CN112598561B - 一种基于实有人口数据的城市街区公共开放空间配置方法 - Google Patents

一种基于实有人口数据的城市街区公共开放空间配置方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于实有人口数据的城市街区公共开放空间配置方法，属于城市规划技术领域，包括：获取基础数据资料、划分休闲人群的类型、划分休闲行为的类型和计算公共开放空间的配置规模大小、步行缓冲区分析和服务人口覆盖率分析等步骤。本方法的优点在于：基于承载各类休闲行为所需的公共开放空间面积，提出了更精准的公共开放空间配置规模计算方法；对公共开放空间的布局配置也更精细化。

Description

一种基于实有人口数据的城市街区公共开放空间配置方法
技术领域
本发明涉及城市规划的技术领域，尤其是指一种基于实有人口数据的城市街区公共开放空间配置方法。
背景技术
公共开放空间是重要的公共产品之一，其在广义上包含绿色空间、广场空间、运动空间等经过人工开发并提供活动设施的场所，承载与支持着城市居民的公共生活，同时塑造着城市市民的行为风尚。
我国城市的公共开放空间规划起步较晚，现今仍然普遍面临数量不足，空间品质不佳、管理体制落后等诸多问题，并且偏重于市、区级大尺度的公共开放空间的规划。公共开放空间规模指标控制大多采用人均公共开放空间面积的算法，虽然能够在规模上满足最基本的需求，但缺乏对不同地区人口结构和基础条件的考量；布局指标控制则是采用步行可达范围覆盖率的算法，保证了服务的均等性，但缺乏对不同人群步行可达范围尺度的考虑。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提出了一种基于实有人口数据的城市街区公共开放空间配置方法，该方法基于实有人口数据的年龄及性别属性对城市休闲人群进行精细的划分，提出更精准的公共开放空间配置规模计算方法，并利用实有人口数据的位置属性，对公共开放空间的布局进行更精细化的配置，提高了公共开放空间配置方法的精确性和科学性。
为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种基于实有人口数据的城市街区公共开放空间配置方法，包括以下步骤：
步骤1、获取基础数据资料，包括实有人口数据、现状公共开放空间矢量数据、城市街区范围矢量数据和路网矢量数据；
步骤2、基于实有人口数据划分休闲人群的类型，分为敏感人群和非敏感人群两大类，并提出敏感人群集聚标准；
步骤3、划分休闲行为的类型，建立休闲人群与休闲行为之间的对应关系；
步骤4、根据实有人口数据推算城市街区内进行各类休闲行为的需求，计算公共开放空间的配置规模大小；
步骤5、将步骤4得到的计算结果与城市街区现有公共开放空间供给规模做对比，若现有公共开放空间供给规模不满足计算结果，应考虑在城市街区人口集聚处扩大部分公共开放空间的面积或局部增加布点；
步骤6、利用Arcgis软件对社区级公共开放空间做五分钟步行缓冲区分析，计算缓冲区内的服务人口数和服务人口覆盖率；
步骤7、将步骤6中得到的服务人口覆盖率与目标水平做对比，当服务人口覆盖率低于目标水平时，对公共开放空间进行优化配置，否则不需要进行优化配置。
进一步，在步骤2中，所述敏感人群有：60岁以上老年人、4-19岁青少儿、20-49岁女性孕妇及0-3岁婴儿；所述非敏感人群有：20-39岁青年和40-59岁中老年；
所述敏感人群集聚标准为：①老年人集聚标准：占比大于15％；②青少儿集聚标准：占比大于10％；③孕妇及婴儿集聚标准：占比大于5％。
