基于多源数据的北京市中心城区绿色空间的定量评价

文章以北京市中心城区为例,采用遥感影像与大数据结合的方式探索城市绿色空间定量评价方法,以期为新时代背景下的生态空间品质提升提供思路:一方面从生态环境改善出发,运用2013—2018年研究区城市绿色空间的时空演变特点探讨研究区城市绿色空间与地表温度之间的关系,为缓解城市热岛现象提出建议;另一方面从供给侧视角出发,分析研究区大型、中型、小型城市绿色空间斑块的服务水平及服务压力,以期为优化城市绿色空间格局提供相应参考。     

基于RS和GIS的石林风景名胜区景观格局空间变化研究

结合RS和GIS技术,采用景观格局指数分析方法,分析该区域在1992年、2000年以及2004年3个时段内的景观格局空间变化.研究表明,在研究时段内水体景观面积呈先增后减的变化趋势,森林景观和农地景观整体景观面积增加,形状趋于复杂.     

城市"蓝绿空间"的降温效应研究进展

水体和绿地作为城市的"蓝绿空间",具有一定的降温功能,能较好的缓解热岛效应.国内外学者们对城市绿地、水体与地表温度之间的关系进行了大量的定量和定性研究,研究发现,城市绿地景观的降温效应与绿地的面积、形状、植被覆盖率、景观格局和太阳辐射量、空气湿度等因素有关;城市水体景观的降温效应主要与水体的面积、形状、宽度、布局和气候、周边环境等因素有关;另外,水体和绿地在降温效果上具有协同作用,水体和绿地相结合的方式能更好的发挥其降温效应.基于此提出几点建议:对现有研究方法进行优化,系统开展多个尺度上降温效应的研究;注重水体与绿地在降温方面的协同效应研究;加强水体和绿地降温效应与影响因素之间的定量研究.     

城市广场不同空间尺度下空气温湿度与环境因子的相关性

探究空气温湿度与环境影响因子间的空间尺度相关关系,界定关键影响尺度范围,可为合理规划城市公共开敞活动空间建成环境提供科学的理论依据。选择武汉市8块城市广场下垫面作为研究对象,分析夏季空气温湿度值、广场-行道树温湿度差值、日较差值与测试点周边25～3 000 m缓冲区内地表温度、硬质下垫面面积、绿地面积、归一化植被指数、交通道路长度和人口密度变量间的相关关系。结果表明:1)气温与测试点周边50 m缓冲区地表温度变量相关性最显著;相对湿度与测试点周边100 m缓冲区内绿地面积变量和硬质下垫面面积变量、250 m缓冲区NDVI变量、500 m缓冲区地表温度变量相关性最显著。2)广场-行道树温度、相对湿度差值分别与测试点周边2 000 m、3 000 m缓冲区内绿地面积变量最显著相关。3)温度、相对湿度日较差分别与测试点周边500 m、1 000 m缓冲区内交通道路长度变量最显著相关。由此可见,夏季城市广场空气温湿度与周边环境因子存在明显的尺度效应,增加广场建成环境周边绿地面积、减少硬质下垫面面积、提高NDVI、减少交通道路长度可有效改善城市开敞空间的温湿效应。     

