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(专栏编辑:王兰,同济大学建筑与城市规划学院教授)
通过加速度计、GPS 和活动日志测度的公园游览与体力活动之间的关联
来源: STEWART O T, MOUDON A V, FESINMEYER M D, et al. The association between park visitation and physical activity measured with accelerometer, GPS,and travel diary[J]. Health & Place,2016, 38:82-88.
公园被视为促进体力活动(physical activity,PA) 的场所,但目前有关公园如何提升整体PA的证据有限。本研究使用加速度计、GPS和活动日志,观察和记录西雅图都会区成年人(n=671) 一周的活动情况。将通过客观(GPS) 和主观(活动日志) 相结合测量出的公园游览行为与通过加速度器测量出的PA数据匹配起来。研究结果显示,与没有公园游览行为的人相比,每周至少游览一次公园的样本(n=308)每日PA时间增加14.3min。即使将与公园相关的PA排除在外,游览公园的人每天的PA时间仍然比不游览公园的人多。公园游览将有助于形成更加积极的生活方式,但并不是唯一方式。全文包含以下6个部分:第一部分为背景介绍;第二、三部分介绍研究方法及结果;第四、五部分为延伸讨论,并阐明研究局限性;第六部分为总结。
1.背景介绍
公园是激发体力活动的重要场所。以往研究中,依托自我报告的PA数据不能区分与公园相关的PA和其他活动产生的PA;自我报告的PA也在活动时间上存在偏差;此外,目前的研究无法回答与不去公园的人相比,使用公园的人整体的PA水平是否更高,以及游览公园究竟为总PA贡献了多少。本研究聚焦于与公园相关的PA对整体PA的贡献程度;为识别游览公园的行为,使用客观(GPS/GIS) 和主观(活动日志)两种方式测量的数据,样本是来自西雅图都会区的成人。首先,比较游览公园和没有游览公园的两类群体,其与公园相关的PA以及总PA是否有差异。第二,检验了游览公园的人在有和没有公园游览行为的日子里,总PA以及与公园相关的PA是否存在差异。最后,通过控制可能影响公园游览行为和PA的因素,研究游览公园与每日PA有怎样的关系。
2.研究方法
(1) 研究设计及调查参与者
研究基于华盛顿州金县正在进行的旅游评估和社区(TRAC) 项目,于2008年7月至2009年7月对当地居民进行抽样和电话调研。
(2) 数据收集及处理
活动:所有参与者被要求佩戴加速度计、GPS设备,并完成为期一周的活动日志。将使用三种工具测得的每位参与者的数据按照时间匹配起来。有效日数据需满足活动日志记录的地点≥1,且加速度计佩戴的时间≥8h。
公园:从King County 及其所辖的39 个市/区(municipality) 获取公园位置信息。“公园”被定义为公共的、可自由出入的用于休闲娱乐的室外空间。
公园游览行为:依据两种来源的数据(活动日志与GPS/GIS) 定义公园游览行为。检查活动日志中有关公园的记录,若该记录中不包含“上下车”、“准备活动”、“购物/公务”、“等车”或“在单位工作”,则为公园游览行为。此外,用GPS/GIS数据识别公园游览,要求:同一公园多边形内有≥3min 连续GPS 点;速度低于30km/h;与参与者家相距50m以上;间断≤45min。
总PA以及与公园相关的PA:研究采用的主要体力活动结果为体力活动时长。由于步行是基于公园产生的PA的最常见形式,研究采用加速度计低计数阈值以捕捉步行时所产生的轻度体力活动。一次体力活动被定义为加速度计每30s 的计数500,并且持续至少5min。
与公园相关的PA采用以下3种方式来计量:①与公园相关的总PA,所有公园游览行为相关的体力活动时长总和;②公园内PA,发生在公园边界内;③公园外PA,发生在公园游览前后,捕捉以公园为起点或终点的步行或慢跑。
由于公园也支持短期PA (比如网球、篮球) 和休闲性活动(比如野餐、闲坐),研究同时纳入了中等强度以上PA(每30s加速度计数≥976) 以及停驻性活动(每30s加速度计数<50)。
观察期特征:观察日是哪一季节、一周中哪一天、降雨量(cm)、平均气温(℃),以及参与者是否工作。
社会人口统计特征:调查参与者年龄、性别、家庭年收入、种族和民族、最高教育水平、家庭中18岁以下儿童情况以及体重指数(BMI)。
建成环境:建成环境在邻里范围内测量,定义为每位参与者家833m半径缓冲区(10min步行可达) 范围。住宅密度为每英亩住房单位数。居住区经济水平为每个住宅单元平均房产估价。公园临近度有三种测度:居住区内公园数量、居住区内公园总面积、距最近公园的欧氏距离。
(3) 分析
目前的分析限于完成调查、累计至少有一个有效观察日GPS 数据≥3min且不在公园内工作的参与者。活动日志和GPS/GIS这两种方式测得的与公园相关的总PA水平相似。
