城市防災公園綠地服務的績效評價
——以福州市中心主城區(qū)為例

崔亞鴿，潘 輝，譚文浩，陳錦濤，林 烽

(1.福建農林大學園林學院，福建 福州 350002；2.閩江學院經濟與管理學院，福建 福州 350108)

防災公園綠地是城市防災空間的重要組成部分，也是城市綜合防災的關鍵點，對于城市防災避難功能的發(fā)揮具有重要意義。目前，我國大多數(shù)防災公園綠地都是由普通公園改造而來，對公園的防災功能布局和空間規(guī)劃缺乏考量，建設質量參差不齊，不僅導致了防災公園綠地空間分布不合理、利用率低的現(xiàn)狀，還影響到防災公園綠地災時功能的有效發(fā)揮[1]。研究城市防災公園綠地空間分布的合理性，科學地對防災公園綠地的建設質量進行評價，有針對性地解決防災公園綠地建設現(xiàn)狀存在的問題，對于科學引導城市防災體系建設，提高城市綜合防災能力，實現(xiàn)公共資源的集約利用以及經濟社會可持續(xù)發(fā)展都具有重要的理論價值和實踐意義。

近年來隨著城市的應急避難管理逐漸受到人們重視，各地掀起了防災公園建設的高潮，國內外學者在防災公園綠地建設質量評價方面行了廣泛深入的研究，并取得了一定進展。目前，研究主要集中在對防災公園綠地應急能力、可達性、服務效率、布局合理性以及選址的安全性與適宜性幾方面[2-5]。研究方法主要分為兩種，一是通過構建指標評價體系對防災公園的服務能力進行評估[6-8]；二是借助遙感與GIS技術，從防災公園的可達性和其影響因素等方面引入評價指標對其的空間布局和服務能力進行評價[9-12]，這也是目前最主要的研究方法。相較于第一種方法，借助GIS技術的評價結果雖然更加客觀和反映問題，但大多數(shù)研究仍停留在對結果淺顯的定性敘述層面，深入的客觀定量評價研究較少，評價體系的構建和指標的選取缺乏統(tǒng)一的規(guī)范和標準，指標普適性差且量化困難，評價結果主觀性較強，致使傳統(tǒng)評價雖然一定程度上反應防災公園的服務水平，但往往很難真實全面地反應防災公園的實際服務能力。為克服以上問題，季玨等根據防災公園的功能特點設計可達性和充實度兩項指標對北京市海淀區(qū)防災避險公園的服務效率進行了量化評價的研究，但其評價指標較為單一，且各指標之間相對獨立未成體系，后續(xù)應用研究未見報道[13-14]。本文在其研究的基礎上引入服務績效的概念，借鑒相關公共基礎設施建設質量量化評價的有益經驗[15-17]，重點關注需求、供給和可達成本3個方面因素，考慮防災公園綠地的功能需求，從避難和救援兩個角度出發(fā)，運用承載力、覆蓋度、服務重疊率、服務人口比以及充實度5項量化指標來聯(lián)合評價防災公園綠地服務績效，彌補了傳統(tǒng)評價的局限性，更真實反應防災公園綠地的服務水平。

1 研究區(qū)及數(shù)據

1.1 研究區(qū)概況

福州市位于中國東南沿海、福建省中東部的閩江口，處于6.0級潛在震源區(qū)。據福州市防震減災專欄記錄，福州地區(qū)歷史上曾發(fā)生2次破壞性地震，90次有感地震，是地震易發(fā)區(qū)。地震已成為城市主要災害之一，對人民的生命財產安全造成了嚴重威脅[18]。尤其是三環(huán)內中心主城區(qū)人口密度高，建筑密度大，災害環(huán)境復雜，隨著城市發(fā)展面臨的災害問題日益突出，本文將此作為研究對象，研究區(qū)總面積164.26 km2，包括鼓樓區(qū)、晉安區(qū)、臺江區(qū)和倉山區(qū)。 根據福州市2020年統(tǒng)計年鑒，截止2019年底，四城區(qū)常住人口293.8萬人，在籍人口有195.3萬人。截止2021年的福州市地震局統(tǒng)計數(shù)據，福州市總計有179處地震應急避難場所。其中，三環(huán)內屬于防災公園綠地性質的共有16處(表1)，本文將此作為主要研究對象進行分析。

