期刊精粹 | 【2017.3期】特大城市绿地格局多尺度、系统化比较研究——以北京、伦敦、巴黎、纽约为例

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——精华版 ——

1  多尺度切入研究绿地格局的重要性

所有空间数据都具有“尺度”这一共同特征，多尺度的研究也符合人们认知空间、分析空间的推理习惯。城市绿地格局研究范围的尺度越大，小规模绿地空间格局效应越弱，大规模绿地主导空间格局特征；尺度越小，小规模绿地的影响越凸显，城市绿地空间格局的规模等级越复杂。通过区域尺度的分布特征对城市绿地空间进行等级划分，逐级深入，能够在多尺度、多层面进行深入研究。各个尺度等级是依次深入、相互关联的关系，所以在不同尺度等级中，城市绿地格局显示出了不同的内容、格局分布与结构特征。

2  特大城市绿地格局的内容分解研究

本文以北京、伦敦、巴黎、纽约四座世界级特大城市作为研究对象，从城市空间发展以及绿地格局建设上，四座城市具有相似性，但又有各自的突出特征。四座城市绿地格局的研究一方面能够挖掘各自特点和优势以相互借鉴参考，另一方面可以结合每座城市的绿地建设实际情况综合比较以寻找差距与不足。

3  区域尺度绿地空间的自然景观格局比较研究

四座城市的区域景观格局对比中，北京市域范围内西北山区面积广大，天然河道五大水系自西向东贯穿；大伦敦位于英国东南部平原上，泰晤士河自西向东横穿大伦敦；巴黎大区位于法国北部，塞纳河及其支流马恩河流经城市，森林面积广大；纽约是美国东海岸城市，海拔最高点位于托德山。四座城市在区域范围内的景观格局呈现出各自的自然景观主导特征，其中，山水格局是区域景观格局的主要表现内容。

4  城区尺度公共绿地格局模式与分布密度比较研究

在城区尺度上，选取核心区域作为研究对象，分别是北京二环内区域、伦敦城北岸区域、巴黎老城区、纽约曼哈顿区。与区域尺度相比，城市尺度的绿地格局研究范围缩小，关注公共绿地的数量分布情况、规模分布趋势以及总体的布局模式，与城市居民的使用状况息息相关。

四座城市核心区公共绿地格局特征的分析能够对比出比市域范围更小一个尺度级别的绿地空间特质，其中规模较大的皇家园林、历史公园、城市公园等公共绿地具有较大影响，在一定程度上控制了绿地格局的总体分布特征。小规模的公共绿地分布广泛，但是在城市核心区发展过程中不可避免地存在一些用地拥挤、缺少公共绿地的典型区域。

5  街区尺度典型地块公共绿地网络空间格局比较研究

在街区尺度上，运用等比例研究方法综合对比四座城市核心区内的代表性地块。分别选取2000m×2000m和5000m×5000m两种尺度：前者主要针对街区的空间结构，公共绿地在街区内的总体分布情况，以及这一尺度下包含的平均地块面积（总面积与地块数量之比）进行研究；后者主要针对四座城市核心区内重要大型绿地进行研究，包含大型绿地边界及其外围的街区空间结构。

在5000m×5000m尺度下选取大型绿地所在街区作为研究对象。大型绿地因在规模上占有绝对优势，故对绿地格局影响显著。

6  总结

四座城市中北京城市绿地的系统化建设起步较晚，对于特大城市的绿地环境建设来说，单纯地增加面积和数量并不是切实可行的办法。首先应考虑绿地空间格局的完整性，避免过于集中的分布模式，以降低高强度开发区域的环境压力。其次，绿地空间格局建设应该与城市建设同步规划、同步实施、同步完善，而非作为补救手段，系统化建设思路具有重要意义。再次，城市更新过程中，绿地改造建设是环境改善的第一步，长期历史进程中形成的绿地空间结构很难改变，需着力保护大型公共绿地，见缝插针增加小型公共绿地。

