基于空間句法理論的南陵縣中心城區公園綠地可達性分析與優化

何若晨，陳永生

基于空間句法理論的南陵縣中心城區公園綠地可達性分析與優化

何若晨，陳永生

(安徽農業大學林學與園林學院，合肥 230036)

空間句法理論中的可達性程度已成為衡量城市公園綠地建設的重要指標。為了給南陵縣中心城區公園綠地的合理空間布局提供指導與科學依據，以城區公園綠地為研究對象，構建線段模型并進行句法測度與量化分析，結合ArcGIS從全局可達性、局部可達性、感知可達性和心理可達性4個維度指出南陵縣在城市道路和公園綠地建設方面存在的不足。結果表明：1）南陵縣中心城區公園綠地的全局和局部可達性良好，能在總體層面上滿足城市居民的日常游憩要求。但其空間聚集性呈現多核心的圈層分布特征，新老城區公園布局不均衡，部分公園周邊道路體系建設不完善；2）中心城區公園綠地整體感知可達性較差，不利于城市居民通過局部路網感知公園的整體空間信息，并且公園整體空間滲透能力不足，心理可達性一般；3）在依據完善城市道路結構、合理增加公園綠地、優化綠地分類分級體系和豐富綠色開放空間等策略優化城市道路和公園綠地空間布局后發現，城市道路和公園綠地的全局與局部整合度值均明顯提升，公園空間分布系統性與均衡性方面也得到改善。

空間句法;可達性;公園綠地;南陵縣

空間句法理論是根據圖論和城市形態學的觀點對空間的構型特征進行客觀描述和測量的一種理論和方法[1]，其通過切割與劃分空間來研究不同區域之間的拓撲與幾何等關系?？臻g可達性程度作為衡量城鄉建設水平的重要指標[2]，被多位學者應用于不同領域的研究。馬婕等[3]利用空間句法調整公園道路結構，優化內部區域與人流密集區之間的拓撲關系；王子月等[4]通過選取不同的形態變量從宏觀和微觀角度分析不同時期城市和街區的不同層次關系；劉興詔等[5]借助句法軸線集成度值對福州市游憩空間進行量化研究；Wahyono等[6]運用空間句法分析蘇拉巴雅城市公園的步行性以評價公園內部空間的配置關系以及人類視線的視覺聯系和連續性；Atakara等[7]通過對城市街道網絡的句法分析研究歷史時期傳統城市中心形態演變的潛力。

公園作為與群眾日常生活息息相關的公共服務產品，是供民眾公平享受的綠色福利，是城市綠地系統的核心組成部分[8]，具有改善生態、調節氣候[9]、美化環境等功能，并且在傳承文化、保護資源和為公眾提供休閑游憩、科普教育、防災避險場所[10]等方面發揮著重要作用。隨著人們對城市公園建設水平的要求不斷提升，如何合理規劃公園綠地以滿足居民日常游憩需要成為亟需解決的重要議題，而公園綠地可達性正是衡量城市公園布局水平的重要指標。目前一些學者主要應用兩步移動搜索法[11]、GIS網絡分析法[12]、Huff模型[13]等對公園綠地可達性進行測度。但上述研究方法仍存在不足，兩步移動搜索法對不同性質公園采用不同的搜索閾值，容易影響最終精算結果的精確性；GIS網絡分析法欠缺對城市自身發展的整體性考慮；Huff模型的各個修正參數容易與實際情況不相適應。而空間句法理論可以綜合性探究城市公共空間與城市道路間的拓撲關系，并將人的行為關系納入考量，能更科學、合理地分析與評價公園綠地可達性[14]。

在以空間句法為理論支撐的公園綠地可達性研究中，多是從大、中型城市的單個公園[15]或者綜合公園[16]等角度進行針對性的可達性評價，欠缺對于整體公園綠地的系統性分析，并且在縣城尺度上的公園綠地的可達性評價也相對缺乏。為此，通過構建南陵縣中心城區線段模型，對現狀公園綠地進行可達性測度與核密度分析，并依據測算結果提出相應的優化策略與建議，以期為南陵縣城公園綠地的空間布局建設提供指導與科學依據。

