3S技术在城市绿地生态研究中的应用

介绍了城市绿地生态研究中的遥感特点 ,并论述了 3S技术在城市绿地覆盖清查、绿地三维量估测、绿地生态质量监测、绿地景观格局及其动态分析、适宜度评价和城市绿地景观生态规划上的应用现状 ,提出了现存的问题 ,并对其未来发展的方向作了展望。     

济南城市绿地生态网络构建

城市绿地为城市生物多样性保护提供了重要的空间保障.改善与提高城市绿地生态网络的连接对保护城市生物多样性具有重要意义.以济南市为例,在GIS技术的支撑下,在考虑不同绿地斑块间的距离与景观阻力的基础上,采用最小路径方法,定量表征与模拟了研究区的潜在生态廊道,并基于重力模型和网络连接度指数,对绿地斑块间相互作用强度与生态网络结构进行了定量分析与评价.研究结果表明,风景林、滨水绿地和公园绿地是组成研究区生态网络的优势景观类型;济南绿地系统规划中的许多斑块在生态网络中起着"踏脚石"的作用,但占规划绿地面积的比例不高;不同绿地斑块间的相互作用强度差异显著,斑块之间相互作用强的绿地廊道在生态网络中的地位突出,对生物物种的丰富度、迁移与扩散等起着重要作用,而斑块之间相互作用弱的廊道景观阻力大,生境适宜性低,必须在未来的绿地系统规划中加以改善;网络结构越复杂,连接度与闭合度水平越高,对物种的迁移与扩散就越有利.因此,增加绿地斑块,优化绿地空间布局,改善绿地斑块间的连接,完善城市绿地网络是新一轮城市绿地系统规划的关键任务.研究结果可为城市建设者与规划者进行城市绿地系统规划提供科学的依据与参考信息.     

基于遥感和图论的绿地空间演变和连通性研究——以郑州为例

绿地空间是人类和自然生态环境的重要组成部分,其连通性是绿地有效发挥生态和社会服务功能的重点,对促进生物多样性保护、人类户外空间游憩和城乡空间的健康可持续发展具有重要意义。以郑州为例,基于图论的原理和算法,以4个时期30m分辨率的Landsat 5和Landsat 8影像为基本数据源,在Arc GIS 10.2、ENVI 5.0和Graphab 1.2.1软件中,提取郑州市域范围内的绿地空间信息,分析了绿地斑块规模、数量和空间分布特征的动态变化过程,揭示了绿地空间连通性动态变化的规律和原因,探讨了图论指数在诊断和优化绿地空间连通性上的应用。结果表明:2000年到2013年间,随郑州市域绿地空间总量和斑块规模的增加,绿地空间整体连通性指数增加了4.7倍,且在2009年到2013年间增加幅度最大;绿地斑块规模与绿地空间整体连通性指数、最大连通单元体规模和绿地斑块节点度指数呈显著正相关关系;绿地空间连通性的区域差异特征与绿地空间分布特征一致,均呈现西高东低的分布规律,且随时间变化呈现出由西向东扩展的趋势;图论指数可以用来反映各种尺度上绿地空间的连通性,其中绿地斑块的节点度指数和中间度核心性指数可以用来诊断和筛选对整体绿地空间连通性起关键性和脚踏石作用的绿地斑块,在今后城乡绿地系统规划和绿地生态网络优化上具有重要的应用前景。     

基于供需分析的城市绿地空间布局优化——以南京市为例

城市绿地具有生态服务和社会服务两种主要功能,这两种服务水平的高低取决于供需关系.而绿地的供给和需求不仅指数量上,还包括空间分布,因此单纯的绿化指标或可达性水平都不能完全体现城市绿地的真实服务水平.本文从供需分析的角度,在ArcGIS平台下,利用均匀度指数和可达范围内人均享有公共绿地达标率考察了南京城市绿地的生态服务和社会服务在空间上的需求和供给,最终得出了南京市各区绿地系统的生态和社会服务水平.结果表明:东部地区绿地数量上富余,但缺乏高可达性公共绿地,社会服务水平中等;老城地区绿地缺乏,特征绿地分布不均匀,绿地生态和社会服务水平低;河西地区绿地社会服务水平高,但生态绿地较少且分布不均,生态服务水平低;南部、北部均存在绿地不足、分布不均、高可达性公共绿地少的问题.     

