南京市域风景游憩绿地空间分布与可达性研究

胡惠敏,许 浩,刘 伟

(南京林业大学 风景园林学院,江苏 南京 210037)

风景游憩绿地是区域绿地的重要类别之一,是城乡绿地系统的重要组成部分,具备游憩和服务设施的绿地,除涵盖风景名胜区、森林公园、湿地公园、郊野公园外,还包括地质公园、遗址公园、野生动植物园等范畴[1]。随着国家绿色发展理念和生态文明发展建设的不断推进,城市建设用地之外的绿地重要性越来越突出,已经逐步转变成为承担城市生态与游憩功能的绿地主要类型。《城市绿地规划标准(GB/T 51346-2019)》中明确指出,规划市域人均风景游憩绿地面积应≥20 m2·人-1。风景游憩绿地对维护城市生态安全、保障优良的城乡空间格局、满足为人民服务游憩功能,发挥出越来越重要的作用。

近年来关于风景游憩绿地的研究主要集中在对其大类区域绿地的概念、分类、规划要求、生态功能等[2-6]方面的探讨,具体的量化分析有区域绿地演变特征[7-8]、风景游憩绿地体系构建[9]以及城乡游憩绿地布局优化[7]等方面。Hansen[10]于1959年在研究城市土地利用时正式提出可达性(Accessibility)的概念,指各节点在交通网络中相互作用的机会程度。可达性是近年来用以评价城乡绿地服务水平的重要指标之一,能够定量地表达居民通过某种出行模式,克服时间、距离、费用等阻力到达服务设施的能力,有效衡量了城乡绿地空间布局的合理性。可达性分析方法众多,广泛应用于城市绿地布局的研究中。Xiang等[11]、桑丽杰等[12]采用最小距离分析法分别对山西省106个区(县)的风景名胜区、不同尺度的杭州城市休闲绿地空间可达性进行定量测度;郭松等[13]、陈蕾等[14]、Kmail等[15]、邢露华等[16]采用网络分析法分别评价南宁西乡塘区、宝鸡市、苏格兰邓迪市、郑州主城区的公园绿地可达性;Wendel等[17]采用缓冲分析法评价拉丁美洲快速城市化城市中的绿地偏好、感知和障碍;浩飞龙等[18]通过引力模型来分析长春市公园绿地空间可达性差异;Stessens等[19]通过构建绿地邻近度模型对布鲁塞尔的城市生态服务空间进行质量评价;陶思远[20]、仝德等[21]、Liu等[22]通过两步移动搜索法分别以上海郊野公园、深圳、芝加哥的公园绿地为例分析其城市的供需空间水平。研究表明,相比于其他方法,两步移动搜索法综合考虑了需求力、服务力、出行成本和服务半径,其可达性计算结果不仅可直接解释为居民实际可获得的人均绿地面积与规划指标直接挂钩,而且表征了研究区内居民享有绿地资源的空间差异;绿地可达性的研究对象主要为建设用地中的公园绿地,部分研究区域绿地中的单一类别的绿地如风景名胜区、郊野公园。但是对市域层面的风景游憩绿地空间分布以及可达性研究尚未见报道,本研究以南京市为例,通过改进两步移动搜索模型以提高计算精度,为探究城市风景游憩绿地资源服务供需分化结构,以及进一步构建城市建设用地之外的游憩绿地资源分配合理性评价体系提供参考意义。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

研究区域为南京市域,位于31°14′-32°37′N,118°22′-119°14′E,属宁镇扬丘陵地区,平均海拔较低,以低山缓岗为主(图1)。南京山水城林融为一体,江、河、湖、泉相得益彰。长江穿城而过,沿江岸线总长近200 km。老山国家森林公园、雨花台风景名胜区、六合国家地质公园、栖霞山风景名胜区、聚宝山郊野公园、长江新济洲湿地公园、固城湖湿地公园等自然风景资源丰富。2020年,南京市林木覆盖率达26.4%,建成区绿化覆盖率约45%,人均公共绿地面积为13.7 m2,位居全国前列。全市下辖玄武区、秦淮区、鼓楼区、建邺区、高淳区、雨花台区、浦口区、栖霞区、江宁区、六合区、溧水区11个区。其中主城区西临长江及夹江,南抵秦淮新河,东至沪蓉、宁洛高速,涵盖7个行政区,总面积约280 km2。截至2020年底,市域总面积约6 587.02 km2,建成区面积868.28 km2,常住人口931.47万,城镇人口808.53万,城镇化率86.8%,地区生产总值14 817.95亿元[23]。

