我国的人口老龄化已日益加剧，并将持久存在。截至2015年底，我国65岁以上老年人口已达到1.5亿，约占全国总人口的11.6%，预计到“十三五”末期，将达到2.1亿^[1]。“未康先老”、“未富先老”，以及起步较晚，经验不足等问题对我国养老健康产业造成了严峻的挑战，预计到2050年末，承担缴费负担的在职人员与退休人员之比将从2016年2.8:1下降到1.3:1^[2]。人口老龄化问题早已引起西方国家的注意，相关研究触及医学、心理学、体育学、社会学和地理学等众多的学科领域，且逐渐走向融合交叉的趋势。而我国仍主要从生物学、体育学等非空间视角进行单学科研究，这些研究从开始就忽略了城市建成环境对老年群体户外活动及空间行为的制约，从而不能从物质化的角度把握建成环境对老年群体活动差异的影响^[3-5]。因此，有必要从时间地理学和体育学融合的视角对老年人户外体力活动时空规律进行研究。

时间地理学主要研究微观个体日常活动与城市内部空间结构之间的关系，以及时空背景各种约束下个体活动模式。时空路径代表个体随时间的空间运动，包括位置、时间、持续时间、频率和活动类型，是一种模拟个体活动时空特征有效的形式^[6-8]。将时间地理学概念融入到地理信息系统（GIS）以反映时间和空间维度上的个人活动，为探索微观个体日常活动的时空规律提供了更加有效的途径，使微观个体潜在时空活动范围愈加接近现实世界^[9]。卡萨斯等人采用活动日志调查纽约居民一天的活动数据，以到达不同目的地的最远距离为活动空间的边界，将在该活动空间内所包含的不同类型活动机会的数量作为累加可达性的测度，比较不同人群日常活动的差异及影响因素^[10]。Fan Y等人使用最小凸多边形模型计算居民的活动空间和总出行距离^[11]。纽瑟姆等人以居民家和工作地为焦点，距焦点最远的点为边界，构建活动椭圆，描绘居民出行方式和体力活动规律^[12]。

中国正处于社会经济制度深度转型时期，社会阶层不断分化，城市空间不断扩张，建成环境与社区分异明显，产生了传统社区、单位社区、边缘社区和综合社区等多种多样的活动空间。地理科学的相关研究表明，不同社区类型、不同学历、不同地域等的社区居民，其日常活动空间存在显著差异^[13-15]。但目前为止，国内关于老年人群的相关研究尚未见报道。而随着全球老龄化的到来，国外发达国家纷纷采用多学科交叉的方法，运用最新的科学技术和手段，针对老年群体的特异性，研究老年人群的体力活动规律及社区健身环境的需求，为发达国家积极应对并实现成功老龄化提供了重要的决策依据^[16]。相比较而言，我国这方面的工作亟待展开。

本研究利用GPS活动轨迹和三维加速度计（Actigraph GT3⁺）数据，运用MATLAB时空密度趋势面的可视化技术和GIS测度空间面积方法，比较不同类型社区老年人户外活动的时空规律和体力活动差异，探索不同类型社区老年人户外活动时空规律、活动空间范围和形态，分析老年人户外活动规律和体力活动量的社区分异，动态地反映老年人在不同时间面上的空间分布情况，丰富了城市地理、科学健身研究领域的理论成果，为政府相关部门了解城市老年人户外活动规律提供理论依据，并为规划建设部门促进老年人积极生活方式以及体育部门针对性地提高老年人的体力活动量提供实践指导。

体力活动于1985年被Caspersen定义为由于骨骼肌的活动所产生的任何消耗能量的身体动作^[17]。有关体力活动的分类较多，如根据体力活动发生的时间和目的，世界卫生组织将体力活动分为职业性体力活动、交通性体力活动、家务体力活动、休闲性体力活动四种类型。也有研究根据需要，将体力活动分为户外体力活动和室内体力活动^[18]。随着户外环境因素被学者证明是影响老年人体力活动的关键因素，越来越多的学者开始关注老年人户外体力活动领域，主要聚焦于：老年人户外体力活动水平调查研究；老年人户外活动场地规划设计研究；户外公共空间与老年人体力活动关系研究；老年人对户外环境中的体力活动机会感知研究。本文研究的户外体力活动主要是指城市老年人在住所周围“就地就近”范围进行的体力活动，包括体育活动、购物、娱乐休闲、其它活动等类型。