表1 福州中心主城區(qū)防災公園綠地統(tǒng)計表

1.2 數(shù)據及預處理

本文涉及到的數(shù)據有：研究區(qū)建筑、路網、應急避難場所和人口數(shù)據等。運用東南大學劉俊環(huán)開發(fā)的地圖截獲器0.5Beta，在百度地圖平臺上對研究范圍內的地圖要素和圖層進行截取，將獲取到的數(shù)據加載到ArcCIS 10. 5技術平臺上，結合福州市遙感影像圖目視解譯對獲取的數(shù)據進行矯正，得到完善的研究區(qū)地理數(shù)據庫。通過福州市地震局獲取防災公園綠地建設情況，考慮到避難場所的入口更適宜作為研究點[17]，利用Google Earth 進行數(shù)據采集，獲取防災公園綠地數(shù)據。利用《2020年福州統(tǒng)計年鑒》公示的人口數(shù)據，將各行政區(qū)內的人數(shù)植入CIS數(shù)據庫中，結合建筑分布數(shù)據，利用CIS軟件，繪制出基于建筑數(shù)據的人口密度圖。

研究依據已有的數(shù)據庫，得到了基于 GIS 的防災公園分布狀態(tài)，如圖 1(a)所示；利用研究區(qū)人口分布數(shù)據生成了基于建筑數(shù)據的人口密度分布圖，如圖 1(b)所示。

圖1 福州市中心城區(qū)防災公園綠地分布與人口分布Fig.1 Green space distribution and population distribution of disaster prevention park in Fuzhou central city

2 防災公園綠地服務績效評價的內涵與方法

2.1 服務績效評價的內涵

2.1.1 績效評價的概念

“績效”最早也最多用于經濟管理領域，反映的是工作行為與工作效果的業(yè)績和效率[19]?？冃гu價是一種評估制度，是指運用科學、適當?shù)姆椒ǎ瑢σ豁検挛镌谝欢〞r期內運行的狀況進行評定和測量，評價其優(yōu)劣[20]。績效評價具有多因性、多維性和動態(tài)性的特點，在指標量化評價方面得到廣泛的應用。在20世紀末，“績效”概念被越來越多地應用于城市規(guī)劃領域，多用于衡量某類城市專項職能或者某一類特定用地和設施運行的總體水平、功效狀態(tài)[21]。

2.1.2 防災公園綠地服務績效評價

防災公園綠地，是防災公園中具有綠地屬性的公園，最早源于日本，是指：“在地震災害引發(fā)市區(qū)發(fā)生火災等次生災害時，為了保護國民的生命財產、強化大城市地域等城市的防災構造而建設的起廣域防災據點、避難場地和避難道路作用的城市公園和緩沖綠地”[22]。我國在《城市抗震防災規(guī)劃標準》(GB50413-2007)中將“防災公園”定義為，城市中滿足避震疏散要求的、可有效保證疏散人員安全的公園。由此可知，防災避險救援是城市防災公園綠地的主要功能，因此，研究認為防災公園綠地的服務績效應指防災公園綠地為居民提供安全避難的綜合服務水平，對防災公園綠地的服務績效進行評價很大程度上就是對防災公園的防災避難救援功能進行評價。

2.2 防災公園綠地服務績效評價的方法

城市防災公園綠地服務績效評價則是從防災公園綠地的功能特性入手，選取評價指標，將指標標準化，對標準化后的指標進行定性、定量計算與分析并建立評價模型，從而對防災公園綠地建設成果進行科學評價的一種評價方法。

本文在前人防災公園綠地建設質量評價[19,21]和指標量化評價研究[11,14]的基礎上，重點關注需求、供給和可達成本3個方面因素，參考相關公共基礎設施建設質量評價的研究成果[15-16，20]，運用承載力、覆蓋度、服務重疊率、服務人口比和充實度5個量化指標來聯(lián)合評價防災公園綠地的服務績效。指標內容涵蓋防災公園綠地避難承載力、可達時間、可達范圍、可達人口以及居民人均避難服務質量多個方面。

由于防災公園綠地的空間可達性是居民獲得避難服務的前提，因此本研究的多項指標評價都是以可達性為基礎條件的。

2.2.1 基于AHP模型的指標權重計算

采用AHP層次分析法，采用專家問卷打分確定5個量化指標的權重，專家為福建農林大學風景園林專業(yè)教師、博士生以及城市規(guī)劃相關從業(yè)人員，發(fā)放問卷共計32份，回收有效問卷24份，運用yaahp軟件對問卷數(shù)據進行分析，計算出各指標的相對權重(圖2)。

