集的默認屬性，將阻抗設置為時間，創建交通網絡數據集（圖1）。

圖1 網絡數據集的構建（步行可達性構建樣圖）

2.4 公園綠地可達性

在不同的出行方式下，本文使用0-5min、5-10min、10-15min三個時段的三個時間消耗成本分別代表可達性良好、一般和差三個評價指標。使用ArcGIS10.8中的Network Analyst模塊新建服務區，加載公園設施點數據，設置時間阻抗為5min、10min、15min，設置累積屬性、修剪面、路徑等參數，以及完成服務區三個時段的公園服務面生成。

2.5 交通網絡分析法的應用

本文以保定主城區公園為交通網絡中心；將每個路口作為交通網絡節點，并將等待時間設置為30s；以道路中心線為行駛路徑；其中存在的阻力包括：不同等級公路的行駛速度、不同交通方式的出行速度以及道路交叉口紅燈等多方面影響因素，充分考慮相關因素對于出行的影響，帶入交通網絡最終獲取較為準確的數據。

3 研究結果

3.1 步行方式下公園綠地可達性

表1 表明，當步行可達性較好（時間在0-5min）、步行可達性一般（時間在5-10min）以及步行可達性較差（時間在10-15min）時，其三者相對應的公園綠地的服務區覆蓋面積總共占比分別為1.15%、3.69%和6.18%。綜上所述，步行時間小于15min時，城市公園綠地服務區覆蓋面積總共占比11.65%。由圖2可知，城市公園綠地的服務區主要集中研究區域中西部，位于城市的中央商務區。研究區東南部公園數量少，公園服務區占地面積小。

表1 步行方式下公園綠地可達性

圖2 步行方式下公園綠地可達性

3.2 騎行方式下公園綠地可達性

表2 表明：當騎行可達性較好(時間在0-5min)、騎行可達性一般(時間為5-10min)以及當騎行可達性較差(時間為10-15min)時，其三者相對應的公園綠地的服務區覆蓋面積總共占比分別為10.39%、18.16%和16.85%。綜上所述，當騎行時間小于15min時，城市公園綠地服務區的面積總共占比45.41%。數據顯示，步行方式下的公園綠地可達性顯然比騎行方式下的可達性小。從圖3可以發現，公園綠地整體服務區由步行下的散亂分布轉變為騎行下的成片布局，并能覆蓋研究區的中心部分。

表2 騎行方式下公園綠地可達性分析

圖3 騎行方式下公園綠地可達性

圖4 車行方式下公園綠地可達性

圖5 基于最小阻抗的可達性分析

3.3 車行方式下公園綠地可達性

表3 表明：當車行可達性較好(時間為0-5min)、車行可達性一般(時間為5-10min)以及車行可達性較差(時間為10-15min)時，其三者相對應的公園綠地的服務區覆蓋面積總共占比分別為為59.35%、33.90%和6.75%。綜上所述，當車行時間小于15min時，處于研究區域內的大部分人可就近到達公園，城市公園綠地服務區僅剛好覆蓋研究區中部的密集人口聚集區，說明大部分城市居民可在15min內以乘坐機動車出行的方式享受到周圍的公園綠地。

表3 車行方式下公園綠地可達性分析

3.4 公園整體可達性

表4 表明，步行 15min可達的區域約為42.39 km2，騎行15min可達的區域約為 165.30km2。駕車15min可達的區域約為284.19km2，分別占保定主城區總面積的13.72%、53.51%和92.00%。這說明城市公園總體可達性不理想，15min以內近86%的居住區步行無法到達城市公園，15min以內近46%的居住區騎自行車無法到達城市的星級公園。由此可見，星級公園的總面積和合理布局還有很大的提升空間。

表4 保定市游樂型公園綠地的多種交通方式出行時間及可達面積統計

4 結論與思考

（1）許多城市居民通過步行和騎行的出行方式難以享受城市公園的休閑娛樂服務，是由步行和騎行交通網絡不發達以及公園綠地分布不均所導致。研究區域現有城市公園綠地相對集中，缺乏局部公園綠地建設[4]。

（2）比較不同出行方式的公園綠地可達性，可以得出可達性順序為：駕車＞騎行＞步行。

（3）機動車出行大大縮短了居民出行時間成本，與此同時，機動車數量多，會造成交通擁堵、尾氣污染、停車位緊缺等一系列問題。

5 保定市中心城區公園綠地布局優化策略

（1）完善城市交通設施建設，切實提高公園可達性

綜合公園通常涉及多種訪問人群和交通方式，部分公園可達性較差，原因在于公園所處區位與周圍及全市道路交通連通性差，應進一步完善路網，加大路網密度，提升公園區位可達性。另外，在人流量大的道路上可增設公園出入口，在距公共交通站點或居民區較遠的出入口設置公共單車投放點，降低出行成本。

（2）提高公園綠地與空間可達性和人口密度的適應性

城市公園的規劃布局應以空間可達性和人口密度為依據，公園的功能類型、數量規模應與所在區域空間特征和人口密度相契合。人口密度、社會經濟水平、空間可達性作為城市公園和綠色開放空間的開發建設需要考慮的重要因素，因此，空間規劃重點關注了人口密度高、社會經濟水平低、空間可達性低的地區。

（3）優化城市公園綠地空間布局，彌補公園服務盲區

在規劃居住用地時，考慮在一個區域配置居住用地的多少。從城市公園綠地的方向看，位置較差地段的城市公園綠地發展潛力明顯偏低，但如果環境優美，空間可達性高，未來居住規劃用地布局可考慮此類公園綠地周圍的區域[5]。

市政府和規劃部門在規劃居住用地時，要合理安排各類居住區的空間布局，使普通商品房、高檔商品房、保障性住房、經濟適用性住房等多種類型的住房共同存在[6]。

（4）逐步進行城市公園綠地建設，合理調整建設時間與順序

結合城市發展的現狀和相關發展的戰略，對城市公園綠地建設的時間與順序進行合理調整，加強開發建設，分析制定出“重點的建設項目”和“一般的建設項目”，確保各區公園綠地建設循序漸進，公平發展。同等情況下，應優先處理人口密集區，優先處理游樂和日常可達性差的地區，優先處理社會經濟水平低的人群所在的地區。