——全文——

【摘要】本文从区域、城区、街区等不同尺度深入挖掘绿地格局的研究内容，并将绿地格局内容分解深化，利用大数据平台与ArcGIS软件平台，实现绿地格局各项参数的数据化分析与科学化比较研究。以北京、伦敦、巴黎、纽约为例，从区域尺度比较四座城市绿地格局的发展历程与自然景观格局特征；从城区尺度比较四座城市核心区范围内的公共绿地格局分布密度值与格局聚散模式；从街区尺度比较四座城市典型街区地块的结构、规模与尺度。通过四座城市多尺度、系统化的绿地格局比较研究，能够获得科学、准确、深入和详尽的绿地格局参数内容，从而分析得出北京地区绿地格局现状的不足与问题，为未来城市绿地空间的建设提供有效的借鉴参考。

1  多尺度切入研究绿地格局的重要性

从19世纪末波士顿公园系统的建立，到20世纪90年代我国开始关注城市绿地的系统规划，关于城市绿地空间格局的相关研究越来越多。从城市绿地的分类、布局形式，到3S等软件平台的应用、景观格局生态问题的引入，再到网络化与系统化的区域景观规划，相关研究在21世纪的头十几年进入了高峰阶段（图1）。关于城市绿地格局的研究具有多尺度的典型特征，如表1所示。

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图1 城市绿地空间格局的相关文章统计

表1 城市绿地空间格局相关研究总结列表

所有空间数据都具有“尺度”这一共同特征，多尺度的研究也符合人们认知空间、分析空间的推理习惯。在城市规划领域，多尺度的研究集中于城市群、都市区、城市，或者区域、大都市区、都市区与次区域、社区、街区的详细划分。城市绿地格局研究范围的尺度越大，小规模绿地空间格局效应越弱，大规模绿地主导空间格局特征；尺度越小，小规模绿地的影响越凸显，城市绿地空间格局的规模等级越复杂。通过区域尺度的分布特征对城市绿地空间进行等级划分，逐级深入，能够在多尺度、多层面进行深入研究。各个尺度等级是依次深入、相互关联的关系，所以在不同尺度等级中，城市绿地格局显示出了不同的内容、格局分布与结构特征。

2  特大城市绿地格局的内容分解研究

本文选择北京、伦敦、巴黎、纽约等四座世界级的特大城市作为研究对象，从城市空间发展以及绿地格局建设上，四座城市具有相似性，但又有各自的突出特征。四座城市绿地格局的研究一方面能够挖掘各自特点与优势以相互借鉴参考，另一方面可以结合每座城市的绿地建设实际情况综合比较以寻找差距与不足。

关于城市绿地空间格局的研究内容，可解构为分布、尺度、要素、进程、属性等五个方面，每个方面通过不同研究方法实现数据量化分析与归纳整合。其中，空间分布是格局分析的核心内容，主要依托于密度值、聚散度与模式报表等数据量化分析来实现空间格局研究的解构；空间尺度分析的首要方法是同比例下的格局比较，以及场地尺寸分析，面积、数量的比率分析；空间要素是空间格局的主体内容，重点分析绿地、水系与场地等三大要素及其他辅助分析要素；空间格局的发展进程跨越数个世纪，阐释空间格局各种数据与形态表象背后的深层次原因，从本质上揭示了绿地空间格局形成与发展的主要驱动因素，历史演进、政策事件、自然环境等都直接或间接地影响了城市绿地空间的发展和格局的形成，也是未来城市建设与格局优化的重要依托；空间属性研究主要是针对绿地自身的功能和性质进行的划分研究。

在本研究中，空间分布的数据量化分析是贯穿于多个尺度下绿地格局研究的核心内容；空间尺度分析内容更多体现在较小尺度，即街区尺度绿地格局的分析中；空间要素是绿地格局的基本分析内容，从区域尺度到街区尺度都建立在要素的分类研究之上；空间进程的分析主要落实在区域尺度的分析中，总体把握四个城市的历史发展脉络；空间属性的研究主要体现在区域尺度对于绿地整体的分析，城区尺度对于公共绿地的分析，街区尺度对于公共绿地及典型公园的分析，在不同尺度下进行了差异化研究（表2,表3）。

