基于sDNA模型的休閑設(shè)施空間特征與道路結(jié)構(gòu)相關(guān)性研究
——以廣州主城區(qū)為例

鄭穎亮， 周文婷

（廣州大學(xué)）

1 引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)城市發(fā)展重心逐步由量的擴(kuò)張轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)的提升，已跨入重視生活方式和生活質(zhì)量的休閑時(shí)代。城市規(guī)劃作為城市在一定時(shí)期內(nèi)的發(fā)展藍(lán)圖，在休閑時(shí)代背景下其工作重點(diǎn)也從控制土地開發(fā)轉(zhuǎn)向優(yōu)化資源配置與著力提升人民生活質(zhì)量。休閑設(shè)施作為休閑活動(dòng)的重要載體與城市資源之一，其具有的空間性與市民生活質(zhì)量息息相關(guān)。因此在規(guī)劃過(guò)程中合理配置休閑設(shè)施對(duì)于城市的健康發(fā)展具有重要意義。目前對(duì)于休閑設(shè)施分布的研究多將休閑設(shè)施的子系統(tǒng)作為研究對(duì)象，如公共文化設(shè)施[1-2]、商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)[3]、體育運(yùn)動(dòng)空間[4]、公園綠地[5]、休閑旅游[6]等，將休閑設(shè)施整體作為對(duì)象的研究主要集中在分析其在某區(qū)域的分布特征[7]、時(shí)空格局變化及原因[8]、與軌道交通協(xié)同布局的評(píng)估[9]等方面。但從城市道路的視角出發(fā)，分析道路布局與休閑設(shè)施分布的相關(guān)性較少。

道路是連接城市各類型用地的媒介，在城市規(guī)劃中可被視為度量設(shè)施空間配置是否合理的最直接要素。本文通過(guò)探究城市道路結(jié)構(gòu)與休閑設(shè)施空間資源分布的相關(guān)性以及量化休閑設(shè)施配置的合理性，基于道路與設(shè)施的相互影響視角引導(dǎo)城市規(guī)劃對(duì)休閑設(shè)施布局進(jìn)行優(yōu)化，為推進(jìn)以人為本的城市化轉(zhuǎn)型提供參考依據(jù)。

2 研究數(shù)據(jù)與研究方法

2.1 研究區(qū)概況

按照《廣州市城市總體規(guī)劃（2017-2035年）》劃定的主城區(qū)作為本次研究的范圍，包括荔灣、越秀、天河、海珠四區(qū)，白云區(qū)北二環(huán)高速公路以南，黃浦區(qū)九龍鎮(zhèn)以南，番禺區(qū)廣明高速以北。

2.2 研究數(shù)據(jù)

研究需要對(duì)各類休閑設(shè)施進(jìn)行歸類，依據(jù)《國(guó)民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類》中的休閑產(chǎn)業(yè)分類以及《城市用地分類與規(guī)劃建設(shè)用地標(biāo)準(zhǔn)（GB50137-2011）》中的用地分類標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)休閑設(shè)施類型與內(nèi)容做出界定[9]，爬取2021年廣州市主城區(qū)休閑設(shè)施POI數(shù)據(jù)，共12858條（見表1）。

表1 廣州市主城區(qū)休閑服務(wù)設(shè)施分類及對(duì)應(yīng)設(shè)施種類表

2.3 研究方法

2.3.1 平均最近鄰距離分析法

平均最近鄰距離分析是通過(guò)判定最鄰近的點(diǎn)與點(diǎn)之間的平均距離，并依據(jù)實(shí)測(cè)的平均最近鄰距離與預(yù)期平均最近鄰距離的比率判斷要素點(diǎn)的空間分布模式。若最近鄰指數(shù)大于1，則該空間要素屬于離散分布模式，且數(shù)值越大，離散程度越大；若等于1，則該空間要素屬于隨機(jī)分布模式；若小于1，該空間要素屬于集聚分布模式，數(shù)值越小，聚集程度越大[10]。

2.3.2 核密度估計(jì)法

核密度估計(jì)法通過(guò)輸入要素進(jìn)行核函數(shù)運(yùn)算，得出能夠反映要素分布的估計(jì)值，表示要素在空間上的分布形態(tài)與特征。核密度值越高則點(diǎn)越密集，反之則越分散，計(jì)算公式為：