社区最早可追溯到德国社会学家斐迪南·滕尼斯所提出的社区概念，是指具有相同价值取向、人口同质性较强的“社会共同体”。社会学家周沛认为社区是以一定地理区域为基础，由具有相互联系、共同交往、共同利益的社会群体、社会组织所构成的一个社会实体^[19]。社区的分类标准较多，按规模划分，可分为巨型社区、大型社区、中型社区、小型社区和微型社区；按社区居民收入水平，可分为高级别墅区、上层居住社区、中上阶层社区、中低收入阶层社区和城市贫困阶层社区；按功能划分，可分为工业社区、商业社区、生活社区和文化社区等；按城市社区的空间分布，可分为城市中心区社区、城乡结合部社区和农村社区；按形成方式划分，可分为法定社区和自然社区；按居住与生产之间的关系可以分为传统街坊社区、混合式综合社区、单一式单位社区和演替式边缘社区等等。王凯珍和柴彦威教授认为中国特殊的经济、政治、文化背景塑造了不同的城市社区类型，将其概括为四类：①老城区旧居住地带（传统社区）；②以单位社区为主的混合居住地带（单位社区）；③新居住地带（综合社区）；④城乡结合部与城市里的村庄（边缘社区）^{[20, 21]}。本研究根据前人分类标准将南京城市设施划分为：传统社区、单位社区、综合社区和边缘社区。调研社区如表 1所示。

表 1(Tab. 1

表 1 调查社区基本情况表 Tab.1 Basic Situation of the Survey Community

表 1 调查社区基本情况表 Tab.1 Basic Situation of the Survey Community

于2017年6月—2018年3月，采用多段分级抽样方法，选取南京市主城区和城郊的5个行政区，四类社区各选8个小区，共32个。每个小区招募30名60岁以上老年人为受试对象，男女各半，为小区常住居民。最终获取有效样本793人，有效率86.7%。

以“专题会谈”形式进行集中宣讲和调查测试，测试内容包括人口基本信息、体力活动日志、GPS电子活动日志和体力活动量。采集老年人4天体力活动数据和GPS电子日志，其中包括两个工作日和两个休息日，要求老年人每天起床后携带GPS仪器，同时于右侧髋部佩戴GT3⁺三维加速度计，晚上睡觉时取下仪器。

793名受试对象人口学特征见表 2。①性别：单位社区男性占比较高，而传统社区男性仅占33.6%；边缘社区和综合社区男女所占比重大致相当。②学历：小学及以下学历的高低顺序为：边缘社区、综合社区、传统社区和单位社区；初中学历为综合社区、单位社区、传统社区和边缘社区；高中学历在传统社区中占比较大达41.4%，单位社区次之，边缘社区和综合社区相当；大学学历在单位社区中占比较大，为18.8%、传统社区为14.7%、综合社区10.6%、边缘社区仅8.6%。③收入：边缘社区老年人的收入水平明显低于其他类型社区，低收入老年人的比例为55.1%。单位社区老年人的收入明显高于其他社区，高收入比例为86.7%，综合社区和传统社区老年人的收入相当。从老年人收入构成来看存在社区分异。④从事职业：单位社区和传统社区干部和企事业单位比重较高分别为88.3%和85.3%，综合社区为79.2%，边缘社区仅有47.7%；边缘社区农民比重高达30.9%，其它各职业比重大致相同。

表 2(Tab. 2

表 2 受试对象基本情况一览表（n=793） Tab.2 List of Basic Conditions of Subjects (n=793)

表 2 受试对象基本情况一览表（n=793） Tab.2 List of Basic Conditions of Subjects (n=793)

