供需耦合协调视角下高密度城市公园绿地公平性研究——以深圳龙华区为例
时间：2023-04-08 14:20:06 来源：千叶帆 本文已影响人
王春晓
黄舒语
邓孟婷
魏 伟*
近年来，城市化的快速进程伴随着建设用地的无序扩张和人口聚集，以“北上广深”为代表的核心城市群中，人口密度超过15 000人/km2的高密度城市占据大半[1]，致使社会资源供不应求，人居环境质量下降。习近平总书记在十九大报告中指出，中国主要社会矛盾的转化，本质上反映的是社会需要和供给之间的不平衡关系[2]。城市绿地作为城市重要的绿色基础设施，不仅能改善空气质量，还是人们健身休闲的重要场所[3]，具有良好的生态和社会效益。在新冠疫情席卷全球的背景下，城市绿地促进公共健康的意义进一步凸显[4]。然而在高密度城市环境下，社会供需失调制约着居民享有绿地资源的公平性[5]，进一步损害了弱势群体的权益。在城市存量规划的背景下，传统的从单一地域均等角度出发的公园绿地评价体系已无法适应精准调控的需求。研究城市绿地的供需关系，优化城市绿地布局，并向特定的社会弱势群体倾斜，有利于提升居民幸福感，促进社会公平正义和城市可持续发展[6]。
国外对绿地的公平性研究较早，起源于美国的“环境公平”运动[7]。目前的研究对象主要集中在不同种族、性别、受教育程度和家庭收入等因素与绿地配置的空间公平方面[8-10]。近年来，国内对公园绿地公平性的相关研究呈快速上升趋势。随着研究的深入，国内外逐步形成了地域均等、空间公平、社会公平的研究发展阶段[3，11-12]。地域均等研究产生于城市增量发展时代，以绿地面积和数量的均等分配为核心目标[13]，通过制定相关绿地指标实现[14-15]；
城市进入存量发展后，绿地公平性的研究将人均绿地面积、可达性等纳入评价体系，强调绿地的可接近程度和使用效率，以实现空间公平[16]。社会公平研究更注重居民享受绿地生态系统服务的公平性，衡量主体从绿地转换为人[17]。现阶段的研究则主要在空间公平的基础上，探讨绿地供给和城市需求2个方面的影响因素。绿地供给方面，牛爽等利用绿地服务覆盖率和绿地游憩机会指数来测度绿地配置[12]；
刘艳艳等则从数量、质量和可达性三方面构建绿地供给评价体系[18]。城市需求方面，常用指标包括人口密度、不同年龄段的人口数、建筑密度、生态用地比重和房价等[19-20]。
耦合协调模型作为衡量区域均衡发展的重要工具，能够较好地反映不同系统之间结构与功能的耦合协调水平，目前被广泛应用于研究生态系统服务与城市需求[21-22]、生境质量与社会经济-人口发展[22-25]、城市化与水资源[26-27]、城市化与土地利用效益[28]等系统之间的关系，但在绿地公平领域内的研究应用还较少。此外，现阶段大多数绿地公平性研究都是从城区、街道尺度展开[4，29-30]，社区间的差异无法体现。当前，中国城市规划已逐步进入以社区为基本单元的精细化调控阶段，在精细治理的导向下，细化研究单元、关注不同群体的分配差异显得尤为重要。
既有研究多从地域均等、空间公平等维度进行研究，缺乏对社会公平正义维度的深入探讨。因此，本文在高密度城市精细化治理的背景下，以深圳市龙华区为研究对象，以社区为研究尺度，基于供需耦合协调理论，构建“空间公平-社会公平-社会正义”3个维度的研究体系，研究公园绿地的供给与高密度城市发展需求的耦合度和协调发展度，并关注绿地资源在不同弱势群体之间的群体分配差异和供需耦合协调情况，评价绿地资源空间配置公平性，以期解决传统研究尺度和评价体系无法满足精细化城市管理需求的问题，为城市绿地系统高质量协调发展提供理论参考和新思路。
1.1 研究对象
龙华区位于深圳地理中心和城市发展中轴，总面积175.6km2，下辖56个社区(图1)。该区是深圳高度建成区之一，2021年人口密度高达15 957人/km2。区域呈“外山围中城”的景观格局，工业化阶段的粗放发展割裂了城市与自然环境。龙华区在城区人口持续增长的情况下，城市绿地资源匮乏，空间分异特征明显。选择龙华区作为高密度城区的典型研究样本，以社区为精细化研究单元，基于供需耦合协调理论评价高密度城区绿地公平性的现状和问题，对其他高密度城区具有一定的借鉴意义。
