基于分形理论的滨海新区土地利用空间格局变化研究

[目的]探讨基于分形理论的滨海新区土地利用空间格局变化。[方法]利用遥感和地理信息系统技术获取滨海新区1993-2008年城市土地利用现状数据,运用分形理论分别计算了各类用地的边界维数、半径维数、信息维数这3种分维,并对它们所揭示的土地利用空间格局变化特征予以分析。[结果]滨海新区各土地利用类型的空间分布具有明显的分形特征,而各地类3种分维值的大小和变化有效揭示出了研究区土地利用空间格局的复杂性、向心聚集性和均衡性的变化。未利用地、盐田的边界维数不断上升,表明其边界日趋复杂。港口码头、滩涂的边界日趋简单。耕地的半径维数大于2,表明其面积从中心到四周逐步增长;盐田、水域则在距城市中心的不同半径空间中较为均匀的分布;其余地类则从中心向四周分布逐步衰减。林园地、未利用地、滩涂信息维数值较小,呈现较为明显的集中分布;耕地、盐田的空间分布逐渐向外围集中;港口码头则在原有基础上建设面积不断向四方扩展;水域和居民点与工矿用地的空间分布较均匀。[结论]将分形理论运用于城市土地利用空间格局变化研究中能很好地弥补以往城市空间格局研究中定量论证的不足,具有较高的实践价值。     

基于分形理论的滨海新区土地利用空间格局变化研究

[目的]探讨基于分形理论的滨海新区土地利用空间格局变化。[方法]利用遥感和地理信息系统技术获取滨海新区1993～2008年城市土地利用现状数据,运用分形理论分别计算了各类用地的边界维数、半径维数、信息维数这3种分维,并对它们所揭示的土地利用空间格局变化特征予以分析。[结果]滨海新区各土地利用类型的空间分布具有明显的分形特征,而各地类3种分维值的大小和变化有效揭示出了研究区土地利用空间格局的复杂性、向心聚集性和均衡性的变化。未利用地、盐田的边界维数不断上升,表明其边界日趋复杂。港口码头、滩涂的边界日趋简单。耕地的半径维数大于2,表明其面积从中心到四周逐步增长;盐田、水域则在距城市中心的不同半径空间中较为均匀的分布;其余地类则从中心向四周分布逐步衰减。林园地、未利用地、滩涂信息维数值较小,呈现较为明显的集中分布;耕地、盐田的空间分布逐渐向外围集中;港口码头则在原有基础上建设面积不断向四方扩展;水域和居民点与工矿用地的空间分布较均匀。[结论]将分形理论运用于城市土地利用空间格局变化研究中能很好地弥补以往城市空间格局研究中定量论证的不足,具有较高的实践价值。     

城市公园绿地空间布局与供需匹配研究——以兰州市为例

以兰州主城区为例，运用核密度估计法，在对公园绿地空间布局特征分析的基础上，采用改进的两步移动搜索法对公园绿地供需匹配性进行评价，并探究其成因。结果表明:1)公园绿地总体分布呈现整体分散、局部集中的特征；不同类型公园绿地空间布局模式存在较大差异，综合公园呈现“均匀式”布局态势，专类公园呈现“双核心”空间格局，社区公园呈现“西密东疏”的集聚特征。2)主城区公园绿地供需匹配程度总体呈现出“北高南低、西高东低”空间分布特征；从西北—东南向剖面来看，总体呈现出“M”型分布态势；不同类型公园绿地供需比值均大致呈现出“西高东低”的共性特征，但由于各类公园绿地分布数量、面积和服务半径的差异，不同类型公园绿地与人口供需匹配程度也存在差异。3)人口分布、交通路网、公园绿地自身及周边环境是影响城市公园绿地供需匹配度空间分异的主要因素。     

基于空间句法理论的南陵县中心城区 公园绿地可达性分析与优化

空间句法理论中的可达性程度已成为衡量城市公园绿地建设的重要指标。为了给南陵县中心城区公园绿地的合理空间布局提供指导与科学依据,以城区公园绿地为研究对象,构建线段模型并进行句法测度与量化分析,结合ArcGIS从全局可达性、局部可达性、感知可达性和心理可达性4个维度指出南陵县在城市道路和公园绿地建设方面存在的不足。结果表明：1）南陵县中心城区公园绿地的全局和局部可达性良好,能在总体层面上满足城市居民的日常游憩要求。但其空间聚集性呈现多核心的圈层分布特征,新老城区公园布局不均衡,部分公园周边道路体系建设不完善;2）中心城区公园绿地整体感知可达性较差,不利于城市居民通过局部路网感知公园的整体空间信息,并且公园整体空间渗透能力不足,心理可达性一般;3）在依据完善城市道路结构、合理增加公园绿地、优化绿地分类分级体系和丰富绿色开放空间等策略优化城市道路和公园绿地空间布局后发现,城市道路和公园绿地的全局与局部整合度值均明显提升,公园空间分布系统性与均衡性方面也得到改善。     

