摘要: 城市公园对于提升市民的生活质量水平以及城市的经济效益发挥着至关重要的促进作用，而城市公园选址合理性则是城市公园发挥其意义和价值的前提条件。本文通过ArcGIS中的缓冲区分析与叠加分析考虑了原有公园位置、交通条件、水系、人口数量等影响因素对于绵阳市城市公园选址的影响，并通过设定缓冲区范围与叠加分析的方法确定出A~K共11处较为适宜的城市公园选址地点，对于绵阳市城市公园的选址具有一定的借鉴意义。
Abstract: Urban parks play a crucial role in enhancing the quality of life for residents and boosting the economic benefits of cities. The rationality of urban park site selection is a prerequisite for the parks to fulfill their significance and value. This paper, by employing buffer and overlay analyses within ArcGIS, considers the impact of existing park locations, transportation conditions, water systems, and population numbers on the site selection for urban parks in Mianyang City. Through the establishment of buffer zones and the method of overlay analysis, points A~K have been identified as more suitable locations for urban park sites in Mianyang City, which holds certain reference value for the site selection of urban parks in Mianyang City.
1. 引言
近年来，随着我国经济发展的稳步增长，人民生活质量得到了大幅度的提升。为了应对市民们日益增长的美好生活的需要，城市公园的数量不断增长，逐渐成为城市生态系统与城市景观的重要组成部分，并对生态系统的维护与防灾减灾都发挥着重要作用[1]。然而在城市公园数量的迅速增长的过程中也存在着一些问题，主要体现在城市公园选址的主观性大，城市公园布局和使用上的设计细节较不合理，使得城市公园在文化的传承以及城市文脉的延续上都未展现出应有的促进作用[2]。此外我国部分城市公园的选址缺乏因地制宜的思考，忽视了各因素在城市公园的建设以及后续城市公园发挥其作用的影响。近年来，随着地理信息系统技术(geographic information system)的蓬勃发展，为分析并解决选址问题提供了强有力的帮助。国内有学者借助GIS通过定性与定量相结合的方法探寻了城市公园餐厅选址[3]，还有学者从公园的类型与特征作为出发点，综合了经济、社会、政策等多方面的因素，指出了公园的选址对于城市的发展有着直接影响[4]。本文在参考前人研究的基础上通过选取原有公园位置、水系、交通、人口数量四个对于选址影响较为重要的因子，利用GIS空间分析中的缓冲区分析以及叠加分析等功能来综合决策出较为适宜的城市公园选址地点，为绵阳市城市公园的选址提供了一些基本的方法和思路，具有一定的现实意义。
2. 研究方法与数据来源
2.1. 研究区的概况
绵阳市坐落于四川盆地西北部，涪江中上游地区。东与广元市的青川、剑阁两县及南充市的南部、西充两县相邻；南与遂宁市的射洪市相连；西与德阳市的罗江、中江两区及绵竹市相接；西北则与阿坝藏族羌族自治州和甘肃省的文县相毗邻。地理位置跨越北纬30˚42'至33˚03'、东经103˚45'至105˚43'，全市总面积约为2.02万平方公里，属于北亚热带的山地湿润季风气候。截至2020年底，绵阳市中心城区的建成区域面积已扩展至167.58平方公里，常住人口数量达到48.68万人。
2.2. 研究方法
(1) 缓冲区分析法：缓冲区分析法是一种在GIS中常用的空间分析方法，适用于分析地理要素与周围要素之间的空间关系和邻近性。点要素的缓冲区通常是以点作为圆心，一定距离为半径的圆；线要素的缓冲区通常是以线为中心轴线，距离中心轴线一定距离的平行条带多边形；而表面要素的缓冲区则是向内或者向外扩展一定距离来生成新的多边形。本文根据原有公园位置、水系、交通条件、人口数量等因子通过在ArcGIS中设定不同距离的缓冲区范围，借此反映出不同因子的影响程度。
(2) 叠加分析法：叠加分析法是一种空间分析方法，通过将两个或多个数据层面进行叠加，从而产生新的空间关系与属性关系。本文利用叠加分析将原有公园位置、水系、交通条件、人口数量等因子的缓冲区进行叠加分析，以筛选出符合选址条件的区域。
2.3. 数据来源
文中数据均来自于OpenStreetMap网站。
3. 城市公园选址影响因素分析
3.1. 原有公园位置影响分析
在城市公园的选址过程中，首先需要考虑原有公园的影响。原有公园的功能范围已经覆盖了一定的区域，故在新的城市公园建设中为了避免服务功能的重叠，需要排除掉原有公园服务半径覆盖的范围，因此需要在ArcGIS中根据原有公园及其服务半径设置相应的缓冲区范围，以排除其对城市公园选址的干扰[5]，根据《国家园林城市系列标准》评价标准：公园绿地服务半径覆盖率 = 公园绿地服务半径覆盖的居住用地面积/居住用地面积；面积 > 5000平方米以上的公园绿地按照500米的服务半径计算覆盖居住用地的百分比(%)；2000(含)~5000平方米的公园绿地按照300米服务半径计算百分比(%)。根据从OpenStreetMap网站获取的数据显示当前位于研究区域的原有公园共计9处，且面积均在5000平方米以上，因此在ArcGIS中为每个公园设置相应的缓冲区范围为500米如图1。在得到原有公园缓冲区的范围后，通过擦除功能排除掉原有公园覆盖范围的影响，对于不包含在公园缓冲区内的地区，探究其他因素对于公园选址的影响。
