基于公众参与地理信息系统的广州大学城环境安全感评价研究
发布时间：2020-05-07
摘要：现有基于地点的校园环境安全研究主要以客观的案件数据为研究对象，未能揭示学生安全感与特定地点环境因素的内在联系。利用Maptionnaire问卷平台，以广州大学城为例，通过公众参与地理信息系统分析学生对校园交通、事故和人身财产方面的环境安全感评价及其空间分布。研究发现学生整体安全感评价较低，评价低的地点集中在高校周边公园绿地、城中村、体育场馆，评价高的地点主要位于高校用地范围内。结合对评价低的地点进行实地调研，基于环境设计预防犯罪(crimepreventionthroughenvironmentaldesign，简称CPTED)理论分析影响学生安全感的环境因素，针对相关问题提出对应的提升学生安全感的环境设计优化建议。
关键词：公众参与地理信息系统;校园安全;安全感评价;环境设计预防犯罪;广州大学城
20世纪90年代初，第二次高等院校院系调整推动中国高等教育逐渐从精英教育向大众化教育转型，借此契机大学城在全国范围内如雨后春笋般出现。由于大学城校园急速扩建、用地类型多样以及背后的社会因素错综复杂，校园环境存在较大安全隐患。近年来，大学城内抢劫、暴力犯罪、谋杀等违法犯罪行为和交通安全事故频繁发生，校园安全事故的增加与国家提出的建设“平安校园”和“安全社区”的愿望相违背。多种事例表明大学城环境安全存在规划设计和管理上的缺陷，而校园环境设计及管理对师生安全感有强烈的影响。基于此背景，本研究以学生安全感为研究对象，利用公众参与地理信息系统(publicparticipationgeographicinformationsystem，简称PPGIS)分析不同类型安全感的空间分布，并基于环境设计预防犯罪(crimepreventionthroughenvironmentaldesign，简称CPTED)理论分析校园环境安全感评价较低地点的环境特征，总结影响安全感的环境问题，提出相应的大学城环境设计优化建议。
1 研究背景
1.1 PPGIS
PPGIS是收集基于地点的行为活动及主观感受的有效方法，可利用数字地图、卫星图像、手绘草图及其他空间可视化工具来改变公众的参与行为和认知[1-2]。过去10年，PPGIS的研究和实践开始普及，景观价值与公众参与地理信息系统研究所(LandscapeValueandPPGISInstitute)通过推广参与式地图标绘，将公众参与的信息融入规划进程，优化土地规划和管理模式[3]。PPGIS研究涉及公园旅游规划、生态保护规划、公众参与规划、PPGIS数据准确性等领域。Brown等[4]234衡量土地保护规划过程PPGIS数据的准确性和完整度，发现约70%的PPGIS数据的空间定位与专家推导的空间保护模型吻合。Wolf等[5]124对比PPGIS数据和GPS跟踪监测数据研究骑行路线的空间分布，发现PPGIS方法的数据与GPS的跟踪轨迹有很强的相关性。上述研究表明，PPGIS地图标绘的方法较为浅显易懂、可用性较强，且获得的空间数据有效性和准确度较高，适合运用于校园环境安全感知评价。
1.2 CPTED
20世纪上半叶，社会学家们开始研究物质环境如何影响人的社会行为，尝试从社会条件和社区特征两方面解释人的行为偏差及违法行为[6]。此后，学界开始研究物质环境与犯罪行为的关系，认为犯罪行为不单取决于社会环境，也受物质环境的某种特征影响。1961年，雅克布斯[7]35-36最早提出特定建筑形式和空间形态会降低社区凝聚力、减弱非正式社会控制，进而增加犯罪活动的机会。Jeffery[8]对雅克布斯的理念进行开创性的扩展，首次提出CPTED理念，认为可通过自然监控、领域感、活动支持、出入控制、景象维护、目标强化6方面改善空间环境，鼓励正当的行为活动，促进社会关系及社会互助，强化社会规范的作用，从而达到预防犯罪的目标。