圖2 防災公園綠地服務績效評價各指標權重Fig.2 Each index weight of service performance evaluation of disaster prevention park green space

2.2.2 空間可達性評價

空間可達性評價包括避難可達性和救援可達性兩部分內容。避難可達性是指在災害發(fā)生后人們在安全時限內到達防災避險公園的方便程度[23]。救援可達性指的是災害發(fā)生時公安、消防、醫(yī)療等救援機構在安全時限內進駐防災公園或將受災群眾由避難場所轉移到救援機構的方便程度。

網絡分析法在防災公園綠地的可達性評價中已獲得廣泛的應用，以矢量數(shù)據為基礎，包括網絡的中心、連接、節(jié)點和阻力，中心即源點[8]。研究表明以城市綠地斑塊出入口點集為源點，基于真實路網的可達性分析則可以反應居民可達性的真實情況[24]。因此，本研究計算避災綠地可達性和服務人口時，將各公園的實際出入口作為源點，運用ArcGIS 10.5網絡分析功能(network analysis)中的New Service Area模塊，基于城市交通網絡，構建可達性服務域，進行可達性分析。此外，由于人口大部分時間只在建筑內部活動，因此，在分析時假設各城區(qū)人口均勻分布在所有建筑的內部。

2.2.3 基于可達性評價結果的多指標評價

1)避難承載力。避難承載力是指避難場所現(xiàn)有條件能夠為居民提供避難、疏散和救援的能力，是應急避難場所避難服務能力的反應[4，14]。計算公式為

(1)

式中,Qi為防災公園綠地避難承載力；Sij為j類型第i個防災公園綠地的總面積；ei為第i個防災公園綠地的有效避難面積的折算系數(shù)，一般與防災避難場所形狀和組成有關，考慮綠地實際用地情況，除去水域和不可達的面積外，一般按0.6計算[25]；aj為第j個防災公園綠地的人均避難面積，一般與防災避難場所避難等級有關。

2)覆蓋度。覆蓋度既服務面積比，是指在安全避難時間內防災公園可達性范圍覆蓋面積與研究區(qū)總面積的比值，能一定程度上反應避難場所的服務水平[14]。計算公式為

(2)

式中，At0為研究區(qū)內防災公園在t0時間內的可達性；Si,t

3)服務重疊率。服務重疊率指的是研究區(qū)內各防災公園在安全避難時間內服務范圍重疊部分與所有防災公園服務總面積的比值，可以精準反映防災公園空間布局的冗余性及相互增援性[11]。計算公式為

(3)

式中，O為服務重疊率，∑Rjo為研究區(qū)內所有防災公園在安全避難時間內的服務域覆蓋面積，∑Rj為防災公園不重疊的服務域的面積之和。值得一提的是，評價指標在前人研究的基礎上做了思路上的深化，通過更改表達式的含義，使得評價過程更完整，在評價過程中對研究區(qū)內防災公園綠地服務域的重疊區(qū)和非重疊區(qū)做了區(qū)分，區(qū)別于以往籠統(tǒng)的計算過程，更改后指標計算公式的計算結果能更精準地反應問題，研究思路更完整，也更利于后續(xù)分析結果的得出。

4)服務人口比。服務人口比指能在安全避難時間內獲得應急避難場所服務的人口數(shù)與研究區(qū)總人口的比值，結果可以用來反映研究區(qū)防災公園服務人口的情況[11]。計算公式為

(4)

式中，Pt0為研究區(qū)內防災公園在t0時間內的服務人口比，Si,t

5)充實度。充實度指標反映了防災公園的承載能力與研究區(qū)內人口分布的匹配情況。研究表明，當人均避難面積小于 0.5 m2·人-1時，避難者只能處于站立狀態(tài)，而當人均避難面積大于1 m2·人-1時，避難者可以選擇蹲坐的姿勢，當人均避難面積大于 2 m2·人-1時，避難者可以選擇躺臥等較舒服的姿勢，據此作為防災避險公園是否充實的臨界閾值[14]。計算公式為

(5)