周口市建成区公园绿地空间布局与供需匹配研究

【目的】提高周口市建成区公园绿地布局的科学性、合理性。【方法】以周口市建成区为研究对象，采用分形理论、核密度估计法等方法，对城市公园绿地的空间布局特征进行具体分析，然后根据公园绿地的空间矢量数据和人口栅格数据获取了供需空间分布特征，再使用改进后的两步移动搜索法，评价公园绿地的可达性和供需匹配性，最后通过对公园可达性及供给和需求的聚类分析进一步剖析供需差异化的成因。【结果】1)周口市的公园绿地空间布局表现出整体集中、局部分散的特征，公园绿地主要集中在河流两侧，整体呈现为两条带状分布。其中新城区公园绿地数量明显多于老城区。2)周口市公园绿地密度从建成区中心向周围不断衰减。3)周口市建成区公园绿地供需匹配程度总体呈现出东北高西南低的空间分布特征，不同区域公园绿地供需匹配程度差异明显。4)周口市建成区的老城区大部分区域位于低供给高需求低可达性区域，新城区大部分位于中高供给中低需求中高可达性的区域。【结论】针对周口市不同分区公园绿地的特征，提出优化建议并给出构建方案，同时为城市公园绿地规划布局以及国家生态园林城市建设提供科学依据。     

基于多源数据的福州市晋安区公园绿地可达性研究

以福州市晋安区为研究对象,通过对城市绿地可达性进行评价,探究路网密度等微观因子对可达性的影响程度,并进行优化,从而提高晋安区公园绿地可达性水平,促进城市公园空间配置优化。基于百度地图API路径规划接口及热力图等大数据,采用多种出行模式(步行、电动车、驾车)的高斯两步移动搜索法、双变量空间自相关分析,对福州市晋安区公园绿地的空间可达性及其活力匹配特征进行研究;运用地理加权回归工具对可达性与影响因子进行相关性分析。研究表明：1)晋安区绿地可达性在空间上呈现中心向外递减特征,可达性较高的多为综合公园,较低的多为社区公园和街头绿地;2)公园绿地活力分布呈现西南部向东北部递减特征,低可达性高活力类型和低可达性低活力类型的公园绿地面积占比多,高可达性高活力类型占比最少;3)在可达性与其影响因子的关系中,发现道路服务指数、路网连接度对公园绿地可达性有显著影响;公园的空间分布上,鼓山镇东部及东南部、岳峰镇东北部为公园资源匮乏区。建议通过建设具有综合服务功能的公共绿地及和小型的公共绿地,优化散落分布的社区公园,提高路网密度以及路网连接度,以提升晋安区公园绿地可达性。     

基于POI数据的合肥中心城区城市公园绿地评估及布局优化

为解决传统公园绿地空间布局评价缺乏人群需求考量和量化支撑的局限性,以合肥中心城区为研究对象,以供需平衡为目标,利用POI数据对公园绿地使用主体分布及活动强度进行量化分析,构建以服务能力与需求评价为核心的公园绿地布局评估模型,并进行实证分析。结果表明:合肥市中心城市公园绿地空间呈“多中心、组团式”的空间不平衡分布特征,公园绿地总体布局和层级设置还不能满足人口的使用需求,不同区域的公园绿地资源配置存在差异化和不平衡现象,针对这些问题提出优化公园绿地布局建议。该模型综合考量了城市公园绿地的供给和需求,量化了供需之间的平衡关系,可以为城市公园绿地布局提供有效的决策支持信息。     

龙井市城市空间形态研究

采用定性与定量相结合的研究方法对龙井市城市形态进行研究,基于GIS平台,利用2006,2011年2期龙井市土地利用现状图、城市规划图等资料,直观展现了龙井市城市空间形态变化及城市形态的类型,并采用分形维数和紧凑度指数分析了2006,2011年龙井市城市空间形态的特征。结果表明,龙井市城市空间分形维数由2006年的1．196增加到2011年的1．218,说明城市边界形状变得复杂,城区周界变得不规则。而城市紧凑度指数由0．283降低到0．260,说明城市形态变得离散。因此,为提高城市的紧凑度,应增加城市南部和北部已开发土地的利用效率,以及提高城市东北部与中部的联系程度。     

重庆市城市空间形态演变定量化研究

基于8期遥感影像,采用紧凑度指数、放射状指数和分形维数等城市空间形态定量研究的方法计算了1978~2005年间重庆市城市空间形态和演变特征。结果表明,1978~2001年,总体上,重庆市城市分形维数和放射状指数均呈下降趋势,紧凑度指数则呈上升趋势,城市越来越紧凑,城市形态变得相对简单 2005年分形维数由2001年的1.194增加到1.197,放射状指数则由2001年的12.891增加到27.489,紧凑度指数则由2001年的0.142降为0.130,城市形态变得离散。     

