时空分异下城市滨水的活力测度与影响要素研究

摘    要：城市滨水区更新尤其是公共空间的品质提升，确实发挥着集聚公众活跃社会、升级产业提振经济等活力复兴的重要作用。得益于新工具和新数据的普及，基于城市空间类型形态的空间要素测度及基于时空行为和功能设施的空间活力测度均取得大幅进展。

 

因此，从时间、空间分异角度跟踪循证深圳茅洲河碧道更新项目的研究，通过对其建设周期始末状态进行比对分析，尝试基于多源数据测度社会活力的复兴和经济活力的提振，从而探究滨水公共空间要素更新对活力变化的影响作用。在时空分异视角下对滨水更新跟踪测度的研究方法，更加直接地揭示包括多样功能的置入、场所品质的提升等滨水公共空间要素的更新，从不同程度上带来了空间活力的提升。

 

    城市中滨水空间拥有得天独厚的区位和资源条件，使其在城市更新发展中备受瞩目叫。2015年，上海浦江两岸更新贯通工程将废弃的工业生产型封闭岸线“还江于民”}z}，引起广泛的社会反响，再次掀起滨水更新热潮。近几年，广东省进行了大规模的“万里碧道”生态文明建设，京杭大运河沿线景观风貌的更新重塑陆续在北京、杭州等河段重点推进，深圳前海、杭州钱塘湾等滨水区也相继举办了国际城市设计竞赛。诚然，半个多世纪以来无数实践证明滨水更新中公共空间的品质提升，相当程度上发挥着集聚公众活跃社会、升级产业提振经济等活力复兴的巨大作用[3]。

    

    1城市滨水更新精准评价需求凸显    

    

    滨水空间活力从空间性质上属于城市公共空间活力，学者更多地从城市社会学视角应用环境行为学相关理论解读公共空间活力阶习。受扬盖尔影响的学者普遍认可人在场所中发生非生存性的社交休闲等活动能反映城市活力[[6]雅各布斯等也认为更丰富多元的城市功能可以激发活跃的城市生活曰。由此，学者对建成环境品质对空间活力的影响作用形成共识，本研究也基于此在测度空间活力的基础上探究空间要素对其的影响作用。    

    

    得益于新工具和大数据的普及，大量研究基于空间的人类活动行为和城市功能设施等大数据分别以社会活动活力和经济活动活力作为切入点，开展空间活力测度。一方面，学者利用位置服务产品，如信号基站的手机信令降g」、G ps定位的Location based Service(LBS)}1o}、穿戴型传感器口，」等，获取了不同精度下大量、连续的使用者属性及行为时空信息的数据，通过空间重访率口2」、空间活动线面密度、使用者多样性口3」等特征指标，达到测度滨水等公共空间公众活力的目的[14-15]。另一方面，地图的Point ofI nterest(POI )}16}、社交媒体[17-18」等数据则被用于挖掘商业、文化、休闲等活动类型语义信息，广泛地用于表征区域中经济功能活动的强度和多样性。

    

    测度方法的改进也更好地帮助揭示建成环境空间要素对空间活力等的影响作用。首先，

学者针对滨水空间建成环境要素的类型形态研究已有相当基础。在滨水空间设计控制要素丰硕的质性研究成果基础上[19]，近年来逐渐尝试对滨水空间要素进行类型形态上的量化研究，一般分为3个维度：河宽、水循环等水体岸线维度[20]，亲水度、驳岸类型、绿化率等滨水公共空间维度[21-23]，以及用地功能、建筑密度等滨水腹地空间维度[24-25]。其次，通过多元线性回归、空间自相关等相关性研究，证明滨水空间类型形态与行为使用等社会活力[18，24-25]，甚至商业密度等经济活力[26-27]呈现一定相关性。

 

然而，目前城市设计尺度上滨水更新空间活力的相关研究可能受制于跨时间采集数据的难度，主要着眼于单次时间上的活力评价，只局限在空间单元的横向比较，如对上海黄浦滨江[25，28]、苏州金鸡湖[24]、武汉滨江[18，29]等活力测度的研究，尚未测度时间跨度中空间要素的更新和空间活力的变化，缺少对项目建成前后的跟踪研究，空间要素对活力的影响作用缺乏直接证据。由此，本次对滨水更新活力及其相关性评价方法的研究，尝试引入常用的同比变化的视角，从时间、空间分异维度，对城市滨水更新始、末2个时间节点跟踪进行活力测度，试图更直接精准地探究对活力提升影响更为显著的滨水更新空间要素，试图为新一轮城市滨水空间更新实践提供评估依据。

 

2  研究方案设计

 

本次研究包括4个主要步骤，分别为研究样本选取、测度指标框架制定、数据收集与处理、时空分异模型分析(图1)。

 

2.1  研究样本选取

 

