摘要基于“三生”视角建立城市空间宜居性评价指标体系，通过空间分析方法从宜居性综合程度、单因素空间分异现状和耦合度分析长沙市城市空间宜居性，结果表明:(1)生产、生活、生态单因素宜居性程度空间分异特征明显;(2)城市空间综合宜居程度较高，空间分布上呈现出“大分散，小集聚”特征，宜居程度高的地区集中在中心城边缘区;(3)生产、生活、生态间的耦合度存在较大差异，其中耦合度最高的是“生产—生活”，呈现一定的空间错位。
关键词“三生”视角;城市空间;宜居性评价;耦合度
2000年以来，以北京为代表的许多城市提出了“以人为本”的城市发展理念，建设一个既能满足人的宜居需求，也能够实现生态环境可持续发展的“宜居城市”成为城市建设的目标[1]。但城市居住环境与需求错配等问题在一定程度上制约了人们美好居住环境的营造[2]，如何进一步提高城市空间的宜居性成为当前关注的焦点。
宜居性研究源于二战后，面对城市环境恶化、交通拥堵以及人才向环境优美地区迁移等问题[3]，国外学者提出城市宜居性的概念[4-7]。20世纪中后期随着城市化水平的提升，国内学者也开始探讨宜居性的内涵、定义、原则以及城市宜居性对城市发展的影响。城市宜居性反映城市中人们对居住周边环境的总体体验，强调各要素的有机联系，是衡量人们生活水平与状态的多维度的综合概念[8]。近年来，城市人口不断增多，城市生态环境恶化、公共服务设施供需失衡、职住分离等问题逐渐凸显，城市宜居性呈现出空间分异特征[9]，影响城市整体宜居性水平的提升。在此背景下，城市宜居性的研究转向定量化分析，学者们从宏观、中观及微观3个层面构建城市宜居性评价体系[10-13]，借助空间分析方法探索城市内部宜居性空间差异水平，从社会、经济和环境等方面探讨城市宜居性水平的影响因素，为城市空间宜居性评价提供了理论思路。总体来看，现有的研究中关于城市宜居性评价指标多样，但多是对城市内各个要素逐个分析，缺乏对城市空间内各物质要素有机联系的相关分析。
相关期刊推荐：《湖南师范大学自然科学学报》(双月刊)1956年创刊，是自然科学综合性学术刊物，刊登数学与计算机、物理与信息、化学化工、生命科学、资源与环境等方面的学术论文。读者对象为自然科学研究人员及高等院校理科教师及研究生。
“三生”思想始于三生农业，其核心理念是通过生态制约生产发展，提高农业生产效率，进而推动社会经济的发展[14]。此后，“三生”思想研究领域不断拓展，并逐步被运用到地理学、生态学、社会学等方面的研究[15-17]。地理学者对“三生”的研究主要集中在土地利用及空间布局等方面，同时建立相应评价指标体系，分析不同地域的“三生”的适宜性，评价“三生空间”或“三生功能空间”的协调性，并定量测度“三生空间”的耦合互动关系[18-21]。整体来看，“三生”间既相互促进又相互制约[22]，实现“三生”的协调发展有利于解决主体发展需求与资源配置之间的矛盾，对于城市层面实体空间布局、功能组合具有重要的指导意义[23]。基于“三生”视角分析城市空间宜居性，能够探讨生产、生活、生态3类物质要素在城市中的有机联系，关注城市居民的游憩、出行、就业等多方面的需求[24]，注重要素间的制约与促进关系，优化人与人、人与自然、人与社会之间的关系[25]，实现“生产便利、生活适宜、生态健康”，进而提升城市空间宜居性。
综上所述，“三生”视角能够探讨城市空间内各要素的有机联系，理解城市空间宜居性的要素构成及相协调的“三生”要素对宜居性的综合作用。因此，本文将“三生”理论与宜居性理论相结合，构建“生产便利、生活适宜、生态健康”城市空间宜居性评价指标体系，以长沙市城市空间为研究区域，分析其城市空间宜居性分异现状，以期为城市空间宜居性评价研究提供新思路，提升城市空间宜居性，促进城市可持续发展。
1研究方法
1.1城市空间宜居性评价模型构建
宜居性是一个多维度的综合评价指标，“三生”视角下的城市空间的宜居性评价侧重于城市空间的物质要素，其评价指标的选取应遵循客观性、可靠性以及数据的可获取性[26]。依据“三生”视角下的城市宜居性的内涵，同时考虑到城市及区域特征[26]，从生产便利、生活适宜、生态健康三方面构建城市空间宜居性评价模型。