1 研究范圍

南陵縣地處安徽省東南部，長江下游南岸[17]，是通往黃山、九華山、太平湖黃金旅游熱線的咽喉要道，也是皖南重要的交通樞紐[18]，下轄8個鎮和1個省級經濟開發區?；诳臻g句法理論的閉合空間需求，以205國道、318國道、457省道、籍山大道、太白大道、七星河路等為界限，選取南陵縣中心城區為研究范圍（圖1），該區域總面積為30.8 km2，常駐人口14.47萬人，城鎮化建設水平較高，水系密布，道路通達，內含4個片區和包括綜合公園、專類公園、社區公園和游園在內的21個公園綠地，公園綠地總面積為205.04 hm2。

圖1 研究范圍

Figure 1 Research scope

2 數據來源與研究方法

2.1 數據來源

從南陵縣城市管理局獲取城市道路、城區邊界和公園綠地等相關數據，并依據2021年Google Earth的衛星影像圖進行比對和部分修正，得到較為精準的研究數據。研究中所有POI節點通過高德地圖開發者平臺2021年的數據獲取，經匯總整理共得到4 927個節點，其中汽車服務節點226個，摩托車服務節點10個，交通服務設施節點204個，購物服務節點3 019個，生活服務節點1 289個，商務住宅服務節點179個。

2.2 模型構建

以CAD繪制的南陵縣矢量圖為底圖，再將 1 931條線段導入DepthmapX軟件生成線段模型，利用Node Count工具確保無獨立軸線存在后進行運算，而后把數據導入 ArcGIS10.8軟件并根據各公園綠地的空間分布落點于線段模型。

2.3 模型校驗

為驗證南陵縣公園綠地可達性評價的準確性，需將線段模型的全局整合度值與根據中心城區所有POI節點通過核密度計算得出的聚類分布值進行相關度分析。POI 大數據的優勢在于定位精準且數據全面[19]，在一定程度上能夠表達城市各類設施空間分布特性[20]。大量研究實證表明整合度與城市人行和車行流量具有高度關聯性[21]。以獲取的購物、生活與商務住宅服務的POI節點代表人行流量，汽車、摩托車與交通設施服務 POI 節點代表車行流量[22]，并依托 GIS 核密度算法計算聚集程度以表征城市道路交通流量。而后將所得數據利用 SPSS 軟件進行相關性分析。結果顯示：所有POI節點通過核密度算法得到的聚集程度與全局整合度值的Pearson相關性數值為0.670（＜0.02），表明二者相關性較強，因此本模型具有較高的可行性。

2.4 研究方法

2.4.1 公園綠地全局與局部可達性 公園綠地全局可達性闡明城市居民自研究范圍內任意空間位置到達城市公園的難易程度，而局部可達性闡明居民自一定參數范圍內的任意空間位置到達城市公園的難易程度[23]，二者均依托句法模型中的整合度進行測度，能夠清晰體現公園綠地與區域內軸線道路的聯系性。整合度值越高，則可達性越好。具體計算公式[24]如下：

式中：I為整合度值；MD為平均深度值；為研究區域線段數。

研究中的局部可達性閾值根據《城市綠地規劃標準》（GB/T51346-2019）[25]中的公園綠地分級設置要求，選取1 500 m作為拓撲距離，并在 GIS 中利用核密度工具做加權分析。

2.4.2 公園綠地感知可達性 公園綠地感知可達性表明城市居民對公園周邊路網的感知程度，由公園綠地可理解度來衡量。通過將公園周邊道路的連接度和全局整合度作為雙變量，在 SPSS 中進行Pearson相關性分析獲取各公園的可理解度值，其值越高，居民通過所在空間獲取全局空間信息的能力越強。具體計算公式[26]如下：