表2 城市绿地格局内容分解列表

表3 不同尺度下绿地格局研究的核心内容解析

3  区域尺度绿地空间的演变历程与自然景观格局比较研究

3.1  四座城市绿地空间演变历程概述

北京是四座特大城市中最晚开始进行系统性绿地建设的城市。1840—1949年间，清政府第一次提出关于“公园”的想法，将为皇家权贵服务的私家园林开辟为公园；1950年代，北京开始大规模兴建城市绿地和综合公园；1960年代，提出市区分散集团式布局形式，集团和集团之间是成片的绿地；1970年代，全国城市公园建设陷于停顿，而且很多公园遭到了破坏，公园面积出现负增长；1980年代末，连片成团，点、线、面相结合的方针应用在城市绿地系统布局中；1990年代以后，推出“山水城市”概念，正式开始绿化隔离带的建设；现阶段，北京已经根据城市总体空间布局特点、城市文化及城市生态需求构筑点、线、面、环、廊和楔形绿地相互联系、纵横交错的系统网络。

四座城市中最早进行绿地系统规划的是伦敦。伦敦早于1820年代就已经出现了以娱乐性质为主的公园；1843年，伯肯海德公园（Birkenhead Park）的建造完成标志着世界上第一个城市公园的诞生；1850年代，伦敦摄政区域附近形成的摄政公园群已经初具公园系统的雏形，并且深刻影响了伦敦市城市空间的结构发展；1860—1890年代，市民通过开展“公地保护运动”使具有景观和历史价值的绿地得以长期保存；1900—1930年代，开放空间系统建立，绿带呈环状围绕伦敦城市区；1927年，雷蒙德·恩温（Raymond Unwin）提出用一圈绿带将现有城市地区圈住；1932年，法律规定在伦敦外围建设绿带，1933年得以实现，阻止了城市的进一步扩张；1940年代，艾伯克隆比（Abercrombie）等人推进环形绿带思想，提出大伦敦地区整体的公园系统规划方案；1960—1970年代，启动东伦敦的更新计划；1990年代至今，《绿色战略报告》提出了一系列的叠加网络，伦敦的绿网建设已基本成型。

巴黎早于17世纪开始修建一系列的绿地花园，杜勒丽花园（Jardin des Tuileries）是第一个对公众开放的公共花园；18世纪，形成了一条围绕卢浮宫周边地区的轴线，修建了包括协和广场在内的一系列城市广场；18世纪末—19世纪初，塞纳河河道被疏通，两岸得到修整，城市轴线得以延伸；1850—1870年代，城市的园林建设从道路入手，构成了巴黎点、线、面相结合的绿地布局形式；1880—1930年代，第一次提出限制巴黎恶性膨胀和美化巴黎的规划思想；1930—1960年代，巴黎地区绿地整体布局结构得到发展，绿地系统布局结构呈网状；1970—1990年代，城市公园建设达到高潮，巴黎区域规划政策使得郊区公共绿地的建设蓬勃发展，开始建设环形绿化带；1990—21世纪初，环形绿化带成为巴黎地区生态环境建设的重要组成部分，郊区绿化建设受到广泛关注，最终建立起城乡结合的绿化网。

纽约曼哈顿城市方格网布局形式于1811年正式确定。1830—1850年代，在高密度的城市之中开辟公园绿地，最早的公园规划是1858年的纽约中央公园（于1873年建成，自此100多年内，纽约的城市公园运动蓬勃发展）；1860—1880年代，纽约开始逐渐形成公园路连接城市公园的结构；1880—1920年代，在地域规划的尺度下，公园路的建设连接起城市与郊区的公共绿地，1893年美国举办世博会，由此开始了“城市美化运动”，纽约于1908年开始建设第一条公园大道（至今纽约市内的公园大道已达40余条）；1930—1970年代，已形成了由多个城市公园相互联系的城市公园系统，并逐渐形成更大地域内的绿地系统骨架；1970—2000年代，绿道系统的建设跨越城市，形成大尺度的绿地系统连接；到2011年，东海岸绿道系统途经纽约的区段已经完成62%，而纽约从1993年开始规划建设的约560km的慢行游径，目前已覆盖了全市五个区，触及城市的各个角落。