进一步，在步骤3中，休闲行为类型的划分及进行休闲行为所需的人均面积如下：
①休闲娱乐，人均面积3㎡；②休闲漫步，人均面积2㎡；③体育活动，人均面积4㎡；④休闲健身，人均面积1.5㎡；⑤思考创作类，人均面积1㎡；⑥私人社交，人均面积1㎡；
休闲行为与休闲人群的对应关系为：①休闲娱乐行为对应老年人、青少儿、孕妇及婴儿和非敏感人群；②休闲漫步行为对应老年人、青少儿、孕妇及婴儿和非敏感人群；③体育活动行为对应青少儿和非敏感人群；④休闲健身行为对应老年人、青少儿和非敏感人群；⑤思考创作类行为对应老年人、青少儿、孕妇及婴儿和非敏感人群；⑥私人社交行为对应老年人、青少儿、孕妇及婴儿和非敏感人群。
进一步，在步骤4中，公共开放空间的配置规模计算方法具体如下：
a、引入两个修正系数：①同时率系数：是有游憩需求的人群同时出行进行同一种游憩活动的最大比例，该系数通过问卷调研结果得出；②优先级综合系数：由活动参与人数、活动频率及是否属于敏感人口集聚街区制定，在公共开放空间配置中优先服务优先级系数高的休闲活动；
b、构建公共开放空间的配置规模计算公式：
式中，i为整型变量，m为某类特定人群，n为某类休闲行为，S为城市街区公共开放空间供给规模(/㎡)，A为城市街区人口数，Pm为特定人群比例，Sn为进行相应休闲行为所需要的人均面积，Nn为人群进行相应休闲行为最高同时出行比例系数，即同时率系数，H(m,n)为人群进行相应休闲活动的优先级系数，K为人群是否发生此休闲行为的真假确认，若为真，则K＝1，若为假，则K＝0。
进一步，所述步骤6包括以下步骤：
a、在Arcgis软件中，以街区现存社区级公共开放空间作为初始点进行五分钟步行缓冲区分析，统计该缓冲区内的服务人口数，计算服务人口覆盖率，计算公式为：
式中，F为社区级公共开放空间的服务人口覆盖率，a1为社区级公共开放空间五分钟步行范围内的人口数，A为某街区的总人口数；
b、统计各公共开放空间服务人群的年龄和性别结构，依据上述敏感人群集聚标准分析敏感人群是否在该公共开放空间服务范围内集聚，若符合集聚标准，则将该公共开放空间类型化为该类敏感人群集聚区，同时以该类敏感人群的步行尺度为半径重新进行五分钟步行缓冲区分析，并计算该类敏感人群的服务人口覆盖率。
进一步，所述步骤7包括以下步骤：
a、通过步骤6的服务人口覆盖率的计算结果，将街区的公共开放空间供给类型分为三种：①高供给：五分钟步行缓冲区服务人口覆盖率高于目标值；②中供给：五分钟步行缓冲区服务人口覆盖率低于目标值；十五分钟步行缓冲区服务人口覆盖率高于目标值；③低供给：五分钟和十五分钟步行缓冲区服务人口覆盖率皆低于目标值；
b、对中供给和低供给类型的公共开放空间进行优化配置：在公共开放空间未服务到的片区增加公共开放空间布点，使新增布点的五分钟步行半径覆盖范围内服务人口最多；每次新增布点后，对城市街区该类公共开放空间服务人口覆盖率进行重新计算，使该城市街区公共开放空间最终达到高供给状态。
本发明与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：
1、本发明对城市休闲人群进行精细的划分，并建立了休闲人群与休闲行为的对应关系，基于承载各类休闲行为所需的公共开放空间面积，提出了更精准的公共开放空间配置规模计算方法。
2、本发明利用实有人口数据的位置属性，对公共开放空间的布局进行更精细化的配置，提高了公共开放空间配置方法的精确性和科学性。
附图说明
图1为本发明方法的逻辑流程示意图。
图2为本发明方法中实施例的公共开放空间服务范围覆盖图。