(1)生产便利方面:城市吸引人们集聚的最大吸引力在于其经济活力，生产是创造经济活力的来源，只有生产，才能够给人提供较充足的就业机会，满足居民基础生活需求。生产便利性通过产业布局现状进行评价，选取产业集聚度指数与产业多样化两个指数，产业集聚指的是大量企业及相关支撑机构在地理空间上的集聚，产业集聚度高意味着空间单元内所获得的就业机会增加[27];产业多样性是用来衡量地区产业发展的均衡性的因子，产业多样性指数越高，表明地区内产业越丰富，越能够满足居民的不同就业需求，运用香农指数进行多样性计算。香农指数是评价多样性指数中常用的方法，能够较好地呈现事物分布特征[28]。产业选择与居民就业密切相关的7种产业，包括文化教育业、酒店餐饮业、娱乐休闲业、医疗卫生业、交通运输业、制造加工业、商业。
(2)生活适宜方面:生活适宜体现在城市公共资源与居民需求的匹配程度[29]，其中住房环境、服务设施、公共交通以及道路与人们生活密切相关。选取住房舒适度、公共服务设施完备度、公共交通便利性、道路通达性4个指标。住房是承载居民生活的物质载体，一般而言，人均住宅建筑面积越大，人们居住就越加宽敞，居住质量就越高，因而人均住宅建筑面积能够反映住房舒适度[30]。公共服务设施影响居民的生活质量，服务设施类型越多样，服务设施布局越密，居民使用公共服务设施越加便利[31]。服务设施的密度运用设施数量与研究范围的面积进行计算，服务设施的多样性选用香农指数进行计算。由于服务设施的服务半径以及规模不同，公共服务设施又分为街道级以及社区级，其类型主要分为6类，包括教育文化类、医疗卫生类、行政服务类、文体娱乐类、养老服务类、其他类。公共交通便利性反映居民日常生活出行的便利性[32]，道路通达性更多反映了生产—生活的便利性。
(3)生态健康方面:人与自然和谐是宜居城市的特征，良好的生态环境需要有优美的自然景观，选择环境舒适度以及绿地邻近度进行表征。环境舒适度表征生态用地面积比重，生态用地越多，可供人休憩的地方越多，自然生态环境就越好[33]。绿地邻近度表征的是城市居民人均绿地拥有量，绿地作为公共资源，每一个居民对绿地享有的机会应是公平的[34]，人均绿地面积越高，则居民所能够享受的绿化水平就越好。
2研究区域与数据
2.1研究区域
长沙市位于湖南省的东部，为湖南省的省会城市，自2006年起连续11年被“中国幸福城市论坛”评为“中国最具幸福感城市”，近年来空间环境不断改善，处在宜居性提升关键阶段。为提升研究区域的典型性和代表性，选择中心城区居住用地占建设用地百分比为30%以上的街道作为研究范围(图2a)，该范围为城市主要的居住空间，包含芙蓉区、天心区、开福区、岳麓区、雨花区、望城区和长沙县6区1县，共计67个街道，总面积约571平方公里(图2b)。按照土地利用状况及各区功能布局现状，将城市空间划分为城市郊区、中心城边缘区、中心城核心区3个区域进行分析(图2c)。
2.2数据来源与处理
2.2.1数据来源(1)基础数据:包括长沙市2016年土地利用类型数据及道路网数据，土地利用数据来源于地理空间数据云平台的Landsat4TM影像，像元空间分辨率为30m，利用ArcGIS平台对遥感影像进行几何校正、影像镶嵌、人工目视解译获得。道路网数据依据长沙市行政区划矢量图以及OpenStreetMap平台核对获得。(2)统计数据:包括长沙市产业数据、人口数据及住宅建筑面积数据，产业数据主要通过百度等网络平台获取的2016年产业POI数据，并依据研究范围进行筛选，人口数据及住宅建筑面积数据来源于《湖南省统计年鉴》(2016)和《长沙市统计年鉴》(2016)。(3)实地调研数据:主要为公共服务基础设施数据，根据2018年3月至5月间在长沙市核心区域开展的公共服务基础设施调研数据，其中街道级以上基础设施共计1325个，社区级基础设施1525个。
2.2.2数据处理数据处理主要包括统一投影坐标系，数据叠合与裁剪、数据合并及数据标准化。运用ArcGIS软件，将数据统一转换为高斯克吕格投影WGS84坐标系，对超出评价单元的数据进行裁剪，建立空间属性数据库。为更加精细化刻画宜居性空间分异特征，以研究范围建立格网单元进行城市空间宜居性分析，考虑到服务设施的等级、质量以及居民的出行能力等方面，选取500×500m建立格网，格网单元共计2574个格网，以格网为基底对数据进行分割及合并。