3 數(shù)據處理及分析

3.1 空間可達性評價

3.1.1 避難可達性評價

考慮到實際災害發(fā)生時，避難人群的主要交通方式為步行[13]。結合評價公共服務設施服務水平的生活圈的概念，以及最新出臺的《城市居住區(qū)規(guī)劃設計標準(GB50180-2018)》中關于生活圈內公共服務設施標準的規(guī)定[26]，考慮居民步行忍耐時間[27]，研究分別以居民步行5、10、15、30 min的可達范圍來表征防災公園綠地的服務半徑，對其可達性進行評價。設定居民步行速度為90 m·min-1，主要研究居民步行30 min內的可達性。運行CIS平臺的網絡分析模塊工具進行求解，得出如圖3所示的福州市防災公園綠地避難空間可達性分布概況。

圖3 福州城市防災公園綠地避難服務域Fig.3 Refuge service area of urban disaster prevention park green space prevention park green space in Fuzhou

3.1.2 救援可達性評價

參考公安、消防、醫(yī)療等救援機構的管理規(guī)定以及“安全救援時間”的相關概念[23]，研究將救援機構的安全救援時間認定為5 min。考慮緊急救援嚴格的時限要求以及救援往往需要使用專業(yè)儀器、工具等，車行速度快且效率高，因此研究以車行5 min的可達范圍來表征緊急救援的空間可達性。運行CIS平臺的網絡分析模塊工具進行求解，得到福州市防災公園綠地救援空間可達性分布概況，如圖4和表2所示。

圖4 福州城市防災公園綠地救援可達性Fig.4 Rescue accessibility of urban disaster prevention park green space in Fuzhou

表2 福州城市防災公園綠地救援可達性

3.2 基于可達性評價結果的多指標評價

基于CIS信息技術平臺，將圖3福州市防災公園綠地服務區(qū)范圍圖層與圖1中的人口密度圖進行疊加分析，統(tǒng)計出研究區(qū)內四城區(qū)防災公園綠地4個時間段的服務人口和服務面積數(shù)據。運用承載力、服務面積比、服務人口比、服務重疊率和充實度計算公式，得到福州市中心城區(qū)防災公園綠地服務績效指標統(tǒng)計結果，如圖5、表3所示。運用GIS軟件對表3中的指標計算結果進行可視化和標準化處理，運用柵格計算器工具對各指標評價結果進行加權疊加，得到服務績效綜合評價結果。最后，采用自然斷點法對研究區(qū)防災公園綠地服務績效進行分級圖示(圖6)。

圖5 福州市中心城區(qū)防災公園綠地覆蓋度、服務人口比及服務重疊率Fig5 Coverage of green space, population ratio and service overlap rate of disaster prevention park green space in Fuzhou central city

表3 福州市中心城區(qū)防災公園綠地服務績效指標統(tǒng)計表

圖6 福州市中心城區(qū)防災公園綠地服務績效Fig.6 Service disaster prevention park green space performance in Fuzhou central city

3.3 結果分析

3.3.1 研究區(qū)不同片區(qū)防災公園綠地服務績效分析

臺江區(qū)防災公園綠地服務績效在四城區(qū)中最高，居民步行30 min服務面積比為88.62%，服務人口比接近100%，與服務面積比值成正比，均位于四城區(qū)之首，空間服務能力最為突出，但研究區(qū)內服務重疊率較高，這可能與該片區(qū)面積較小，人口密度大，且防災公園綠地數(shù)量較多有關。此外，臺江區(qū)防災公園綠地充實度較低，僅為0.65，人均避難服務質量較差。救援可達性在四城區(qū)中也處于較低水平?？梢婋m然臺江區(qū)防災公園綠地數(shù)量較多，但公園整體規(guī)模不大、承載力不足，資源供不應求。

鼓樓區(qū)防災公園綠地服務績效在四城區(qū)中居于第二，居民步行30 min服務人口比是96.71%，比服務面積比高約21個百分點，遠大于服務面積比，說明研究區(qū)內居民可達性強，避難場所利用率高。同時，鼓樓區(qū)救援可達性也整體較好。但研究區(qū)內服務重疊率較高，為47%，高于四城區(qū)平均水平，說明該區(qū)域防災公園空間分布較不合理，存在較大程度的資源浪費，此外，鼓樓區(qū)充實度僅為0.49，人均避難水平較低。說明雖然鼓樓區(qū)處于福州市的老城中心區(qū)，人口密度高且交通路網發(fā)達，居民空間可達性強，但防災公園綠地規(guī)模較小，避難承載力不足。

