綠道游徑規劃網格量化方法研究

【摘" " 要】：為了給綠道游徑規劃方案比選提供支撐，以北京市大興區的綠道規劃方案比選為例，以住房和城鄉建設部發布的《綠道規劃設計導則》提出的綠道游徑規劃要綜合考慮8類資源或設施的要求為理論基礎，通過專家打分，賦予各類資源或設施權重，結合距離衰減影響因素，建立了一套綜合8類資源或設施影響的量化評價模型。

【關鍵詞】：城市規劃；綠道；游徑；網格；量化方法

【中圖分類號】：TU985.12 【文獻標志碼】：A 【文章編號】：1008-3197（2024）06-17-03

【DOI編碼】：10.3969/j.issn.1008-3197.2024.06.005

Research on Grid Quantification Method for Greenway Trails Planning

【Abstract】：In order to provide support for the comparison of greenway trails planning schemes ，this paper based on the theory that the greenway trails planning should comprehensively consider the requirements of eight types of resources or facilities as proposed in the Guidelines for Greenway Planning and Design issued by the Ministry of Housing and Urban Rural Development takes greenway planning schemes in Daxing District of Beijing as an example， established by giving various resources or facilities weights through expert scoring and combining the factors affecting Distance decay.

【Key words】： urban planning；greenway；trails；grid；quantification method

綠道在歐美有一個多世紀的發展歷史，但Greenway一詞直到1959年才首次出現在WiliamH.whyte的著作中，1987年美國官方首次采納了綠道的概念[1]。20世紀90年代后，綠道成為景觀、生態、園林、規劃設計等多學科研究、實踐的熱點，在全球范圍形成國際潮流，引起國內學者關注，開始介紹國外綠道理論、建設案例。廣州增城2008年規劃建設了綠道網絡500 km，標志著我國現代綠道建設實踐的開始。

1 國內綠道游徑規劃研究情況

國內綠道研究成果非常豐富，涵蓋了規劃、設計、建設和評價等多方面。李方正等[2]、陳希希等[3]、戴菲等[4]等使用公交刷卡數據、POI數據、共享單車數據及其他影響因素建立綠道評價指標體系；周聰惠[5]考慮三類關鍵點建立選線潛力定量評價模型，從而確定綠道游徑規劃。

住房和城鄉建設部的《綠道規劃設計導則》（以下簡稱“導則”）要求綠道游徑的規劃要考慮現有綠道、綠地、水系、城鄉居民點、公共空間、自然景觀、歷史文化節點和交通設施等8類資源或設施。相比國內學者的研究成果，導則考慮的影響因素更全面；但是沒有提出對這些資源和設施進行綜合考慮的具體方法，規劃工程師同時面對這些資源和設施的數據時，也無法依靠經驗在實際工作中做出準確判斷，需要借鑒國內學者的思路，使用評價方法或者模型等量化分析手段來協助工作。

1 網格空間綠道指數計算方法

1.1 思路

采用專家打分法，計算出導則中要求的8類資源或設施的權重。將研究對象劃分成網格，考慮網格中心點到8類資源或設施的距離，分別計算出衰減系數，將權重與衰減系數相乘后累加，即可得到網格中心點的綠道指數。通過插值方法，可以得到面域綠道指數。

綠道指數越高，越宜作為綠道游徑節點。

1.2 主要步驟

1）確定研究對象，然后根據步行距離衰減規律確定研究范圍。

2）準備導則要求的現有綠道、綠地、水系、城鄉居民點、公共空間、自然景觀、歷史文化節點和交通設施等8類資源或設施數據。

3）在研究對象區域內劃分網格。

4）遍歷所有網格，累加每類設施使用距離衰減函數修正的權重，得到全部網格的綠道指數。

5）使用插值方法，計算面域綠道指數。

式中：Greenway_Score為評價的網格綠道指數；i為不同類型的資源或設施，包括綠道、綠地、水系、城鄉居民點、公共空間、自然景觀、歷史文化節點和交通設施；W為i類資源或設施對步行吸引的影響權重；s為i類資源或設施到該網格中心的距離，m；f（s） 為步行距離衰減函數。

步行距離衰減函數有多種表達，Walk Score網站給出的是多次連續曲線[6]，國內有學者的研究結果是分段函數[7]。

2 綠道規劃方案比選

綠道指數可以輔助綠道游徑選點，還可以為方案比選提供參考。對北京市大興區綠道專項規劃中提出的2個方案進行比選。方案一總長489.622 km，方案二總長717.942 km。