时空活动密度趋势面是将三维空间抽象为一维坐标对应个体活动的离家距离，二维坐标表示活动的时间，从而对时空间中活动发生的频次绘制趋势面，可以直观获得人类从事某类活动的时空间分布格局，它对于认识个体如何利用城市空间至关重要。借助MATLAB软件的可视化技术，直观地展示老年人户外活动规律^[22]。

老年人户外活动空间测度借助所有外出活动点形成的最小多边形几何来刻画个体的日常活动空间，将所有活动点覆盖其中的最小几何面积作为对日常活动空间的测度。运用ArcGIS 10.2中的网络分析工具，根据采集的GPS活动点，测度老年人户外活动面积。利用ArcGIS 10.2中的标准差椭圆及标准距离，刻画个体活动空间的椭圆面积，基于1、2、3个标准差距离刻画的椭圆分别覆盖68%、95%、99%左右的活动点。此外还有椭圆离心率参数和长轴参数。

从图 1可知，工作日老年人户外体力活动规律有明显的社区分异。①从时间维度来看，边缘社区、传统社区和综合社区呈典型的“双峰”特征，9:00—11:00，15:00—18:00是老年人外出活动的峰值；单位社区老年人外出时间规律不明显，集中在12:00左右和16:00—20:00。②从空间维度来看，边缘和传统社区大部分老人活动距离在1—2 km范围内，并呈现随距离增加活动逐渐减少的趋势；单位社区老人体力活动的空间分布相对分散，活动范围较广；综合社区老人活动距离主要集中在离家5 km内的区域。表明边缘和传统社区老年人大多集中在离家1 km的居住区周围活动，户外体力活动明显以自家为中心展开。因为传统社区主要集中在老城区，土地混合使用率高、街道连通性好，老年人到达活动场所、超市、零售店、菜市场距离较近，其活动区域相对聚集在家附近；而边缘社区老年人由于交通不便，以及主要出行方式为步行或自行车，因此，更倾向选择离家距离较近的场所进行户外活动。据调查可知，综合社区老人与子女同住比率较高（42.5%），由于子女平时工作较忙，家务活由老人完成，接送小孩上学，同时顺路购物，往往是在多个目的地中完成，出行距离相对较长；另外，在计划经济向市场经济转型的过程中，综合社区居民的同质性下降，邻里间交往也在减少，老年人户外活动较分散。而单位社区老年人户外体力活动无明显时空规律，老年人活动空间较分散，且离家距离较远；老年人外出时间安排相对灵活。有研究表明老年人户外活动的社区分异宏观上是由社会经济状况确定，微观上由家庭经济状况、个人居住选择和开发商的市场行为构成了社区分异的动力机制^[23]。

图 1(Fig. 1)

图 1 工作日不同社区老年人户外体力活动的时空特征 Fig.1 Temporal and Spatial Characteristics of Elderly People's Outdoor Physical Activities in Different Communities on Working Days

从图 2可知，相对于工作日，休息日老人外出活动时间较分散、空间分布较广。边缘社区老人户外活动时间在9:00、15:00、20:00达到峰值，形成明显“三峰”特征，活动空间主要集中在离家距离为1—2 km的区域；传统社区老年人休息日活动区域相对集中，90%的老人在4 km以内的范围活动，其中1 km左右的活动较活跃，活动时间形成明显的“双峰”现象，于10:00、19:00达到出行峰值。单位社区老人户外体力活动的时间无规律性，活动空间也相对分散，呈“碎片化”。马斯洛需求层次理论认为个体生理需求得到满足后，会激励个体追求更高层次的需求。单位社区老年人高收入比例为86.7%，均能满足老年人的生理、安全需求，激励老年人追求情感归属、自我实现和健康等高级需求，老人会到距离较远质量较好的场所活动（如到区级教堂做礼拜、休闲观光等），其活动范围较广；综合社区老人活动范围在10 km内，其中主要活动区域为2 km左右，且在11:00、18:00左右达到峰值。因为子女休息日在家接替老人照顾小孩的任务，老年人有更多的时间从事健身休闲活动，其活动场所也在邻里生活空间，体力活动日志可知休息日综合社区老人形成健身—购物—家务—睡觉的生活模式，活动半径为0.5 km，说明综合社区公共服务设施可达性良好，能满足老年人的日常活动需要。