基于供需分析的城市绿地空间布局优化——以南京市为例

城市绿地具有生态服务和社会服务两种主要功能,这两种服务水平的高低取决于供需关系.而绿地的供给和需求不仅指数量上,还包括空间分布,因此单纯的绿化指标或可达性水平都不能完全体现城市绿地的真实服务水平.本文从供需分析的角度,在ArcGIS平台下,利用均匀度指数和可达范围内人均享有公共绿地达标率考察了南京城市绿地的生态服务和社会服务在空间上的需求和供给,最终得出了南京市各区绿地系统的生态和社会服务水平.结果表明：东部地区绿地数量上富余,但缺乏高可达性公共绿地,社会服务水平中等;老城地区绿地缺乏,特征绿地分布不均匀,绿地生态和社会服务水平低;河西地区绿地社会服务水平高,但生态绿地较少且分布不均,生态服务水平低;南部、北部均存在绿地不足、分布不均、高可达性公共绿地少的问题.     

城市绿地生态评价研究进展

城市绿地的科学评价为绿地的规划和管理提供了参考,对人们正确认识和改造绿地建设起着重要的作用,为城市绿地生态功能的发挥提供了重要的依据和保障。以绿地结构的评价为基础,总结了城市绿地生态功能、服务评价、健康评价的方法和研究进展;提出了城市绿地生态风险评价的基本方法并概括了城市绿地可持续评价的研究方向。结果显示:当前城市绿地的生态评价在范围上逐渐从微观尺度发展到宏观尺度,日益强调绿地的生态服务功能,重点关注于绿地的碳储量与降温增湿功能与效益评价以及价值化研究;城市绿地的健康评价和可持续性评价均尚处于初级的探索阶段。指出了城市绿地生态评价的关键在于评价结果在管理和规划中的应用,在评价内容上必须关注各部分的结合,在评价方法上应该借助基础研究的长期监测、评价的量化以及多学科交叉的渗透。     

城市绿地系统的生态服务功能评价、规划与预测研究——以扬州市为例

城市绿地是城市自然生态系统的重要组成部分,具有重要的生态服务功能。以扬州市为例,依据社会—经济—自然复合生态系统理论和生态规划原则,参照国内外有关标准进行了规划,构建了“内环绿带、近郊绿带和外围大环境绿色屏障”三环绿带的布局结构,并从绿化覆盖率、人均绿地、人均公共绿地、绿地结构、绿地均匀度、本地种优势度6个指标分阶段进行了具体规划,应用多边形综合指标法对规划结果进行了评价与预测。结果表明：2000年扬州市区绿地系统生态服务功能一般,2005年也一般,2010较好,2020年优良。为了达到规划的预期目标,扬州市必须通过法律、经济、行政、社会、技术等手段加强后期的实施、监督与管理,从生态学角度提出了绿地系统建设的生态对策。城市生态建设应多元化而不应仅“唯绿地论”,城市绿地建设应体现城市特色,同时考虑其建设成本和维护管理费用等问题。     

基于生态系统服务供需的广东省绿地生态网络建设分区

绿地生态网络是城市地域生态持续性的重要保障,分区管控则是实现省域绿地生态网络差异化建设目标的基本原则。考虑到生态系统服务的供给和需求能够有效表征绿地生态网络建设的生态本底与生态需求,以县域为研究单元,采用修正的生态系统服务价值量核算生态系统服务供给量,以土地利用开发程度、人口密度和地均GDP表征生态系统服务需求量,基于供需分析提出广东省绿地生态网络建设分区方案。研究结果表明,按照各区县生态本底和生态需求差异分为四大类型区:Ⅰ城市生态节点保育型,包含13个区县,包含潮州市湘桥区、汕头市金平区、佛山市顺德区、广州市南沙区、黄埔区、荔湾区、越秀区、海珠区、深圳市盐田区、罗湖区、南山区、肇庆市端州区、珠海市金湾区等,为生态本底好-生态需求高的区域,在建设中应重点关注城市大型绿地游憩、科教等社会-生态复合功能;Ⅱ城市生境斑块修复型,包含34个区县,主要分布在珠三角核心区及粤东沿海地区,为生态本底差-生态需求高的区域,在建设中需要加大资金投入、完善城市绿色基础设施;Ⅲ为城郊潜在节点重构型,包含21个区县,主要分布在珠三角的江门、惠州、粤西沿海区域以及粤东中部,为生态本底差-生态需求低的区域,应以生态经济为导向,在产业空间重构的基础上,以城市反哺乡村,推进区域生态空间优化;Ⅳ城郊源地网络连通型,包含55个区县,主要分布在广东省北部地区,为生态本底好-生态需求低地区,应强化生态源地的保护,保障生态系统服务流向周边区域的持续输送。分区方案基本表征了广东省县域生态本底和生态需求的空间差异,能够为绿地生态网络建设提供规划指引。     