我国4个典型城市近30年绿色空间时空演变规律

【目的】以长沙、大连、南昌和深圳为例,探究城市绿色空间格局近30年来的时空演变规律及主要影响因素,为完善城市景观生态学的相关理论和模型提供数据支持,为城市绿色空间管理提升和政策调整提供参考依据。【方法】以30 m分辨率的Landsat TM/ETM+合成影像为数据源,运用NDVI阈值将绿色空间分为4种类型,利用景观指数量化绿色空间格局特征,并引入距离归一化指数(NDI)进行城乡梯度分析,使用Mann-Kendall趋势检测分别计算绿色空间格局在时间和城乡梯度上的单调变化趋势,运用时间动态弯曲法(DTW)探究不同城市绿色空间格局时空变化轨迹的差异性,采用最大信息非参数勘探法(MINE)对影响绿色空间格局变化的主要因素进行相关性分析。【结果】1985—2011年,长沙、大连和深圳高密度植被面积比例平均增加0.26%,斑块面积平均增加0.11 hm~2,而中密度植被面积比例平均下降0.40%;中密度植被平均斑块面积在南昌和深圳均呈上升趋势,分别增加0.15和0.04 hm~2,而在长沙和大连则分别减少0.01和0.08 hm~2;低密度植被面积比例和平均斑块面积在长沙和南昌均呈增加趋势,其面积比例分别增加0.12%和0.23%,平均斑块面积分别增加0.04和0.01 hm~2,而在大连和深圳则均呈减少趋势,低密度植被面积比例分别减少0.22%和0.63%,平均斑块面积分别减少0.04和0.06 hm~2;高密度植被面积比例在长沙和南昌呈"∩"型轨迹;低密度植被面积比例在长沙和深圳呈单调下降轨迹,而在大连和南昌呈"∪"型轨迹;绿色空间格局的时空变化与城市居民人均年收入、人均国民生产总值、城市人口比例和城市市区面积比例之间有极强的非线性相关。【结论】1985—2011年,长沙、大连和深圳高密度植被比例增加,其斑块空间分布更集中,而中密度植被则相反;所选城市中,内陆城市的低密度植被比例增加,破碎度减少,而沿海城市则相反;绿色空间的城乡梯度轨迹主要呈3种规律,一是抛物线"∩/∪"型,二是平稳"—"型,三是递增或递减型;绿色空间在城市中心或城郊区域有显著的大幅变化趋势。     

郑州绿色空间格局时空演变及预测研究

由于绿色空间格局时空演变与预测研究有助于城市绿色空间格局的优化与合理发展,有助于城市未来绿色生态化发展提供科学依据,亦可促进国土空间的弹性发展.以河南省省会郑州作为研究对象,综合分析了郑州2000～2020年绿色空间动态变化、土地利用变化、绿色空间景观指数的时空演变,利用R语言实现M arkov预测,预测了三种发展模式...     

长沙市地表热力景观时空分异特征分析

以长沙市为研究区域,基于2005～2019年MODIS地表温度产品数据,选取景观指数分析了不同季相和昼夜间地表热力景观格局时空分异特征,并进一步探究了不同等级热力景观下不同土地利用类型景观格局特征规律与地表温度的影响关系。结果表明：(1)不同季节与昼夜间地表热力景观空间分布差异较大,夏季高温区最为集中;(2)中温区在长沙市地表热力景观中面积占比最大,地表热力景观聚集度指数差异显著,高温区聚集度指数整体上较高;(3)建设用地景观斑块聚集程度越高、面积占比越大,地表温度就越高;林地、草地和水体聚集程度越高、面积占比越大,可有效降低地表温度。研究结果可为管理决策部门改善城市热环境提供决策支持。     

莆田市城市空间扩展及其对植被覆盖变化的影响

分析城市空间扩展和植被覆盖指数变化及其质量之间的关系,可以为保护城市生态环境及在大空间尺度上为城市植被景观提升提供指导。以遥感成像技术为基础,通过提取目标区域卫星影像对应的建筑物和植被特征光谱,通过对多年特定光谱进行建模运算,即可得出城市空间拓展与植被覆盖指数之间的关系;以莆田市为例,利用Landsat卫星影像提取建筑指数NDBI和植被指数NDVI对该市2000、2010和2016年的城市空间扩展及其对植被覆盖变化的影响进行定量研究。结果表明:在16年间,莆田市城市建筑用地面积占比由22.70%增至28.84%,其中前期2000—2010年建筑用地面积占比增加了2.04%,而后期2010—2016年增加4.10%;植被覆盖指数变差的面积占37.26%,而植被覆盖指数变好的面积占28.87%,大部分退化的植被位于西北部山区和东南部平原;建筑指数和植被覆盖指数呈线性负相关关系,建筑指数每提升10%,植被覆盖指数降低0.77～0.86。总体看来,莆田市的城市空间扩展对植被景观影响较大,且呈现后期大于前期的趋势。     