图1 研究区域
1.2 数据来源与预处理
公园数据根据深圳市城市管理和综合执法局发布的《2021年深圳市公园绿地名录》得到2021年龙华区的公园绿地共173个，面积共1 745.76hm2。依照《城市绿地分类标准》(CJJ/T 85—2017)和《城市绿地规划标准》(GB/T 51346—2019)，结合龙华区实际情况，将区域内公园绿地分为综合公园、社区公园、专类公园、口袋公园和自然公园5类(表1)。交通路网数据借助Open Street Map下载，公园入口和建筑密度数据爬取自百度地图。运用ArcGIS将数据矢量化，建立空间数据库，投影坐标系均为WGS_1984_UTM_Zone_49N。人口数据由龙华区城市管理与综合执法局提供，结合第七次人口普查数据进行校核以提高精确性。
表1 2021年深圳龙华区各级公园绿地情况
2.1 研究框架
为了更好地探究城市绿地公平性，提出基于供需耦合协调理论的高密度城市绿地公平性研究框架(图2)。该框架分为空间公平、社会公平、社会正义3个层次。空间公平关注各个地域之间的绿地供给和高密度城市需求差异，绿地供给从数量配置和空间布局角度出发，选择4个指标进行评价；
高密度城市需求水平从人口密度、土地利用、建筑街区、交通组织4个角度出发，选择8个指数进行评价[31]。社会公平注重绿地供给和社会需求之间的“空间匹配”与“协调发展”状态。社会正义则强调绿地资源向社会弱势群体倾斜，对4类人群的绿地使用公平性进行测度，并选择公平度低的2类弱势群体进行供需耦合协调分析。
图2 供需耦合协调视角下的高密度城市绿地公平性研究框架
2.2 熵值法
熵值法以离散程度为基础原理，能够客观地测度某个指标对综合评价的影响权重[32]。通过计算第j项指标的熵值(ej)，进而计算第j项指标的熵权(Wj)来表明各项指标的重要程度，最终得到第i个社区在多项指标下的综合评分(Zi)，具体计算公式如下：
式中，Xij为第i个社区第j个指标标准化后的数值；
Pij为第i个社区在第j项指标中的所占比例；
i＝1，2，…，n；
j＝1，2，…，m。其中n为社区数量，m为指标数量。
通过熵值法，计算研究区公园绿地综合供给指数和高密度城市综合需求指数。评价指标体系及其权重分配如表2所示。
表2 评价指标体系
2.3 耦合协调与匹配
耦合协调度模型综合了系统或要素间的耦合状况及二者所处的发展层次，是研究区域整体均衡发展程度的有效评价工具[33]。依据耦合协调度，划分研究区协调发展类型，公式如下：
式中，C为耦合度；
Ui为综合供给、综合需求系统的评价指数，二者分布区间均为[0，1]；
T为供需综合评价指数；
为各子系统的权重，由于绿地供给与城市需求同等重要，故取==0.5；
D表示耦合协调度，取值范围[0，1]。
采用z-score法对综合供给、需求指数进行标准化和象限匹配，划分研究区供需匹配类型，公式如下：
式中，x为z-score标准化后的综合供给量或综合需求量；
xi为第i个社区的供给或需求值；
为全区平均值；
s为全区标准差。
2.4 洛伦兹曲线和基尼系数
洛伦兹曲线和基尼系数能测算绿地资源在不同群体之间的分配公平程度[14]。根据龙华区实际情况，选择儿童、老年人、务工人群3类弱势群体，并辅以常住人口群体进行对比分析。以人口累计百分比作为横轴，以绿地综合供给水平百分比作为纵轴。横纵坐标比例等于1的线段为绝对平均曲线，表明各类群体所拥有的绿地资源服务处于绝对平等状态。洛伦兹曲线与绝对平均线越接近、所围成的面积越小，表明绿地资源分配越公平。同时利用基尼系数将分配公平程度进行量化，基尼系数越大，表明绿地资源在群体之间的分配不平等程度越严重。
3.1 空间公平下的公园绿地供给分析
绿地服务半径覆盖率和绿地游憩机会指数在数量配置上衡量绿地的空间公平：绿地服务半径覆盖率高的社区分散分布在除西部外的区域，而绿地游憩机会指数高值区域只分布在东部和南部(图3a、3b)，说明北部和中部由于可达性较差或绿地布局不合理，导致到达绿地过程受阻，游憩机会下降。人均绿地区位熵和人均绿地服务区位熵衡量城市绿地空间布局均好性：二者的高值区域都分布在区域边界，与大面积自然公园相邻(图3c、3d)。基于4个公园绿地供给指标得到龙华区绿地供给综合水平总体呈现周围高、中间低的空间格局(图3e)。其中，西部的绿地供给水平最高，聚集程度明显，主要是因为西部羊台山森林面积大且出入口多，服务面积覆盖多个社区；