图3为本发明方法中实施例的优化布局的公共开放空间服务范围图。
图4为本发明方法中实施例的优化布局的公共开放空间老年人服务范围图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
如图1所示，本实施例所提供的基于实有人口数据的城市街区公共开放空间配置方法，包括以下步骤：
步骤1、获取基础数据资料，包括实有人口数据、现状公共开放空间矢量数据、城市街区范围矢量数据和路网矢量数据。
步骤2、基于实有人口数据划分休闲人群的类型，分为敏感人群和非敏感人群两大类，并提出敏感人群集聚标准；
敏感人群有：60岁以上老年人、4-19岁青少儿、20-49岁女性孕妇及0-3岁婴儿；
非敏感人群有：20-39岁青年和40-59岁中老年；
敏感人群集聚标准为：①老年人集聚标准：占比大于15％；②青少儿集聚标准：占比大于10％；③孕妇及婴儿集聚标准：占比大于5％。
表1休闲人群分类
步骤3、参考相关资料划分休闲行为的类型，建立休闲人群与休闲行为之间的对应关系；
休闲行为类型的划分及进行休闲行为所需的人均面积如下：
①休闲娱乐，人均面积3㎡；②休闲漫步，人均面积2㎡；③体育活动，人均面积4㎡；④休闲健身，人均面积1.5㎡；⑤思考创作类，人均面积1㎡；⑥私人社交，人均面积1㎡；
休闲行为与休闲人群的对应关系为：①休闲娱乐行为对应老年人、青少儿、孕妇及婴儿和非敏感人群；②休闲漫步行为对应老年人、青少儿、孕妇及婴儿和非敏感人群；③体育活动行为对应青少儿和非敏感人群；④休闲健身行为对应老年人、青少儿和非敏感人群；⑤思考创作类行为对应老年人、青少儿、孕妇及婴儿和非敏感人群；⑥私人社交行为对应老年人、青少儿、孕妇及婴儿和非敏感人群。
表2休闲行为分类及对应人群
步骤4、根据实有人口数据推算城市街区内进行各类休闲行为的需求，计算公共开放空间的配置规模大小；其中，公共开放空间的配置规模计算方法具体如下：
a、引入两个修正系数：①同时率系数：是有游憩需求的人群同时出行进行同一种游憩活动的最大比例，该系数通过问卷调研结果得出；②优先级综合系数：由活动参与人数、活动频率及是否属于敏感人口集聚街区制定，在公共开放空间配置中优先服务优先级系数高的休闲活动；
b、构建公共开放空间的配置规模计算公式：
式中，i为整型变量，m为某类特定人群，n为某类休闲行为，S为城市街区公共开放空间供给规模(/㎡)，A为城市街区人口数，Pm为特定人群比例，Sn为进行相应休闲行为所需要的人均面积，Nn为人群进行相应休闲行为最高同时出行比例(同时率)系数，H(m,n)为人群进行相应休闲活动的优先级系数，K为人群是否发生此休闲行为的真假确认(真＝1；假＝0)。
根据广州市居民休闲娱乐情况，对某街区最高同时出行比例系数N和活动优先级系数H进行赋值，如表3所示：
表3最高同时出行比例系数与活动优先级系数
运用上面公式计算得，某街区的供给规模需求为416558m2。
步骤5、将步骤4得到的计算结果与城市街区现有公共开放空间供给规模做对比，若现有公共开放空间供给规模不满足计算结果，应考虑在城市街区人口集聚处扩大部分公共开放空间的面积或局部增加布点；
例如某街区的现有公共开放空间面积为20724m2，面积小于步骤4计算的需求规模416558m2，应在街区人口集聚处扩大部分公共开放空间的面积或局部增加布点。
步骤6、利用Arcgis软件对社区级公共开放空间做五分钟步行缓冲区分析，计算缓冲区内的服务人口数和服务人口覆盖率，具体步骤如下：