式（1）中：h為帶寬（bandwidth），也稱為搜索半徑；n為搜索半徑內(nèi)點(diǎn)的數(shù)量；K為核函數(shù)；xi表示i點(diǎn)位置坐標(biāo)。

2.3.3 空間句法理論

本次研究采用sDNA（spatial Design Network Analysis）模型，其在參數(shù)設(shè)置、運(yùn)行環(huán)境、可視化等方面優(yōu)于傳統(tǒng)空間句法分析軟件[11]，更有利于輔助規(guī)劃設(shè)計(jì)與研究，以下是本研究使用的相關(guān)參數(shù)。

1）接近度

接近度代表某路網(wǎng)到搜索半徑內(nèi)其他路網(wǎng)難易程度，接近度高的路網(wǎng)代表其具有較好的可達(dá)性與中心性，并能吸引更大的交通流。計(jì)算公式如下：

式（2）中：p(y)為搜索半徑R內(nèi)節(jié)點(diǎn)y的權(quán)重，在連續(xù)空間分析中，p(y)∈[0,1]，在離散空間分析中，p(y)取值為0或1；d(x,y)為x節(jié)點(diǎn)到y(tǒng)節(jié)點(diǎn)的最短拓?fù)渚嚯x；NQPDA(x)為接近度[13]。

2）穿行度

穿行度代表路網(wǎng)被搜索半徑內(nèi)的交通流通過(guò)的概率，穿行度越高的路網(wǎng)，通過(guò)性越強(qiáng)，也代表該路網(wǎng)承載更多的交通流壓力。其計(jì)算公式如下：

式（3）中：OD(y,z,x)為搜索半徑R內(nèi)通過(guò)節(jié)點(diǎn)x的節(jié)點(diǎn)y與z之間最短拓?fù)渎窂?。式?）中，TPBt(x)為節(jié)點(diǎn)x的穿行度結(jié)果[13]。

3 結(jié)果與分析

3.1 廣州市主城區(qū)休閑設(shè)施空間特征

3.1.1 平均最近鄰分析

運(yùn)用ArcGIS中平均最近鄰分析工具計(jì)算得到各類休閑設(shè)施平均最近鄰統(tǒng)計(jì)值（見表2）。廣州市主城區(qū)四類休閑設(shè)施平均最近鄰指數(shù)均小于1，屬于集聚分布模式，且四類休閑設(shè)施最近鄰指數(shù)均值為0.432，總體集聚程度較高。

表2 廣州市主城區(qū)休閑設(shè)施平均最近鄰值統(tǒng)計(jì)表

各類型休閑設(shè)施集聚度與設(shè)施的特性相關(guān)，空間集聚程度具有一定差異性。商娛休閑設(shè)施具有一定自發(fā)性與逐利性，集中分布于地段較好的地區(qū)且數(shù)量多，與另外三種休閑設(shè)施相比較，集聚程度更高，最近鄰指數(shù)更小。體育休閑設(shè)施、休憩休閑設(shè)施與文化休閑設(shè)施具有一定公共性與非營(yíng)利性，且設(shè)施多由政府進(jìn)行規(guī)劃，以服務(wù)范圍為基礎(chǔ)，兼顧區(qū)位于空間均衡要求，集聚程度最低。

3.1.2 核密度分析

核密度分析中搜索半徑對(duì)要素空間分布結(jié)果影響大，經(jīng)過(guò)參考相關(guān)論文[14]及多次預(yù)實(shí)驗(yàn)后選取2000m作為搜索半徑，并設(shè)置像元大小為100m×100m進(jìn)行分析。