Figure 1. Analysis of the original park buffer zone
图1. 原有公园缓冲区分析图
3.2. 交通便捷性的影响评价
交通便捷程度主要取决于交通网络的完善程度，而交通网络的完善程度直接影响到一个地区的地理可进入性。过长的时间或距离都会抑制市民、游客的出行和消费欲望[6]。公园的建设有赖于城市交通的发展，新建公园选址尽可能与地铁等轨道交通相结合，新建地铁线路在途经公园时应当尽可能保持合适的站点距离，从而提高公园的可达性[7]。地区的交通网密度越大，其交通便捷程度越高。在城市公园的选址分析中，交通条件是其考虑的重要因素之一。便利的交通条件为市民和游客的出行提供了良好的前提，也是城市公园维持人流量的重要条件。同时，便利的交通也是城市输送资本、技术、劳动力的大动脉。因此在城市公园的选址分析中，公园的选址区域应当尽量接近于城市的主要道路。在得到原有公园的缓冲区后，通过ArcGIS中的擦除功能将其扣除，便能得到城市公园的选址范围。以一个人步行速度为1 m/s为例[8]，为方便市民快速到达，城市公园选址以距离主要道路的步行时间在1~2分钟为宜。因此为主要道路设置60~120米的缓冲区，为方便进行分析取其中间值90米来进行缓冲区分析如图2。
Figure 2. Road buffer analysis diagram
图2. 道路缓冲区分析图
3.3. 水系的影响评价
水资源是影响城市公园选址的另一重要因素之一。一方面，城市公园的植被覆盖率高，绿化面积大，对于灌溉用水的需求量也较大。城市公园靠近河流或者湖泊则能很好地满足灌溉用水的需要。另一方面，丰富且持续供应的水资源也是城市公园生态环境得以维持的重要条件，河流或者湖泊水分的蒸发能够使得大气中的水分增加湿度变高，同时丰富的水资源能够在白天吸收太阳辐射，在夜晚释放热量从而使得气温日较差小，对于城市公园的微气候也起着显著的影响。在城市公园的选址分析中，公园的选址地点应当尽量接近于河流或者湖泊，在缓冲区分析中将水系的影响范围定量化为150米[9]如图3。
Figure 3. Analysis of the buffer zone of the water system
图3. 水系缓冲区分析图
3.4. 人口数量的影响评价
Figure 4. Kernel density analysis plot of the settlement
图4. 居住点核密度分析图
在城市公园的选址分析中，人口数量因素是流动性最大的影响因素，城市公园建设的目地之一就是服务于更多的人口，让每个市民都能享受到优美的休闲环境，因此在城市公园的选址分析中，城市公园地理位置应当尽量接近于人口密集的区域，从而更大程度地发挥城市公园的功能与效益。此外，任何商业活动都需要支撑其运营成本，城市公园能够对市民游客具有一定的吸引力，更多的人口则能带来更多的消费，对于城市公园的维护与发展也能起到巨大的促进作用。在ArcGIS中，通过对获取到的居住点数据进行核密度分析来探究人口数量在空间上的密度分布如图4。
3.5. 影响因素的叠加分析
Figure 5. Influencing factor overlay analysis chart
图5. 影响因素叠加分析图
城市公园的选址区域应当尽量同时满足多个条件，一方面要靠近主要的交通道路，方便市民游客的出行，另一方面也需要接近水源，以便维持公园的生态环境及其微气候，此外还需要尽量接近于人口密集的区域，以便于服务更多的市民及游客。借助ArcGIS中的相交功能，将水系的缓冲区与道路的缓冲区图层相叠加，能够得到同时位于道路缓冲区与水系缓冲区的符合条件的公园选址区域，在此基础上将居住点的核密度图层进行叠加分析，可以大致得到A~K共11处较为适宜的公园选址地点，如图5所示。而这些较为适宜的选址地点中的大部分都位于绵阳市的主干流涪江的河道两侧，拥有较为大片的河漫滩平坝，地势平坦开阔，比较适宜拟建城市公园。按照《国家园林城市系列标准》评价标准，若A~K这11处地点的公园建设面积达到1000平方米，其服务半径已经能覆盖全市大部分区域，但是仍然存在着部分人口密集区域覆盖不到位的情况，这些区域大多数是不满足叠加条件的区域，即不能同时满足既位于主要道路的缓冲区内，也不能满足位于河流的缓冲区内。对于这部分区域，则可通过拟建口袋公园的方式来缓解市民对于公园的需求。此外，口袋公园面积较小可以灵活、多点散布，相比于大型的城市公园，其建设成本及维护成本也大幅降低，在管理上也更为方便。对于绵阳市城市公园选址的分析，可以采用在符合条件的A~K地点设置城市公园绿地，对于未处于公园绿地服务半径的人口密集区设置口袋公园的方法来实现对于人口密集区的整体覆盖。
4. 结论
本文运用了ArcGIS中的缓冲区分析与叠加分析的方法分析了原有公园、道路、水系、人口数量等因素对于研究区域城市公园选址的影响，探索了适宜绵阳市城市公园选址的区域，结果显示城市公园选址区域是受多因素共同影响的结果，并得到了A~K共11个在理论上较为适宜的城市公园选址地点。利用GIS技术为城市公园的选址分析提供合理的参考与帮助，也能够为后期的城市公园选址分析提供一些理论基础。本文在分析过程中也存在着一些缺陷，首先在确定选址地点之前没有分析待选地点的土地利用类型，其次在叠加分析的过程中采用的方法也较为简单，仅仅只是将不同图层的缓冲区进行简单叠加，而未采用层次分析法来根据不同影响因素对于选址的影响程度的不同来确定各影响因素的权重。最后，城市公园选址是一个复杂且多目标分析的过程，在本文的分析过程中，考虑的影响因素较少，没有从以人为本的原则上对居民进行对于公园需求的民意调查，也未考虑选址地点的土地价格等等，分析过程中存在着较强的主观性，希望能够在未来中得到进一步的分析与研究。