湖南省森林植物园游客空间分布格局及可达性

韩文静 张昶 张旭 王成

摘要： 文章以湖南省森林植物園为研究对象，利用问卷调查获取游客样本数据，通过RiverMap获取影像和路网数据，并基于ArcGIS平台分析服务半径的辐射特点和现有路网可达性，结果表明：1）湖南省森林植物园游客随1 km，4 km，7 km不同服务半径范围向外辐射分层分布，且在北—西方向上辐射距离更远;2）老年群体表现出更强的1 km服务范围的分布倾向，中青年愿意支付更多的距离成本，从不同服务半径范围获取公园服务;3）湖南省森林植物园15 min步行、非机动车、机动车出行范围的实际服务覆盖面积比例仅分别达到24.61%，38.04%，50.40%，整体可达性相对较差。基于辐射特点及其年龄特征，提出包括丰富现有路网出行方式、增加出入口、提供更多（非）机动车使用机会等可达性提升对策，以进一步提升城市生态空间服务能力。

关键词： 城市森林公园，服务范围辐射特征，现有路网，可达性

DOI： 10.12169/zgcsly.2021.04.06.0002

Tourists Spatial Distribution Pattern and Accessibility in Hunan Forest Botanical Garden

Han Wenjing1，2Zhang Chang1，2Zhang Xu3Wang Cheng1，2

（1.Research Institute of Forestry， Chinese Academy of Forestry; Key Laboratory of Tree Breeding

and Cultivation， National Forestry and Grassland Administration， Beijing 100091， China;

2.Urban Forest Research Center， National Forestry and Grassland Administration， Beijing 100091， China;

3.Ecological Development Investment Co.， Ltd.， China Xiongan Group， Baoding 071700， Hebei， China）

Abstract： This research uses questionnaires in the Hunan Forest Botanical Garden to obtain tourist sample data， and also obtains images and road network data through RiverMap. Based on the data， the paper analyzes the radiation characteristics of the service radius and the accessibility of the existing road network using the ArcGIS platform. The results show that： 1） The visitors in the Hunan Forest Botanical Garden are distributed in layers with different service radius of 1 km， 4 km and 7 km， and they radiate farther in the direction from the north to the west; 2） The elderly people tend to be more distributed in the service range of 1 km， while the middle-aged and young people are willing to pay more distance costs to obtain park services from different service radius areas;3） The actual service coverage ratios of 15-minute walk， non-motorized travel and motorized travel in the Hunan Forest Botanical Garden are only 24.61%， 38.04%， and 50.40%， respectively， and the overall accessibility is relatively poor. Finally， based on the radiation characteristics and age characteristics， some countermeasures are put forward for accessibilityimprovement， including providing more road network travel modes， increasing entrances and exits， and making the non-motorized travel more in use， so as to improve the urban capacity in ecological space services.

Keywords：urban forest park， service radiation characteristics， existing road network， accessibility

随着经济的发展和人民生活水平的不断提高，城市居民对绿色空间的需求也不断增加[1] 。城市森林公园作为城市居民接触自然、体验自然、开展森林游憩活动的主要场所，其服务范围受到了广泛关注，较为经典的做法是计算公园300 m或500 m半径服务率[2-3] ，但这样划定服务半径忽视了周围居民是否能够直线可达的问题。近年来，越来越多的学者从出行距离[4] 、出行方式[5] 等角度，以“3S”技术为基础，采用缓冲区分析法、最小邻近距离法、费用加权距离法、网络分析法等，对公园可达性进行定量和定性分析，研究结果表明，公园可达性受路网现状、出行道路交通状况等影响较大[6] ，且不同交通方式条件下可达性也会产生差异[7] 。此外，合理的城市生活空间为当地居民提供便利的同时，也可以提高居住区与设施点间的可达性[8] ，15 min各类交通工具出行范围（15分钟生活圈）成为优化城市居住质量的重要空间，15分钟生活圈内应该包含具有良好服务功能的城市森林公园等绿地空间，这就为城市森林公园的可达性提出了新的要求。

湖南省森林植物园具有良好的资源和服务价值，也是周边居民可以支配的绿色空间，应该成为城市15分钟生活圈中的重要游憩资源。本研究以其作为研究对象，紧扣15分钟城市绿色生活圈理念，结合不同交通方式，分析解决以下问题：1）以时间成本为导向分析现实可达性，即该公园15 min时间成本服务范围内，基于现有路网不同交通方式能够实现覆盖的面积;2）掌握目前游客的特征和分布情况，探讨其与现实可达性的对比情况，提出提高可达性的相应对策。

1 研究对象与研究方法

1.1 研究对象

湖南省森林植物园（以下简称“植物园”）位于长沙市雨花区，全园总面积约120 hm2 ，森林覆盖率高达90%，被誉为“城市天然氧吧”。植物园内保存了208科900属3 200多种植物，建立了樱花园、杜鹃园、竹园等植物专类园[9] ;此外，园内还设有游乐场、露营营地等休闲娱乐场所。植物园集科教、娱乐、生态效益于一身，目前是国家4A级景区、国家生态文明教育基地、湖南省“两型社会”示范区，是长沙市居民日常与节假日森林游憩的重要场所。

