【文章编号】1002-1329 (2018)11-0087-10
【中图分类号】TU984.11+3
【文献标识码】A
【doi】10.11819/cpr20181111a
【作者简介】
翟宝昕 (1992-),女,同济大学建筑与学院系博士研究生。
朱 玮 (1978-),男,博士,同济大学建筑与学院系, 大数据与城市空间分析实验室(上海市高峰高原计划)副教授,博士生导师。中国学会会员。
【收稿日期】2016-07-13
本文刊载于《》2018年第11期
* 2017年度高密度人居环境生态与节能教育部重点实验室(同济大学)开放课题资助,“儿童户外活动环境偏好视角下的城市建成环境评价方法研究”;2018年度高密度人居环境生态与节能教育部重点实验室(同济大学)开放课题资助,“儿童友好通学环境评价与设计方法研究”。
精彩导读
【摘要】儿童身体健康与户外活动密切相关,随着儿童肥胖问题的日益凸显和人们健康意识的提高,需要面向促进儿童户外活动的和空间设计。研究选取上海市6~18岁儿童和青少年为对象,采用网络问卷调研把握儿童健康和户外活动现状,量化分析其时空特征。发现儿童肥胖发生率高、户外活动强度不足;活动时间集中在周末白天,活动场地集中在小区绿地、锻炼场地和离家较近的公园。城市空间环境要素与儿童健康和户外活动显著关联,在上海市域层面,发现部分地区是儿童健康和户外活动明显的高值区或低值区,内环以内的儿童剧烈活动频率和时耗显著高于其他圈层;街区层面的路边停车、环境协调与文明、邻里关系和儿童活动设施质量等空间环境与儿童户外活动显著相关,尤其是活动频率;微观活动场地层面,儿童在街头空地和道路两侧人行道更多进行高时耗、高频率的剧烈活动。
【关键词】儿童、健康、户外活动、时空特征、上海
ANALYSIS ON SPATIAL-TEMPORAL CHARACTERISTICS OF CHILDREN’S OUTDOOR ACTIVITIES IN BIG CITIES: A CASE STUDY OF SHANGHAI
ABSTRACT : Children’s health and their outdoor activities are closely related. With the increasing problem of childhood obesity and the improvement of people’s health consciousness, urban planning and spatial design are required to promote children’s outdoor activities. Selecting children and teenagers of 6-18 years old in Shanghai as the object, this paper conducts a network questionnaire survey to study the status quo of their health and outdoor activities, and quantitatively analyzes the spatial-temporal characteristics. Results show that children have a high incidence of obesity and are lack of outdoor activities. The time of outdoor activities is concentrated in the daytime of weekends, and the activity venue is concentrated in the green lands and exercise fields in the community or the parks nearby. Environmental factors in the city have significant associations with children’s health and outdoor activities. At the city level, some parts of Shanghai can see remarkably high concentration or low concentration of children’s outdoor activities, and the frequency and time consumption of children’s vigorous activities within the Inner Ring is significantly higher than that in other rings. At the street level, curb parking, environmental harmony and civilization, neighborhood relationship, and the quality of children’s activity facilities have a significant correlation with children’s outdoor activities, especially with their activity frequency. At the micro level of exercise fields, children’s vigorous activities tend to happen with high time consumption and frequency in the vacant street space and sidewalks along the street.