2.4.3 公園綠地心理可達性 公園綠地心理可達性反映公園綠地對城市居民的空間吸引力，由空間句法理論中的空間效率值來衡量?？臻g效率值是通過計算句法模型中的選擇度值和全局深度值的比值來獲取，其值越高，則公園綠地的心理可達性越高，居民前往公園的意愿越強。具體計算公式[27]如下：

式中：E為空間效率值；1024,Choi為線段模型選擇度值；1024,TotDep為線段模型全局深度值。

3 研究結果

3.1 中心城區道路可達性分析

通過Depthmap計算南陵縣城區城市路網的全局可達性和局部可達性，得到現狀的全局整合度圖與局部整合度圖（圖2）。圖示中不同顏色的線段代表不同的整合度數值，按由暖色至冷色逐次遞減。其表明南陵縣中心城區的道路全局可達性呈現由中心向四周逐步遞減的態勢。而南陵縣道路局部可達性則表現為城區東部可達性較高，西部可達性較低的態勢。具體結果如下：南陵縣中心城區道路全局整合度平均值為423.350，局部整合度平均值為75.017。

3.2 中心城區公園綠地全局與局部可達性分析

公園綠地的全局整合度與局部整合度如表1所示，公園綠地的全局整合度平均值為480.550，高于道路全局整合度平均值（423.350）；公園綠地局部整合度平均值為（76.573），亦高于道路局部整合度平均值（75.017）。這表明南陵縣公園綠地具有較高的全局可達性與局部可達性。但是不同公園綠地之間的可達性水平仍有一定差距。從全局可達性來看，70％以上的公園綠地的全局整合度值高于公園綠地全局整合度平均值，其中以春谷公園和漳河公園的可達性最高，表明其周邊城市道路的建設較為完善，能夠為城市居民提供更多的游憩機會；而縣醫院東北角游園、玉帶橋公園和市橋河公園的全局整合度值均低于道路整合度平均值，在城市后續發展過程中應重點建設這3個公園周邊的城市道路系統，增加其與城市總體道路之間通達性與連接性。從局部可達性可知，45％以上的公園綠地的局部整合度值低于道路局部整合度平均值，表明要加強學士路、后港河路等與臨近道路的聯系性。

圖2 中心城區道路整合度

Figure 2 Integration of roads in central urban areas

表1 公園綠地全局與局部可達性

分別以中心城區道路全局整合度值和局部整合度值為權重，在GIS中進行核密度分析并與公園綠地空間分布進行疊加得到圖3。其結果顯示道路全局和局部整合度呈現多核心的圈層分布特征，大部分公園綠地集中分布于核密度值較高的城區中部區域，說明全局可達性良好；但公園綠地的空間布局與與道路全局和局部可達性之間仍存在部分空間“錯位”現象，在全局整合度的核密度高值區（秋浦大道與318國道交口區域）僅分布有金澤游園，同時全局可達性較好的城區西部沒有建設公園綠地，而局部可達性較差的城區西北部（太白大道一帶）分布有馬山公園、烈士陵園和秋浦公園3個專類公園，這體現了公園綠地空間分布不均衡，在滿足城市居民游憩機會方面存在明顯不足等問題。

圖3 公園綠地空間分布與道路整合度核密度疊加

Figure 3 Superposition of park green space distribution and kernel density of road integration degree

表2 公園綠地感知可達性

表3 公園綠地心理可達性

圖4 道路空間效率值與公園綠地空間分布分析圖

Figure 4 Analysis charts of road spatial efficiency and park green space spatial distribution

3.3 中心城區公園綠地感知可達性分析

經SPSS軟件計算中心城區所有道路的可理解度為0.354，表明中心城區感知可達性較低，居民難以通過局部空間獲得城市整體空間信息。南陵縣公園綠地可理解度值如表2所示，具體結果為：各公園綠地可理解度值低于0.5，表明南陵縣整體公園感知可達性較差，其中30％以上公園的可理解度值低于城區道路可理解度值，說明居民即使處于距離此類公園較近區域，仍然難以準確找到公園地點，從而降低城市居民出行意愿。在后期城市建設過程中應提升公園周邊道路的連接度以增加此類公園的感知可達性。