图 2(Fig. 2)

图 2 休息日不同社区老年人户外体力活动的时空特征 Fig.2 Temporal and Spatial Characteristics of Elderly People's Outdoor Physical Activities in Different Communities on Off Days

由表 3可知，工作日，老年人体力活动的空间形态存在明显的社区分异。体力活动点到家的平均距离和到几何中心的平均距离反映老年人体力活动空间与其居住地之间的分离程度。到几何中心距离是指个体户外活动点到社区中心的距离。

表 3(Tab. 3

表 3 不同社区老年人户外体力活动的空间形态 Tab.3 Spatial Patterns of the Elderly's Outdoor Physical Activities in Different Communitie

表 3 不同社区老年人户外体力活动的空间形态 Tab.3 Spatial Patterns of the Elderly's Outdoor Physical Activities in Different Communitie

① 从平均离家距离看：传统社区老最小为266.83 m，单位社区和边缘社区分别为558.69 m和665.68 m，而综合社区最大，达到1116.53 m。方差分析发现，传统社区、单位社区与综合社区之间差异显著（p < 0.05），其余各社区间无显著差异。说明综合社区的老年人活动空间较大，而传统社区和单位社区老人集中在家附近区域活动，其中传统社区老人活动空间范围最小。②从到几何中心的平均距离看：传统社区最小，为312.75 m；其次是单位社区为372.71 m；边缘社区为695.16 m；综合社区最大，为1123.91 m。从整体上看，与北京居民活动空间相比，老年人户外活动空间明显缩小，与Choi等研究结果一致^[24]。方差分析显示，综合社区与传统社区、单位社区和边缘社区，传统社区与边缘社区之间均存在显著差异（p < 0.05）。说明老年人户外活动的距离存在明显的社区分异。据实地调研可知，传统社区和单位社区建筑年代久远，且建筑密度较高、土地混合使用率高、可达性和街道连通性较好，降低了远距离出行的几率，老年人户外休闲、健身、购物、去药店等场所的距离较近，使其户外活动空间较为紧凑。综合社区属于年代较新的商品房，住房商品化在改善老年人居住条件的同时，也提高了老年人对住房的选择度，部分老年人购房时在购房费用和交通便利之间寻找新的平衡，搬离市中心，使其户外活动空间扩大；另外，工作日老年人要辅助子女接送孩子上学，进一步提高了离家距离。老年人具有较高的收入水平，有一定的经济保障，其外出健身娱乐、就医可选择距离较远能够提供高质量服务的场所，由于受营业时间的制约，使综合社区老年人户外活动空间结构较松散。

由表 3可知，休息日，老年人户外活动的空间距离增加，方差分析未见社区分异。户外活动地点到几何中心的平均距离依次为综合社区（533.04 m）、边缘社区（583.89 m）、单位社区（1850.89 m）和传统社区（2297.85 m），表明综合社区和边缘社区更集中在居住区附近，单位社区和传统社区户外活动场所与居住区分离程度较大。平均离家距离依次为综合社区、边缘社区、单位社区和传统社区。进一步说明综合社区和边缘社区老人大部分在离家600 m范围内的区域活动，这一空间范围相当于邻里生活空间；单位社区和传统社区老年人更倾向于在2000 m左右的区域范围活动，这一空间范围相当于区级生活空间。原因是传统社区位于南京老城，呈现人口密度过于密集（3.69万人/平方公里），空间资源紧缺，居住区建设年代差距大、配套水平良莠不齐，交通拥堵等特点，缺乏公共设施和活动空间，无法满足老年人活动需求。所以休息日更倾向于到区级以上的公共服务设施活动，以达到愉悦身心、提高身体健康的目的。据调研可知，单位社区分别针对退休的普通工人和干部设有相应配套的休闲服务设施，一般分布在单位分配的住宅小区或单位行政区内，老年人按照其退休前的职务相应使用不同的休闲设施，从而形成休闲设施使用的不均衡性。对于普通退休工人而言，健身活动场地设施缺乏，因此，休息日更倾向外出选择环境优美、空气清新的公园绿地进行体育锻炼，这也反映出老年人的户外活动空间形成受健身服务设施分布的影响。综合社区老人休息日活动空间明细比工作日小。由于工作日老年人辅助子女接送小孩上学，活动场所与居住地分离程度较大，而休息日由于远距离工作活动减少，活动空间下降，更多选择在小区附近购物、休闲活动或健身锻炼。边缘社区工作日和休息日活动空间变化不大，由于地理区位的影响，城市规划的限制，老年人出行交通不便，基本在半径为0.7 km的区域活动。