图1 研究区位与范围Fig.1 Research location and scope

1.2 数据来源与预处理

基础数据包括风景游憩绿地空间数据、交通路网数据以及人口数据。其中,风景游憩绿地空间数据构成景区服务供给系统,人口数量及分布构成需求系统,交通路网则是直接影响供给系统和需求系统之间的数据。

1.2.1 风景游憩绿地空间数据 根据《南京市绿地系统规划(2013-2020)》的市域公园规划名录,本研究现状风景游憩绿地共计50处。通过政府公开的各风景游憩绿地规划文件及其百度地图的红线范围在ArcGIS10.3中逐一配准到WGS_1984_UTM_Zone_51N坐标系中,矢量化得到风景游憩绿地空间数据。

1.2.2 交通网络数据 交通网络数据来源以2020年版《中国交通地图》为主、BigMap和Open Street Map 2个地图软件为辅,对国道、省道、县道、乡道等各级地面道路进行矢量化处理,建立步行交通网络。为简化分析过程,本研究的公共交通主要选取公交与轨道(包括地铁与有轨电车),基于现状地面交通数据,借助构建爬虫,从百度地图服务API中爬取城市公交和轨道两类公共交通的站点信息,通过坐标校正,建立南京市域公共交通网络(图2)。

1.2.3 人口数据 根据南京市人民政府以及各行政区网站相关资料的查询,将研究区域划分为100个街道(含94个街道、6个镇),在ArcGIS中进行边界核对,再由七普数据修正,明确南京市各街道街区的人口数量。为揭示街道区域内部人口数据的空间分布差异,以街道为单元进行500 m×500 m格网划分,计算出每个格网的人口数量(图3)。经过统计,研究区总面积约6 587.02 km2,人口总数约931.47万,网格总数为27 260个。

图3 街道人口空间栅格化Fig.3 Spatial grid of street population

1.3 研究方法

公共交通站点一般距离风景游憩绿地的出入口与民居点有一定的距离,居民无法直接通过公共交通直接进入风景游憩绿地,而选择乘坐公共交通方式时一般不会同时开车出行。因此,在分析公共交通方式下到达风景游憩绿地可达性时,暂定将公共交通出行模式定为“步行-公共交通-步行”。传统的两步移动搜索法[24-25]忽略了距离居民的出行行为规律,因此利用高斯型衰减函数对其进行改进。为进一步提高研究精度,本研究通过人口质点单元尺度比较,格网相较于行政区、街道、居住小区等尺度的人口划分更加细致,因此将格网单元引入高斯两步移动搜索法。

(1)

式中:dij是格网i和风景游憩绿地j间的距离;Rj是风景游憩绿地j的设施规模与搜寻半径(do)内所服务格网的人口的比例;Sj表示风景游憩绿地j的供给规模;Dk表示格网人口k的需求规模。

第三步,引入高斯方程,对两步移动搜索法搜寻阈值内的距离进行高斯函数G(dkj,do)的衰减,再分别以风景游憩绿地和格网为基础,分两步计算风景游憩绿地的可达性。

(2)

1.3.2 街道尺度的高斯两步移动搜索法 为避免格网尺度的伪精确性,在格网尺度的高斯两步移动搜索法基础上,引入全部街道作为研究单元,通过统计落在各街道内的格网可达性均值,用以更客观地评价风景游憩绿地的空间可达性差异。

(3)

式中:n为某街道内部的格网数;Ai为格网的可达性。

2 结果与分析

2.1 风景游憩绿地整体空间格局特征

南京市域风景游憩绿地规模约428.35 km2,占市域总面积的6.5%,满足国家标准(20 m2·人-1)。然而,南京各街道之间风景游憩绿地分布差异非常大,其空间分布特征见图4至图6,仅30%街道满足国家标准。

图4 风景游憩绿地空间分布Fig.4 Spatial distribution of Scenic recreational green space

SRGS表示风景游憩绿地。下同。图5 风景游憩绿地面积统计情况Fig.5 Statistics of Scenic recreational green space area

图6 人均风景游憩绿地面积统计情况Fig.6 Statistics of per capita Scenic resreational green space area