3.4 中心城區公園綠地心理可達性分析

中心城區道路空間效率平均值和公園綠地空間效率值如表3所示。結果顯示：公園綠地空間效率平均值小于道路空間效率平均值，表明公園綠地整體空間吸引力一般。其中漳河公園和春谷公園的空間效率值最高，說明這兩個公園的空間滲透能力較強，心理可達性較高，對城市居民具有較強的吸引力。從圖4可直觀看出：道路空間效率值呈現由城區中部向四周遞減的環狀態勢，其中市橋河公園和玉帶橋公園雖然處于核密度高值區，但空間效率值較低，表明公園周邊道路的選擇度值較低，這與公園附近“斷頭路”較多的現狀相符合，在后期規劃中應改善路網結構，提升居民前往公園的意愿。

4 公園綠地可達性優化策略

4.1 完善城市道路體系

通過梳理城市路網結構，新增多條干路、支路，打通“斷頭路”，既而完善中心城區路網體系，提升運行效率，增加城區總體道路之間的連貫性與聯系性。同時針對局部整合度和空間效率值較低的公園綠地，提升周邊城市慢行系統的連接度，加強此類公園的空間滲透能力。在對優化后的城市道路進行相應的量化分析與句法測度（圖5）后發現：城市道路全局可達性和局部可達性較之現狀均有顯著提升。規劃道路全局整合度平均值為493.980（現狀423.350），道路局部整合度平均值為95.407（現狀75.017）。

4.2 合理增加公園綠地

以南陵縣上版綠地系統規劃和上版城市總體規劃為參考，針對老城區結合城市更新改造預控和用地性質轉換兩種方式，擴建部分公園綠地，同時在城區西部和南部新增多個社區公園、專類公園和游園，并結合立體綠化以豐富居民游憩體驗。規劃后的公園綠地全局整合度平均值為568.416（現狀480.550），公園綠地局部整合度平均值為97.860（現狀75.017），表明其周邊道路體系建設得到進一步完善，更有利于城市居民獲得游憩體驗。從圖6可直觀看出：中心城區核密度值明顯提升，并且相較于現狀，在核密度值較高區域均分布有公園綠地，城市公園綠地空間分布系統性與均衡性獲得一定的提升。

4.3 優化城區公園分級分類體系

為保護和營造藍綠交織的城市綠地空間形 態[28]，貫徹公園城市理念[29]，南陵縣城市公園應在均衡布局的基礎上按照大、中、小公園即綜合公園、社區公園、專類公園和游園構建多層次、全覆蓋分級分類體系，并根據各公園綠地全局整合度在ArcGIS10.8軟件中利用自然斷點分級法進行具體的細部劃分，繼而與規劃道路全局整合度圖疊加獲得圖7，其具體結果見表4。

圖5 規劃道路整合度

Figure 5 Planning road integration

圖6 規劃公園綠地分布與道路全局整合度核密度

Figure 6 Planning park green space distribution and road global integration kernel density

圖7 規劃公園綠地分類分級布局

Figure 7 Planning park green space classification layout

表4 規劃公園綠地分類分級

圖8 公園綠地主題功能

Figure 8 Theme function of park green space

4.4 豐富綠色開放空間

為提升公園綠地心理可達性，增加居民出行意愿，在完善公園周邊城市慢行交通系統[30]的基礎上需要進一步整合綠色生態空間要素，豐富公園文化內涵。由于南陵縣三國文化和盛唐文化積淀豐富，再加上地處皖南水鄉，河網密布，古橋眾多，城區內多處建筑具有典型的徽派文化特色，建議選擇性的將上述景觀要素與各公園綠地的自然特點、文化特征和功能需求進行有機結合，賦予其相應的主題與功能，為居民提供多種類型的休閑游憩服務空間（圖8），既而有效發揮公園綠地的生態支撐[31]、休閑康養等作用，促進城市可持續發展。