郑州市3个开放式综合性公园边界空间活力提升研究

开放式的公园边界空间作为城市与公园的纽带,是人们日常生活中最常用的活动空间,其活力的提升对提高人们的生活品质具有重要意义。以郑州市改造完成的3个公园的边界空间为调研对象,在对使用者行为密度和活动时长调研的基础上,采用SPSS软件,对公园边界的空间、绿化、设施和养护进行定量分析,发现入口密度、交往场所密度、边界形式、绿化覆盖率、透光率、座椅密度和景观照明灯密度对公园边界空间活力具有显著性影响,并根据影响趋势对提高公园边界空间活力提出建议。     

POI空间密度与城市森林景观格局的关系

文章在进行精细城市森林斑块提取基础上,利用公里网格空间划分方法,分析POI(points of interest)空间分布密度与城市森林景观格局指数之间的关系,并借助地理加权回归模型GWR(Geographically Weighted Regression)进行空间异质性分析。研究结果表明:1)POI空间密度与城市森林斑块个数NP、斑块密度PD、边缘密度ED、邻接度指数CONTIG、周长面积分维比指数PAFRAC 5种景观格局指数呈显著正相关关系,与平均斑块面积AREA和聚集度指数AI呈负相关关系;2)POI每平方公里增加1个点,NP,PD和ED将分别增加0.209,0.190和0.118,而AREA和AI分别减少0.001和0.002;3)POI空间密度与森林景观格局的关系具有显著空间异质性。研究结果可为城市森林效益最大化,以及更高频次地服务城市居民提供新的优化视角。     

城市森林林木斑块特征与降温效应的关系 ——以北京市城区为例

【目的】城市绿地对城市热岛有显著的缓解作用,但是城市生态用地空间不断被挤压,可用于增加绿地的土地面积非常有限,如何通过合理的景观和群落结构配置来缓解城市热岛效应成为重中之重。本研究在更精细的影像分辨率尺度上探究林木斑块的斑块水平特征、景观配置特征以及群落组成特征对斑块降温效应的影响,以期为城市绿地的规划和管理提供依据。【方法】以北京市六环外1 km以内的城区为研究区,利用2013年9月Landsat-8 TIRS遥感影像的第10波段反演地表亮温,利用2013年8—9月0.5 m分辨率的World-view-2遥感影像提取城市森林斑块信息,基于城市森林斑块地表亮温与城区整体地表亮温的温差量化研究区域内城市森林的降温效应。然后,选取斑块面积、周长、周长面积比和形状指数4个斑块水平的景观指数,以及树冠覆盖度、平均斑块面积、斑块密度和聚集度4个景观水平的指标,探究城市森林斑块个体特征与空间配置对其降温效应的影响。同时还采取分层随机抽样法抽取398个林木斑块,进行城市森林结构抽样调查,分析城市森林群落结构与降温效应之间的关系。【结果】北京城区地表亮温平均值为29.86℃,不透水地表区域的地表亮温平均值为30.64℃,树冠覆盖面积超过1 000 m2的林木斑块地表亮温平均值为28.68℃,比城区低1.18℃,比不透水地表低1.98℃。在斑块水平的4个指数中,斑块面积和周长与斑块内部地表亮温最低值显著负相关(R2值分别为0.43和0.33),斑块周长面积比以及形状指数与斑块内部地表亮温的相关性较弱,且分别为正相关(R2=0.25)和负相关(R2=0.10)。在景观水平的4个指数中,作用最强的为树冠覆盖度(R2=0.312),其次为平均斑块面积(R2=0.309),二者与林木斑块的降温效应均为正相关;斑块密度与降温效应呈非线性关系,一开始地表亮温最低值随着斑块密度的增加而升高,当斑块密度的对数值达到-4.85时,地表亮温最低值随着斑块密度的增加开始下降;聚集度与降温效应呈正相关(R2=0.15);群落结构指标与林木斑块内部地表亮温相关性整体较弱,树高与乔木株数占比与斑块内部地表亮温负相关(P0.05),物种多样性指数Shannon-Wiener与斑块内部地表亮温正相关(P0.05)。【结论】在北京,面积超过1 000 m2的林木斑块可在一定程度上缓解城市热岛效应,树冠覆盖度和斑块面积是影响林木斑块降温效应强弱的核心因素,未来城市森林建设除直接规划大尺度城市森林外,还可优先在紧靠现有绿地区域的潜在绿地区种植树木,以此来增加现有林木斑块面积,同时建议优先选择生物量较大的植物,合理进行树种配置,全力提高城市绿地降温能力。     