茅洲河位于深圳市西北部，是深圳五大河流之中流域面积最大的河流，是2018年广东省推行“万里碧道”城市更新综合提升项目的试点示范单位之一[30-31]。2020年9月，茅洲河全线岸线及十余个大小节点的综合提升工程基本验收成功。以茅洲河为例对滨水更新后空间活力同比变化测度的研究，对这一时期国内大部分滨水空间更新具有典型性和启示性。

 

研究对象茅洲河更新段西起东宝河桥(宝安大道)，东至周家大道，全长12.9km，以更新项目核心设计空间即水际线向腹地辐射50~100m距离作为核心研究区，面积约1.3km2，并以道路及其延长线划分成61个核心研究单元。同时依据15min生活圈理念，以水际线向腹地辐射500m~1km距离作为影响域研究区，面积约15.8km2(图2)。

 

2.2  测度框架制定

 

 

在此项目更新始末2年跨度中，滨水腹地的相关指标在更新前后2年时间跨度里的变化非常有限因而未涉及，本研究的滨水更新影响因素聚焦于岸线公共空间(即核心研究单元)的空间要素指标进行测度。指标框架将城市公共空间类型形态框架的代表性理论——5Ds理论①[32]，适应性地应用到滨水更新中，并综合考虑了在此类滨水更新当中风景园林师可主导参与的空间设计手法，将空间类型形态要素分为空间规模、场所品质、目的可达、多样4个维度，形成包含11项因子的空间要素指标框架(表1)。

 

 

本研究将滨水空间活力定义为空间场所中公众行为活动的活跃程度，以及城市功能活动的活跃程度，即社会活力和经济活力[26-27，33]。对于社会活力维度而言，场所中使用者的活动一般可分为通过型和驻留型，相比通过型活动，空间是否能有效激发驻留型活动常被用于评价空间品质的优良[21]。因此，本研究以影响域范围内居住、工作、到访的使用者的驻留型活动总人次表征社会活力强度，以影响域范围到访的使用者的驻留型活动总时长表征社会活力品质。经济活力维度上，城市中的公司企业、商业服务、文教休闲、公共生活服务等设施及场所能一定程度上反映城市功能活动的活跃度[15-16]。因此，本研究以影响域范围内这些设施的数量经济活力强度，以及香农熵计算的功能混合程度[12]表征经济活动品质(表2)。

 

2.3  数据收集与处理

 

2.3.1  数据收集

 

参照该项目建设周期，本研究分别采集2018和2020年同类同期的形态数据和活动数据。形态数据来源于遥感图像信息，结合现场调研观察测绘、方案设计资料等收集物理空间类型形态数据。在活动数据方面，分别采集了手机信令数据和地图POI数据。手机信令数据选取2018年10月及2020年10月，月度时空行为数据量有效避免了单个某天所带来的数据偶然性。采集中发现，影响域范围内2020年比2018年增加了24个手机基站，手工剔除这些无法形成比对的冗余基站数据后，影响域范围内有效基站共计443个。



手机基站精度为200~500m，前后时间段分别收集了82.953 9万、76.638 8万条数据，字段包含匿名加密手机使用者ID、记录时间戳、基站地理坐标、月度驻留时长、驻留类型等信息②。在地图POI数据采集中，首先申请web服务的密钥，再通过Python获取2018年和2020年10月某地图POI数据，筛选出与本研究相关内容标签的研究影响域内POI总量分别有10 772、10 244条(图3)。

 

2.3.2  将影响域的活动数据投影到核心研究单元的数据处理

 

本研究重点关注的是滨水公共空间更新给腹地带来的活力提振作用，因而需将每个核心研究单元(即滨水公共空间)辐射的影响域(即周围腹地空间)范围内的信令数据和POI数据通过换算投影回核心研究单元。此类涉及滨水公共空间和滨水腹地空间的既有研究，常以5、10、15min生活圈为步行距离划分2~3个研究范围[22，25]，这类梯度分段的方法并未考虑实际情况中可达距离的连续变化。因此，本研究为进一步提高精度，引入吸引力模型中的距离衰减系数。

 

 

吸引力模型最早为反映大城市商场对周围社区的影响而被归纳[34]，发现与人口规模呈正比，与距离的平方呈反比。后经不断演化和大量实证[35]，广泛应用于城市地理、城市规划中，用以评估诸如商业吸引力[36]、基础设施可达性[37]等。应用成熟的吸引力模型，涉及人口规模因子与距离衰减2个系数。而本研究引入模型中的核心理念——距离衰减系数，将影响域中的各个点状数据所表征的空间活力以随着距离的连续增大而呈指数衰减的方法求和累计，投影到公共空间单元以表征其影响作用。

具体公式如下：式中，Ai为影响域投影后的第i个核心研究单元的指标(本研究中指社会活力和经济活力指标)；aij为第i个核心研究单元影响域中第j个点对i单元的投影后指标；Sj为第j个点的指标；dij为第j个点到第i个单元的距离；β为距离衰减系数。其中，β具体随应用场景而变，大量实证发现，常见取值在0.5~2时对结果影响不大，本研究中取值1.8[37]。