1.2 研究方法

1.2.1 服务半径与空间方向的设定

1） 服务半径。以15 min最大时间成本为依据，结合不同交通方式，确定植物园不同服务半径。按照步行平均速度5 km/h、非机动车平均速度15 km/h、机动车平均速度30 km/h[10-11] ，结合 周边路况计算得出步行、非机动车、机动车15 min 距离分别为1 km，4 km，7 km。在RiverMap软件中下载长沙市影像图，以植物园的面积为源，使用GIS缓冲区工具做1 km，4 km，7 km缓冲区，并设置不同服务半径范围。

2） 空间方向。以植物园的几何中心为原点，划分北—东、北—西、南—东、南—西4个空间方向。

1.2.2 数据来源

1） 路网数据。以长沙市交通地图册为基础，在RiverMap软件中下载研究范围的矢量图，提取高速公路、国道、省道、县道、市区一级公路的部分。在ArcGIS10.5软件中，将道路网络数据图层与研究区域影像图叠加，获得研究区域的道路现状数据，构建现有路网。

2） 游客数据。以问卷调查形式获取游客特征和来源数据，主要包括游客基本人口特征信息（性别、年龄、教育程度、职业）;游客居住地信息（省市、街道或小区）。调查地点覆盖植物園所有景区及其进出口处，共计发放调查问卷1 200份，收回问卷1 162份，其中有效问卷1 136份，有效率为97.8%。

1.2.3 数据分析

1） 基于现有路网的实际服务覆盖区域。依据前述现有路网数据，按照目前植物园出入口，在不区分道路等级的情况下进行交通网络行进成本分析[10-11] 。利用ArcGIS10.5中的网络分析模块，建立服务区的分析图层，并设置阻抗、默认中段、面类型、叠置类型等属性，以植物园西门、北门、东南门为设施点，赋值步行、非机动车、机动车 速度，分别求解生成步行、非机动车、机动车15 min， 10 min，5 min出行时间的实际服务覆盖区域。按照某出行方式一定出行时间的实际服务覆盖面积比例=该方式某出行时间的实际服务覆盖区域面积/该方式15 min服务半径覆盖范围面积进行计算，所得比例值越大，说明该出行方式基于现状路网和出入口的实际可达性更强。

2）基于游客分布的服务辐射特征。按问卷收集的游客居住地信息，用ArcGIS10.5在影像图上进行标记，同步录入样本对应的性别、年龄、教育程度、职业等人口特征属性，统计不同服务半径范围以及不同空间方向游客数量的差异。另外，从落地建设角度考虑，针对年龄差异化制定相应的对策是提升公园差异化服务能力的有效、易行手段[12-13] ，故本文重点对年龄特征进行分析。采用 χ 2 检验年龄构成频数差异，取 P <0.05具有统计学意义，进行Post hoc testing检验，并使用调整后标准化残差判断不同年龄间差异，其值>3时认为该数值的观测频数与期望频数之间的差异存在统计学意义。以不同服务半径的游客数量和构成，辨识服务辐射的空间分层特点，以不同空间方向的游客数量和构成，辨识服务辐射的空间方向特点。

2 结果与分析

2.1 游客构成

1） 从性别构成特征看，女性游客（59.33%） 多于男性（40.67%）;2）从年龄构成特征看，中青年群体数量占78.17%，是植物园的主要游客群体，对植物园具有较高的使用需求，老年群体数量比重为9.86%;3）从教育水平特征看，大专及以上学历水平游客数量占62.41%，对科普体验类项目具有较好的接受能力;4）从职业构成特征看，该园区游客以学生为主（33.45%），退休人员、国企员工和公务员所占比例相近，约为学生群体的1/3;5）从游客来源看，外省、外市游客占12.67%，以本市游客为主。

2.2 服务范围的分布特征

2.2.1 服务辐射的空间分层

1） 总体特征。统计不同服务半径范围游客数量的差异（表1）可知，随服务半径扩大，游客数量相对减少，且分布越来越分散，具有分层向外辐射特点（图1）。说明植物园对于该市具有较好的服务影响效果。

2） 年龄分布特征。不同年龄游客数量在不同服务半径范围内具有极显著差异（ P <0.01）。随着服务半径增大，老年群体逐步减少（表1），并且依据Post hoc testing检验结果，老年群体表现出更强的小于1 km服务范围的分布倾向。中青年年游客数量在各服务半径范围内均具有最高比例（图2），说明中青年愿意支付更多的距离成本，以获取植物园提供的服务。

2.2.2 服务辐射的空间方向

1） 总体特征。统计不同空间方向游客数量的差异可知，北—东、北—西、南—东、南—西4个空间方向区域的游客人数分别为87，370，69，74（表1），主要分布在北—西方向，且北—西方向区域分布延伸更明显（图3）。结合该地区用地现状可知，该方位主要为居住用地和商业用地，因此该植物园游客主要聚居在该方向。总体而言，游客来源及空间分布情况与植物园和居住区位置吻合，游客主要为附近北—西城区居民，也再次说明植物园对于周边居民游憩的重要性。