1991年，蒂莫西[9]在《环境设计预防犯罪》一书中基于CPTED理论就校园环境的安全设计展开阐述，从校园安全控制、高校停车场、庭院与走廊、校园午休时的廊道利用、危险地带的安全行为等方面研究环境设计与校园安全的关系。犯罪行为与环境可达性、邻近土地利用、环境照明、街道活动、邻近的交通路线等[10]空间环境特征的关系逐渐得到关注，相关研究表明CPTED对提升使用者安全感有显著的指导作用。近年来，中国CPTED的研究也逐渐深化，研究类型从理论研究向实证研究转移，研究对象从单一的居民聚集地扩大到公园、校园、大型体育馆等大尺度、多样化的空间环境[11]。
1.3 环境安全感知研究
环境的空间配置和物理特征对使用者安全感有强烈的影响，如何塑造安全感高的环境无疑是城市规划设计的重要内容。环境安全感知研究大多利用照片对比和安全地图绘制法等，如让被试者根据街景照片对街道安全感进行评估[12];通过街巷环境整顿优化前后的照片调查行人安全感的变化[13]。此外，沉浸式虚拟现实环境(immersivevirtualenvironment)技术[14]和基于地点的PPGIS地图标绘法[15]也被应用于安全感的影响因素和空间分布研究。
国外校园环境安全和学生安全感研究起步较早。20世纪70年代，Mcpheters和Fox等[16-17]便研究影响校园犯罪的环境因素，发现校园区位和尺度对校园安全有显著影响。此后校园犯罪水平、学生安全感及空间环境特征3者关系逐渐成为研究热点，Kirk[18]调查学生对校园内特定地点的安全感评价及影响因素：环境照明水平不足与隐蔽空间的存在会显著降低学生安全感。环境照明也是影响校园停车场安全感的最显著因素[19]。设置闭路电视(CCTV)也能有效提升学生安全感[20-21]。除了传统实验方法，Nobles等[22]利用GIS将校园案件的空间分布可视化，结果表明安全事故大多集中在校园边际空间。Lipscomb[23]通过光传感器和GPS定位系统将校园夜间照明可视化，结合视域分析绘制环境可视性和学生安全感知地图，为未来环境夜间安全研究提供技术基础。中国学界逐渐关注校园环境安全和学生安全感知研究，但大多都通过传统问卷收集学生安全感等数据，如通过让学生选出安全感较弱的地点，绘制校园环境安全感知地图[24]39;或对高校的实际案件数据、学生个体的治安感知、犯罪恐惧及相关校园治安问题做综合分析[25]。同样也有利用GIS等技术绘制校园犯罪地图，从空间安全视角分析校园犯罪的空间分布[26]。
现有学生安全感的实证研究主要通过访问、普通问卷和行为观察来收集使用者对特定区域的行为偏好和观念价值，无法将个人主观感受和客观空间联系起来，对特定地点进行评价;且研究对象多为单个独立的校园环境，鲜有以尺度较大、组成要素较多元的大学城为例，由于多样化的用地类型及错综复杂的社会问题，大学城安全事故频发，更容易成为社会治安的盲点。本研究使用基于地点的PPGIS方法收集主观感知的空间数据，分析学生安全感的空间分布并绘制安全感评价地图，揭示学生安全感与特定地点环境因素的内在联系;基于CPTED理论，结合实地调研分析影响安全感的环境因素，针对相应问题提出优化校园环境安全的设计建议。
2 研究设计
2.1 对象选取
研究对象—广州大学城位于番禺区小谷围岛，面积约18km2，岛上聚集了中山大学、华南理工大学、华南师范大学、广东外语外贸大学、广东工业大学、广州大学、广东药科大学、广州中医药大学、广州美术学院、星海音乐学院10所高校，岛内交通以外环路、中环路、内环路组成的环形交通为主，并由若干条放射性道路将3条环路联系起来。由于高校校园的开放性，不仅各校园内部容易诱发安全事故，高校之间空间权属不明、功能混合的边际空间也易吸引犯罪活动[24]39。同时，广州大学城集聚高等教育、文化体育、医疗卫生、商业服务、交通运输等服务于一体，是广州市郊的一个缩影。分布于岛上东南西北角、与高校组群共生共息的4个城中村(穗石村、南亭村、北亭村、贝岗村)带来的社会问题更是广州大学城环境安全的一大挑战。