3.2  四座城市区域景观格局对比分析

本顿·麦凯耶（Benton Mackaye）是较早关注区域景观规划的学者之一，在担忧城市蔓延的基础上，预想了利用自然景观（比如山脉、丘陵和河流）环绕和包容城市，包括开放空间和低密度的土地利用。在国内，钱学森早在1985年就提出建设山水城市的构想；在这一基础上，孟兆祯提出中国传统城市都是以山水形胜作为选址的大环境基础，现代城市应有所借鉴；吴良镛利用中国城市传统布局的某些特点，规划了济南新风貌带，对山水城市的构想进行了实践。区域景观规划为城市绿地系统的规划提供了新的、广阔的视角。

四座城市的区域景观格局对比中（表4），北京市域范围内西北山区面积广大，天然河道五大水系自西向东贯穿；大伦敦位于英国东南部平原上，泰晤士河自西向东横穿大伦敦；巴黎大区位于法国北部，塞纳河及其支流马恩河流经城市，森林面积广大；纽约是美国东海岸城市，海拔最高点位于托德山。四座城市在区域范围内的景观格局呈现出各自的自然景观主导特征，其中，山水格局是区域景观格局的主要表现内容（图2）。

表4 四座城市区域景观格局特征

图2 四座城市区域景观格局示意

4  城区尺度公共绿地格局模式与分布密度比较研究

选取四座城市核心区域作为城区尺度研究对象，分别是北京二环内区域、伦敦城北岸区域、巴黎老城区、纽约曼哈顿区（图3）。与区域尺度相比，城市尺度的绿地格局研究尺度范围缩小，关注公共绿地的数量分布情况、规模分布趋势以及总体的布局模式，与城市居民的使用状况息息相关。故本章节主要针对核心区内对城市居民使用影响最大的公共绿地相关数据进行分析，包括游览休息的各种公园、动物园、植物园、陵园、花园、游园以及林荫道绿地、广场绿地，不包括一般栽植的行道树及林荫道的面积，以及未对公众开放的绿地（表5）。

图3 四座城市核心区公共绿地格局平面示意

表5 四座城市核心区绿地格局分析概述

四座城市核心区公共绿地格局分布模式的分析中，依托开放街区地图（OSM: Open Street Map）系统与谷歌地图卫星图相互验证所取得的公共绿地数据，在ArcGIS软件平台描绘公共绿地属性信息，包括形状、名称、经纬度坐标，最后利用空间统计模型中的平均最邻近法【平均最邻近法根据每个要素与其最邻近要素之间的平均距离计算其最邻近指数。此方法涉及五个指数，分别是平均观测距离、预期平均距离、最邻近指数、Z得分和P值。其中，最邻近指数的表示方式是“平均观测距离”与“预期平均距离”的比率。预期平均距离是假设随机分布中的邻域间的平均距离，如果指数小于1，该平均距离小于假设随机分布中的平均距离，所表现的模式为聚类；如果指数大于1，平均距离大于假设随机分布中的平均距离，则所表现的模式趋于离散。Z得分和P值结果是统计显著性的量度，用来判断是否拒绝零假设】进行计算。四座城市公共绿地分布模式的计算中，平均最邻近比率均小于1，全部为聚集型格局模式，但公共绿地的分布聚集度在四座城市均不明显，其平均最邻近比率均大于0.6。其中，伦敦城北岸区域的公共绿地分布平均最邻近比率为0.95，近似于1，其公共绿地随机分布的可能性小于10%，其他三座城市可能性小于1%。从四座城市核心区公共绿地数量分布特征来看，北京二环内区域东南部密度明显偏高，北部多处胡同住宅片区缺少公共绿地分布；伦敦城北岸区域公共绿地分布密度较高的地块在西南部，北部相对较少；巴黎古城区公共绿地数量分布密度较为均衡，北部几个片区的公共绿地分布相对较少，东西两侧分别有凡仙森林（Bois de Vincennes）和布洛涅森林（Bois de Boulogne）；纽约曼哈顿区公共绿地主要分布于南北两端，而中心区域围绕纽约中央公园，数量上虽少，但规模面积上占有绝对优势（图4）。