2） 年龄特征。中青年群体游客数量在北—东、北—西、南—东、南—西4个空间方向上均具有最高比例（图4），但不同年龄群体游客频数在4个空间方向上不存在显著差异（ P >0.05），说明植物园提供的服务没有明显的人群区域偏好。

2.3 现有路网的可达特征

2.3.1 路网现状

植物园服务范围内以市区一级道路为主（表2），包含湘江南路、振华路、东二环、南二环等183条道路，总里程达827.31 km，道路密度为3.32km/km 2;其次为县道，总里程为89.94 km;此外，还有3条高速公路，总里程为87.86 km，呈“十”字形分布，贯穿7 km服务范围;省道和国道分布最少。从空间方向看（图5），北—西方向所含道路数量最多，分布最为密集，道路类型多样;北—东方向道路数量和密度较大，但道路类型较少，仅包含高速、县道及一级道路;南—西方向道路类型较为丰富，但道路数量和密集程度较小;南—东方向在道路类型、数量等方面均较小。

2.3.2 现有路网的不同出行方式可达特征

1） 基于实际服务覆盖面积比例的可达性。步行是最基本的出行方式，具有经济、低碳、灵活等优点，15 min内的步行可达范围集中分布在植物园1 km服务范围内（图6），出行5 min实际服 务覆盖面积比为2.41%，10 min为10.16%，15 min 为24.61%（表3）。非机动车包含自行车及电动车2种方式，适合中短距离出行，在出行便利性方面更具优势。15 min内非机动车可达范围分布在植物园4 km范围内（图7），出行5 min的实际服务覆盖面积比为5.15%，10 min为18.33%， 15 min 为38.04%（表3）。机动车出行主要为公交和自驾2种方式，具有速度快、出行的时间成本相对较低的优势。15 min内机动车可达范围分布在植物园7 km服务范围内（图8），出行5 min实际服务覆盖面积比为7.07%，10 min为26.51%，15 min为50.40%（表3）。

2） 基于实际服务覆盖空间方向的可达性。从空间方向看，步行、非机动车、机动车3种不同出行方式的15 min实际服务覆盖面积，即实际可达区域范围内，北—西方向可达性最高;可达性较差区域主要集中在南—东方向，从前述路网现状还表明，南—东方向无植物园出（入）口、路网交通条件也相对较差。实际服务范围可达性的空间方向特征与游客分布的空间方向吻合，均在北—西方向。无植物园出（入）口可能在一定程度上限制了南—东空间方向的游客往来。

3 讨论

3.1 游客总体构成

本研究表明，植物园游客在性别构成上，女性相对较多，而在其他大部分研究中性别构成差异并不明显[12-13] ，可能是植物园内正在进行菊花展，而女性对花的喜爱程度高于男性所致，因此性别差异还需进一步验证。从年龄构成上看，中青年相对较多，可能与中青年群体生活压力较大有关[14] ;植物园景色优美、空气清新，作为开展森林游憩活动、放松身心的圣地，成为了该人群的重要选择。职业构成以学生和私企员工为主要客源（与样本学历调查结果相一致），可能是大学生有较多的时间和需求参与森林游憩活动，而私企员工有更大的经济能力满足森林游憩的开展所致[15] 。另外，植物园还需设计更新颖的自然科普和体验活动以吸引更多游客。

3.2 不同服务范围和空间方向的游客特征

植物园游客随不同服务半径范围向外辐射分层分布，这与植物园周边居住区呈环状分布具有一定的趋同性，在北—西方向上辐射距离更远，是因为北—西方向为居住为居住和商业密集区，故其辐射范围更广，游客人数最多[16] 。从不同服务范围的游客年龄分布看，老年群体表现出更强的小于1 km服务范围的分布倾向，可能是由于老年人能够支付的出行精力和成本有限，越靠近森林公园的范围，老年居民越容易获得公园服务[13] ;而中青年愿意支付更多的距离成本，获取植物园提供的服务，以达到放松身心的目的。

3.3 现有路网条件下不同出行方式的可达性

本研究表明，植物园15 min步行、非机动车、机动车范围的实际服务覆盖面积比例较小，分別只达到了24.61%，38.04%，50.40%，实际服务覆盖期望低于理论15 min出行方式范围覆盖，其可达性受路网现状、出行道路交通状况等影响较大。此外，路网密度低，路网布局不合理，出入口朝向单一等问题，也严重影响了植物园的整体可达性[17-18] 。

3.4 湖南省森林植物园可达性优化对策

调整或增加现有路网及附属设施，如在15 min 步行服务半径范围加强对现有道路与交通设施用地附属绿地建设，增加步行网络道路的数量和密度。基于现有路网，开放更多出入口，特别是在南—东开放出入口，全面提升不同出行方式的实际服务范围覆盖面积。在 1 km 服务范围应重视适合老年人行走、轮椅等设施使用、陪行人员陪伴的步道建设。此外，应该特别重视非机动车、机动车方式到达植物园的便捷性，加强共享单车、共享汽车设施点对服务范围的覆盖，加强园区泊车空间建设，以及增加道路相应配套设施的数量和提升其服务质量。

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