供需平衡视角下的城市公园绿地空间公平性分析——以深圳市福田区为例

城市公园绿地是城市重要的生态功能景观,其空间分布的合理性对生态环境的改善及人们的日常生活质量都有一定影响.在城市基础设施配置供需平衡理念的背景下,本文基于城市公园绿地空间公平性评价的理论框架,采用一种基于重力模型的评价方法,以公园绿地的服务能力和各居住区人口数目分别度量供给能力和需求水平.以深圳市福田区为研究区,使用GIS网络分析技术和层次分析法,并在评价中考虑“边界效应”,从居住区的视角对深圳市福田区不同等级的公园绿地分布的空间公平性进行定量评价,进而提出了公园绿地空间配置的优化建议.结果表明: 福田区公园绿地总体公平性较差,其中,社区公园的公平性最差,区域性公园次之,郊野生态公园在部分区域公平性较好;综合各类公园的公平性评价结果,福田区约50%的区域可达到供需平衡,其他区域则均供给不足;福田区的公园绿地系统规划要从绿化率、空间配置及道路交通系统等方面进行改善,重点关注小尺度的公园配置数目,满足社区内的居民日常游憩需求.“边界效应”会对公平性评价结果造成一定影响,位于研究区边缘的居住区可以享受到居住区外的公园绿地服务,同时边界外的居住区也会共享区域内的绿地资源.     

基于景感生态学的城市生态空间服务提升研究——以北京市顺义区为例

景感生态学思想融合自然要素、物理感知、心理认知等方面,并服务于土地利用与建设。北京市在迈向建设国际一流的和谐宜居之都目标过程中,极为重视城市居民对城市生态空间的感知和互动,充分体现了将城市生态空间与人居环境质量和心理健康耦合分析的景感生态学的理念。从结合景感生态学中景感营造的思想和顺义区生态规划实践的角度出发,分析了顺义区生态空间景观格局和视觉空间格局。结果表明,顺义区的森林、草地、湿地等斑块相对比较破碎,中心城区的森林、绿地较少;顺义区具有中等以下绿视率的路段长度占比近60%,中等以上水平尤其是较高水平绿视率的路段较少,具有较大的通过景感营造提升生态服务的空间。进而以提升顺义区的城市生态空间服务为目标,总结出了生态空间景观格局优化、视觉空间格局优化、生态空间科学规划及管控、生态系统服务综合提升4个核心愿景,并基于这4个愿景提出了针对性的景感营造措施。     

国外城市绿地研究的理论与方法

回顾了近10年国外在城市绿地研究领域的进展,阐述了城市绿地效益、绿地美学、立体绿化、植物造景、景观生态学、信息技术应用、城市林业、植被培育、绿地规划设计等的研究理论及方法,指出了今后国外绿地研究的发展趋势。     