KEYWORDS: children; health; outdoor activity; spatial-temporal characteristics; Shanghai
引言
现代与健康主题的渊源,始于1986年世界卫生组织(WHO)首次设立“健康城市项目”,随后欧洲建立了健康城市工程网络。历经30年的发展,健康城市已经成为一个世界性的运动[1],经历了4个发展阶段,目前正处于第5个阶段(2009年至今),该阶段的核心主题是支持性环境、健康生活方式和健康城市设计[2]。当下生活方式的改变已经成为危害居民健康的主要原因之一[3],保障居民健康的传统手法(如功能分区、日照间距、绿地率等)已不能满足人们日益增长的健康需求,规划需要重新认识健康城市的建设方向和路径。
家务、工作、通勤和休闲行为的静态化形成的静态生活方式显著影响着居民健康,同时也与城市空间环境关系密切,其中,通勤和休闲活动与城市空间环境直接相关[4]。静态生活方式造成的一个最为严重的问题便是儿童肥胖症。世界卫生组织在《终止儿童肥胖的最终报告草案》中指出,儿童肥胖率的迅速上升已经成为一个紧迫的全球公共卫生问题,尤其是在中低收入国家的城市中[5]。现有研究普遍认为,缺乏足够的身体活动(physical activity)是导致儿童肥胖和超重的重要原因[6-7]。大量研究证明城市建成环境对于儿童的户外身体活动、体质量指数(BMI)和健康感知都存在显著的影响,例如贫瘠的开放空间会降低儿童的户外活动和健康状况的评价值[8-9];低的居住密度和道路密度会增加儿童的肥胖发生率[10];邻里安全对于儿童户外活动存在积极影响,并降低儿童的肥胖发生率[11-12];公园等休闲设施对于儿童的户外活动存在积极的影响[13],会降低儿童的肥胖发生率[14]。相较之下,我国的相关研究主要聚焦于以增强儿童户外活动安全性、舒适性、独立性为目标的微观活动场地设计、植物配置、环境营造和设施安排等方面[15-17],缺乏从较大尺度的街区、乃至城市视角下研究建成环境与儿童户外活动的关系[18],仅王冬等(2012)采用感知地图方法定性地探讨了影响儿童户外体力活动的邻里空间环境要素[19]。
▲ 图片源自网络
当前我国的大城市普遍存在人口密度高、用地紧张、交通环境恶化、设施供求矛盾突出、治安环境严峻的问题,加上诸如“不能输在起跑线上”的儿童教育观念,都可能成为抑制儿童户外活动、引发疾病的原因。以上海为例,儿童肥胖问题尤为突出,儿童超重、肥胖检出率已经接近世界发达国家[20];同时,上海的经济社会发展水平相对发达,人们对健康问题的关注度高。因此,以上海的儿童作为研究对象,对于从城市建成环境角度来解决这一问题,具有较强的现实意义。上海也是一座具有高度异质性的大都市,其市域空间的建成环境特质丰富,人口社会经济背景多样,为探究影响儿童户外活动的物质与社会因素及机制,提供了较为理想的样本空间。因此,本研究以上海为案例,目标是首先从整体上把握儿童身体健康和户外活动状况,在时间和空间上的特征,探讨相关要素,为进一步探索并理解城市建成环境影响儿童健康和户外活动的机制提供基础,为以促进儿童户外活动、降低儿童肥胖发生率的设计提供依据。
数据收集
2.1 问卷调查
研究采用问卷调查方式收集数据。由于低龄儿童在认知和表达方面尚不足以独自完成调查,同时国外类似研究大多采用调查家长的方法,可信度也得到认可[21]。因此,本次研究的调查对象设定为6~18岁儿童和青少年(以下简称儿童)的家长,目标是通过家长的视角,收集儿童的健康和户外活动状况、建成环境状况以及家庭背景等方面的数据。在健康方面,调查了儿童的整体健康自评和BMI指数;在户外活动方面,记录了儿童进行适度活动和剧烈活动的频率、时耗、活动时间、活动场地等数据;在建成环境方面,采用结构量表的形式收集了父母对影响儿童户外活动的15类建成环境指标的评价,包括人口密度、用地混合、人行道设施、交通量、环境安全、活动设施可达性、邻里关系环境等。记录的儿童家庭背景信息包括儿童和家庭两个层面信息,儿童方面收集性别、年龄、家庭儿童数量信息;家庭层面收集家庭月收入、父母受教育程度、户籍情况和居住小区位置信息。
问卷通过“问卷星”网络调查平台,于2015年11月面向上海市家中有6~18岁儿童的常住居民发放。共收集了近700份问卷,经筛选甄别,得到403份有效问卷。
2.2 样本特征