如圖1所示，四類休閑設(shè)施集聚核心分布皆位于主城區(qū)中偏西部，但不同類型設(shè)施空間集聚程度存在差異。憑借越秀區(qū)便利的交通以及雄厚的文化設(shè)施資源，文化休閑設(shè)施空間分布形成以越秀區(qū)為核心的集聚區(qū)，并以越秀區(qū)為核心逐步向天河區(qū)、海珠區(qū)和荔灣區(qū)擴(kuò)散，整體呈現(xiàn)單核心空間分布模式。體育休閑設(shè)施以體育場(chǎng)館為主，天河區(qū)依托其城市軸線區(qū)位、密集的道路網(wǎng)以及人口密度高的優(yōu)勢(shì)形成以天河體育中心的核心的高密度集聚區(qū)，同時(shí)形成以廣東省人民體育場(chǎng)為核心的越秀區(qū)次級(jí)集聚區(qū)與以江南西商圈為核心的海珠區(qū)次級(jí)集聚區(qū)。休憩休閑設(shè)施以旅游景點(diǎn)、公園及廣場(chǎng)為主，設(shè)施布點(diǎn)注重公平性與服務(wù)范圍，休憩休閑設(shè)施整體集聚程度較為均衡，但依托高服務(wù)等級(jí)的休憩休閑設(shè)施點(diǎn)集聚效應(yīng)，分別形成以越秀區(qū)越秀公園—廣州動(dòng)物園、白云區(qū)白云山風(fēng)景名勝區(qū)、荔灣區(qū)上下九—多寶路、番禺區(qū)長(zhǎng)隆旅游度假區(qū)的高密度集聚區(qū)。商娛休閑設(shè)施對(duì)經(jīng)濟(jì)水平、交通便捷程度以及人口密度等因素較為敏感，設(shè)施空間分布集聚程度較高，形成數(shù)字“4”形線性集聚區(qū)，廣州市主城區(qū)主要商圈分布有多個(gè)商業(yè)綜合體，交通便捷、商業(yè)水平高，吸引大量商娛休閑設(shè)施在商圈周邊集中，形成天河珠江新城商圈與天河路商圈、越秀區(qū)北京路商圈、白云區(qū)萬(wàn)達(dá)廣場(chǎng)、海珠區(qū)江南西商圈以及番禺區(qū)萬(wàn)博商圈5個(gè)主要集聚區(qū)。

圖1 廣州市主城區(qū)休閑設(shè)施空間密度

3.2 廣州市主城區(qū)道路空間特征

為了更好探討不同半徑范圍內(nèi)道路對(duì)休閑設(shè)施的影響差異，經(jīng)過(guò)多次預(yù)實(shí)驗(yàn)與已有研究[4,13,15-16]，最終選擇500m、800m與1500m作為局部半徑，結(jié)算結(jié)果按自然斷點(diǎn)法進(jìn)行分類，結(jié)果如圖2、圖3。

圖2 廣州市主城區(qū)道路接近度計(jì)算結(jié)果可視化

圖3 廣州市主城區(qū)道路穿行度計(jì)算結(jié)果可視化

3.2.1 道路接近度分析

從接近度計(jì)算結(jié)果可以分析可得，隨著搜索半徑從500m向全局增加，道路的可達(dá)性核心從多個(gè)逐漸減少為單個(gè)，且整體上向主城區(qū)中西部越秀區(qū)靠攏，并形成以越秀區(qū)、天河區(qū)西部、海珠區(qū)北部與白云區(qū)南部一帶為核心的圈層擴(kuò)散模式。當(dāng)搜索半徑為500m，主城區(qū)路網(wǎng)可達(dá)性較為平均，并未出現(xiàn)明顯的可達(dá)性高的集聚中心；當(dāng)搜索半徑為800m，初步得到白云萬(wàn)達(dá)廣場(chǎng)、天河路商圈、珠江新城、江南西商圈以及北京路商圈5個(gè)道路可達(dá)性中心，這些區(qū)域道路網(wǎng)密度高，可達(dá)性強(qiáng)，形成路網(wǎng)集聚核心；搜索半徑在1500m下，上述可達(dá)性中心范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，并出現(xiàn)中心與中心相互融合的現(xiàn)象，如天河路商圈與珠江新城已初步融合為一個(gè)可達(dá)性中心。同時(shí)開始出現(xiàn)新的可達(dá)性中心，如以中大九洲廣場(chǎng)為主的廣州國(guó)際紡織城可達(dá)性中心以及廣州大學(xué)城，整體呈現(xiàn)“一個(gè)主核心，多個(gè)次中心，相互融合”的分布模式。在全局接近度下，以天河區(qū)CBD商圈為核心的可達(dá)性核心已與越秀區(qū)上下九商圈、北京路商圈及江南西商圈串聯(lián)融合，形成更大的道路可達(dá)性中心，并且從中心到外圍可達(dá)性逐步減弱，起到承接廣州市主城區(qū)各區(qū)道路中心的極核作用?？傊瑥V州市主城區(qū)局部尺度有多個(gè)交通可達(dá)性核心，而在全局尺度下，路網(wǎng)形態(tài)呈現(xiàn)出“中心—邊緣”特征。