a、在Arcgis软件中，以街区现存社区级公共开放空间作为初始点进行五分钟步行缓冲区分析，统计该缓冲区内的服务人口数，计算服务人口覆盖率，计算公式为：
式中，F为社区级公共开放空间的服务人口覆盖率，a1为社区级公共开放空间五分钟步行范围内的人口数，A为某街区的总人口数；
例如对广州市某街区进行五分钟步行半径缓冲区分析，得到服务人口覆盖率为44.4％。
b、统计各公共开放空间服务人群的年龄和性别结构，依据上述敏感人群集聚标准分析敏感人群是否在该公共开放空间服务范围内集聚，若符合集聚标准，则将该公共开放空间类型化为该类敏感人群集聚区，同时以该类敏感人群的步行尺度为半径重新进行五分钟步行缓冲区分析，并计算该类敏感人群的服务人口覆盖率。
基于实有人口统计如表4所示，某街区的老龄化率达28.30％，是老年人集聚街区。因此，用老年人五分钟步行半径对老年人口单独进行缓冲区分析，如图2所示，并叠加大型公园的十五分钟老年人步行缓冲区分析，得到更精细的公共开放空间服务人口覆盖率为41.9％。
表4广州市某街区休闲人群类型及比例
步骤7、将步骤6中得到的服务人口覆盖率与目标水平做对比，当服务人口覆盖率低于目标水平时，对公共开放空间进行优化配置，否则不需要进行优化配置，具体步骤如下：
a、通过步骤6的服务人口覆盖率的计算结果，将街区的公共开放空间供给类型分为三种：①高供给：五分钟步行缓冲区服务人口覆盖率高于目标值；②中供给：五分钟步行缓冲区服务人口覆盖率低于目标值；十五分钟步行缓冲区服务人口覆盖率高于目标值；③低供给：五分钟和十五分钟步行缓冲区服务人口覆盖率皆低于目标值；
b、对中供给和低供给类型的公共开放空间进行优化配置：在公共开放空间未服务到的片区增加公共开放空间布点，使新增布点的五分钟步行半径覆盖范围内服务人口最多；每次新增布点后，对城市街区该类公共开放空间服务人口覆盖率进行重新计算，使该城市街区公共开放空间最终达到高供给状态。
例如广州市某街区的公共开放空间服务人口覆盖率目标值是90％，通过步骤6的计算可知，该街区五分钟步行缓冲区服务人口覆盖率为44.4％，十五分钟步行缓冲区服务人口覆盖率为41.9％，均低于目标值，属于低供给类型的公共开放空间，需要对公共开放空间进行优化配置。
新增公共开放空间八处，使五分钟步行半径人口覆盖率达98.5％，老年人五分钟步行半径人口覆盖率达94.8％，达到满足标准的高供给状态，如图3和图4所示，实现城市街区居民在公共开放空间使用上的平等与便利。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种基于实有人口数据的城市街区公共开放空间配置方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、获取基础数据资料，包括实有人口数据、现状公共开放空间矢量数据、城市街区范围矢量数据和路网矢量数据；
步骤2、基于实有人口数据划分休闲人群的类型，分为敏感人群和非敏感人群两大类，并提出敏感人群集聚标准；
所述敏感人群有：60岁以上老年人、4-19岁青少儿、20-49岁女性孕妇及0-3岁婴儿；所述非敏感人群有：20-39岁青年和40-59岁中老年；
所述敏感人群集聚标准为：①老年人集聚标准：占比大于15％；②青少儿集聚标准：占比大于10％；③孕妇及婴儿集聚标准：占比大于5％；
步骤3、划分休闲行为的类型，建立休闲人群与休闲行为之间的对应关系；
休闲行为类型的划分及进行休闲行为所需的人均面积如下：
①休闲娱乐，人均面积3㎡；②休闲漫步，人均面积2㎡；③体育活动，人均面积4㎡；④休闲健身，人均面积1.5㎡；⑤思考创作类，人均面积1㎡；⑥私人社交，人均面积1㎡；