基于格兰杰因果实证的城市绿地与经济发展互动机制研究

城市绿地与经济发展的互动机制是社会-经济-自然复合生态系统和生态文明理论研究的重要内容。利用面板格兰杰因果关系检验和面板数据回归分析方法,对中国城市绿地与经济发展之间存在的因果互动关系开展实证研究。研究结果表明:(1)全国尺度上,城市建成区绿地率与人均GDP互为格兰杰原因,存在"正向循环反馈"的因果互动关系,即城市绿地水平的提高能够推动城市经济发展,而经济发展能够拉动城市绿地建设。城市绿地率与城市人均GDP的因果关系可以概括为"绿磁效应"(GME)和"需求效应"(GDE)。(2)区域尺度上,东部地区人均GDP与城市建成区绿地率存在单向格兰杰因果关系,人均GDP是城市绿地率增长的格兰杰原因,而城市绿地率不是人均GDP的格兰杰原因;(3)西部地区城市绿地率与人均GDP的交互强度最大,即西部"绿地-经济弹性"和"经济-绿地弹性"高于其他地区。东部地区通过扩大城市绿地率来提升经济发展的空间比较小,应着眼于提高城市绿地质量,中、西部地区城市绿地率较小,应在兼顾城市绿地质量的基础上提升城市建成区绿地率。本研究能够为城市绿地与经济发展的关系研究和城市生态规划与经济发展规划提供参考。     

醴陵市绿色屋顶生态系统服务潜力评估及规划

近年来,生态系统服务评估逐渐地被运用到城市绿色基础设施的规划建设当中,发掘能提供高生态效益的绿色屋顶潜力区域是增加城市生态空间有效途径.以提供城市空气净化、雨水截留、生物栖息地、热环境调节四个方面的生态服务为目标,借助GIS平台确定醴陵市绿色屋顶生态空间潜力区域并提出规划策略,为醴陵市以绿色屋顶形式完善城市生态空间结构...     

Nature in the city,city in the nature: case studies of the restoration of urban nature in Tokyo,Japan and Toronto,Canada

Increasing demands for the restoration of nature in cities have led planners to seek an effective form, configuration and maintenance scheme for parks and open spaces in urban areas. This paper aims to introduce two contrasting examples of ways that planners have met the challenge of restoring nature in the city. It takes Tokyo Bay Bird Sanctuary Park (TBBSP), Tokyo, Japan, and Tommy Thompson Park (TTP), Toronto, Canada, as case studies. TBBSP is located on reclaimed land facing Tokyo Bay, and is surrounded by heavily industrialized areas. The absence of green corridors which connect TBBSP to surrounding green patches have turned TBBSP into an isolated oasis for migrating birds. TTP in Toronto is also located on reclaimed land facing Lake Ontario. However, TTP has become to be an indispensable green patch of the open space network of Toronto because it is located at the node of green corridors. The principles of landscape ecology may dictate that TTP, integrated in the green network of the area, is in far better condition than isolated TBBSP. However both case studies are based on the same early post-war parks and open space planning concept, which aimed to clearly separate urban greens from surrounding urban fabrics. To restore nature in cities it is important to understand that alternative models of parks and open space planning can exist. We therefore refer to the authentic urban pattern found in Japanese cities, which historically have not intended to clearly separate each land use types but have sustained a mix of open spaces and urban fabrics. In the context of the global concern to realize ecological cities, restoring a city by integrating greens in the urban fabric should be understood as a way of achieving a city in nature.     

城市居住区多功能绿地景观的景感生态学效应

作为居住区绿地景观重要的组成要素,公共活动空间是居民最为频繁使用的空间,对提高绿地生态系统文化服务,改善人居环境与提高居民健康具有重要意义。基于居民休闲娱乐文化感知,探讨居住区绿地公共活动空间的景感生态学效应,揭示多功能绿地景观对生态系统文化服务和景感营造的影响,可为居住区绿地的景观规划与设计提供重要的参考依据。以郑州市26个居住小区80个公共活动空间为研究对象,结合景感生态学理念,基于小区绿地公共活动空间的景感特征（植被覆盖、基础设施、遮荫率、管理水平、公共活动空间面积与类型）以及内部居民休闲娱乐文化活动特征的调查分析,探讨了城市居住区绿地公共活动空间的景感效应对绿地生态系统文化服务的影响。结果表明：（1）小区绿地不同类型公共活动空间提供的景感效应存在显著差异,水体的自然属性使其景感效应更丰富,文化服务价值最高。（2）小区绿地公共活动空间面积越大,居民的心理感知越强,景感体验越丰富,文化服务价值越高,增加公共活动空间面积是构建多功能绿地景观的直接通道。（3）公共活动空间的植被覆盖营造的视感与遮荫率营造的风感生态学效应较为显著,而基础设施的触感与清洁度的视感并未存在显著影响。（4）结合小区社会经济数据的多元回归分析结果表明,由公共活动空间面积营造的多样化景感对居民活动量的贡献最大,其次为公共活动空间的类型与小区户数。运用景感生态学理论和景感营造原则,在有限的空间内通过景观设计实现了景感载体化,改善和增加了绿地生态系统服务,能够缓解城市绿地的不公平性。未来城市居住区特别是高密度居住区应尽可能设置大面积的具有多功能特征的公共活动空间,而低密度居住区在绿地面积充足的前提下,可设置大面积自然水体和增设多类型的公共活动空间,以提高景感效应。     

