基于景觀格局指數(shù)的城市空間布局評價方法

任　悅

(蘭州交通大學(xué)，甘肅蘭州　730070)

基于景觀格局指數(shù)的城市空間布局評價方法

任悅

(蘭州交通大學(xué)，甘肅蘭州730070)

摘要:論述了景觀格局指數(shù)賦予城市的意義，從經(jīng)濟(jì)密集區(qū)、工業(yè)園區(qū)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)等方面，介紹了利用景觀格局指數(shù)研究城市空間布局的方法，有利于客觀評價城市空間布局的合理性，為城市空間規(guī)劃提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞:城市，空間布局，景觀格局指數(shù)

0　引言

新型城鎮(zhèn)化背景下，以往粗放、追求數(shù)量的土地利用方式向土地集約利用、提升質(zhì)量方向轉(zhuǎn)型已經(jīng)勢在必行。如何評價土地集約利用以及土地利用的適宜度成為我們應(yīng)著重關(guān)注的問題。本方法通過收集數(shù)據(jù)，套用景觀格局指數(shù)得出數(shù)據(jù)分析，依據(jù)不同城市性質(zhì)與功能，權(quán)衡不同系數(shù)占比。在剛性數(shù)據(jù)分析下，同時研究區(qū)域范圍下文化、經(jīng)濟(jì)條件以及社會環(huán)境的差異，因地制宜加入彈性的可變因子，分析權(quán)重再進(jìn)行系數(shù)比較研究，探討辨析城市空間布局的合理性。從景觀生態(tài)學(xué)的角度完善城市空間布局評價方法，并為土地利用規(guī)劃提供編制依據(jù)。

1　景觀格局指數(shù)的意義轉(zhuǎn)換

1.1研究城市空間布局的基本景觀格局指數(shù)

1)景觀面積( TA)決定了景觀研究范圍和分析的最大尺度。對城市而言可以確定區(qū)域研究范圍明確用地界線，是研究的定量化基準(zhǔn)也就是我們常說的用地范圍。2)斑塊類型面積( CA)是度量景觀的組分，了解斑塊面積來限制斑塊大小的合理區(qū)間。城市布局意義為每一類用地的總面積，面積大小決定城市空間格局，也是衡量用地平衡的重要指標(biāo)。3)斑塊個數(shù)( NP)反映景觀空間格局，常被用來描述整個景觀的異質(zhì)性。這個指數(shù)用來描述城市某屬性用地的個數(shù)。其數(shù)量與分布衡量土地利用合理性;同時也影響人類的活動行為及城市的經(jīng)濟(jì)與社會格局。

1.2研究城市空間布局多樣性及豐富度的景觀格局指數(shù)

1)斑塊平均大小( MPS)代表一種平均狀況，其分布區(qū)間對景觀中最小斑塊選取有抑制作用。同時反映景觀的破碎度及景觀異質(zhì)性。MPS可作為開發(fā)同種屬性用地規(guī)模的參考值及評價規(guī)模合理性指標(biāo)。有利于土地利用開發(fā)保護(hù)。2)面積加權(quán)的平均形狀因子( AWMSI)是衡量景觀空間格局復(fù)雜性的重要指標(biāo)之一，峰值變化也可界定邊緣范圍、影響邊緣效應(yīng)。作為城市參考，當(dāng)AWMSI形狀越不規(guī)律，則該地塊的用地屬性越綜合，土地集約化越高。3)香農(nóng)多樣性指數(shù)( SHDI)反映景觀異質(zhì)性，在一個景觀系統(tǒng)中，土地利用集約性高，其破碎度越高，信息含量也越大。SHDI可評價城市空間格局的綜合性以及土地利用的多樣性。多樣性越高，土地利用空間格局趨于穩(wěn)定性，抗干擾能力越強(qiáng)。4)蔓延度指數(shù)( CONTAG)描述景觀中不同斑塊類型的集散程度; CONTAG較高，景觀的某優(yōu)勢斑塊連接性強(qiáng)，斑塊種類單一。CONTAG對城市不同用地性質(zhì)有不同解釋，較高蔓延度對生態(tài)保護(hù)區(qū)有利;較低蔓延度說明中心區(qū)開發(fā)土地的集約化程度高。