倉山區(qū)防災公園綠地整體空間服務能力較差，救援可達性在四城區(qū)中也處于最低水平。30 min避難服務面積比為56.9%，服務人口比僅為64.18%，雖然承載力較高但仍存在嚴重的供需不平衡問題，且人均避難面積低于最低標準。這可能與倉山區(qū)面積大，人口多且分布分散，城市路網密度低，防災公園綠地數(shù)量少、規(guī)模小、入口少、空間分布不均勻，以及救援機構數(shù)量較少有關。

晉安區(qū)防災公園綠地服務績效在四城區(qū)中總體最差，服務盲區(qū)在4個片區(qū)中最高且充實度最低。其30 min服務面積比為53.52%，人口比為64.18%，均低于四城區(qū)平均水平，此外，充實度僅為0.15，居民人均避難面積遠低于最低國家標準，但晉安區(qū)防災公園綠地的救援可達性較好，居于四城區(qū)之首，避難人員能在安全時限內獲得及時高效的救援服務。這是由于晉安區(qū)城市規(guī)劃建設起步較晚，雖然周邊救援機構設施完善，但城市防災避難設施建設的步伐卻嚴重滯后，避難承載力較低，僅有的一處防災公園綠地——光明港公園面積較小且居于城區(qū)邊緣位置，居民可達性較差。

3.3.2 研究區(qū)防災公園綠地整體服務績效分析

福州市中心城區(qū)防災公園綠地服務績效整體不高，空間差異較大，由高到低依次為臺江區(qū)﹥鼓樓區(qū)﹥倉山區(qū)﹥晉安區(qū)。四城區(qū)防災公園綠地承載力和充實度偏低，人均避難服務水平均遠低于國家最低標準；此外，四城區(qū)防災公園綠地覆蓋度和服務人口比整體不高，僅有11.16%的人口能在5 min內獲得緊急避難服務，步行30 min的可達面積僅占研究區(qū)總面積的63.89%，服務人口占總人口的78.4%，研究區(qū)仍有五分之一以上人口未能獲得避難服務，存在較大的服務盲區(qū)，防災公園數(shù)量不足；加之，四城區(qū)防災公園綠地服務重疊率普遍較高，平均值在38.86%，即研究區(qū)內存在大片服務盲區(qū)的同時又存在大片的服務重疊區(qū)域，防災公園綠地空間分布不均衡，尤其是倉山區(qū)中南部和晉安區(qū)東北部存在較嚴重的供需不平衡問題。意外的是研究區(qū)內防災公園綠地救援可達性整體較好，大部分避難人員都能在有效時間內獲得緊急救援服務。

4 結論與討論

研究引入服務績效的概念，運用承載力、覆蓋度、服務重疊率、服務人口比以及充實度5個指標對福州市防災公園綠地的建設質量進行量化評價，得出的主要結論如下：

1)福州市防災公園綠地空間布局不均衡，倉山區(qū)南部和晉安區(qū)存在較大服務盲區(qū)，鼓樓區(qū)和臺江區(qū)則存在較大的服務重疊區(qū)域。

2)福州市防災公園綠地整體服務績效較低，四城區(qū)人均避難水平均遠低于國家最低標準，人均避難服務質量不高。

3)福州市防災公園綠地建設數(shù)量和承載力不足，資源分配不均衡，尤其是晉安區(qū)僅有一處防災公園綠地，存在嚴重的供需不平衡問題。

建議福州市下一步城市防災規(guī)劃建設時優(yōu)先在服務盲區(qū)內根據人口的空間聚集特征選建新的防災公園；完善城市路網，通過提高防災公園綠地的承載力和空間可達性來提高防災公園綠地服務績效；針對服務重疊率高但充實度低的區(qū)域，如鼓樓區(qū)和臺江區(qū)則選擇不再新建公園，僅完善原有防災公園綠地內部基礎設施或擴大其規(guī)模。

本研究僅挑選了公園綠地性質的避難場所作為研究對象，容易低估研究區(qū)的防災避險能力，實際上除了具有防災避難能力的綠地外，學校、醫(yī)院、體育館以及其它城市開敞空間都具有防災避難功能。在今后的研究工作中將考慮上述因素，多方法多角度結合，拓展防災避險的研究對象。