基于空间演变多元分析的市域生态空间优化研究——以宁波市为例

市域生态空间是城乡发展的绿色基底和生态基础,其协同联系"山水林田湖草"各生态系统,是动植物和自然生态多种过程的空间载体,同时也是人类进行社会经济活动的场所,与城乡经济社会发展息息相关,良好的市域生态空间体系,是实现市域层面生态系统稳定,协调城市发展和自然保护的重要载体,同时也是实现城市健康良性发展的重要保障。现有的市域生态空间规划重视不够,其静态的、定性为主的规划方法严重滞后,存在一系列不足与缺陷:1)重城区,轻市域;2)重主观定性,轻客观定量;3)重被动落实,轻主动响应;4)重静态蓝图,轻动态模拟。其空间规划成果远不能达到预期,无法应对城市化对市域生态环境和资源所带来的影响和威胁。以宁波市域空间为对象,以市域生态空间演变为出发点,从生态空间的安全格局、结构特征和用地类型转移3个方面,通过对2000年、2010年和2018年3个时期的市域空间演变的定量化分析,揭示市域生态空间演变的特征与规律。并以此为基础探索新型市域生态空间重构的方法和内容,提出空间优化的策略:针对安全格局层面生态适宜性衰退、结构层面连通度下降、地类层面绿色空间减少的问题等,通过确定生态核心,构建绿色空间廊道,筛选关键...     

从景感生态学视角分析城市立体绿化内涵与功能——以深圳市为例

城市用地日益紧张,城市建（构）筑物高度不断抬升,理应赋予城市空间载体更多的生态功能。景感生态学倡导在保持、改善和增加城市生态系统服务的同时提升居民满意度和可持续发展能力。城市立体绿化具有降温、降噪、滞尘、固碳等功能,是节能减排的有效举措。通过对深圳市立体绿化实地调查和景感生态学分析,剖析了立体绿化在促进居民的视觉、听觉、嗅觉、味觉及触觉等物理感知及心理认知功能方面的作用,以及增强城市生态系统服务的机理。研究表明,立体绿化是城市景感营造的有效手段,既能增强城市生态系统服务价值,也能提高城市空间利用率;在增加城市绿视率的同时,丰富了居民的物理感知及心理认知。最后,讨论了景感生态学理论与方法在立体绿化中的实际应用,以及景感营造技术在城市绿色建筑中的作用,以期让景感营造技术为提升立体绿化水平,进而为促进城市绿地系统规划提供支撑。     

城市绿地研究进展

2016年7月8-10日在中国上海召开了第二届国际城市生态学大会,会议的主题是“快速城市化和全球环境变化背景下城市生态学面临的挑战”。会议设16个专场,主要议题包括：城市化动态、城市可持续性研究、城市生物多样性评估和城市生态学教育等。城市绿地是大会的研究热点之一,会上讨论了城市绿地与城市生物多样性的密切联系、城市绿地的温度调节作用和文化服务,以及城市绿地与紧凑城市的关系等众多城市发展中的重要科学问题。为了推动城市绿地和城市生态学研究的进一步发展,本文对SURE大会上与城市绿地相关的研究内容进行综述和介绍。本次大会对未来城市绿地研究具有重要启示：(1)加强城市绿地的生态系统服务与可持续科学教育的研究;(2)加强小尺度城市绿地的评估、规划和管理研究;(3)加强城市绿地多功能的综合性研究。