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公园绿地可达性测度及其社会不均等

CooooooL 武大城市化研究室 2022-04-24




城市公园绿地在城市中具有多样的价值体系,如生态价值、环境保护价值、保健休养价值、游览价值、文化娱乐价值、美学价值、社会公益价值与经济价值等。对于如上海、北京、广州、深圳等大城市来讲,城市公园在社会文化、经济、环境以及城市的可持续发展等方面都具有非常重要的作用。



01研究背景

研究主题

可达性方法回顾


城市公园作为城市公共开放空间的重要组成部分,不仅影响着市民的生活质量,还具有美化城市、维系城市生态平衡等多种生态效应。前人的研究中有大量关于公园绿地功能的讨论↓


a

主题


  • 关于公园绿地功能的研究


随着城市的快速发展,人们对于公园的需求也不再仅仅局限于城市层面公园数量上,更多的开始关注公园绿地为日常生活提供的便利性及对于健康生活方式的促进作用上,表现在城市居民能否方便快捷的进入公园、公园是否能够满足日常的游憩需求以及其承载力上。因此,公园绿地的可达性已成为除公园数量、面积及质量外又一个重要的城市公园评价指标。


而快速城市化发展背景下,土地利用矛盾及公园绿地等公共服务设施的有限供给与人民日益增长需求之间的矛盾也显得尤为突出。公园绿地等公共服务资源并不总是在空间上均等分布的。因此,学者们基于公园绿地可达性的角度,从可达性在空间上的公平性来反映公园资源分布的空间均等性。并进一步研究了公园可达性与弱势群体之间的关系来探讨社会不均等性。


从公园绿地相关主题的文献回顾可以看出,尽管公园绿地方面的研究较多,且覆盖面较广,研究仍存在一定的局限性及待完善空间:1) 以往研究采用了不同的指标体系、模型方法,得到了不同的甚至相互矛盾的结果,缺乏统一的或更有说服力的完善的评估体系。2) 尽管意识到公园可达性概念及方法的复杂性,但具体研究中常常忽略了出行交通方式选择、实际交通状况以及研究尺度选取对于可达性评估的影响。3) 以往研究多是针对西方发达国家,而发展中国家背景下的相关研究仍相对匮乏。


用来度量公园绿地可达性的方法主要包括包含法 (‘container’ approach) 与覆盖法 (‘coverage’ methods),两个方法的相关特征见下表↓

 

b

可达性

  • 可达性研究的两种思路




空间均等性作为地理学研究的热点问题,尽管先前的研究已经取得了许多实质性的成果与贡献,但关于公园绿地可达性及其社会不均等性的研究上仍存在待进一步探讨的地方↓


c

均等性


  • 相关公园绿地可达性及其社会均等性研究可完善方向


因此,我们应当运用更加综合的模型方法,在指标选取、方法确定及模型选择考虑更加全面地来研究公园绿地可达性及其不均等性。基于社会人口数据结构嵌套分层的特点,选取分层回归模型进行均等性分析;基于可达性相关理论,在指标选取时更注重其体系完善性与合理性,将出行方式、个人偏好、距离衰减效应等因素考虑在内;从地理学研究角度,在预实验中,考虑公园绿地的空间自相关性,并依此完善回归模型;另外,公园绿地质量也应当考虑在内。



02我们的研究

研究区域选取

公园质量的评估

基于互联网数据的可达性指标

出行方式的选择

嵌套分层的社会人口数据结构



a

简介


本研究以深圳为研究区域(见下图),在小区(8117个)的小尺度水平上,讨论了城市公园绿地(625个)的空间格局。在GIS支持下,通过网络数据抓取百度地图数据的方式,综合考虑了可达性度量的时效性等限制因素,获取了现实路网下不同出行方式与特定出行时间点下的实际旅程时间。以大数据中提取的研究区域到各类公园的出行时间的基准指标及容忍指标作为可达性指标,通过建立顾及空间自相关的多层线性回归分析模型,讨论了研究区域公园绿地可达性与所在小区水平以及小区所处的街道水平两个层面上的社会、人口、经济等指标的空间联系。