样本中6~7岁、8~10岁、11~14岁以及15~18岁儿童分别占比44.9%、29.1%、13.9%、和12.1%。样本儿童性别分布较均匀,男孩和女孩分别占比59%和41%。父母最高学历以本科居多,占65%;本科以下与本科以上分别占比15%和20%。家庭月收入分布相差不大,月收入在1万~2万元的占43%,低于1万元和高于2万元的占比分别为34%和23%。样本中90%的家庭只有1个儿童,多个儿童的家庭占比10%。样本家庭构成以核心家庭为主,占样本的54.6%;三代人一起生活的家庭占比42.2%;单亲家庭仅占3.2%。
样本居住地在上海市域层面(图1),除去2.7%的个案的居住地未能定位,其余样本在内环以内、内环与中环之间、中环与外环之间以及外环以外的居住空间分布,分别占比19.6%、25.1%、21.3%和31.3%。4个圈层内的个案数量和样本的儿童及家庭社会经济属性在空间上分布较为均衡,为比较分析奠定了基础。
▲ 图1 调研样本空间分布
Fig.1 Spatial distribution of research samples
注:因在崇明岛的个案数极少,故未纳入分析,且在图中不予表达。
儿童健康与户外活动特征
3.1 健康现状
分别从主观和客观两方面测度儿童的身体健康状况。主观方面,以儿童父母对其子女的身体健康状况评价为测度,分为非常好-很好-好-一般-差5个等级,结果显示多数家长对儿童的身体健康状况评价很高:34%的家长认为儿童健康状况非常好,36.7%认为很好,23.6%认为好,只有5.7%的家长认为儿童的健康状况一般,并且没有家长认为自己的小孩的身体健康状况差。
客观方面,采用国际上常用的体质量指数(Body Mass Index,BMI=体重(kg)除以身高的平方(m2))来测度儿童的肥胖程度[22]。海姆斯(Himes)[22]建议将BMI大于同年龄性别组95分位数定义为肥胖,大于85分位数定义为超重。由于人种、经济发展水平和生活方式等的不同,各个国家使用了不同的BMI肥胖筛选标准[23]。本文选取中国肥胖问题工作组儿童青少年体质指数标准(WGOC标准)[24],该标准被验证最为适合我国儿童超重和肥胖发生率的筛选[25]。依据WGOC标准,儿童超重定义为体质指数位于特定年龄和性别组的85~95分位数之间,肥胖定义为体质指数大于特定年龄和性别组的95分位数,体质过低定义为低于同年龄性别组平均BMI值2个标准差,其余则为体质正常。结果显示样本中超过半数(55.5%)儿童的BMI位于正常范围内,22.9%的儿童存在肥胖问题,12.9%的儿童超重,8.7%的儿童BMI过低。
客观指标反映出当前上海儿童体质健康问题较严重,然而父母报告的儿童健康状况普遍很好,这说明父母并没有对儿童肥胖、超重、体质过低这种危害儿童健康的隐患引起重视,也凸显了正确认识儿童体质健康的重要性,以及通过建成环境促进儿童体质健康的必要性。
3.2 户外活动现状
既有研究表明,儿童身体健康与活动量密切相关[26],本文以儿童户外活动的频率、时耗和强度来测度活动量。又按照能量消耗程度将儿童户外活动分为适度活动和剧烈活动,适度活动指需要中等程度的运动但未引起呼吸急促和心律显著加快的身体活动,剧烈活动指需要大量运动并引起呼吸急促和心律显著加快的身体活动[27]。
样本中绝大多数儿童均存在户外活动,活动时耗和频率分布如图2和图3。其中,仅5%的儿童不会进行适度的户外活动,不发生剧烈的户外活动的儿童占比15%。适度和剧烈活动的频率与时耗分布相似,活动频率主要集中在2~5次/周,单次活动的时耗集中在10~30min。儿童适度活动的频率总体上略高于剧烈活动,40min以内的活动时耗也较长。
▲ 图2 儿童户外活动时耗分布
Fig.2 Distribution of the time consumption of children’s outdoor activities
▲ 图3 儿童户外活动频率分布
Fig.3 Distribution of the frequency of children’s outdoor activities
将活动频率与时耗综合,构建儿童户外活动强度指标,即儿童每周户外活动的总时耗。由于剧烈活动与适度活动的身体能耗不同,因此采用世界卫生组织的换算方式[27],将剧烈活动强度约等于2倍的适度活动强度。最终算得儿童户外活动强度(图4),呈现明显的指数分布特征,随着活动强度的增加,儿童个案数量减少;儿童户外活动强度的均值为238min/周,主要集中在250min/周以内,活动强度超过250min/周的儿童数量急剧降低;标准差为210min/周,说明儿童户外活动强度的差异较大,存在少量活动强度极高的个案。世界卫生组织推荐的5~17岁年龄组的儿童和青少年的身体活动量要大于420min/周[28]。样本中仅9.4%的儿童每周户外活动强度大于420min,说明当前上海儿童的户外活动强度总体上远未达到世界卫生组织的要求。