西北部和东南部区域绿地服务水平较差、公园数量较少，空间布局严重不均衡。
图3 龙华区公园绿地供给水平
3.2 空间公平下的高密度城市需求分析
从具体需求指标来看，人口密度、建筑街区与交通组织3类需求类型的空间分布均呈现南高北低的空间格局(图4a、4b、4e～4h)；
而在土地利用空间分布中，中部、南部的土地利用集约强度较高，生态用地比重呈现中间低、四周高的空间格局(图4c、4d)。综合8个社会需求指标得到综合需求水平(图4i)。可以看出，中部需求明显高于周围，呈现由内向外递减趋势，主要是因为龙华区中部依托北站新城、富士康集团等重要发展节点，建设处于高度密集状态，社会发展需求水平高。而北部拥有大面积林地和生态绿地，基础设施建设相对落后，社会发展需求水平相对较低。
图4 龙华区高密度城市需求水平
3.3 社会公平下的供需耦合协调分析
基于上述分析，采用象限匹配法及耦合协调度模型，将绿地供给综合水平和社会需求综合水平进行空间耦合，借鉴等级划分法[34-35]，将研究区划分为4类供需匹配类型和3类协调发展类型(表3)。
表3 供需匹配和协调发展类型划分
供需匹配程度反映绿地供给和城市需求在量上的平衡程度，即现状数量的耦合。从总体上看，供需匹配不平衡现象显著(图5a)。供给滞后型主要分布于龙华区的中部、南部，区域内的建筑、人口、道路密度均较高，绿地供给不足；
供给超前型区域主要分布于龙华区边界，与大型自然公园、森林、山体相邻，绿地资源丰富；
高水平平衡型介于供给超前和供给滞后区域之间；
低水平平衡型主要分布于北部，区域内绿地基础设施建设相对落后且经济发展水平较低。
绿地的协调发展状态表明绿地供给和城市需求的协同发展程度和趋势，即发展的速度和方向的耦合。总体来看，龙华区整体协调发展情况较差，没有协调发展类区域(图5b)。高达89.28%的区域为失调衰退类，分布于除西部外的大部分区域，其中重度失调区域主要分布在北部，中度失调区域占比最大。过渡发展类区域集中在外围，临近大型郊野和自然公园绿地。
图5 龙华区绿地供给-高密度城市需求供需匹配类型(a)和协调发展类型(b)
3.4 社会正义下的差异平衡分析
为了测度不同群体的环境公平性，利用洛伦兹曲线和基尼系数分析不同群体人口之间的绿地资源分配公平情况(图6)。总体上看，老年、儿童、务工和常住人口的洛伦兹曲线远离绝对平等曲线，说明龙华区绿地资源分配两极分化严重；
其中老年人和儿童的基尼系数更大，绿地分配不平等现象更为严重。进一步分析老年、儿童群体的绿地资源供需耦合协调情况，筛选老年、儿童群体使用频率较高的POI点计算人口活动强度指标，另外考虑老年、儿童群体的日常活动范围，建筑密度与容积率只考虑居住区建筑。
图6 龙华区弱势群体绿地资源分配洛伦兹曲线
结果表明，超一半区域的老年群体绿地供需处于不匹配状态，供给滞后型集中在中部和南部区域(图7a)。与总体供给匹配类型相比(图5a)，供给滞后型区域向南移动，因为南部老年人口占比大，需求更高。同时，高达92.86%的区域处于失调衰退状态(图7b)，与总体协调发展类型相比(图5b)，东部多个社区从轻度失调变成中度失调。儿童群体的绿地供需匹配与老年群体相比空间格局类似，但供需不匹配情况有所好转(图7a、7c)，主要表现为南部高水平平衡型区域和东部供给超前型区域增多。儿童群体协调发展类型与老年群体相比(图7b、7d)，南部从中度失调转变为轻度失调的区域增多，但北部重度失调区域增多，说明儿童群体在南部的绿地协调度较高，在北部偏低。因此，可以在区域中部和南部增加公园绿地的数量，加强居住区绿地适老化和儿童设施的建设，提高老年和儿童群体享有绿地资源的机会。同时，北部的公园绿地规划应向儿童群体倾斜，如增加儿童主题公园，以提高北部儿童群体绿地供需协调度，从而提高享有绿地资源的公平性。
