基于GIS的公园绿地可达性研究——以山东省费县为例.pdf
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1、未来城市设计与运营2 0 2 3.8/2 9城市设计UrbanDesign基于GIS的公园绿地可达性研究以山东省费县为例于冲段士凯摘要:利用ArcGIS建立费县中心城区道路网络和公园绿地矢量数据库,根据ArcGIS的网络分析模块计算步行、非机动车和机动车三种出行方式下的公园可达性。研究结果表明:费县中心城区公园绿地空间分布不均衡,东部和东南部缺少公园绿地;步行可达性较差,15min服务范围占比仅36.4%;非机动车可达性较好,15min服务范围占比6 4.2%;综合公园的机动车可达性较好,15min服务范围可以覆盖大部分研究区域,服务范围占比95.9%。关键词:公园绿地;可达性;GIS网络分析
2、;费县中心城区在传统的公园绿地评价中常使用公园数量、绿地面积、公园服务半径、人均公园绿地面积等宏观的评价指标,在反映公园空间布局和实际使用情况方面具有较大缺陷。随着可达性概念的提出和GIS技术的成熟,基于GIS的公园可达性问题成为近年来公园绿地评价研究的热点。一、研究区域概况(一)费县概况费县为山东省临沂市辖县,位于山东省中南部,蒙山之阳,温河上游。根据2 0 2 1年费县统计年鉴,费县县域面积16 6 0.11km,人口92.4万人。本文的研究范围为费县城市总体规划(2 0 16-2 0 35年)划定的中心城区边界范围(图1):北至鲁南高铁,南至南外环路,西至西外环路及费县电厂,东至文东路的
3、区域,总面积约10 1km。费县县城总体规划(2 0 16-2 0 35年)规划空间层次示意图山区庄限费县人民政府0 2图1费县规划空间层次示意图(二)研究对象的选取住房和城乡建设部2 0 17 年颁布的城市绿地分类标准CJJ/T85-2017中对公园绿地的定义是:向公众开放,以游憩为主要功能,兼具生态、景观、文教和应急避险等功能,有一定游憩和服务设施的绿地。新版标准对公园绿地分类进行了相应修改,但在实地走访调查过程中发现,研究范围内部分被纳入“公园绿地”大类中的绿地,有的游人无法进入,有的虽允许游人进入,但其中缺乏相应的游憩和服务设施,难以提供相应的游憩功能。考虑兼具旅游观光、日常游憩及公园
4、设施的完备情况,本研究最终选取包括中华奇石园、新时代公园、颜真卿公园等在内的2 4处城市公园作为研究对象(表1),总占地面积约为2 34.2 4hm,占研究区域总面积的2.3%。二、数据来源与研究方法(一)数据来源本研究中所需的公园和道路数据主要来源包括费县中心城区的卫星图、OSM、百度地图、费县自然资源和规划局提供的费县城市总体规划(2 0 16-2 0 35年)、费县综合行政执法局提供的费县2 0 2 1年城市绿地统计。30/2023.8未来城市设计与运营UrbanDesign城市设计表1研究区公园绿地统计公园类型数量(个)名称面积(hm)中华奇石城86.36新时代公园37.14综合公园5
5、温?河滨河公园24.35玉龙山公园18.08颜真卿公园12.84沂蒙公园9.82站东公园9.57石海公园7.66湿地公园7.62文昌湖公园4.14城市会客厅3.12社区公园12知春园2.36杏坛书香口袋公园1.71霜合园1.60体育休闲绿地1.39彩虹公园1.32香园绿地1.29怡园0.88崇文口袋公园0.78香榭丽口袋公园0.67游园7惠民口袋公园0.53龙门口袋公园0.42温河口袋公园0.41红盾口袋公园0.18总计24234.24(二)研究方法本研究所采用的方法为网络分析法。网络分析法是利用ArcGIS对城市道路网络和城市服务设施等地理信息建立网络模型,根据图论和运筹学基础理论,寻找解决
6、最短路径和资源优化配置等问题的方法。一个基本的网络模型可以看作是由中心、连接、节点和阻力四个部分组成。本研究中以公园出入口作为中心,城市道路作为连接,道路交又口作N米2.0004,0008.000图例研究范围公园出入口点位图2 公园出入口点位数据图为节点,阻力为采用不同交通方式在不同等级道路的通行速度。首先,建立公园绿地出入口点要素图层。以公园出入口作为网络分析的中心点,利用ArcGIS将公园绿地出入口转化为点要素文件,若有多个出入口,则该公园应具有多个点状数据。本研究中,以2 4处城市公园实际出入口为准,共设置7 1个中心点(图2)。其次,建立研究区道路要素N米2.0004,0008,000
7、图例研究范围道路节点图3道路交通网络数据图图层。通过ArcGIS软件,提取研究区路网结构信息。在参考其他学者相关研究的前提下,将城市道路分为快速路、主干道、次干路、支路。按道路等级赋予不同的行进速度。其中,步行速度设置为5km/h,非机动车速度设置为12 km/h,机动车在快速路、主干道、次干路、支路的通行速度依次设置为8 0 km/h、60km/h、40 k m/h、2 0 k m/h,道路交汇点设置30 s的等待时间2 。再次,建立道路网络数据集。依据矢量化的道路数据创建网络数据集,对网络数据集的转弯模型、网络连通性、通行时间、行驶方向等属性进行设置,完成交通网络的构建(图3)。在我国,尚
8、未从通行时间维度建立绿地服务评价标准,因此本研究通过调研费县中心城区居民对到达城市公园的耗时期望,将通行时间成本分为5min、10 m in和15min三个等级。最后,完成基于服务区网络分析的公园可达性的计算。利用ArcGIS的网络分析功能,新建服务区,加载公园出入口点位图层,设置阻抗、中断值等属性后进行求解,生成公园出入口沿着道路网络经过一定时间所形成的范围,即公园可达性范围。三、结果与分析我国已有很多研究文献总结了城市居民利用公园绿地的行为特征3-6 。这些研究表明,人们前未来城市设计与运营2 0 2 3.8/31城市设计UrbanDesign表2 三种出行方式下公园绿地可达面积占比可达面
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