5 討論與結論

合理的城市公園布局不僅能完善城市服務功能，保護自然文化資源，而且在提升城市人居環境水平、支撐城市高質量建設發展等方面也發揮著顯著作用。

本研究以空間句法的相關理論為切入點，量化分析與探討南陵縣中心城區公園綠地在建設過程中存在的不足，并提出相應的優化措施，從而為公園綠地合理的空間布局提供新的思路與參考。然而在研究過程中未將環境因子、居民出行方式、交通路網銜接程度等多種要素納入考量。因此在后續研究中應深入思考公園綠地布局機制，并且結合熱力圖、VR等多項技術進行關聯分析以完善公園綠地評價體系，進而為南陵縣公園綠地建設與布局提供更加科學完善的策略。

以空間句法理論為支撐，從全局可達性、局部可達性、感知可達性和心理可達性4個維度對南陵縣中心城區公園綠地進行量化分析與評價，得出以下結論：1）南陵縣中心城區公園綠地的全局和局部可達性良好，能在總體層面上滿足城市居民的日常游憩要求。但其空間聚集性呈現多核心的圈層分布特征，新老城區公園布局不均衡，部分公園周邊道路體系建設不完善。2）中心城區公園綠地整體感知可達性較差，不利于城市居民通過局部路網感知公園的整體空間信息，并且公園整體空間滲透能力不足，心理可達性一般。3）在依據完善城市道路結構、合理增加公園綠地、優化綠地分類分級體系和豐富綠色開放空間等策略優化城市道路和公園綠地空間布局后發現，城市道路和公園綠地的全局與局部整合度值均明顯提升，公園空間分布系統性與均衡性方面也得到改善。

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Accessibility analysis and optimization of Nanling county central urban park green space based on space syntax theory

HE Ruochen, CHEN Yongsheng

(School of Forestry and Landscape Architecture, Anhui Agricultural University, Hefei 230036)

The degree of accessibility in spatial syntax theory has become an important index for measuring the construction of urban park green space. In order to provide guidance and scientific basis for the reasonable spatial layout of park green space in the central urban area of Nanling county,a line segment model was constructed and syntactic measure and quantitative analysis were carried out with ArcGIS to point out the shortcomings in the construction of urban roads and park green space in Nanling county from four dimensions: global accessibility, local accessibility, perceived accessibility and psychological accessibility. The results showed that :1) The global and local accessibility of park green space in the central urban area of Nanling county was good, which could meet the daily recreation requirements of urban residents on the whole level. However, its spatial aggregation shows the characteristics of multi-core circle layer distribution, the unbalanced layout of parks in old and new urban areas, and the imperfect construction of road system around some parks; 2) The overall perceived accessibility of the park green space in the central urban area is poor, which is not conducive to the perception of the overall spatial information of the park by the local road network. Moreover, the overall spatial penetration of the park is insufficient, and the psychological accessibility is mediocre;3) In according to optimize the city road structure, increase the park green space, optimization of reasonable classification grading system and rich green open space to optimize urban road and park green space layout, urban road and the degree of global and local integration of park green space value were significantly promoted, and the systemic and balanced spatial distribution of parks is also improved.

space syntax; accessibility; park green space; Nanling county

10.13610/j.cnki.1672-352x.20230625.017

2023-06-26 15:20:21

TU986.5

A

1672-352X (2023)03-0520-09

2022-06-09

安徽省高校自然科學研究重點項目(KJ2017A140)和安徽省高校自然科學研究重點項目(KJ2019A0199)共同資助。

何若晨，碩士研究生。E-mail：herc97@163.com

通信作者:陳永生，教授。E-mail：chenys66@163.com

[URL] https://kns.cnki.net/kcms2/detail/34.1162.S.20230625.1521.034.html