1.3研究城市空間布局分布疏密度的景觀格局指數(shù)

1)平均最近距離( MNN)值越大，同類型斑塊之間距離越遠(yuǎn)，離散度高但不容易產(chǎn)生干擾。MNN可衡量城市公共服務(wù)設(shè)施分布的合理性及可達(dá)性。也可預(yù)測城市用地之間產(chǎn)生干擾的可能性或用地的連接度。2)平均鄰近指數(shù)( MPI)反映同類型斑塊間的鄰近程度及景觀破碎度。其值與離散度和破碎度呈負(fù)相關(guān)，與鄰近度、連接度呈正相關(guān)。MPI可衡量城市公共服務(wù)設(shè)施的服務(wù)半徑及布局合理性。3)散布與并列指數(shù)( LJI)反映受自然條件約束的生態(tài)系統(tǒng)斑塊分布特征。LJI與城市土地開發(fā)強(qiáng)度成正相關(guān);受經(jīng)濟(jì)、社會、自然環(huán)境影響時可以反映其分布情況。

1.4研究城市空間布局職能性質(zhì)要素的景觀格局指數(shù)

1)斑塊所占景觀面積的比例( %LAND)可確定優(yōu)勢景觀或某一類斑塊生物的多樣性、優(yōu)勢種和數(shù)量等。% LAND可計算城市不同屬性用地占總用地面積的比例，決定城市主要功能和性質(zhì)，衡量土地多樣性是土地平衡的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。2)最大斑塊所占景觀面積的比例( LPI)可確定景觀優(yōu)勢種、種內(nèi)的豐富度等生態(tài)特征。LPI可確定城市研究區(qū)域的主要屬性和職能。準(zhǔn)確把握LPI的變化，預(yù)測區(qū)域發(fā)展動態(tài)方向及速率，及時發(fā)現(xiàn)土地利用問題做好監(jiān)管工作。3)香農(nóng)均度指數(shù)( SHEI)與優(yōu)勢度關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)，且成負(fù)相關(guān)關(guān)系。通過SHEI與優(yōu)勢度共同作用，把握城市區(qū)域土地利用分布特征和空間格局的總體脈絡(luò);利用已存在的主導(dǎo)用地性質(zhì)，發(fā)揮優(yōu)勢促進(jìn)城市發(fā)展。

2　研究目標(biāo)劃分及評價方法

通過把景觀格局指數(shù)賦予城市的意義，根據(jù)不同的研究目標(biāo)劃分，篩選合適的指數(shù)與尺度?？蓪⒀芯磕繕?biāo)按產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)細(xì)分為: 1)以第三產(chǎn)業(yè)為主導(dǎo)的經(jīng)濟(jì)密集區(qū); 2)以第二產(chǎn)業(yè)為主導(dǎo)的工業(yè)園區(qū); 3)以第一產(chǎn)業(yè)為主的生態(tài)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)。城市中心區(qū)重點評價土地多功能綜合利用。城郊區(qū)或者是村鎮(zhèn)，農(nóng)田耕地完整性則為重點。不同職能性質(zhì)空間要求評價方法的側(cè)重點不同。以下內(nèi)容按產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)劃分進(jìn)行城市空間布局評價方法論述。

2.1以第三產(chǎn)業(yè)為主導(dǎo)的經(jīng)濟(jì)密集區(qū)

城市中心區(qū)是城市經(jīng)濟(jì)集聚最密集的區(qū)域。城市中心區(qū)土地集約利用、土地混合利用是城市空間健康發(fā)展，方便城市居民生活的保障。%LAND與SHEI用來衡量不同屬性用地分布規(guī)模的合理性。當(dāng)A，B類用地SHEI值越大，說明經(jīng)濟(jì)密集區(qū)為主要職能，其次R類用地應(yīng)具有合理份額。LPI可以確定某一屬性用地類型在評價區(qū)占主導(dǎo)或具有發(fā)展優(yōu)勢，以及能否形成商業(yè)或金融中心。MPS和SHEI衡量每一屬性用地平均規(guī)模，衡量商業(yè)用地發(fā)展現(xiàn)狀及經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度。SHEI越大則區(qū)域?qū)⑿纬擅芗?jīng)濟(jì)發(fā)展優(yōu)勢。AWMSI，SHDI及SHEI評價用地集約性以及土地綜合利用程度，當(dāng)AWMSI越高，SHDI越大，SHEI越小，說明土地集約綜合利用效果越好。MNN和LJI可分析經(jīng)濟(jì)密集點分布關(guān)系，當(dāng)MNN越小、LJI越高則此處的經(jīng)濟(jì)越發(fā)達(dá)，所聚集的資產(chǎn)越雄厚，極核對周邊輻射強(qiáng)度則為評價重點。MPI可分析該區(qū)域微觀下商業(yè)、居住、公共服務(wù)設(shè)施的連接度，MPI越小，離散度、破碎度越高，說明該區(qū)域不同功能間分布較綜合，具有良好的便利性及舒適性。