▲ 图4 儿童户外活动总强度分布
Fig.4 Distribution of the intensity of children's outdoor activities
3.3 与社会经济属性的关系
将儿童自身和家庭的社会经济属性与儿童户外活动的时耗、频率、强度以及儿童健康评价和体质BMI健康进行交叉分析来考察儿童活动和健康与社会经济属性的相关性(表1)。发现男孩和女孩的户外活动和健康水平没有显著差别。儿童的年龄与BMI健康显著关联,年龄越小的儿童肥胖和超重比例越高,年龄越大的儿童BMI过低的比例越高;剧烈活动时耗随着儿童年龄的增长呈上升趋势,其中11~14岁儿童发生剧烈活动的比例最高。家庭月收入与儿童户外活动频率显著相关,家庭收入越高,儿童户外剧烈活动频率越低而适度活动频率越高,反之亦然,家庭收入越低,儿童户外剧烈活动频率越高而适度活动频率越低。父母受教育程度在高中以下家庭的儿童最为健康,表现在肥胖和超重比例最少,健康评价最高,剧烈活动频率也最高。家庭儿童的数量与儿童户外活动关系最为密切,家中儿童数量多于1个的剧烈活动频率和适度活动时耗均显著高于只有1个儿童的家庭,且各类活动强度均显著较高。是否是上海市户籍与健康自评显著相关,上海市户籍儿童的健康状况评价较低,非上海市户籍的儿童户外剧烈活动频率显著较高。
▲ 表1 儿童户外活动和健康与社会经济属性交叉分析显著性检验
Tab.1 Cross analysis and significance test of Children’s outdoor activities & health and socio-economic attributes
注:*0.1显著水平;**0.05显著水平;***0.01显著水平。
儿童身体活动的时空特征
4.1 活动时间特征
儿童户外活动时间主要集中在周末,占了所有活动时间段的73%,其中发生在周末下午的活动比例最大,发生在工作日的户外活动主要集中在晚上(图5)。
▲ 图5 儿童户外活动时间分布
Fig.5 Time distribution of children’s outdoor activities
依据世界卫生组织对于18岁以下儿童身体活动的建议值(每周420min适度活动)和本研究样本儿童户外活动的平均值(每周238min适度活动),将儿童户外活动分为活动量正常、活动量较低与活动量过低3类,与户外活动时间交叉后发现(图6):其他时间(即工作日上午和下午)中儿童活动量正常的比例最高,可能家长综合考虑了儿童在学校发生的体育活动;工作日早晨儿童户外活动量正常的比例最低;周末下午活动量过低的比例最高,尽管该时段活动发生的量最大。
▲ 图6 不同活动时间儿童总活动量的构成
Fig.6 Composition of children’s activities at different times
进一步采用非参数检验考察活动时间与身体活动的关系。表2显示了各活动时间段下剧烈活动、适度活动的时耗、频率、强度和总活动强度的均值,表明儿童活动时间与户外活动时耗和强度总体上不存在显著的相关性;但是与活动频率显著相关,其中在其他时间发生的活动频率最高,在工作日发生的适度活动频率明显高于周末。
▲ 表2 不同活动时间下儿童户外活动指标均值及差异检验
Tab.2 Mean value and variance test of children’s outdoor activities at different times
注:*0.1显著水平;**0.05显著水平。
4.2 活动空间特征
4.2.1 宏观市域层面
从宏观上海市层面分析儿童户外活动与身体健康的空间分布特征,采用ArcGIS的冷热点分析功能识别儿童健康自评、BMI指数、活动频率、时耗以及强度在市域范围内的冷点和热点。参考普林斯(Prins,2011)[29]对不同距离范围内环境感知与实际环境差异及其与儿童户外活动关系的比较研究,将热点分析的距离阈值设置为2km。判断冷热点的显著度标准设置为0.05。热点说明该地点周边是高值集聚区,冷点说明该地点周边是低值集聚区。