  • 研究区深圳

  • 深圳市不同质量等级的公园绿地的空间分布




b

指标


1)  社会人口指标选取

由于地理研究单元及社会人口数据呈现分层嵌套的形式:小区---街道---行政区---城市,因此最终选取小区尺度上6个社会人口指标以及街道尺度上8个社会人口指标(如下表所示)。


  • 小区尺度上社会人口指标及其说明

  • 街道尺度上社会人口指标及其说明


2) 公园绿地评估指标

研究共包含深圳市内625个免费向公众开放的公共公园,依据公园绿地的质量,这些公园绿地被分为三个不同等级,其中一级公园质量最优。公园绿地质量的评估采用官方公布的标准,评估指标包括公园规模、设施配置、便利设施、服务以及规范管理方面指标。如下图所示,深圳东湖公园为一级公园代表,其面积较大,绿化覆盖率高,环境优美;花果山公园为三级公园,其面积较小,分布在社区内部,设施配置相对不完善。



     深圳东湖公园    

  • 公园占地总面积233公顷,开放面积178公顷,绿化覆盖率83%,绿地率89%

  • 市一级城市公园;首批“园林式、花园式”达标单位。通过ISO9001质量管理体系和ISO14001环境管理体系认证。

深圳花果山公园

  • 社区级别公园

  • 公园占地1.6公顷


3) 可达性评估指标

可达性被定义为一个地方到另一个地方的邻近程度,衡量的是起始点之间的可接近性。在本研究中,用旅行时间来表达。


鉴于可达性研究背景,我们选取基于百度地图 JavaScript API 端口 (http://map.baidu.

com) 爬取的实时交通数据,即每个小区到每个公园的旅行时间作为可达性评估指标。

在数据爬取之前,我们在研究中采取了调查问卷的方式来抽样调研居民的公园出行偏好,以及对于不同出行方式下出行时间的容忍阈值调查问卷。


调查问卷结果显示,1) 深圳当地居民日常去公园时间主要在18:30-20:30时间段;2) 不同出行方式下,居民对最长出行时间的容忍阈值有所不同;3) 除了去最近公园外,部分居民偏向于去离家较远但质量更优的公园。

  • 问卷关于当地居民日常日公园的容忍时间阈值统计结果

基于问卷调查结果及百度爬取数据,在旅程时间计算的基础上,我们提出了四种基准指标来测度每个社区的公园可达性:最小值(到达公园绿地的最短行程时间),最大值(到达公园绿地的最长行程时间),加权平均值(到所有公园绿地的加权平均时间)和标准差(到达所有公园绿地的行程时间的差异)。


此外我们还提出三种容忍指标来测度公园绿地可达性:容忍阈值范围内加权平均时间,容忍阈值范围内出行时间标准差,容忍阈值范围内接近的公园个数。


以上指标可以分为局部尺度、区域尺度以及全局尺度。这些指标不仅能描述局部的最近公园绿地的邻近度,还能提供对总体的公园绿地的累积的可获得的机会的综合信息。

  • 三种尺度指标的意义说明


c

模型


顾及自相关的多层线性回归

鉴于研究选用的两个研究尺度小区与街道存在嵌套关系(小区属于街道),研究建立了顾及自相关的多层回归模型来分析公园绿地可达性在空间分布上的差异与小区和街道两个水平上的社会经济指标之间的关系,公式如下:


(其中Yij 表示对小区i距离j内的公园绿地可达性,Xij和βij分别是第一层(小区尺度)和第二层(街道尺度)的描述性变量,λ1,λ2和λ3是估计系数;λ0是截距;εij和θij分别是第一层和第二层的随机部分,Wij是空间滞后矩阵,e是误差项。)


关于分层回归模型原理及应用可参考往期相关文章,链接见文末



03研究结果

不同出行方式下可达性

不同质量等级公园绿地可达性

社会不均等性


a

出行

方式


不同出行方式下

四种基准指标为度量的小区尺度

公园绿地可达性分布情况

  • 步行出行(最小值、最大值、平均值、标准差)