毛竹林地上生物量与胸径的分形关系

竹林是中国亚热带地区的特殊林分,具有巨大的生物量和碳储量,在区域生态系统中占有重要的地位。以毛竹Phyllostachys edulis为例,利用分形理论研究了毛竹地上生物量与胸径的分形关系。研究结果表明:毛竹地上生物量与胸径存在分形特征,在生物量空间分布和累积上符合自相似特性,分形维数越大,生物量空间增加越快,且按指数函数规律增长,空间增长率为1.047 9;在年龄动态方面,分形维数定量描述了不同度数毛竹生物量在空间上动态平衡关系,1度、2度和3度毛竹地上生物量在空间分布和累积上没有差异,基本上遵循分形维数为1.93的规律,接近按2维数方式的变化。图3表1参19     

基于RS和GIS的合肥市城市绿地景观空间结构的分析评价

在RS与GIS技术支持下,运用景观生态学的原理和方法,选取多样性指数、均匀度指数、景观优势度指数、分离度指数、破碎度指数、绿地廊道密度指数、分维数指数和城市绿化覆盖率等8个评价指标对合肥市城市绿地的空间结构进行了研究和分析,并对该市的城市绿地结构按行政单元进行了综合评价。结果表明,合肥市城3 000 m2的大中型和大型缀块虽然个数较少(仅5.19%),却是构成该市城市绿地景观的主体(总面积占39.05%)。合肥市城市绿地景观多样性指数为0.742,均匀度指数为0.697,景观优势度指数为0.816,总分离度指数为1.839,破碎度指数为0.372,分维数指数为1.265,绿地廊道密度指数为2.391。城市绿地景观空间结构总体表现为各区发展不平衡,绿地类型分布不均,各种类型相差较大,破碎度较小,多样性程度不高,分形维数指数偏低,绿地景观的自然性和复杂性不够等问题。综合评价结果为全市总体上较好;包河区最佳,景观结构最为合理,蜀山区和庐阳区较好,瑶海区一般;针对存在的问题,提出了合肥城市绿地景观空间结构的优化建议。     

基于服务能力的福州主城区城市公园布局分析

  目的  城市公园布局合理性是城市人居环境建设重要体现,分析福州市主城区城市公园的服务能力对提高布局合理性具有重要意义。  方法  利用地理信息系统(GIS)空间统计法,提出游憩可达性与避灾覆盖率2项指标对福州主城区城市公园现状布局的影响;通过城市兴趣点(POI)数据计算城市服务压力对城市公园潜在服务的需求。  结果  台江区、鼓楼区现状服务能力较好,避灾覆盖率大且路网丰富,可达性较好,服务能力最好的是鼓楼前公园;晋安区与仓山区现状服务能力较差,避灾覆盖率小且路网较差,较偏僻地区可达性较差,服务能力最差的是飞凤山公园。城市公园潜在需求分析表明鼓楼区服务压力最大,仓山区服务压力最小,城市公园集中在鼓楼区与仓山区。  结论  城市公园的布局较好,呈聚集性分布;布局合理性很好的区域主要分布在在鼓楼区北部与台江区南部,布局合理性很差的区域主要分布于仓山区的南部及东南部地区、晋安区东部及北部地区,原因是这些区域本来公园绿地就少,避灾覆盖率及游憩可达性较差。从城市空间布局上对城市公园进行优化;对城市公园现状优化有12个,其中,台江区4个,鼓楼区3个,晋安区2个,仓山区3个;根据土地利用情况,建设潜在城市公园:仓山区可建45个城市公园,鼓楼区可建7个城市公园,晋安区可建19个城市公园。图10表3参25     

泗县县城绿地系统规划研究

对泗县目前城市绿地系统建设中存在的问题进行了分析,指出了公园绿地数量偏少且分布不均、功能品质有待完善、附属绿地发展出现失衡现象、生产绿地功能不能实现、防护绿地树种过于单一等问题。论述了城市绿地系统在城市建设中的重要性,结合泗县现状,提出了绿地系统规划的期限与范围、目标、绿地指标和绿地空间布局结构及特色塑造。     

社会公平视角下的杭州城市公园绿地可达性研究

根据差异化的公园服务体系与精细化的人口热力数据，建立多模式的高斯两步移动搜索模型G2SFCA，并结合双变量局部空间分析方法biLISA，研究杭州市城市公园绿地布局的可达性与合理性。结果表明:1）杭州城市公园可达性呈现西高东低的整体空间格局，服务不足地区主要分布在中心城区的东南部；2）不同群体的公园可达性因社会经济特征不同而异，基于住房数据的高低房价群体呈现出更加显著的空间分异与错配现象；3）随着地理尺度的变化公园可达性的平均值和可达性标准差均下降，基于网格尺度和热力数据的可达性分析能够更好地反映公园绿地的供需关系。提出区域互动性、设施联通性、群体补偿性、绿地共享性的空间优化对策，以期为城市公园绿地规划的人本主义转向与空间动力机制研究提供理论依据与技术支撑。     