2.2 数据获取
基于Maptionnaire平台①，对广州大学城10所高校在校学生进行网络问卷调查，除了收集非空间数据的传统问卷页面，还设置了地图页面供参与者标记个人经历和感受的地点。地图页面设置了4个地点标记问题②，为防止学生混淆3种安全感评价，问题下方附有相应备注(图1)，学生做完标记后会被要求回答选择相应地点的原因。通过10所高校的线人在学生会、社团、班级群等社交通讯媒体上发布问卷，共收到298份问卷，剔除答题不全的问卷，有效问卷共196份。由于Maptionnaire平台网站响应时间过长、访客的网络条件较差等造成部分被试者打不开问卷、打开速度较慢或地图无法显示等问题，这是问卷有效率较低的主要原因。有效问卷中男女数量分别为81(41%)和115(59%);低年级组(大一和大二)、高年级组(大三、大四、大五和研究生)数量分别为149(76%)和47(24%)。收集到的地图标记共1678个，剔除研究范围外和水体上的标记，有效标记共1545个(图2)，有效标记率为92%③。
2.3 研究方法
笔者利用交叉表分析和卡方检验等统计分析方法研究学生的安全感知水平，以及性别和时间因素对安全感的影响;基于QGIS3.6.1平台，利用受访者标记的环境整体安全感评价较高和交通、事故、人身财产安全感评价较低的地点，绘制大学城校园环境安全感知地图。为了解学生地图识别能力和标记的准确性，要求被试者准确标出宿舍的位置(标在建筑上)，利用宿舍标记的准确度判断空间数据的有效性。此外，对安全评价较高的地点标记进行聚类点分析和栅格化分析，由于大学城尺度较大，将大学城分为若干个200m×200m的栅格，使用分位数将数据分类，计算每个栅格里的标记数量，以此绘制安全感知地图，分析其空间分布差异。对交通安全感、事故安全感、人身财产安全感评价较低的地点进行热力图分析，得出不同类型安全感较低地点的密集聚集地点，并通过对相关地点的实地调研，结合CPTED理论分析学生安全感较低的原因，提出对应的环境优化建议。
3 调研结果
宿舍地点标记共收集到234个(有学生标1个以上)，准确标记在宿舍楼的点共154个，标记的准确率为66%;考虑到大多被试者使用手机答题，标记特定建筑的操作可能较为繁琐和困难，因此我们也计算标记在宿舍区内的点，共191个，其准确率为82%，说明广州大学城学生基于地点的PPGIS数据有效性较高，这与既往研究结果相似[4]234。
3.1 大学城环境安全感知水平
大学城校园环境安全是各高校教学、科研、社会服务功能正常运作的前提和基础。与华南理工大学五山校区(简称华工)相比④，广州大学城学生安全感较低(图3)：49%的学生认为大学城在环境安全方面做得“差”或“稍差”，而对环境安全感评价为“好”或“较好”的学生仅占13%。笔者推测这一定程度上与大学城在校生听闻或经历过的犯罪事件比华工学生多有关，虽然听闻或经历过偷窃事件的学生比与华工相比略有下降，而抢劫、性侵、谋杀等暴力犯罪的比例均大幅度增加(图4)。广州大学城位于城区的“边际空间”，物理环境和社会环境均存在较多的不确定、不稳定和不安定的因素，治安防控和环境设计方面都存在空间盲区，因此造成部分学生的安全感较低。
3.2 安全感评价高的地点空间分布