3.2.2 道路穿行度分析

分析穿行度結(jié)果可得，穿行度在局部與全局尺度的重合與擴(kuò)散說(shuō)明道路的整體布局與區(qū)域銜接存在連續(xù)性。隨著搜索半徑的擴(kuò)大，原本穿行頻率較高道路的穿行度進(jìn)一步提升，承載更多的交通流；同時(shí)，在局部出行層面，搜索半徑的擴(kuò)大導(dǎo)致原本為某段路的穿行度高擴(kuò)散至整條路穿行度高；此外，部分道路會(huì)因搜索半徑的擴(kuò)大而降低穿行度，說(shuō)明其承載力已不能滿足遠(yuǎn)距離交通流通行要求，已失去局部穿行核心的作用。廣州市主城區(qū)整體道路穿行度在局部尺度下集中分布在越秀區(qū)、海珠區(qū)、荔灣區(qū)與天河區(qū)，位于主城區(qū)外圍的白云區(qū)、黃埔區(qū)與番禺區(qū)道路穿行度較低，主城區(qū)中心車流壓力產(chǎn)生的可能性大；在全局尺度下，等級(jí)高的道路穿行度較高。

3.3 廣州市主城區(qū)道路結(jié)構(gòu)與休閑資源空間分布相關(guān)性

對(duì)廣州市主城區(qū)的道路接近度與穿行度進(jìn)行核密度運(yùn)算，再將其與主城區(qū)進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果如表3所示。

表3 廣州市主城區(qū)休閑設(shè)施空間核密度與句法參數(shù)和密度相關(guān)系數(shù)

所有休閑設(shè)施都與道路接近度和穿行度呈顯著相關(guān)性。四類休閑設(shè)施空間分布與道路接近度的相關(guān)系數(shù)隨局部尺度的增大而變大，說(shuō)明在大尺度空間研究視角下，道路的可達(dá)性更能影響休閑設(shè)施的空間分布；而四類休閑設(shè)施空間分布與道路穿行度的相關(guān)系數(shù)隨局部尺度增大而變小，說(shuō)明短距離、短時(shí)間出行是居民使用休閑設(shè)施的重要考慮因素。

休憩休閑設(shè)施與道路結(jié)構(gòu)的相關(guān)性較弱，主要原因?yàn)樾蓓蓍e設(shè)施中的旅游景點(diǎn)占比大，且多以本底自然資源、歷史資源與人文資源為基礎(chǔ)而建立，憑借自身文化底蘊(yùn)、自然風(fēng)貌與知名度等吸引人流與車流，而較少地受到道路的影響。雖然公園與廣場(chǎng)等設(shè)施點(diǎn)受到道路結(jié)構(gòu)影響，但考慮設(shè)施的公平性，空間分布較為均值。體育休閑設(shè)施以綜合性體育場(chǎng)館、專項(xiàng)體育場(chǎng)館、大型體育場(chǎng)地為主，需滿足居民便捷到達(dá)使用的同時(shí)，考慮舉辦運(yùn)動(dòng)賽事及活動(dòng)的交通流疏散，故體育休閑設(shè)施與道路可達(dá)性相關(guān)程度更高。文化休閑設(shè)施與道路結(jié)構(gòu)中度相關(guān)，設(shè)施由于自身的特質(zhì)導(dǎo)致不同的空間分布特點(diǎn)。比如圖書館、文化館等設(shè)施具有規(guī)劃要求，所以在空間分布上較為均衡，受道路影響較小。但音樂廳、展覽館、博物館等設(shè)施無(wú)規(guī)劃限制，受道路結(jié)構(gòu)影響程度較大，便捷的交通可達(dá)性可以節(jié)約居民的出行成本，一定程度上提高文化休閑設(shè)施的利用效率[2]。商娛休閑設(shè)施與道路結(jié)構(gòu)的相關(guān)性強(qiáng)。這是由于道路交通核心代表集聚的交通流，商娛休閑設(shè)施趨于接近交通核心密集區(qū)能更好地實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)導(dǎo)向的目的，增加經(jīng)濟(jì)活動(dòng)發(fā)生的可能性，提高經(jīng)濟(jì)效益，但過(guò)渡的集聚將產(chǎn)生大量的交通壓力，容易造成交通擁堵。總體而言，各類休閑設(shè)施與道路結(jié)構(gòu)相關(guān)性從低到高分別為休憩休閑設(shè)施、文化休閑設(shè)施、商娛休閑設(shè)施與體育休閑設(shè)施。