由表 4可知，方差分析显示，无论是最小几何面积、标准差椭圆面积，还是标准差椭圆离心率，不同社区之间均无显著差异。最小几何面积反映老年人的活动范围，从小到大依次为边缘社区（6.13 km²）、单位社区（7.62 km²）、综合社区（8.05 km²）和传统社区（10.51 km²），因为工作日与休息日各社区老年人活动点变化较大，导致其标准差较大，各社区之间无明显差异。GIS所提供的标准差椭圆及标准距离功能是基于活动点空间分布的几何中心和活动点的平均距离刻画出几何模型计算椭圆面积，表示居民户外活动集中区域的面积。标准差椭圆面积从小到大依次为综合社区、单位社区、边缘社区和传统社区，方差检验F= 0.61。由于边缘社区地理位置较偏，交通相对落后，老人出行不易，从客观上限制老人的移动范围，边缘社区老人主要在小区周围0.5 km左右范围活动。标准差椭圆离心率是动点到焦点的距离与动点到准线的距离之比，反映椭圆的平扁情况即老年人活动空间形状，离心率为0时则活动形状为圆，而抛物线的离心率为1，说明离心率越大，椭圆越扁，有很强的方向性。就其平均值而言，相对于单位社区（0.76）和边缘社区（0.73），传统社区（0.82）和综合社区（0.83）椭圆离心率较大，表明相对于单位社区和边缘社区，传统社区和综合社区老年人活动空间更具有方向性。说明传统社区和综合社区老年人户外活动点较稳定，指向较强。

表 4(Tab. 4

表 4 不同社区老年人户外体力活动的空间面积一览表 Tab.4 List of Space Areas for Outdoor Physical Activities of Elderly in Different Communities

表 4 不同社区老年人户外体力活动的空间面积一览表 Tab.4 List of Space Areas for Outdoor Physical Activities of Elderly in Different Communities

通过三维加速度计测量老年人体力活动，并根据GPS数据截取老年人户外体力活动时间和体力活动量。以中大强度体力活动（MVPA）时间、总体力活动（counts）值、平均每分钟counts值及户外活动时间反映老年人体力活动量和时间。counts值是加速度计数，表示加速度绝对值的积分的复位次数，平均每分钟counts值表示每分钟体力活动的频率与强度。

由表 5可知，在休息日，不同社区体力活动量从低到高依次为传统社区、单位社区、综合社区、边缘社区。方差分析发现城市老年人体力活动量存在明显的社区分异，边缘社区MVPA时间、总counts值显著高于其它三类社区，户外活动时间明显高于单位社区和传统社区；单位社区户外活动时间明显高于综合社区。工作日，方差分析发现边缘社区MVPA时间、户外活动时间显著高于单位社区和传统社区，总counts值明显高于其它三类社区。研究发现休息日、工作日边缘社区老年人体力活动量最大，由于边缘社区大部分老人从农村迁移而来，种菜或种花等体力劳动较多，以及协助社区管理停车秩序，且边缘社区离交通站点较远，使其出行时间增加，提高了老年人的体力活动量。另外，边缘社区老年人邻里关系比较好，相互交往密切，老年人喜欢相互串门，也乐意在公共场所聊天、散步和从事娱乐活动。传统社区和单位社区由于小区内建筑密度大、人地矛盾冲突，可供老年人使用的建身场所和器材严重匮乏，因此，老年人体力活动水平较低。