图7 龙华区基于老年群体的绿地供给-高密度城市需求供需匹配类型(a)和协调发展类型(b)、基于儿童群体的绿地供给-高密度城市需求供需匹配类型(c)和协调发展类型(d)
本文基于供需耦合协调理论，以深圳龙华区为例从空间公平、社会公平、社会正义3个层次研究绿地的公平性，得到以下结论：1)受地理环境和发展进程的时空耦合影响，龙华区总绿地供给和城市需求综合水平空间分异现象较为显著，绿地供给呈现外围高、中间低的格局，城市需求则表现为中部向周围递减的趋势；
2)研究区域内公园绿地协调发展情况差，约九成区域为失调衰退类，供需的发展速度和方向协调程度低，城市高密度加剧了区域绿地空间配置的不公平现象；
3)研究区域内群体间绿地资源分配差异明显，老年和儿童群体的绿地分配不平等程度更高，主要体现在中部、南部绿地供给滞后更加严重。
最初的绿地公平性研究，以实现绿地在地理空间上的分配为目标，而后强调生态绿地资源的使用效率[35]。从景观生态学角度看，城市绿地的供给属于典型的使用者相关型(user movement related)[36]，绿地公平性研究需要考虑使用者需求的差异，而现阶段对绿地供需的空间耦合研究较少。本文从供需耦合协调角度研究绿地公平，探究绿地供需在量和质上的耦合协调程度，有利于较清晰地分析城市绿地配置的不公平现象。同时，基于社区尺度的研究能增强空间精确度，从而实现社区精细化管理和发展。
此外，不同城市因绿地条件和社会经济发展状况不同，相关研究在绿地公平评价指标的选择上各有侧重，并无统一标准。如刘影等选择了生态、物质、社会三大维度12个指标对北京朝阳区绿地供需的呈圈层分布特征进行研究[37]；
牛爽等选取供给、连接和需求3类因子对上海市黄浦区的绿地公平性空间分布特征进行研究[12]；
刘艳艳等通过数量、质量和可达性3个方面对广州绿地配置公平度进行研究等[18]。本文从数量配置和空间布局两方面选择指标分析绿地空间配置，避免了指标间的重叠；
同时高密度城市除人口密度大外，在空间环境上还有土地利用强度集约化、生态绿地资源稀缺、建筑容积率高、路网密集等特点[38]。因此，提出针对高密度城市发展需求的评价指标，包括人口密度、土地利用、建筑街区和交通组织4个方面共8个指标，使研究框架更加完善。同时，现有研究多从空间公平角度探讨绿地公平性，本文增加“社会正义”角度，探究绿地资源向弱势群体倾斜的差异平衡，有助于对不同人群提出针对性策略。
受数据等因素制约，本研究也存在一定不足：1)默认适用人群为居住人口，由于未能获取到社区单位的流动人口数据，未将此类人群需求纳入考虑，因此分析结果可能与实际使用情况存在一定误差；
2)提出的基于供需耦合协调的高密度城市绿地公平性研究框架还需在实践中不断拓展完善。下一步研究应将可达性作为连接因素纳入空间公平的探讨中，同时通过问卷调查、采访等方式了解使用者的心理需求，通过满意度打分评价公园绿地质量，将公园可使用性特征纳入研究框架，以提升研究的准确性。
注：文中图片均由作者绘制。
猜你喜欢龙华区公平性供需深圳市龙华区教育科学研究院附属小学中小学校长(2022年5期)2022-06-29基于交通大数据的LNG供需预测煤气与热力(2021年11期)2021-12-21Talking about Seasons疯狂英语(双语世界)(2021年3期)2021-12-21What Are These People Doing?疯狂英语(双语世界)(2021年1期)2021-04-20高管薪酬外部公平性、机构投资者与并购溢价南开管理评论(2021年1期)2021-04-13供需略微宽松 价格波动缩窄今日农业(2020年20期)2020-12-15油价上涨的供需驱动力能否持续中国外汇(2019年9期)2019-07-13我国天然气供需呈现紧平衡态势中国化肥信息(2019年5期)2019-06-25An Analysis of Mobile Equipment on Merits and Demerits and Development科学与技术(2018年8期)2018-04-26关于公平性的思考中国卫生(2015年3期)2015-11-19 相关热词搜索：公平性，耦合，深圳，
