基于像素级网络分析的公共户外休闲空间可达性与供给量测度研究

美国环保署(EPA)研究团队开发了创新性GIS工具ATtILA，通过整合PAD-US-AR数据库和道路网络数据，首次实现全美公共户外休闲区(PORA)步行可达性(800米)与人均供给量(m2/人)的协同评估。该研究揭示47.7%美国本土居民缺乏步行可达的PORA，在高度城市化区域(≥85%不透水表面)仍有5.4%人口面临PORA短缺，为城市规划提供了兼顾空间公平与资源优化的量化工具。

　　

在城市化进程加速的当下，人们越来越意识到户外休闲活动对身心健康的重要性。大量研究表明，在自然或半自然环境中进行户外活动，能显著降低疾病发生率、减少暴力行为、提高身体活动水平并改善心理健康。然而，城市地区在提供充足户外休闲机会方面面临独特挑战——肥胖率上升与缺乏促进体力活动的环境密切相关。更棘手的是，现有评估方法往往割裂处理"可达性"（居民能否到达休闲区）和"供给量"（人均可用面积），且多采用简单的欧氏距离计算，无法真实反映步行路径中的实际障碍。这些局限使得规划者难以精准识别服务缺口，亟需开发兼顾网络可达性与人口承载力的新型评估工具。

美国环境保护署的研究团队在《Landscape and Urban Planning》发表的研究中，创新性地提出"公共户外休闲区(PORA)"概念，涵盖从国家公园到城市篮球场等各类公共休闲空间。研究团队开发了ATtILA工具箱中的"行人可达与供给量工具(PAAT)"，通过三步走策略实现精准评估：首先创建包含可步行道路、障碍区域（水域/高速路）和背景区域的三级成本栅格；其次计算每个PORA的步行服务区(WAS)，考虑实际路网并扩展8个像素补偿栅格偏差；最终整合所有PORA-WAS，生成显示人均平方米数的连续栅格图。研究采用2022版PAD-US-AR数据库界定PORA边界，结合高分辨率水文数据识别障碍，并运用EPA 2020年人口分布栅格（30米分辨率）进行需求侧测算。

研究结果显示，全美范围内47.7%人口（1.57亿）生活在800米步行圈内无PORA的区域。即使在高度城市化区域（不透水表面≥85%），仍有5.4%居民缺乏步行可达的PORA。更严峻的是供给量不足问题——仅34.8%人口达到LEED认证建议的11.25 m²/人标准，在高度城市化区域该比例降至25%。典型案例显示，纽约市虽实现84%居民步行可达PORA，但多数区域人均供给量不足；而爱荷华州苏城存在服务盲区，市中心2,066人面临双重短缺。通过与加州公园普查等现有评估对比，该方法在保持90%空间一致性的前提下，更精准识别出5,770万被传统方法忽略的"可达但供给不足"人群。

这项研究的突破性在于首次实现网络距离与人口承载力的协同量化。相比传统欧氏缓冲区法，其创新性体现在三方面：采用成本栅格模拟真实步行路径，解决道路绕行问题；通过像素级叠加计算，解决多PORA服务区重叠的供给量分配难题；建立统一指标识别"既不可达"与"可达但拥挤"区域。研究开发的ATtILA工具箱已开源，支持地方政府自定义参数（如调整步行距离至400米）开展精细化评估。

在讨论部分，作者指出当前局限主要源于数据缺口：全美步道数据不完整，PAD-US-AR未包含所有PORA（如原住民领地休闲区），且未考虑围栏等实体障碍。未来可整合手机信令等动态数据评估使用率，或扩展至车行可达性分析。该研究为《联合国可持续发展目标》中"可持续城市"建设提供关键技术支撑，尤其有助于识别优先改善区域——是增建PORA还是优化步行网络，决策者可根据栅格图谱制定精准干预策略。正如作者强调，这项成果不仅填补了方法论空白，更开创了"空间公平"与"健康城市"规划的新范式。