表 5(Tab. 5

表 5 不同社区老年人户外体力活动量 Tab.5 Duration of Elderly Outdoor Physical Activities in Different Communities

表 5 不同社区老年人户外体力活动量 Tab.5 Duration of Elderly Outdoor Physical Activities in Different Communities

配对样本T检验发现，传统社区工作日老年人MVPA时间、总count值显著高于休息日，综合社区工作日老人MVPA时间、总counts值和户外活动时间显著高于休息日；单位社区和边缘社区工作日与休息日相比，体力活动活动各项参数均较高，但未见显著性差异。总体数据显示，工作日老人MVPA、总counts值、户外活动时间均明显高于休息日，表明工作日老年人有更多的身体活动机会，这可能与接送小孩上学、就医、去银行或广电营业厅等服务机构的作息时间有关。

（1）工作日老年人户外体力活动时间规律存在明显的社区分异，边缘、传统和综合社区老年人活动时间规律性较好，形成典型的“双峰”特征，单位社区活动时间更加灵活；休息日边缘社区呈“三峰”特征，传统和综合社区时间规律性减弱，单位社区活动时间趋于“碎片化”。

（2）工作日老年人户外活动的离家距离和到几何中心距离均存在明显的社区分异；而休息日未见社区分异。工作日边缘、传统和单位社区集中在离家距离为700 m的区域范围内活动；休息日边缘和综合社区集中在离家距离为500 m的区域范围内活动，传统和单位社区集中在离家距离为2000 m左右的区域范围活动。从户外活动空间面积来看，边缘社区老年人活动面积最小，传统社区和综合社区老年人活动空间更具有方向性。

（3）不论工作日还是休息日，老年人户外体力活动总量、MVPA时间和户外活动时间均存在明显的社区分异，表现为边缘社区最多，综合社区其次，单位和传统社区最少；与休息日相比，工作日老年人的户外体力活动显著增加。

借助MATLAB可视化技术和GIS分析方法揭示城市老年人户外活动空间的社区差异，从微观上研究户外活动的空间特征具有重要的现实意义。随着我国人口的快速老龄化，庞大的老年人群体已成为社会和家庭的沉重负担，西方的研究结果并不适合我国，需对我国老年人外出活动行为与城市空间结构之间的关系进行多视角、深层次、全方位的理论和实证研究。社区是老年人户外活动的主要载体，城市社区公共服务设施配置不仅要考虑老年人户外活动的一般规律及多样化需求。与北京、西宁城市居民相比，老年人户外活动距离受到约束，活动空间较小^{[14, 25]}。工作日老年人户外活动时间避开高峰期集中在9:00—11:00和15:00—18:00，活动持续时间较长，这一特点与北京市老年人活动空间的研究结果一致^[26]。在我国经济进入新常态的背景下，基于老年人活动行为的城市社区规划将是未来建设环境友好型、体力活动促进型、宜居型健康城市社区和提高老年人生活质量的重点。未来的研究将进一步探究老年人日常活动路径，以及将老年人户外活动点与城市社区公共服务设施、活动频率相叠加，评价社区公共服务设施布局的合理性，并根据老年人活动路径、活动热点对社区公共服务设施进行合理布局和优化。

研究不足与展望：①研究属于横断面调查，仅探究了老年人户外活动的规律，尚未探索不同类型活动（休闲类型、娱乐类型、购物类型、私事类型）的时空规律；②研究仅探究了老年人户外活动规律的工作日与休息日的差异，尚未探索不同性别活动的时空特点，以及出行频率等问题。未来的研究将深入探索老年人户外活动规律的性别差异、不同活动类型的时空特征、活动路径及体力活动量的时空差异。