休闲行为与休闲人群的对应关系为：①休闲娱乐行为对应老年人、青少儿、孕妇及婴儿和非敏感人群；②休闲漫步行为对应老年人、青少儿、孕妇及婴儿和非敏感人群；③体育活动行为对应青少儿和非敏感人群；④休闲健身行为对应老年人、青少儿和非敏感人群；⑤思考创作类行为对应老年人、青少儿、孕妇及婴儿和非敏感人群；⑥私人社交行为对应老年人、青少儿、孕妇及婴儿和非敏感人群；
步骤4、根据实有人口数据推算城市街区内进行各类休闲行为的需求，计算公共开放空间的配置规模大小，计算方法具体如下：
a、引入两个修正系数：①同时率系数：是有游憩需求的人群同时出行进行同一种游憩活动的最大比例，该系数通过问卷调研结果得出；②优先级综合系数：由活动参与人数、活动频率及是否属于敏感人口集聚街区制定，在公共开放空间配置中优先服务优先级系数高的休闲活动；
b、构建公共开放空间的配置规模计算公式：
式中，i为整型变量，m为某类特定人群，n为某类休闲行为，S为城市街区公共开放空间供给规模，A为城市街区人口数，Pm为特定人群比例，Sn为进行相应休闲行为所需要的人均面积，Nn为人群进行相应休闲行为最高同时出行比例系数，即同时率系数，H(m,n)为人群进行相应休闲活动的优先级系数，K为人群是否发生此休闲行为的真假确认，若为真，则K＝1，若为假，则K＝0；
步骤5、将步骤4得到的计算结果与城市街区现有公共开放空间供给规模做对比，若现有公共开放空间供给规模不满足计算结果，应考虑在城市街区人口集聚处扩大部分公共开放空间的面积或局部增加布点；
步骤6、利用Arcgis软件对社区级公共开放空间做五分钟步行缓冲区分析，计算缓冲区内的服务人口数和服务人口覆盖率；
步骤7、将步骤6中得到的服务人口覆盖率与目标水平做对比，当服务人口覆盖率低于目标水平时，对公共开放空间进行优化配置，否则不需要进行优化配置。
2.根据权利要求1所述的一种基于实有人口数据的城市街区公共开放空间配置方法，其特征在于，所述步骤6包括以下步骤：
a、在Arcgis软件中，以街区现存社区级公共开放空间作为初始点进行五分钟步行缓冲区分析，统计该缓冲区内的服务人口数，计算服务人口覆盖率，计算公式为：
式中，F为社区级公共开放空间的服务人口覆盖率，a1为社区级公共开放空间五分钟步行范围内的人口数，A为某街区的总人口数；
b、统计各公共开放空间服务人群的年龄和性别结构，依据上述敏感人群集聚标准分析敏感人群是否在该公共开放空间服务范围内集聚，若符合集聚标准，则将该公共开放空间类型化为该类敏感人群集聚区，同时以该类敏感人群的步行尺度为半径重新进行五分钟步行缓冲区分析，并计算该类敏感人群的服务人口覆盖率。
3.根据权利要求1所述的一种基于实有人口数据的城市街区公共开放空间配置方法，其特征在于，所述步骤7包括以下步骤：
a、通过步骤6的服务人口覆盖率的计算结果，将街区的公共开放空间供给类型分为三种：①高供给：五分钟步行缓冲区服务人口覆盖率高于目标值；②中供给：五分钟步行缓冲区服务人口覆盖率低于目标值；十五分钟步行缓冲区服务人口覆盖率高于目标值；③低供给：五分钟和十五分钟步行缓冲区服务人口覆盖率皆低于目标值；
b、对中供给和低供给类型的公共开放空间进行优化配置：在公共开放空间未服务到的片区增加公共开放空间布点，使新增布点的五分钟步行半径覆盖范围内服务人口最多；每次新增布点后，对城市街区该类公共开放空间服务人口覆盖率进行重新计算，使该城市街区公共开放空间最终达到高供给状态。
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