3结果分析
3.1城市空间宜居性单因素分析
3.1.1生产便利性从生产便利性角度来看(图3)，长沙市宜居水平空间差异明显，整体趋势为“东高西低”，与长沙市经济中心布局紧密相关，具体表现为:(1)河东地区宜居水平较高，其中产业集聚度值高达0.005，产业多样性指数高达1.25，呈现出自中心城区向两侧递减的趋势。中心城核心区及边缘区具有较好的区位优势，医疗业、教育业多布局于此，小区众多，因而具有较好的生产条件。(2)河西地区的整体生产便利性程度较低，其中产业集聚度最高值为0.0021，产业多样性指数最高值为0.83，高值多集中在邻近湘江的街道，较为分散，整体生产便利性水平较低。
3.1.2生活适宜性从生活适宜性角度来看(图4)，主要呈现出“中部高、四周低”的特征，具体空间分异特征如下:(1)住房舒适度指数呈现出自中心城核心区向四周住房舒适度提升的趋势(图4a)，中心城核心区住房舒适度指数为18.52，这些区域住宅密集，多以高层住宅以及老旧住宅为主。住房舒适度最高值位于郊区，其住房舒适度指数达到50.471，这些区域多为新建住宅小区，居住用地较多，入住率较低，人均住宅建筑面积较大。(2)公共服务设施完备度指数高值区多位于湘江两侧地区(图4b)，其指数高达0.102，这些区域为住宅集中区，且老旧小区与新建小区密集分布，经济水平高，公共服务设施多集中布局于此。城市郊区公共服务设施完备度指数较低，其公共服务设施完备度指数为0.015，这些区域多为新建住宅，尚未形成人口密集区。(3)公共交通便利性则呈现较为分散的布局(图4c)，河东地区高于河西地区。这主要是因为河东地区人口密集，公共交通线路多，而河西地区公交线路较少，公园水域较多，因而公共交通便利性指数较低。(4)从道路通达性来看(图4d)，河东地区道路通达性高于河西地区，尤其是中心城核心区周边的街道，这些地区路网密集，道路通达性指数高达0.9，而南北两侧的道路通达性较低为0.019。河西地区道路通达性较低，这与长沙市道路网布局“井字+环形”式布局相符。
3.1.3生态健康性生态环境对于居民生活影响重大，从生态健康的角度来看(图5)，长沙市整体生态健康性呈现“西高东低”，以城市郊区为高值集聚区，具体空间分布如下:(1)环境舒适度来看(图5a)，河西地区的高值集聚区达到1.02，而河东地区的高值集聚区指数达到0.98，这些区域开发较少，以公园和绿地为主，且毗邻湘江，周边绿化条件好，近几年在城市建设中坚持生态优先，因而生态用地指数较高。(2)绿地邻近度显著性低于环境舒适度(图5b)，但仍呈现出河西地区高于河东地区的趋势，河西地区指数高达20.1，而河东地区在中心城边缘出现部分高值区，这些区域指数达15.3，其他区域的指数较低。
3.2城市空间综合宜居程度分析
运用城市空间宜居性综合评价模型计算，以自然间断点法将城市空间宜居性分为5个等级，得到长沙市城市空间整体宜居性程度(图6)。总体来看，城市空间宜居性高值区、中值区、低值区占整个研究区面积的比重分别为17.05%，48.74%和34.31%。运用空间自相关分析空间集聚特征，Moran指数I为0.488，Z值为70.505，且P值小于等于0.01，表明其具有非常显著的空间集聚特征。长沙市城市空间宜居性高值区主要集中在中心城边缘区，呈现“大分散，小集聚”特征，这些区域生态环境优美，交通通达性好，社区级以及街道级服务设施数量多且类型多样，经济较为繁荣，有利于人们的生产生活，宜居水平较高。中心城核心区是一个较为明显的城市空间宜居水平凹陷区，该区域为主要的居住区，经济基础好，有利于生产及就业，交通通达性高，基础设施齐全，但该地开发密度高，绿地以及公园等可供休憩的场所缺乏，自然环境较差，同时公共服务设施质量与居民需求不协调，影响了整体宜居水平的提升。城市郊区为低值集聚区，这些区域人口密度低，虽然自然环境优美，多绿地及公园，人均住宅建筑面积也较大，但开发时间较短，城市公共服务设施配置尚不完备，交通方式较为单一，难以满足居民的日常生活需求，因而整体宜居水平较低。