南京市域整体上风景游憩绿地空间分布不均,且面积差异大,拥有风景游憩绿地分布的街道仅占研究区域的1/2,主要分布在市域北部及南部、主城区外的西北部及西南部,具有随机性且非均衡性的特征。经统计,主城区涵盖46个街道,但建设用地之外的风景游憩绿地分布极少,仅占市域风景游憩绿地面积的5.023%,其中雨花台区和栖霞区的自然资源相对玄武区(0.133%)、鼓楼区(0.701%)、秦淮区(0.153%)、建邺区(0.090%)而言较丰富;而集中分布在主城区外围的六合区、浦口区、溧水区、高淳区、江宁区,共计有43个街道风景游憩绿地分布占比达94.977%,其分布面积占比依次为28.705%(高淳区)、20.424%(江宁区)、18.165%(六合区)、15.471%(浦口区)、9.574%(溧水区),但内部街道分布差异非常大。导致市域内街道的风景游憩绿地分布不均的原因主要有两方面,一方面是随着城市化的快速发展,许多非建设用地空间被挤占,城乡用地边界模糊,拥有自然景观资源的街道其风景游憩绿地建设空间越来越小;另一方面是风景游憩绿地分布较高的街道,其自然郊野景观集中且面积大,如无想山、游子山、金牛湖、老山、石臼湖、汤山、牛首山等,为以自然要素为依托的风景游憩绿地建设和发展提供了丰富的条件。

2.2 风景游憩绿地空间可达性分析

利用格网化的高斯两步移动搜索法对南京市域的27 260个格网人口点,基于90%以上居民1 h的最大心理出行时间[26],进行分时段可达性分析,将结果以街道为单元进行归一化处理,根据自然间断点分级法将南京市居民点的风景游憩绿地可达性分为差、较差、一般、较好、好5个评价等级。

2.2.1 轨道交通模式出行下风景游憩绿地空间可达性分析 表1为风景游憩绿地轨道交通可达性分时段统计。从街道分布数量分析可以发现,15 min出行时间内,风景游憩绿地的服务盲区有58个街道,占所有街道的58%;30 min出行时间内,风景游憩绿地的服务盲区有29个街道,占所有街道的29%;45 min出行时间内,风景游憩绿地的服务盲区有11个街道,占所有街道的11%;60 min出行时间内,风景游憩绿地的服务盲区有8个街道,占所有街道的8%。可以看出,不同可达性等级街道占比大体呈金字塔分布。4个出行时段内可达性差的街道占比分别为82%(15min)、60%(30min)、58%(45 min)、51%(60 min),可达性好的街道占比为1%(15 min)、3%(30 min)、5%(45 min)、6%(60 min),占比极低。由此可见,南京市域范围内风景游憩绿地可达性呈现不同程度的空间极化现象,但出行时间越长,极化现象越弱。主要原因为1/2的街道内无风景游憩绿地分布,导致南京市域风景游憩绿地的服务区难以满足这些街道的居民在短时间出行的游憩需求。从可达性指数发现,可达性均值由低等级到高等级呈现增长趋势,4个出行时段可达性等级为差的街道与可达性等级为好的街道均值差分别为0.994(15 min)、0.792(30 min)、0.528(45 min)、0.518(60 min),差距逐渐减小。表明轨道交通模式下,市域的可达性及其分布结构存在明显的空间分异特征明显,但可达性差距随出行时间的增加表现出减小的趋势。

表1 风景游憩绿地轨道交通可达性分时段统计Table 1 Time division statistics of Scenic recreational green space by rail transportation

从可达性分级的空间分布特征上分析(图7),15 min出行时间内,风景游憩绿地服务盲区占研究区域总面积的43.245%,服务盲区集中于鼓楼区、玄武区、建邺区、秦淮区等城市主城区以及市域的东侧部分边缘地带,这些区域范围多数无风景游憩绿地分布或风景游憩绿地分布在市域的边缘地带。30 min出行时间内,风景游憩绿地服务盲区占研究区域总面积的31.894%,城市主城区的街道可达有增强的趋势。45 min和60 min出行时间内,风景游憩绿地服务面积覆盖超过80%,主城区基本覆盖,服务盲区基本位于市域边缘的区域,可达性等级较高的区域集中在城市西南以及东北部。风景游憩绿地可达性在出行时间增加的情况下,表现出主城区外围街道向主城区中心街道偏移的趋势,可达性空间连接性逐渐增强,等级分布差异性减小,各街道享有的风景游憩绿地服务的机会更加平均。