2.2以第二產(chǎn)業(yè)為主導(dǎo)的工業(yè)園區(qū)

工業(yè)園區(qū)是以工業(yè)用地為主導(dǎo)的空間利用形式。交通運(yùn)輸?shù)谋憬菪砸约爱a(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的鏈接性是工業(yè)園區(qū)發(fā)展不可或缺的重要要素。解決工人就地居住同時不被干擾也是設(shè)計的關(guān)鍵。用%LAND和SHEI來進(jìn)行土地平衡計算，確定用地分布規(guī)模的合理性。當(dāng)M類用地SHEI越大，工業(yè)園區(qū)為主要職能。LPI確定某一工業(yè)地塊在評價區(qū)是否占主導(dǎo)或具有發(fā)展優(yōu)勢。MPS確定工業(yè)基本門類，重工業(yè)MPS相對較大，輕工業(yè)或電子產(chǎn)業(yè)MPS相對較小。MNN用來控制工廠與居住的距離，LJI用來分析居住的分布對于工廠的影響以及居住環(huán)境建設(shè)的可行性。CONTAG越高說明道路與工廠的連接度越高，其交通越便利。

2.3以第一產(chǎn)業(yè)為主的生態(tài)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)

生態(tài)資源豐富或脆弱腹地以及用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的耕地和需要保護(hù)的水源地，此類用地完整性且規(guī)模適宜來保護(hù)生態(tài)功能不被破壞。期望%LAND值越大，NP少、LPI，MPI越大，破碎度低生態(tài)完整性越好。LJI分析其區(qū)域分布密集程度，越密集，其保護(hù)價值越高。

3　結(jié)語

在利用景觀格局指數(shù)時應(yīng)注意: 1)對不同空間布局評價，因評價內(nèi)容及目標(biāo)不同，應(yīng)選取適應(yīng)的指數(shù)參考，不可一概而論; 2)對于用于計算的數(shù)據(jù)來源進(jìn)行評估，其精準(zhǔn)性影響評價結(jié)果; 3)城市空間布局受多種外力共同影響，而景觀指數(shù)只作為評價城市空間布局或制定規(guī)劃方案的參考，不可成為規(guī)劃的決定性因素。

參考文獻(xiàn):

［1］陳利頂，傅伯杰.黃河三角洲地區(qū)人類活動對景觀結(jié)構(gòu)的影響分析［J］.生態(tài)學(xué)報，1996，16( 4) :337-344.

［2］常勝.區(qū)域土地利用景觀空間格局研究——以湖北恩施為例［J］.湖北民族學(xué)院學(xué)報，2010，28( 4) :463-467.

［3］張秋菊，傅伯杰，陳利頂.關(guān)于景觀格局演變研究的幾個問題［J］.地理學(xué)科，2003，23( 3) :264-270.

Evaluation methods of spatial city distribution on the basis of landscape pattern indexes

Ren Yue
( Lanzhou University of Community，Lanzhou 730070，China)

Abstract:With an introduction of the meaning of landscape pattern indexes for the city，starting from aspects of economic concentrating region，industrial region and agricultural production region，the paper introduces methods of studying spatial city distribution with landscape pattern indexes，which will be good for objectively evaluating spatial city layout rationality.Therefore，it has provided certain basis for spatial city planning.

Key words:city，spatial distribution，landscape pattern indexes

作者簡介:任悅(1991-)，女，在讀碩士

收稿日期:2015-11-26

文章編號:1009-6825( 2016) 04-0008-02

中圖分類號:TU984.1

文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A