公园游览者被定义为观察期内至少有1次游览行为的人;与没有游览行为的人进行比较,比较的内容包括社会人口统计因素、邻里建成环境以及观察日特征。个体层面的变量差异使用独立样本T检验和卡方检验。观察每日层面的特征差异使用一元logistic回归模型检验。
为检验公园游览与每日PA之间的关系,使用线性混合效应模型;该模型能够同时控制基于个体和观察日的协变量(社会人口统计特征、观察期特征)。
最后,研究比较了有游览公园行为的人群中公园游览日和非公园游览日的PA差异。使用线性固定效应模型评估公园游览日和非公园游览日体力活动时长、停驻性行为时长和中等及以上强度PA 时长的个体差异。
3.结果
最终收集到671名参与者、4469人次日的有效数据。共有868 人次公园游览,游览频率为每人每周1.4次。
(1) 公园游览行为:868 人次游览行为中,241次是活动日志和GPS/GIS都记录到的,127次只有活动日志记录到,500次只有GPS/GIS记录到。公园游览平均持续时间为40.6min,66%的游览记录与加速度记录重合。与公园相关的PA时长平均为26.6min,一半以上发生在公园内(14.2min),其余发生在公园外(12.4min)。
(2) 公园游览者:游览公园和不游览公园的人在年龄、性别、种族/民族方面相似;游览公园的人受教育水平和家庭收入更高,不游览公园的人更可能是超重或肥胖人群。两类人群的邻里居住密度和离最近公园的距离没有显著差异,但游览公园的人群居住在更为富裕的居住区中,这些居住区公园数量更多,面积更大。游览者的PA总时长、中等及以上强度PA都要高于没有游览公园行为的人,分别高出14.3min和12.2min;前者的停驻性行为时长则比后者少18.4min。
(3) 公园游览日:有公园参观行为发生的日子,人们平均在公园中花68.3min。游览公园的人,总PA中大约一半的PA与公园有关,其余PA时长与没有游览公园的相似。固定效果模型结果发现,相较于非公园游览日,公园游览日平均多出20.9min的PA,中等及以上强度PA更多,而停驻性活动更少。
4.讨论
本研究利用活动日志、GPS/GIS和加速度计数据,本研究对美国一个大都会地区成人样本公园游览以及于此相关的活动进行全面测量。活动日志和设备测量的数据存在一定差异;为全面观测与公园相关的体力活动,有必要三种工具结合使用。
识别游览公园的全过程可以更准确地观测到发生在公园之外的PA;这部分被证明几乎与公园内产生的PA相等,对人的总PA贡献很大。与以往采用自我报告活动的研究相同,本研究发现游览公园的人与不游览的人相比,活动更多而停驻性行为更少;预计游览者每天将多出14.3min体力活动。
游览者在有公园游览行为的日子里更为活跃;但除去在公园内活动后,公园游览日和非公园游览日的活动水平相似;进一步除去往返公园的活动时长,有游览行为的日子的PA水平似乎更低。因此,与公园相关的PA也许可以替代不游览公园时在其它地方产生的PA。由于有公园游览行为的日子的总PA仍然更高,游览公园可能延长了那些可以产生PA的活动的持续时间。例如在社区内的慢跑者可能选择附近的公园继续慢跑,从而增加了PA。
使用分层模型来控制观测日变量。当加入协变量后,公园游览日和非公园游览日个体间的体力活动时长差异很小。这表明,在有游览行为的日子获得的额外PA,不是由于公园游览行为和PA总是趋于在晴天或闲暇时间产生而导致的。
本研究发现家附近公园的数量和面积与公园游览行为相关。然而更容易地使用公园只是促进PA的第一步,与公园相关的PA可能只是替代了其它地方发生的PA,公园对PA的提升可能仅限于对那些已经有兴趣、能力、和闲暇时间参与体力活动的人群。因此需要付出更多努力,通过公园规划设计和推广,鼓励低收入水平和本身不太活跃的居民参与进来。使用详细活动和公园数据的进一步研究将阐明哪些公园和居住区特征将有助于实现特定目标人群的公共健康目标。
5.局限性
自我报告的活动日志数据识别的游览行为可能会受到回忆和社会期望偏倚的影响。GPS/GIS识别的数据也有局限性。GIS公园数据是地方管辖中所定义的公园,可能仍无法捕捉那些人们认为是公园绿地的区域,比如属于私人但公众可以进入的绿地,还包括一些可能不被认为是公园的地区,比如人迹罕至的自然区域。未对研究区域以外的公园进行测量可能导致潜在的对公园游览的低估,造成将那些只在研究区域以外的公园活动的人错误分类为“没有公园游览行为的人”。只有3.5%的人GPS记录的时长超过4h。此外,平均一周的观察期可能不足以捕捉通常的公园参观行为。
6.总结
本研究使用美国一个都会区成人样本,评估了综合测量的公园游览行为对客观测量PA值的贡献。公园游览者比不游览的人的体力活动多,尤其是在有公园游览行为发生的日子。然而更多的PA时长并不仅仅归功于游览公园。这些发现为公园促进积极的生活方式提供了详细的证据。
(供稿:杜怡锐,同济大学建筑与城市规划学院硕士研究生;孙文尧,同济大学建筑与城市规划学院博士研究生)

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原文始发于微信公众号(城市规划学刊):【学术动态】通过加速度计、GPS 和活动日志测度的公园游览与体力活动之间的关联| 区域和城市空间发展(王兰)