本文是一篇工程管理论文，本研究以包头市达茂旗百灵庙镇为例，利用Google影像获取、网络大数据技术、熵权法、主成分分析法、两步移动搜索法、K-均值聚类算法、粒子群优化算法开展城镇绿地空间服务水平评价与布局优化研究。
1绪论
1.1研究背景及意义
1.1.1研究背景
党的十八大将生态文明建设置于中国特色社会主义事业“五位一体”总体布局的重要位置，首次提出“美丽中国”这一生态文明建设的宏伟目标，同时将“中国共产党领导人民建设社会主义生态文明”写入党章，使其成为行动纲领。自此，我国坚定地践行“绿水青山就是金山银山”的理念，大力推进生态优先、绿色发展之路，致力于建设人与自然和谐共生的现代化。一系列强有力的制度安排，如推动国土空间规划“多规合一”，逐步形成全国国土空间开发保护“一张图”以及持续打好蓝天、碧水、净土保卫战等，促使我国生态环境保护发生了历史性、转折性、全局性变化，充分彰显了生态文明在国家发展全局中的关键地位。
在这样的时代大背景下，城镇绿地空间作为生态文明的重要载体，其意义愈发凸显。随着时代的不断发展和社会的持续进步，人们对于生态环境的质量要求与日俱增。根据国家统计局发布的《中华人民共和国2023年国民经济和社会发展统计公报》，2023年末中国常住人口城镇化率达到66.16%，大量人口涌入城镇，使得城镇人口规模不断扩大。在城镇化进程加速推进的情况下，居民对生活环境质量的要求也在不断提高，而绿地空间作为城市中珍贵的自然元素，其重要性不言而喻。
在快速城镇化的进程中，城镇空间结构不断演化。经济发展水平、人口密度、土地利用模式等多种因素相互交织，使得绿地空间建设呈现出显著的区域分布不平衡性[1-6]。富裕地区资金充足，能够打造优美的绿地环境，而经济落后区域则因资金匮乏难以推进绿地建设。老城区人口高度集中，土地几乎被建筑填满，绿地空间被严重压缩；新开发区域人口相对较少，但缺乏合理规划，绿地建设滞后。商业和住宅混合区在经济利益的驱动下，绿地空间不断被蚕食；城镇边缘地带土地规划缺乏统筹，绿地零碎不成体系。
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1.2相关研究综述
1.2.1绿地空间相关研究内容
近年来，开展绿地空间研究逐渐成为生态建设领域的重要课题。随着城市化进程的加速，人们越来越意识到绿地空间对于生态系统的稳定、居民生活质量的提升以及可持续发展的关键意义。绿地空间不仅能够净化空气、调节气候、涵养水源，还能为居民提供休闲娱乐、健身锻炼的场所，缓解人们在快节奏生活中的压力。目前，国内外对于绿地空间的研究主要体现在以下几方面：
（1）绿地空间布局公平性研究
认为城市地区经济的不平等与破碎的绿地格局存在着正相关关系，该类评估主要采取城市公共绿地空间的基尼指数研究和绿地空间的可达性研究两种评价方式。如杨盼盼[11]通过基尼系数、空间自相关等方法量化并揭示2020年上海大都市圈城市建成区绿地暴露度分配公平性的空间差异。Muhammad Muzzamil Hussain Khattak[12]考察了伊斯兰堡市住宅区绿地的步行可达性，使用洛伦兹曲线进行空间公平分析，并使用基尼系数作为绩效指标来描述整个社区的总体不平衡性。王兴瑜[13]等人以青岛市北区作为研究区域，划分行政街道作为空间单元，从城市公园绿地供给质量、空间可达性2个维度衡量公园绿地空间布局公平性。俞孔坚[14]等最早提出绿地景观可达性可以作为评价城市绿地系统的一个指标，对评价城市环境质量及衡量自然生态系统的服务功能有着重要的潜在价值，并可体现“以人为本”的城市规划思想。
骆雯[15]等人以广州市已建成的保障性住房为研究对象，采用GIS网络分析法，分析居住在保障性住房中的居民在不同交通方式下到达不同规模等级绿地的可达性。喻立洋[16]等人以襄阳市樊城区内的公园绿地作为研究对象，运用ArcG IS 10.8中的网络分析工具，基于步行、骑行和机动车3种出行方式评价了樊城区公园绿地的可达性。Fengdi Ma[17]基于空间设计网络分析模型对城市绿地分布的空间公平性进行了分析。
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2相关概念与理论基础
2.1绿地空间相关概念
绿地空间是指在一定区域内，以植被覆盖为主要特征，具备多种生态、社会和经济功能的土地利用类型。城镇绿地空间包括公园、花园、广场、街头绿化等具备绿植、水体和景观的开放空间，是城镇生态系统中极为重要的内容，对于城镇的环境质量、生态平衡和人民身心健康都有着重要的影响。
2.1.1绿地空间的起源与发展
绿地空间的起源可以追溯到古代城市的建设。当时城墙内设有皇家园林、宫廷花园等绿地，供皇室贵族休闲娱乐与景观赏析，极具艺术性和象征意义。随着城市化发展，工业革命后城市人口剧增、环境恶化，绿化城市概念应运而生。20世纪初，部分国家将绿地空间概念引入城市规划，像美国芝加哥、纽约等城市重视绿地和公园设置，改善环境并为居民提供休闲场所。20世纪后半叶，环保意识提升，城市绿地重要性愈发凸显，城市更注重绿化和景观设计，将其纳入城市生态系统规划管理，绿地形式也从传统公园、花园拓展到街头绿化、屋顶花园、垂直绿化等，充分利用城市空间。此外，民众对美好生活的需求，包括对自然环境的渴望和对健康、休闲、社交的追求，也推动了城市绿地空间的发展与完善。
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2.2可达性相关概述
2.2.1可达性的概念
可达性是指一个地点或目的地在给定的时间和条件下，对于不同的出行方式（如步行、自行车、公共交通、汽车等）是否容易到达的程度。可达性分析是一种空间分析方法，通过计算和评估不同地点的可达性，可以帮助决策者了解和优化交通网络、规划城市发展、评估交通政策等。