土地利用景观格局变化的服务功能响应研究——以大清河水系阜平流域为例

以河北省大清河水系阜平流域为研究对象,利用景观格局指数分析法、服务功能价值量评价法及相关分析等方法,研究了1985—2015年该区域土地利用景观格局及生态系统服务价值变化规律,分析了服务功能与土地利用景观格局之间的相互关系,探讨了生态服务功能对土地利用景观格局变化的响应过程。结果表明:1)研究区近30年城市、林业、农业、水域景观呈增加趋势,荒漠、草地景观呈减少趋势。总体上表现为斑块数量减少,平均斑块面积增大,各景观类型连通性增强,景观结构愈加稳定。2)研究区生态服务总价值在2000年最高(58.08亿元),2000年之前呈增加趋势,2000年之后呈减少趋势。林地服务价值贡献率最大,其次为农田和草地;单项服务价值中维持生物多样性与保持土壤服务贡献率最大,其次为气体调节和气候调节。3)生态系统总服务价值与斑块密度、景观形状指数、面积加权平均形状指标、面积加权平均分维数、平均斑块面积、聚集度均有较强的相关性。     

郑州市碧沙岗公园不同年龄段使用人群景观要素偏好调查与分析

城市公园是城市居民进行休憩活动、缓解精神压力和促进人际交往的重要场所。文章以河南省郑州市碧沙岗公园为调查对象,遴选公园内部多个空间单元,采用行为观察法和现场计数法获取使用人群数据,借助SPSS分析不同年龄段使用人群对不同空间单元内景观要素的需求。结果发现,休憩设施数量与青少年使用频度显著负相关,空间形状指数和亲水性与青少年密度显著正相关;硬质铺地面积和空间形状指数与中年人密度显著正相关,绿地率与中年人密度显著负相关;空间封闭性与老年人密度显著正相关,可进入草坪面积与老年人密度显著负相关;绿化覆盖率、植物群落结构、游戏设施数量等景观要素与使用人群密度没有显著关系。     

居住区开放空间中硬质景观的规划与设计

本文在城市开放空间硬质景观理论和实践的发展基础上，提出城市居住区开放空间硬质景观的概念及其对于城市的深刻意义，通过对我国居住区开放空间硬质景观的调查研究，结合规划设计相关理论，提出硬质景观的设计原则，即空间组织立意原则，体现地方特征原则，硬质景观与软质景观的关系。同时对硬质景观的设计要素做出分析，综合基础理论解析硬质景观设计的美学要素，人性空间的特点。     

成渝城市群土地利用变化与冲突识别研究

探究成渝城市群土地利用冲突问题对促进区域可持续发展具有重要意义。对成渝城市群2010—2020年土地利用变化特征进行分析，并运用景观生态风险评价方法对土地利用冲突进行测算，通过空间自相关和地统计学方法研究其分异特征。结果表明：（1）成渝城市群土地利用以耕地、林地为主，土地利用类型面积呈“三增三减”的变化趋势，建设用地、林地面积增长明显。（2）成渝城市群土地利用冲突整体以可控级别为主，但冲突强度有所上涨，并在空间分布上具有明显的空间集聚性。不同土地类型冲突强度有所不同，冲突主要集中在耕地、林地、建设用地类型上。（3）人类活动对土地利用冲突影响逐渐增强，2010—2020年成渝城市群土地利用冲突块基比由0.197上升至0.487，空间相关性减弱，自然因素对土地利用冲突的影响逐渐减弱。2010—2020年成渝城市群土地利用冲突加剧，人类活动对冲突影响加强，后续发展中应加强土地监管和完善法律保护措施。     