黄浦区是儿童剧烈活动和适度活动强度的热点区(图7),另外一个较为集中的剧烈活动强度热点区位于浦东新区的张江高科技术园区和唐镇。儿童的健康指标方面,宝山区的友谊街道非常突出,同时是BMI指数和健康自评的热点区,说明一方面该地区儿童的BMI偏高,但另一方面他们的父母认为孩子的健康状况很好。儿童BMI冷点区主要位于宝山区南部临近外环地带、徐汇区南部、陆家嘴东部靠近内环沿线。杨浦区五角场附近、普陀区临近静安区地段和浦东区的惠南镇与周浦镇是儿童健康自评的热点区。但从总体上看,儿童活动强度与健康的空间冷热点的重叠并不多,空间相关性不高,说明儿童身体健康相关因素的复杂性。
▲ 图7 上海市儿童户外活动强度与健康热点分布
Fig.7 Hot spot distribution of the intensity of children’s outdoor activities and health in Shanghai
杨浦区中部是儿童户外适度活动时耗的热点区(图8);浦东的上南地区、周浦镇和合庆镇地带同时是儿童户外适度活动和剧烈活动时耗的热点区,其中又以上南地区分布最为均匀;儿童适度活动时耗的冷点区相对集中于静安区中部、虹口区和普陀区的连接地带(图9)。儿童户外活动频率的热点区密集地集中在内环线以内的黄浦区、静安区;宝山区杨行镇北部是儿童剧烈活动频率的热点区。
▲ 图8 上海市儿童户外活动时耗热点分布
Fig.8 Hot spot distribution of the time consumption of children’s outdoor activities in Shanghai
▲ 图9 上海市儿童户外活动频率热点分布
Fig.9 Hot spot distribution of the frequency of children’s outdoor activities in Shanghai
进一步将市域空间按3条环路划分为4个圈层,来一定程度上考察城市圈层式的扩张模式形成的空间区位及建成环境的整体特质与儿童身体健康和活动的关联。采用非参数检验验证各圈层的儿童健康和户外活动的差异显著性(表3),发现整体上上海市各圈层之间的儿童BMI指数和健康自评接近,但户外活动时耗、频率和总活动强度存在显著差异。
▲ 表3 上海市各圈层儿童健康和活动状况均值及差异检验
Tab.3 Mean value and variance test of children’s health and outdoor activities at different rings of Shanghai
通过检验每两个圈层之间的各项指标来考察更加细致的局部差异,结果发现:(1)内环以内、中环与外环之间的儿童的剧烈活动时耗和总活动强度明显高于内环与中环之间的儿童,更明显高于外环以外的儿童;(2)分布在内环以内的儿童剧烈活动频率也显著高于其他圈层;(3)虽然4个圈层的儿童户外适度活动时耗总体差异不显著,但分布在中环与外环之间的时耗显著高于其他圈层。
4.2.2 中观街区层面
调查让父母对住地附近的建成环境进行评价,问题采用对环境要素影响儿童户外活动的正面表述,答案分为“非常不同意-不同意-同意-非常同意”4个等级。值越高说明父母认为该环境要素现状越合理或越完善,显示住区周边的道路的连通性、交通可达性和小区的邻里关系的评价较高;交通量、设施可达性、路边停车和行车速度等环境要素现状较差(图10)。
▲ 图10 父母对影响儿童户外活动的建成环境评价均值
Fig.10 Mean value of parents’ evaluation of the built environment that influences children’s outdoor activities
采用非参数检验验证15个建成环境要素与儿童户外活动特征和健康之间的关系(表4)。发现大部分的环境要素与父母评价的儿童健康关系密切,具体来说,在用地功能混合、邻里关系融洽、人行道设施完善、道路通达性程度高、道路行车速度低、路边停车少、交通安全、活动设施便利且质量好的建成环境中,父母评价的儿童健康状况明显较好。相比之下,这些环境要素与BMI健康指数的相关性较弱,只有道路行车速度和交通可达性等交通类要素与之显著相关。
▲ 表4 建成环境与儿童健康、身体活动交叉分析显著性检验
Tab.4 Cross analysis and significance test of children’s health & outdoor activities and the built environment