步行出行方式下,中心城区包括南山、福田、罗湖等区域公园绿地可达性较高(出行时间较低);居住在这些区域内的小区居民的局部公园绿地可达性及全局可达性均较高。


  • 公交出行(最小值、最大值、平均值、标准差)

公交出行方式下,城市西部区域的公园绿地可达性相对受限,低于中心城区。

  • 自驾出行(最小值、最大值、平均值、标准差)

自驾出行方式下,基准指标中的‘最小值’即居民到达最近公园的最短时间可达性指标下,没有观测到显著的异质性;而其他三种基准指标在中心城区沿外有衰减趋势。说明在局部尺度上,自驾出行方式下深圳市公园绿地可达性相对均等。

  • 骑车出行(最小值、最大值、平均值、标准差)

骑车出行方式下观测到与自驾出行方式下衡量的相似可达性空间分布格局。



 b

公园

质量

  • 四种出行方式下,小区到不同质量等级公园的可达性基准指标箱图

不同出行方式下小区到达不同质量等级公园绿地可达性呈现不同的分布格局;

到达第一级别公园绿地与第二类级别公园绿地的可达性空间差异更为显著,这两类公园绿地的空间分布更为不均等。


c

容忍

阈值

  • 不同出行方式下容忍指标测度到不同质量公园可达性

从三类容忍指标的结果可以看出,在出行时间容忍阈值范围内,多数小区的邻近公园为第三等级公园;公交及步行出行方式下可达性指标的差异性更显著。

说明第一级别公园与第二级别公园的空间分布不均等性更为显著,尤其在步行及公交出行方式的度量下。


d

均等性

顾及公园质量、出行方式、数据嵌套结构、研究尺度

以及空间自相关的分层模型回归结果


  • 各类公园绿地可达性与社会经济的关联(基准指标)

不同交通方式以及不同度量指标的不同等级公园的解释变量具有差异。例如,四个基准指标下,第一、二等级公园绿地可达性在步行与公交出行方式度量下,与小区水平及街道水平的社会经济指标均呈现显著的正相关关系,表明该出行方式下弱势群体聚集区的不仅到达最近公园的可达性受限,且到全市各公园绿地的累积可达性都较差;社会经济地位较优区域中,儿童比例与公园绿地可达性呈现负相关关系;在驾车方式下,到达最近的第三等级公园的可达性与小区层社会经济指标没有显著关联,但于街道水平社会经济指标呈现显著负相关。

  • 各类公园绿地可达性与社会经济的关联(容忍指标)

在三类容忍指标度量下,公园可达性与社会经济指标呈现显著关联关系。社会经济水平低的小区和街道不仅享有的公园数量较少,且到达公园的可达性限制程度大,反映了公园可达性的空间不均等性。


e

小结

研究结论

1) 七种可达性指标评估了从局部、区域以及整体角度评估了公园绿地可达性的空间特征。在具体分析中,针对不同出行方式下以及对于去不同质量的公园绿地,其可达性呈现不同的空间分布特征。

2)步行以及公交出行方式下,公园绿地可达性的空间异质性更为显著,其中,小区居民到达一级质量公园与二级质量公园的可达性空间差异性更大。

3)分层回归模型应用以量化分析小区尺度与街道尺度下公园可达性与社会人口因素的联系,结果显示不同交通方式、不同度量指标的以及公园的质量对于公园绿地可达性的解释变量具有差异。

4)步行、单车以及公交系统出行方式下,公园绿地可达性反映的社会不均等现象更为显著;在驾车方式下,可达性与小区水平社会人口指标没有显著关联。






04参考文献

参考文献

往期相关文章

原文链接

 

Xu Mengya, Xin Jing, Su Shiliang, Weng Min, & Cai Zhongliang. Social inequalities of park accessibility in Shenzhen, China: The role of park quality, transport modes, and hierarchical socioeconomic characteristics[J]. Journal of Transport Geography, 2017, 62:38-50.

 



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