图4 四座城市核心区公共绿地格局分布模式分析

将四座城市核心区公共绿地的数量分布密度与规模分布趋势相结合，可以在考虑公共绿地数量分布格局的基础上增加面积权重要素，从而在城市核心区这一尺度下更深层次考量绿地格局特征。利用ArcGIS空间统计模型中的核密度分析方法【核密度分析工具用于计算要素在其周围邻域中的密度。对四座城市公园进行核密度分析，理论上使用各个栅格象元中心为圆心，以搜索半径绘制一个圆。计算公式为：M=n/πR²，其中，n代表公园点的数量；R代表搜索半径。在核密度分析中，设置的搜索半径越大，生成的密度栅格越平滑且概化程度高；值越小，生成的栅格显示的信息越详细。由于能够清楚反映出各个城市公园的分布状况，针对不同的城市设置不同的搜索半径。在四座城市的公园核密度分析中，由于四座城市区域范围总面积相差较大，故所设置的搜索半径也不同，具体数值为：北京设为4000km，巴黎设为4000km，伦敦设为2000km，纽约设为2000km】和标准椭圆差方法【测量一组点的分布趋势常用方法是分别计算X和Y方向上的标准距离。这两个测量值可用于定义一个包含所有要素分布的椭圆的轴线。由于该方法是由平均中心作为起点对X坐标和Y坐标的标准差进行计算，从而定义椭圆的轴，因此该椭圆被称为标准差椭圆。在ArcGIS软件平台中，可以根据赋予权重字段来进行标准差椭圆计算，其中“权重字段”必须为数值型字段。通过查看要素的分布是否是狭长形，可判断特定方向。根据要素的位置点或受与要素关联的某个属性值影响的位置点来计算标准差椭圆，称为加权标准差椭圆】，计算分析得出：纽约曼哈顿区因城市形态狭长，加之纽约中央公园位于城市中心并在体量上顺应南北向的半岛结构，所以公共绿地规模分布格局中标准椭圆差的长轴与短轴差距最明显，公共绿地规模分布展现出了明显的南北向分布趋势；巴黎因古城内的左右“绿耳”规模在城区中占有绝对优势，同时塞纳河沿岸的大型公共绿地较多，全部分布在这一东西向的轴线上，所以巴黎古城内的公共绿地规模分布呈现出明显由东至西的方向性；大型公共绿地因为规模占有绝对优势，在一定程度上影响着绿地总体的规模分布趋势，北京二环内北海公园、天坛公园等大型绿地控制了公共绿地规模分布的总体趋势；伦敦城北岸区的海德公园、摄政公园以及维多利亚公园等大型绿地决定了区域内由东北向西南的公共绿地规模分布趋势（图5,图6）。

图5 四座城市核心区公共绿地分布密度值分析

图6 四座城市核心区公共绿地规模分布趋势分析

四座城市核心区公共绿地格局特征的分析能够对比出比市域范围更小一个尺度级别的绿地空间特质，其中规模较大的皇家园林、历史公园、城市公园等公共绿地具有较大影响，在一定程度上控制了绿地格局的总体分布特征。小规模的公共绿地分布广泛，但是在城市核心区发展过程中不可避免地存在一些用地拥挤、缺少公共绿地的典型区域。

5  街区尺度典型地块公共绿地网络空间格局比较研究

从街区尺度对四座城市的公共绿地格局对比研究，运用等比例研究方法综合对比四座城市核心区内的代表性地块。文中分别选取了2000m×2000m和5000m×5000m尺度下的等比例对比分析：前者主要针对街区的空间结构，公共绿地在街区内的总体分布情况，以及这一尺度下包含的平均地块面积（总面积与地块数量之比）进行研究；后者主要针对四座城市核心区内重要大型绿地进行研究，包含大型绿地边界及其外围的街区空间结构。

5.1  2000m×2000m尺度下四座城市典型街区地块空间格局比较

选取四座城市典型街区地块作为研究对象，分别为北京东四十条街区、伦敦塔周边街区、巴黎歌剧院东侧街区、纽约第五大道周边街区。四个典型街区均位于四座城市的核心城区内，均为城市发展进程中具有代表性的街区地块，展现了城市的历史与起源，以及现状与发展（表6,图7）。