对于儿童户外活动方面,总体上建成环境与剧烈活动的关系比与适度活动的关系更紧密;与频率的关系比与时耗的关系更紧密。活动时耗方面,在随处可见不文明现象(如垃圾、狗屎、涂鸦)、道路连通性差的城市环境里,适度活动时耗显著偏低。活动频率方面,在道路行车速度低、路边停车少、建成环境美观协调、户外环境文明、邻里关系融洽、儿童活动设施便利和质量高的城市环境中,儿童更倾向于进行多次户外剧烈活动;在交通量少、邻里关系融洽、儿童活动设施质量高的城市环境中,儿童户外适度活动频率较高。总活动强度方面,路边停车少、建成环境美观协调、户外环境文明、邻里关系融洽、儿童活动设施质量高的城市环境对应儿童高强度的户外活动。
4.2.3 微观场地层面
儿童的户外活动场地主要集中在小区绿地、小区锻炼场地和离家较近的公园,合计占所有活动场地的69.8%;其次是家附近的学校和广场,合计占20.2%;少部分儿童使用道路两侧人行道和街头空地(图11)。
▲ 图11 儿童户外活动场地分布
Fig.11 Distribution of the places of children’s outdoor activities
依据前文对于儿童户外活动总量的构成划分标准,将3类活动量与活动场地交叉分析(图12),发现街头空地上发生正常活动量的户外活动的比例最高,其次是道路两侧人行道,在小区绿地、锻炼场地、离家较近的公园内的比例最低。活动量过低的户外活动发生比例最高的场地分别是小区绿地、离家较近的公园以及广场。
▲ 图12 不同活动场地儿童总活动量的构成
Fig.12 Composition of children’s activities in different activity places
进一步仍采用非参数检验方法考察儿童户外活动与活动场地的相关性(表5),总体来看,活动场地与儿童身体活动有着较为显著的密切关系。剧烈活动相比于适度活动,其与场地的相关性更加紧密,时耗、频率、强度均统计显著,适度活动仅在活动场地与活动频率之间有0.1水平下显著相关性,综合剧烈活动与适度活动的总活动时耗、频率、强度也均与活动场地之间存在显著的相关性,可见主要是由剧烈活动贡献的。
▲ 表5 不同活动场地下儿童户外活动指标均值及差异检验
Tab.5 Mean value and variance test of children’s outdoor activity indexes in different activity places
采用非参数检验比较每两个活动场地内儿童户外活动指标间关系的方法,深入考察造成总体显著差异的原因,以及在总体不显著的情况下,是否存在局部的显著差异。结果发现:(1)小区绿地、小区的锻炼场地和公园中的儿童户外活动特征相似,时耗、频率和强度接近;活动频率都较低,剧烈活动时耗较短;与儿童在其他类型活动场地中的活动特征差异明显;(2)学校和其他场地中发生的活动时耗都明显较长;(3)街头空地与道路两侧人行道中的活动特征相似,时耗、频率均高于其他类型的活动场地其他场地,尤其街头空地中的活动频率显著高于大多数其他活动场地。
结语
随着儿童健康问题的凸显,社会健康意识的增强,儿童的户外活动将更加受到重视,面向促进儿童户外活动的和空间设计对提升儿童健康具有重要意义。本研究以上海为案例,从时间、空间和家庭属性维度总结了大城市儿童户外活动的特征以及相关因素,可为相关规划设计、决策和深入研究提供基础。研究发现上海市儿童的肥胖发生率高,多数儿童户外活动强度未达到世界卫生组织的标准,但父母对于儿童健康问题的认识不够,说明包括在内的促进儿童户外活动措施的紧迫性。分析表明儿童户外活动的异质性高,尽管研究得出了与儿童健康和户外活动显著相关因素的总体影响方向,但要为规划提供更明确的理论依据和方法手段,必须进一步探索更精确的影响机制。市域层面的分析发现了儿童健康和户外活动的冷热点,为深度的地区个案研究或区际比较研究以找出合理的解释提供了线索。部分发现也促使对传统规划理念和方法的反思,如虽然儿童进行户外活动的场地主要集中在小区绿地、锻炼场地和家附近的公园,但进行高频率和长时耗的活动场地主要发生在道路两侧人行道和街头空地这样一些“非正式”活动空间;导致这一现象的原因需要更加系统地考察,如果空间形式确有影响,那么规划设计的重心可能需要向创造更加安全、连续、舒适的街道儿童活动空间倾斜。
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好多人说不能很方便找到我了
其实把咱们“城市规划”置顶就可以啦
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