对环境安全感较高的地点进行栅格分析和聚类点分析(图5)，图中颜色越深、圆点面积越大的区域安全感评价越高，发现地图中颜色较深的区域基本位于外环路以内，且基本在高等院校用地范围内。安全感高的地点主要集中在内环与中环之间的宿舍生活区，58.70%的学生认为“过往场地的人流较多”使他们感觉安全(图6)，这与CPTED理论自然监控的概念相符，可见人流聚集对提升学生安全感有明显的影响。人流的存在为场地提供街道眼[7]35-43和自然监控;同时，场地内的活动支持也会形成一定的领域感，形成吸引人流的正循环，进而有效预防犯罪的发生。位于中环与外环之间的教学科研区的安全感水平也较高，特别是图书馆和教学楼区域;大学城图书馆入口大多有保安人员值班，人员出入均有门禁设置，场地的领域感较强;同时也是教学科研区人流较为集中、自然监控效果较强的区域。正如学生A所说：“图书馆内部及门口还是比较有安全感的，监控设施、安保等比较到位”“教学楼安保也很不错”。此外，各大高校内部的操场、运动场等开放空间学生的安全感也较高，这与夜间照明效果良好、场地环境可视性、可达性较强有关，且夜间较多学生在操场上跑步或散步，自然监控效果较好。
3.3 安全感评价低的地点空间分布
3.3.1交通安全感评价低的地点空间分布
从热力图分析可以看出(图7-1)，中环路路口的交通安全感评价较低，尤其是连接各高校教学区与生活区的通勤路口。超过40%的学生认为“人车混行”和“交通组织混乱”降低他们的安全感(图6)，这一调查结果与广州其他高校交通安全评价一致[27]。同时，部分学生反映存在“红绿灯经常坏”“没有红绿灯”“红绿灯设置不科学”等问题，经调研发现，大学城外环路、中环路的空间尺度过大(图8-1)，且主要以机动车辆为主，送外卖的摩托车在人行道和机动车道上横冲直撞，交通环境组织混乱和管理不当降低学生的交通安全感。大学城的交通环境缺少对不同使用者的考虑，应综合考虑步行、骑行和车行等多种交通方式，为街道使用者创造安全、方便、舒适的交通环境。
3.3.2事故安全感评价低的地点空间分布
易发生安全事故的地点分布较均匀，大多位于学生日常通勤的路上和绿地系统中(图7-2)。事故安全感较低的原因主要是“夜间照明效果欠佳”和“下雨天路面较滑”，影响事故安全感的原因较为多样，如学生B“这里是隧道，楼梯处经常会有水，很容易滑倒”、学生C“天桥那里有个很窄的楼梯，上下课时人多，容易人挤人”、学生D“从华师翰苑到楠园有一条上坡的路晚上没灯”、学生E“离水近雨天路滑”等。
3.3.3人身财产安全感评价低的地点空间分布
人身财产安全感评价最低的区域集中在内环路内的中心湖公园、大学城体育中心和自行车轮滑极限运动中心(图7-3)。调研发现中心湖公园尺度偏大，基础设施不够完善，环境设计较为单调，无法吸引活动的发生，且公园内晚上人流少，环境可视性差(图8-2)，无法形成一定的“自然监控”和“活动支持”;部分学生反映中心湖公园夜间照明不足，“中外环还有中心湖晚上人少还是少去为好，内环跑步人多还好”。高校周边4个城中村的安全感评价也较低，城中村人员组成较为复杂，租客大多为外来人口，公共空间维护不当(图8-3)。根据CPTED“景象维护”概念可知，地上长期存在垃圾，社区归属感和场地领域感被削弱，多种现象营造出“环境无人维护管理”的空间氛围，因此易降低师生安全感。高校之间权属不明的边际空间学生安全感也较低，部分华师学生反映“图书馆到天桥这段路上偶尔有精神异常的人出没”，值得注意的是，华师图书馆所在教学区与北亭村仅一路之隔。人身财产安全评价较低的地点还散落在大学城外环路的江边绿地及4个角落的公园绿地上，大学城外环路街道照明条件较差，且由于远离各高校宿舍生活区和其他居民点，外围绿地用地功能单一、缺少环境设计无法吸引学生和居民停留，导致外环路上及四周绿地人流较少，场地缺少“活动支持”，自然监控效果较差，因此其安全感评价较低;实际上，热力图上中心湖公园、自行车轮滑极限运动中心和外环华师路段高亮的地点曾经发生过抢劫、暴力犯罪事件。
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