4 結(jié)論與討論

①四類休閑設(shè)施在廣州市主城區(qū)都屬于集聚的空間分布模式，集聚中心皆位于主城區(qū)中西部，但不同類型的休閑設(shè)施集聚程度有差異；文化休閑設(shè)施依靠越秀區(qū)豐厚的文化資源呈單核心分布；休憩休閑設(shè)施依托原有的自然條件，考慮設(shè)施的服務(wù)效益，呈現(xiàn)設(shè)施分布廣、多核心集聚分布；體育休閑設(shè)施因需考慮交通流的疏散與居民的使用，在空間上表現(xiàn)為覆蓋度廣、多核心集聚分布；商娛休閑設(shè)施則圍繞主城區(qū)內(nèi)商圈形成多個(gè)設(shè)施核心集聚區(qū)。

②隨著局部半徑的擴(kuò)大，廣州市主城區(qū)多個(gè)道路可達(dá)性核心逐漸融合，并在主城區(qū)中西部逐步形成影響范圍更大的可達(dá)性單核心；部分道路的穿行度隨局部半徑的增大而減小，而部分道路隨半徑的增大而發(fā)揮更大的交通穿行作用；此外，高等級(jí)的道路在全局尺度下承擔(dān)更多的穿行職能。

③休閑設(shè)施的空間分布與道路結(jié)構(gòu)的相關(guān)性較強(qiáng)，且隨著局部半徑增大，設(shè)施分布與道路接近度的相關(guān)系數(shù)增大，與道路穿行度的相關(guān)系數(shù)減小。但不同類型的休閑設(shè)施與道路結(jié)構(gòu)的相關(guān)性具有差異，休憩休閑設(shè)施相關(guān)性最弱，文化休閑設(shè)施次之；體育休閑設(shè)施和商娛休閑設(shè)施都與道路結(jié)構(gòu)的相關(guān)性較高，道路的接近度與穿行度是重要的影響因素。

城市道路作為聯(lián)系休閑設(shè)施與社會(huì)工作的紐帶，其結(jié)構(gòu)可在一定程度影響設(shè)施的分布。體育休閑設(shè)施的規(guī)劃布點(diǎn)不僅僅需要考慮公平性與覆蓋范圍，而且需要考慮居民步行與車行尺度下到達(dá)相關(guān)設(shè)施的便捷程度，考慮大型體育場(chǎng)館周邊的道路是否滿足大量人流集散的需求。休憩休閑設(shè)施的規(guī)劃布點(diǎn)注重服務(wù)半徑的同時(shí)，也需要考慮居民的可達(dá)性，良好的交通條件能使設(shè)施提高利用率，助力城鄉(xiāng)服務(wù)均衡共享。文化休閑設(shè)施的利用率是廣州建設(shè)文化強(qiáng)市重要指標(biāo)之一，文化休閑設(shè)施的分布考慮道路的可達(dá)性與居民的出行成本能夠有效提高文化休閑設(shè)施的利用率，增強(qiáng)廣州城市文化綜合實(shí)力。商娛休閑設(shè)施多分布于集中在路網(wǎng)密集、道路可達(dá)性高的商業(yè)圈范圍內(nèi)，易產(chǎn)生大量人流與車流，造成交通擁堵等現(xiàn)象，需考慮加強(qiáng)交通管制與道路等級(jí)提升等方面的工作。