漯河市构筑空间与绿度空间耦合分析及仿真模拟优化

  目的  优化城市规划布局,探究城市构筑空间与绿度空间耦合路径,优化城市用地空间布局,实现协调可持续发展。  方法  基于分形、人工神经网络元胞自动机(ANN-CA)与空间句法等模型,进行多时相的漯河市土地利用/覆盖变化(LUCC)分析和预测仿真。  结果  ①形态分维数由2003年的1.64增长到2013年的1.70,2018年达1.75;② 聚集维存在数据突变点,空间集聚状态在不同圈层存在差异;③2003—2018年城市绿度空间可达性显著降低;④构建ANN-CA-GM(1, 1)城市增长模型模拟“底线、约束和理想”3种未来情景,对构筑空间和绿度空间的耦合发展过程进行预测:2025年城市建设用地将持续增至156.71 km2,其中理想情景下的构筑空间集聚范围回落至市政府周边5 500 m,与绿度空间面积比为1.00∶1.48。  结论  ①2013年城市形态接近最优,随后由于城市高密度发展,2018年城市建设用地布局过密,与绿度空间耦合交流受阻;② 在2018年市政府周边14圈层(7 000 m)范围内建设用地高度聚集,此区域内发展生态用地有助于引导精明增长,构建韧性城市;③ 绿度空间面积大且可达性程度高的区域集中在建设用地高度聚集范围以外,而聚集区内的沿河绿地空间利用程度低;④ 理想情景空间耦合布局为国土空间规划及“三线划定”提供定量化数据支撑与空间布局参考,通过绿地布局实现城市生态服务的有效供给。图7表4参33     

城市滨河区绿地景观空间的整体发展——基于上海滨河区域绿地空间结构特征的分析

运用GIS技术和Fragstats4.2景观指数分析，采用绿地面积和植被覆盖度2个空间构成指标和5个常用景观指数，从总体构成、具体河段以及主城与郊区差异比较3个方面分析滨河区主干河流周边绿地的空间格局。结果表明，整体区域植被覆盖度不高。休闲服务类绿地占比较小，分布分散，连通度低。自然形态类绿地占比相对较大，集中分布，连接度低。农业生产类占比大，集中成片，连接度高；中小型河流的公园休闲服务空间体系完善，连接度较好。区域性和流域性两级河流绿地空间功能单一，连接度需提升；主城区主体类型公园和乔木林地分布较之郊区分散，连通性更好。研究结果为城市滨河区域空间格局优化提供方法借鉴，对于提升复合生态功能非常重要。     

城市公园绿地布局公平性精准化评价方法研究——以北京市海淀区为例

为提升城市公园绿地使用效率,查找公园绿地分布布局短板,基于公平理念,借助地理信息系统(GIS),从城市公园绿地服务能力与社区人群需求出发,利用分级公园绿地服务覆盖率、地均绿地服务水平、人均绿地服务水平区位熵及可达性指标,通过优化可达性评价模型,提出城市公园绿地空间公平性精准化评价方法;并以北京市海淀区为例,对北京市海淀区城市公园绿地空间分布公平性进行实证研究。研究结果显示:海淀区大尺度城市公园绿地供给充足;海淀区社区型游憩绿地供给有待提高;海淀区"三山五园"建设极大地提高了社区绿地可达性。基于研究结果,建议增加社区级城市公园绿地面积及增加社区到达绿地空间的便捷性。实证研究表明,提出的城市公园绿地空间公平性精准化评价模式能为城市公园绿地的更新及规划决策提供依据。     

城市公园不同植物配植类型与温湿效应的关系

对杭州城北体育公园3种不同植物配植类型绿地(乔-灌-草型、乔-草型、草坪型)的空气温度、相对湿度和光照强度进行实地测量,并采用不舒适指数作为评价指标,对比分析城市公园不同植物配植类型绿地的人体舒适度差异。结果表明,不同植物配植类型绿地都有一定的降温增湿效果,降温增湿效应依次为乔-灌-草型>乔-草型>草坪型,相对于前两者,草坪型的降温增湿效果并不显著。而日均不舒适指数依次为草坪型(30.8±0.2a)>乔-草型(29.1±0.3b)>乔-灌-草型(28.9±0.3c),乔-灌-草型和乔-草型绿地的不舒适指数均有显著差异。在城市公园建设中,风景园林设计师应考虑植物配植类型的多样性与稳定性,适当增加乔-灌-草和乔-草类型的绿地。