《Journal of Environmental Management》：The 15-15 rule for healthy cities: An operational subject-object integrated model to bridge greenspace accessibility and effective exposure in environmental planning
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王玉轩|于昭武|杨高原|林涛|马伟源|钟俊宏|王敏聪|张慧文复旦大学环境科学与工程学院，上海，200438，中国摘要尽管城市绿地（UGS）的健康益处已被广泛认可，但研究往往将UGS空间模式的优化与人口暴露效应的分析分开。为了弥合这一差距，本研究提出了一个主体-对象集成（SOI）模
王玉轩|于昭武|杨高原|林涛|马伟源|钟俊宏|王敏聪|张慧文
复旦大学环境科学与工程学院，上海，200438，中国
摘要
尽管城市绿地（UGS）的健康益处已被广泛认可，但研究往往将UGS空间模式的优化与人口暴露效应的分析分开。为了弥合这一差距，本研究提出了一个主体-对象集成（SOI）模型，该模型概念化了从可达性到有效暴露的完整路径。我们将其具体化为“15-15规则”，要求居民在15分钟内能够到达绿地，并获得至少15分钟的有效暴露时间。以上海为例，我们量化了社区层面的绿地暴露潜力，评估了供需关系，并模拟了在“15-15规则”下的分阶段绿地建设。研究结果表明，大约80%的社区及其人口目前符合“15-15规则”，且合规率从城市中心向郊区逐渐降低。供需分析进一步揭示了不同的空间模式：城市中心显示出较高的供需一致性，但绿地供应相对较少；郊区面临严重的供应不足；而郊区虽然拥有相对丰富的绿地资源，但利用率较低。分阶段建设模拟表明，在基本满足需求的阶段，增加499个绿地单元（693.78公顷），主要位于郊区和远郊区，可将合规率提高到99.8%。后续的质量提升优先事项各不相同：城市中心需要扩大现有绿地，而郊区和远郊区则需要更多新规划的绿地。总体而言，SOI模型和“15-15规则为健康城市目标的环境管理提供了一种理论基础扎实且实际可行的方法。
引言
快速的城市化和空间密集化正在逐渐切断居民与自然环境的联系，导致身体和心理健康问题的负担不断增加（Bai等人，2025；Sarkar等人，2018；J. Xu等人，2023a）。大量证据表明，诸如拥挤、噪音、空气污染和社会压力等不良城市条件与焦虑、抑郁和慢性疾病的风险增加有关（Hahad等人，2025；Monsivais和Burgoine，2018；Sarkar等人，2017，2018）。在这种背景下，让人们重新与附近的自然环境建立联系已成为促进健康宜居城市的关键。
城市绿地（UGS）作为支持人类福祉的重要绿色基础设施，越来越多的研究表明，接触绿地可以通过多种途径带来健康益处（Browning等人，2022；Y. Li等人，2025a）。绿地提供了鼓励体育活动和增强社会凝聚力的场所（Reyes-Riveros等人，2021），以及有助于缓解压力和恢复心理状态的恢复性环境（Olszewska-Guizzo等人，2022；Ulrich等人，1991）。此外，绿地通过缓解热岛效应、过滤空气污染物、减少噪音污染和增强生物多样性来改善整体城市环境（Feng等人，2025；Iungman等人，2023；Kowarik等人，2025）。鉴于这些多方面的益处，绿地现在被认为是创建可持续和健康城市环境不可或缺的部分（Hartig和Kahn，2016）。因此，科学评估和优化绿地系统以最大化其健康效益已成为城市规划和公共卫生领域的核心焦点。
实现健康效益的过程涉及居民作为主动主体与绿地作为暴露对象的互动（Bratman等人，2019）。反映这种二元性，现有的关于绿地暴露（UGSE）和健康的研究可以大致分为两个不同的维度：对象维度和主体维度（Yu等人，2024）。对象维度关注绿地本身及其空间属性——如规模、组成、形态和分布——并研究这些特征如何影响公共卫生。已经开发了多种指标来量化绿地的供应情况，包括可用性、可达性和可见性（Yu等人，2023；J. Zhang等人，2022）。可用性和可见性分别代表了自上而下的视角和肉眼可见的视角。前者通常使用空间明确的遥感数据（如归一化植被指数NDVI和叶面积指数LAI）来测量绿地的规模和组成（Croeser等人，2024），而后者则常利用街景图像来评估绿地在垂直维度上的数量或质量（Sánchez和Labib，2024）。
相比之下，可达性强调主体与对象之间的功能联系，评估居民到达绿地的便利程度。因为它捕捉到了实际接触和使用的潜力，所以可达性对规划具有特别的实际意义。许多研究使用可达性指标来评估绿地分布中的环境正义，并提出有针对性的改进策略（Kolcsár等人，2021；Liang等人，2023；Lu等人，2024）。这一重点通过“15分钟城市”概念得到了进一步强化，该概念旨在确保居民能够在15分钟的步行或骑行时间内到达日常设施，包括绿地（Bruno等人，2024；Moreno等人，2021；J. Wang等人，2024a）。这一规划愿景已成为提高绿地公平性和健康促进潜力的关键策略（D. Zhang等人，2023）。