2.1 研究對象和研究范圍

需要對大興區行政范圍進行評價。研究范圍需要考慮步行距離衰減規律。距離衰減規律是指設施的權重將隨著其與出發點距離的增加而有規律地衰減，距離＞1.5英里（2.141 km）時，衰減率＞1，即1.5英里（2.141 km）以外的設施對出發點無影響。對1.5英里（2.141 km）進行換算取整，約為2 400 m。研究對象邊界向外擴展2 400 m，就是研究范圍。

2.2 導入數據

導入綠道、綠地、水系、城鄉居民點、公共空間、自然景觀、歷史文化節點和交通設施等8類數據，由于在研究范圍以外的數據對評價沒有影響，卻會占用計算資源，所以使用研究范圍對數據進行裁切。

2.3 劃分網格

經過比較，以300 m間距劃分網格比較適宜。最終研究對象范圍內的綠道指數要通過插值進行計算，較小的間距可以得到更準確的計算結果；但是過于精細的網格會占用太多的計算資源和時間，在滿足規劃需要的前提下，應適當控制網格數量。

網格劃分的操作范圍是包括研究對象的矩形，共劃分出20 823個，裁切掉不在研究對象范圍內的網格，剩余11 453個，減少了45%，計算量明顯下降。

2.4 確定各類設施權重

邀請多位專家打分，確定綠道、綠地、水系、城鄉居民點、公共空間、自然景觀、歷史文化節點和交通設施等8種設施權重，見表1。

2.5 距離衰減函數

因為在一定范圍內，行人對距離不敏感，所以距離衰減函數采用國內學者的分段函數。

衰減函數設置為[8]：網格中心到資源或設施距離為（0，400]m時，衰減系數為1；網格中心到資源或設施距離為（400，800]m時，衰減系數為0.9；網格中心到資源或設施距離為（800，1 200]m時，衰減系數為0.55；網格中心到資源或設施距離為（1 200，1 600]m時，衰減系數為0.25；網格中心到資源或設施距離為（1 600，2 400]m時，衰減系數為0.08；網格中心到資源或設施距離＞2 400 m時，衰減系數為0。

2.6 網格空間綠道指數

每個網格都需要分別對8類資源或設施進行計算，然后累加，得到網格的綠道指數。下面以公共空間為例，說明計算過程，其他資源或設施的計算同理。

應用GIS軟件得到所有網格中心2 400 m半徑范圍內的公共空間到網格中心的距離。見表2。

編寫程序，根據距離選擇相應的衰減系數，再乘以公共空間的設施權重，得到所有網格的公共空間綠道指數。

同理計算所有網格的其他7種設施綠道指數。累加即得到網格中心點的綜合綠道指數。

2.7 面域綠道指數

應用插值算法，得到大興行政區劃范圍的面域綠道指數見圖1。

2.8 方案比選

2個方案的綠道游徑不同，經過的柵格不同，每個柵格的綠道指數也不同。綠道指數總和可以評估綠道的吸引力，但是仍需要考慮里程的影響，所以采用綠道指數總和除以柵格數量作為評價指標。

經過計算，方案一勝出。見表3。

3 結語

綠道指數計算方法提供單一綜合指標，解決了多種資源和設施無法判斷的困境，在綠道游徑規劃階段可以為規劃工程師提供參考，輔助制定規劃方案。規劃工程師依據專業知識判斷綠道指數高的點作為綠道游徑節點是否可行，在可行的條件下優先經過綠道指數值高的點。

綠道指數還可以進行綠道方案比選，平均柵格綠道指數高的方案，對導則8種資源或者設施的綜合考慮更合理。

參考文獻：

[1]Rose R L. The urban conscience turns to the environment[J]．American. Forests，1988，94（7/8）：17-20．

[2]李方正， 郭軒佑， 陸 "葉，等. 環境公平視角下的社區綠道規劃方法——基于POI大數據的實證研究[J]. 中國園林，2017，33（9）：72-77.

[3]陳希希， 李" 倞. 基于共享單車大數據的城市型自行車綠道選線規劃途徑研究[J]. 中國園林， 2019，35（6）：109-113.

[4]戴" 菲，楊" 超，徐亞如，等. 基于POI點數據的武漢漢陽區綠道線路選擇[J]. 中國城市林業，2020，18（6）：26-31.

[5]周聰惠. 基于選線潛力定量評價的中心城綠道布局方法[J]. 中國園林，2016，32（10）：104-109.

[6]盧銀桃， 王" 德. 美國步行性測度研究進展及其啟示[J]國際城市規劃，2012，27（1）：10 -15.

[7] 周" 垠， 龍" 瀛. 街道步行指數的大規模評價——方法改進及其成都應用[J]. 上海城市規劃，2017，（1）：88-93.

[8]姜" 恒，郭淑霞，陳文釗，等.網格空間綠道游徑節點綜合量化評價指數計算方法[P].北京市：CN202111587104.3，2022-03-29.