表6 2000m×2000m尺度下四座城市典型街区地块分析概述

图7 四座城市典型街区空间格局对比示意

在相同比例与尺度范围下，四座城市典型街区的空间结构呈现出较明显的差异性。从街区道路网络结构来看，巴黎与纽约的街区肌理具有明显的均衡性，但前者为轴线放射线结构，后者为矩形方格网形式。在截取的2000m×2000m范围内，四个城市中街区绿地面积最大的纽约第五大道周边街区也仅为3.6%，这与四座城市中心城区历史悠久、用地紧张有一定关系。四座城市典型街区的平均地块面积通过整体街区面积与地块数量之比计算得出，比较分析得出北京典型街区的平均地块面积最大，其次是伦敦，巴黎与纽约平均地块尺度相似（图8）。

图8 典型地块街区肌理结构对比示意

5.2  5000m×5000m尺度下四座城市典型街区地块空间格局比较

在5000m×5000m尺度下选取大型绿地所在街区作为研究对象。大型绿地因在规模上占有绝对优势，故对绿地格局影响显著。四座城市核心区中，北京共有12处大型绿地，总面积663.52h㎡，典型大型绿地有北海公园、景山公园、地坛公园、中山公园、龙潭公园、天坛公园、陶然亭公园等；伦敦共有10处大型绿地斑块，总面积为823.68h㎡，典型大型绿地有摄政公园、海德公园、肯辛顿公园、巴特西公园等；巴黎共有10处大型绿地，总面积为1722.32h㎡，典型大型绿地有布洛涅森林、凡仙森林、杜勒丽公园、卢森堡公园、拉维莱特公园、肖蒙山丘公园、拉雪兹神甫公墓等；纽约共有4处大型绿地斑块，总面积为669.71h㎡，分别是中央公园、茵伍德山地公园、高桥公园和华盛顿堡公园（表7,图9）。

表7 核心区大型绿地空间格局特征

图9 四座城市大型绿地空间格局对比示意

6  总结

从不同尺度切入的系统化比较研究可以看出，四座城市中北京城市绿地的系统化建设起步较晚，现阶段绿地格局建设存在不均衡性。从市域范围来看，虽然北京的绿地面积在四座城市中最大，但主要以森林为主，并集中于西北部地区，与巴黎森林的分散化格局有一定差异。这一结果直接导致中心城区高强度开发，绿地面积相对较少。从四座城市的核心区公共绿地格局比较来看，北京核心区的公共绿地面积较少，并相对集中，个别古城内居住片区明显缺少公共绿地。

然而，对于特大城市的绿地环境建设来说，单纯提高面积、增加数量，并不是切实可行的办法。首先应考虑绿地空间格局的完整性，避免过于集中的分布模式，以降低高强度开发区域的环境压力。其次，绿地空间格局建设应该与城市建设同步规划、同步实施、同步完善，而非作为补救手段，系统化建设思路具有重要意义。再次，城市更新过程中，绿地改造建设是环境改善的第一步，长期历史进程中形成的绿地空间结构很难改变，需要对大型公共绿地进行保护，对小型公共绿地见缝插针，灵活处理，总体把控。总之，绿地格局的建设是一个复杂的系统，需要长期的努力。

多尺度的城市绿地格局研究将“绿地格局”这一复杂的系统层层解析，从不同层面挖掘更深层次的内容。同时，各个层次之间的逻辑关系在系统化的尺度分级中得到梳理，从而表现出强有力的关联性。从区域到城市再到街区，北京、伦敦、巴黎、纽约等四座特大城市的绿地格局比较研究在不同层面展现出了各自的特征，比较结果可为北京地区未来的绿地空间建设提供借鉴参考。在不同尺度下的深化研究，对应了绿地格局的详细分解内容，能够有效利用现有大数据平台与软件平台，实现绿地格局比较研究的科学化与时效性，这是未来城市绿地系统研究的重要趋势。

注：本成果属于RL ncut研究站所有，研究小组成员：杨鑫、张琦、吴思琦、段佳佳、黄玥怡、郦晓桐、耿超、贺爽、卢薪升。

作者：杨鑫，博士，北方工业大学建筑与艺术学院，副教授。[e-mail]

张琦，中国城市建设研究院无界景观工作室，主创设计师

吴思琦，北方工业大学建筑与艺术学院，硕士研究生

本文刊于《国际城市规划》2017年第3期，pp83-91

订阅号编辑：张祎娴

订阅号排版：赵大伟

本文为本订阅号原创

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