相反，主体维度关注人们实际如何使用和体验绿地，以及这些互动如何转化为可测量的健康结果。这一领域的研究探讨了将绿地暴露与健康联系起来的机制途径，包括来自环境因素（如微生物暴露）的直接影响（Selway等人，2020），以及通过心理理论（如压力恢复理论）介导的间接影响（Lachowycz和Jones，2013；Ulrich等人，1991）。基于这些机制，最近的研究采用了剂量-反应视角来量化暴露持续时间、频率或强度与后续健康效应之间的关系（Cai和Kwan，2024；Z. Wang等人，2024c）。这一研究方向旨在确定“效益阈值”——触发显著健康效益所需的最低暴露剂量（Yang等人，2025；Yao等人，2024）。值得注意的是，多项研究表明，即使大约15分钟的短暂暴露也能带来显著益处，可能达到这一阈值，从而为规划者提供了非常实用的见解（Jin等人，2024；Y. Li等人，2025b）。然而，很少有研究试图评估特定绿地能够支持的潜在暴露持续时间。
尽管目标和改善人类健康是一致的，但对象维度和主体维度在很大程度上是并行发展的，从而造成了研究和实践之间的关键差距。以对象为导向的研究优化了空间配置，但往往忽视了实际的使用和效益获取过程。以主体为导向的研究提供了关于健康机制的坚实证据，但往往缺乏直接转化为宏观层面规划政策的途径。实际上，可达性（接触的机会）和有效暴露（效益的大小）是健康效益路径中连续且不可分割的两个阶段。这种分离突显了迫切需要一个整合模型，以桥接这两个维度，为健康环境规划提供全面和可行的指导。
本研究旨在解决以下研究问题：（1）如何开发一个结合主体和对象维度的综合规划模型，为健康城市提供操作性见解？（2）如何使用这个综合模型来评估和优化绿地系统？为此，我们提出了一个主体-对象集成（SOI）模型，它在统一的框架内将绿地可达性和居民暴露联系起来。以下部分详细介绍了SOI模型的概念结构和方法论发展，包括将其具体化为可测量的规划规则。以上海为例，我们展示了该模型在评估和优化绿地系统方面的可行性和有效性。
章节片段
研究区域
作为中国经济的枢纽和全球城市网络的关键节点，上海集中了大量人口和产业，对绿地和健康的需求尤为突出。近年来，上海推进了城市公园和绿地的建设和完善治理，形成了一个发展完善的绿地系统。2025年，上海完成了“千园计划”，人均公园绿地面积达到了9平方米。上海计划再建设一千个公园
主体-对象集成模型和15-15规则的发展
SOI模型结合了与其两个维度相一致的两个标准：作为主体的居民暴露剂量和作为对象的绿地可达性。图2展示了SOI模型的概念整合、标准确定和操作化。
为了实际应用，我们对两个维度都采用了统一的“15分钟”阈值，形成了15-15规则。可达性标准基于“15分钟城市”概念，而暴露标准则得到了相关研究的支持
绿地供应和空间模式
基于本研究提出的15-15规则，我们首先评估了上海所有居民社区的合规状况。图3a和b分别展示了社区层面和汇总的区级结果。大多数居民社区（80.10%）和人口（79.69%）符合15-15规则，表明绿地系统相对完善。仍有约20%的社区和人口未达到标准，主要集中在郊区和远郊区
SOI模型对健康城市的理论意义
SOI模型的理论贡献在于它明确整合了绿地暴露和健康的主体和对象维度。现有的可达性和供需框架为测量绿地是否可到达、供应是否充足或分配是否公平提供了重要工具（Croeser等人，2024；Liang等人，2023；Lu等人，2024）。然而，这些框架通常侧重于对象维度中的绿地属性和服务关系
结论
本研究提出了一个主体-对象集成（SOI）模型，并将其具体化为15-15规则，以桥接城市环境规划中的绿地可达性和有效暴露。通过将“15分钟城市”概念与暴露持续时间证据联系起来，该框架将绿地评估从空间可达性扩展到支持健康相关暴露机会的能力。上海的案例表明，这种综合视角可以揭示功能性的供需关系
CRediT作者贡献声明
王玉轩：概念化、数据整理、形式分析、方法论、可视化、撰写——初稿。于昭武：概念化、方法论、资源、监督、撰写——审阅与编辑。杨高原：撰写——审阅与编辑。林涛：撰写——审阅与编辑。马伟源：形式分析、撰写——审阅与编辑。钟俊宏：可视化、撰写——审阅与编辑。王敏聪：撰写——审阅与编辑。张慧文：撰写——审阅与编辑。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。
致谢
本研究得到了中国国家自然科学基金（资助编号：42401103；42571103）；中国国家重点研发计划（资助编号：2024YFF130700）；中国国家自然科学基金国际（区域）合作与交流计划（资助编号：42561134232）的支持。