图7 轨道交通模式下的可达性Fig.7 Accessibility by rail transportation

2.2.2 公交交通模式出行下风景游憩绿地空间可达性分析 表2为公交交通出行下各个街道单元可达性分时段统计。公交出行与地铁出行时长相同,但可达性等级分布呈现一定的不均等状态。与轨道交通相同的是,公交模式下4个时段内不同等级的可达街道数量也大致呈现出金字塔分布;不同的是,15 min出行时间内,公交可达性差的街道数量达到了93个,明显大于地铁交通时的街道数量,原因是公交站点换乘时间长且行驶速度慢,在短时间出行时通行快捷性不如轨道交通有优势。从30 min出行时间开始,公交出行的便捷性得到凸显,其服务街道分别超过70%(30 min)、87%(45 min)、97%(60 min),这是由于市域范围内的公交路网比轨道线路要丰富得多,随着出行时间的增加,其交通辐射范围越大。从1 h出行时间来说,公交出行的吸引力会比轨道出行模式更大;轨道线路有待进一步增加,以扩大城市外围街道的辐射范围。分时段出行时间下可达性好与差的街道均值相差分别为:0.997(15 min)、0.609(30 min)、0.487(45 min)、0.442(60 min),表明公交交通模式出行下,可达性差距随着出行时间的增加,可达性极化程度比轨道交通模式要更低。

表2 风景游憩绿地公交交通可达性分时段统计Table 2 Time division statistics of Scenic recreational green space by bus traffic

从可达性空间分布特征上看(图8),15 min时,服务盲区集中在主城区以及城市南部,服务面积整体覆盖少,仅占研究区域的16.897%。30 min开始,服务面积明显比地铁交通更加多,分别占比70.154%(30 min)、76.970%(45 min)、89.240%(60 min),服务盲区存在于城市边缘。总体来说,2种交通模式下可达性的空间分布特征在15 min时表现出较大的差别,表现为公交交通模式的可达性远不如地铁模式。从30、45、60 min来看,两者的空间分布特点趋于相似,表现为空间连接性从城市的外围向主城区进行偏移;但公交交通模式明存在较大的出行优势,在60 min时最明显,这时公交交通模式下的服务盲区仅为白马街道、星甸街道、晶桥镇。

图8 公交交通模式下的可达性Fig.8 Accessibility by bus traffic

2.3 风景游憩绿地服务供需分析

在整体的城市绿地规划和建设中,风景游憩绿地供需服务水平需要得到重视,但因其处于建设用地之外,具有特殊性,在探究风景游憩绿地供给侧与需求侧关系时,本研究主要分析主城区外的各街道单元服务供给与需求的差异,分别以风景游憩绿地面积和街道人口规模作为权重,进行绘制密度分析图(图9、图10)。可以看出,风景游憩绿地核密度在南京市域不同街道的分布存在明显差异。风景游憩绿地分布上,核密度组团核心集中于市域北部的金牛湖街道,南部的和风镇和古柏街道,以及沿主城区外围的汤泉街道、江浦街道、永宁街道、谷里街道、永阳街道、汤山街道等;人口分布方面,主城区外围的西北部如盘城街道、泰山街道、顶山街道、沿江街道、江浦街道、大厂街道等以及南部的东山街道、湖熟街道、秣陵街道人口也有较高的分布;两者进行对比之后发现,人口密度较高的街道,风景游憩绿地的分布却较少,存在明显的空间错位关系。

图9 风景游憩绿地核密度分布Fig.9 Densityplot of Scenic recreational green space

图10 街道人口规模核密度分布Fig.10 Densityplot of Street population

为进一步揭示南京市域风景游憩绿地供给侧和街道需求侧空间错位的地域关系,统计风景游憩绿地和人口的平均密度值(图11),由人口比例、风景游憩绿地比例二者的对比,发现超过70%的街道所占的风景游憩绿地面积小于人口比例,风景游憩绿地资源分布极不平衡。南京市域风景游憩绿地集中在洪蓝街道、晶桥镇、和风镇、白马镇、古柏街道、金牛湖街道、汤泉街道、江宁街道、汤山街道等街道,这些区域风景游憩绿地面积比例是人口的数倍,属于供大于需区域。淳溪街道、江浦街道、沿江街道等街道人口比例大于风景游憩绿地面积,属于供小于需区域,其中包括兴隆、拓塘、白马镇、泰山、湖熟等街道完全无风景游憩绿地资源的配置。供需相对平衡的区域为永阳街道、漆桥街道、雄州街道、冶山街道。随着人们的生态福祉需求日益增长、居民游憩和出行需求和范围增大,风景游憩绿地承担起更多的游憩功能,因此要进一步平衡与人口因素的关系,提高风景游憩绿地供需服务水平。