美国学者汉森（Hansen）[45]首次正式提出可达性的概念，将其定义为交通网络中各节点相互作用的机会大小。此后，可达性概念在城市规划、交通规划、景观规划、选址分析和区位评价等众多领域广泛应用，在国内外引发研究热潮。1990年，美国颁布《美国扶残条例》（ADA），该法令开始考虑景观可达性，著名景观建筑师罗密斯重新定义了“大众性设计”的原则与理念，提升了公共空间的设计意义。公园数量、人口分布特点、行进时间和可达性等指标最早由Erkip F.（1997）通过问卷调查方式获取，之后其对土耳其首都安卡拉市公园的可达性及服务效率情况进行研究分析，结论显示人们是否经常使用公园主要取决于距城市公园的距离以及居民的收入水平高低，并初步探讨了距离与城市公园绿地之间的关系[46]。
近年来，随着开放数据和智能交通系统的发展，可达性分析得到了更广泛的应用。通过结合实时交通数据和个体出行行为数据，可以更准确地评估不同出行方式的可达性，并提供个性化的出行建议。
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3 数据库与研究模型构建 ............................... 17
3.1 百灵庙镇概况 ..................................... 17
3.1.1 绿地空间分布特征 .............................. 17
3.1.2 道路交通网络分布 .................................... 20
4 百灵庙镇绿地空间服务水平评价 ...................... 30
4.1 绿地空间数量分析 ................................... 30
4.1.1 数量指标确定 .............................. 30
4.1.2 熵权法集成 ...................................... 30
5 百灵庙镇绿地空间布局优化分析 ..................... 47
5.1 绿地空间布局优化方案............................. 47
5.1.1 空间选址优化模型求解 ....................... 47
5.1.2 绿地空间布局优化方案确定 ................... 49
5百灵庙镇绿地空间布局优化分析
5.1绿地空间布局优化方案
5.1.1空间选址优化模型求解
（1）可达性不达标小区识别
将研究区内居住区矢量数据与绿地空间的服务范围叠加，提取出可达性不达标小区（图5.1），通过ArcG IS得到各小区中心点坐标（附录A-表A-1），共计39个小区。
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（2）K-均值聚类算法计算聚类个数
对39个类别个数下的样本点到聚类中心的最大距离值展开研究测试，得出如图5.2所示的曲线。此曲线的横轴是聚类中心个数，纵轴为样本点到聚类中心的最大距离值。曲线越陡峭，就表明增加聚类中心数对聚类效果的增强作用越显著。综上所述，将样本点到聚类中心的最大距离值临界点定为1 200m，最佳聚类数显示为5~10。由于每增加一聚类数意味着多建设一个绿地空间，建设成本也会相应增加，因此综合考虑增加6个绿地空间。
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6结论与展望
6.1结论
本研究以包头市达茂旗百灵庙镇为例，利用Google影像获取、网络大数据技术、熵权法、主成分分析法、两步移动搜索法、K-均值聚类算法、粒子群优化算法开展城镇绿地空间服务水平评价与布局优化研究。基于研究，得到以下结论：
（1）基于可达性的绿地空间服务水平评价模型对中小型城镇具有适用性
打破传统仅从广域人均绿地面积、植被覆盖等单一维度进行评价的局限，将人们到达绿地空间的便捷程度、时间成本、不同路线选择的影响因素纳入评价模型，测算居民的人均绿地面积，构建微观可达性视角下的城镇绿地空间服务水平评价模型及优化方法。该模型适用于中小规模城镇，这类城镇交通路网简单、小区人口数据易于获取、绿地空间资源有限，能够实现快速精准的绿地资源可达性评价，为类似城镇绿地建设规划提供指导。
（2）百灵庙镇绿地空间服务水平差异明显
通过对研究区内绿地空间的数量、人均面积指标进行量化及对比，发现研究区内绿地空间的总量明显不足，社区层面下的空间分布也存在倾斜。绿地空间数量与人均面积在空间分布上呈现出北低南高、西低东高的局面。研究区内不同区域的绿地空间服务水平存在较大差异。小区层面的绿地可达性盲区占比达38%，服务盲区主要位于研究区北部的新茂府佳苑、景观丽苑、北辰小区等地。虽然该区域可获得一定的绿地空间服务，不过多为面积较小的街头绿地及游园，绿地空间品质不高，而南部地区的部分地块所享有的绿地空间规模较大、景观观赏性佳，并且拥有多个绿地可供出行选择。
（3）空间选址优化模型能有效改善
百灵庙镇绿地空间服务水平在研究区通过选取19块可行性地块进行绿地布局优化研究后，最终确定了6块地块建设绿地空间，总占地面积为15.61公顷，使得研究区域内28个小区的绿地空间可达性得到了有效提升。在可达性分析基础上，进行绿地空间选址优化，具有针对性和科学性，能够有效提升城镇绿地空间服务水平，为城镇的生态环境建设与居民生活品质改善奠定坚实基础。
参考文献（略）