基于RS与GIS分析广州市热岛空间格局与规划对策

在全球高速城市化的背景下,城市热岛被认为是主导整个城市环境的要素之一,对城市公共健康、空气质量、能源消耗等方面已产生深远影响。项目组利用2008年3月4日Landsat TM影像对广州市地表温度和土地覆盖进行解译,分析了地表温度与地形、地表覆盖等之间的关系。结果表明,广州市热岛总体呈现＂带状、多中心＂的空间分布特征,建筑密集区平均地表温度为22.16 ℃,分别高出水体4.23 ℃、绿地2.65 ℃,是城市热岛最为集中分布的土地类型。项目组因此提出了构筑生态廊道,优化城市空间布局,提高城市绿地覆盖率,增加水体面积以及发展可再生绿色能源,减少人为热的排放量等减缓对策,为广州市城市生态规划提供了科学依据,为城市人居环境质量改善提供技术支持。     

海口市中心城区绿色开放空间公平性评价

为建立科学的城市绿色开放空间公平性模型,明确公平性评价指标,文章以海口市中心城区为研究对象,构建城市绿色开放空间公平供给评价模型,从机会均等、空间可达、供需关系、景观公正4个方面进行公平性评价。结果表明：海口城市绿色开放空间公平性有待提高;服务范围覆盖率和可达性存在空间分异现象,沿海沿江地区的公平性高于离海地区;所有出行方式下均存在服务盲区;城市绿色开放空间公平性与社会经济水平之间存在显著正相关关系。根据评价结果,提出以下建议：1)建立有效的公众建议反馈机制,优化资源配置;2)结合人口比例调整城市绿色开放空间数量,结合城市更新、社区改造、附属绿地公共化等方式“见缝插绿”;3)优化公共交通网络,鼓励公共交通出行,提升公共交通分担率。     

长沙市城市湿地景观格局空间梯度变化的分析

城市湿地具有水源涵养、环境净化、气候调节、生物多样性保护、教育科普等生态服务功能,是城市功能评价的重要指标.利用景观格局指数分析方法,选取5个景观指数对1955年、1972年、1990年、2007年四个时期建成区、近郊、远郊的湿地景观格局进行对比分析.结果表明:(1)长沙市城市湿地分布空间梯度较太(2)在1955年至1972年间,湿地面积增长率大于建成区面积增长率,湿地在这段时间内呈现正向增长,在1972年至2007年建成区面积增长率都大于湿地面积增长率,湿地在建成区上呈现出退化现象; (3) 1972年与1990年长沙市城市湿地的景观格局指数在建成区、近郊区和远郊区上的变化趋势相同.将景观格局指数和梯度分析相结合,能够较全面地反映城市景观格局与结构的变化特点.     

基于空间句法的广州珠江前航道滨水景观空间探讨

珠江是广州城市发展的母亲河,珠江滨水区对广州城市景观、生态、文化、社会经济等方面的建设有着重要作用。正确认识珠江滨水空间并优化珠江两岸景观,才能推进城市的可持续发展。文章基于空间句法的理论和方法,以量化的手段揭示前航道滨水景观空间与城市的结构关系和景观空间的建构问题,主要考察前航道滨水景观空间的分布特征和景观空间的渗透性,并在此基础上提出相应的优化建议。     

南京市热岛效应与景观格局的动态研究

基于2000年Landsat5 TM和2017年Landsat8 OLI_TIRS数据,利用辐射传输方程法反演南京市地表温度,结合景观格局指数进行热力景观格局演变分析,并使用多元线性回归分析了南京城市景观格局与热环境的关系。结果表明:2017年南京市热岛效应比2000年明显加剧,高温区范围大幅扩张,六合区、江宁区、浦口区热岛区域增长速度较快;热岛高温区斑块面积及连通性增加、破碎程度降低,其在热力景观格局中的优势度明显升高。南京市热力景观格局总体上破碎程度下降、斑块形状趋于规则化、聚集度升高、连通性增加。在快速城市化过程中,可以通过合理规划城市布局,适当增加城市绿地面积以缓解热岛效应。