图11 街道人口与风景游憩绿地供需匹配情况Fig.11 Supply and demand matching between population and scenic recreational green space

3 结论与讨论

3.1 结论

1)南京市域整体上风景游憩绿地空间分布不均,面积差异大,主要分布在市域北部及南部、主城区外的西北部及西南部,具有随机性且非均衡性的特征。导致市域内街道的风景游憩绿地分布不均的原因主要有两方面,一方面是随着城市化的快速发展,许多非建设用地空间被挤占,城乡用地边界模糊,拥有自然景观资源的街道其风景游憩绿地建设空间越来越小;另一方面是风景游憩绿地分布较高的街道,其自然郊野景观集中且面积大,如无想山、游子山、金牛湖、老山、石臼湖、汤山、牛首山等,为以自然要素为依托的风景游憩绿地建设和发展提供了丰富的条件。

2)南京市域风景游憩绿地空间可达性整体上存在明显极化现象,城市主城区可达性弱,非主城区中街道多数表现出较好的可达性;同时段不同交通方式的可达性分布呈现一定的不均等状态,总体上公交交通优势大于轨道交通,2种公共交通方式在1 h出行内均存在服务盲区。可达性的极化特点与风景游憩绿地的空间分布呈一定的正相关性,可达性较好的街道多分布在公共交通路网周边,在公交和轨道耦合作用区域更为明显。

3)南京市域风景游憩绿地供给侧和需求侧存在明显空间错位,风景游憩绿地供给侧核密度组团核心集中于市域北部的金牛湖街道、南部的和风镇和古柏街道,以及沿主城区外围的汤泉街道、江浦街道、永宁街道、谷里街道、永阳街道、汤山街道等,其供给侧人口分布核密度低;而供给侧核密度值高的集中在主城区外围的西北部如盘城街道、泰山街道、顶山街道、沿江街道、江浦街道、大厂街道等以及南部的东山街道、湖熟街道、秣陵街道。整体上人口密度较高的街道风景游憩绿地的分布却较少,供需服务水平极不平衡。

3.2 讨论

随着生态文明建设的不断推进,风景游憩绿地作为生态空间的重要载体,提升交通可达性以及供需服务水平是实现城乡统筹和区域一体化发展的有效手段,对于保护城乡生态环境、满足人民日益增长的美好生活需求具有重要意义。由于风景游憩绿地具有特殊性,难以对既定空间分布格局直接优化,建议通过完善城市慢行系统、绿道网络、公共交通及站点等多元体系的建设,加强风景游憩绿地与城市公园的贯通,促进城乡游憩绿地体系的协同发展;同时,多元体系的建设是提高风景游憩绿地可达性的有效手段,可降低风景游憩绿地服务的衰减距离、消除服务盲区,在风景游憩绿地分布及面积差异难以平衡的情况下,能最大化地服务更多市域居民。

以自然山水要素为依托的风景游憩绿地,从数量增减上来改善市域的可达性与服务水平,目前南京市域可建设空间较小,其可行性弱,在未来应将建设重点放在对其自然资源的品质提升。强化南京“山水林城”融为一体的自然风貌特征,严格保护城市重要自然资源,使城市生态环境更加优化,旅游特色更加鲜明;同时,提升城市历史文化名园的环境品质,彰显厚重的历史人文特色;新时期背景下居民对自然景观态度也从数量追求转变到质量追求,因此更应注重风景游憩绿地的质量。对可达性及服务水平较弱的风景游憩绿地进行自然资源整合、挖掘各区域的风景游憩绿地特色,通过提升风景游憩绿地的景观品质和服务质量,提高周边风景游憩绿地薄弱发展的区域的吸引力,从而扩大服务半径。同时,风景游憩绿地面积较大且受地形的影响,存在内部游览时景点之间可达性弱、连通性差等问题,应注重改善各风景游憩绿地内部交通条件,在规划建设阶段考虑实际的游览交通。