GIS支持的廬州公園生態(tài)敏感度的技術(shù)實現(xiàn)

摘 要：提出了適用于廬州公園的生態(tài)敏感度評價模型，介紹了模型中因子選擇、因子獲取及因子賦值的方法以及綜合各因子評價的技術(shù)實現(xiàn)手段，提出了不同生態(tài)敏感度區(qū)域的對應(yīng)規(guī)劃策略，指出了數(shù)據(jù)處理過程中需要注意的細(xì)節(jié)及解決方法。

關(guān)鍵詞：生態(tài)敏感度；GIS；評價模型

中圖分類號：X321 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20180833183

引言

廬州公園位于安徽省合肥市中心城區(qū)西北部，是未來合肥市二環(huán)內(nèi)最大的城市公園，公園總面積160hm2，集運動、休閑、文化于一體，一期工程目前已經(jīng)竣工，二、三期工程正在進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計工作。利用生態(tài)敏感度指標(biāo)指導(dǎo)規(guī)劃工作，是一種具有較強量化支持性的規(guī)劃輔助方法[1]。采用地理信息系統(tǒng)技術(shù)，對公園生態(tài)敏感度進(jìn)行分區(qū)，從而保護與限制生態(tài)敏感度較高的區(qū)域，選擇適宜建設(shè)場地的位置，增強規(guī)劃的科學(xué)性。

1 數(shù)據(jù)與方法

1.1 因子選擇

評價因子的選取應(yīng)考慮以下因素：因子便于理解；因子可以量化；因子便于量測 [2]。根據(jù)廬州公園的生態(tài)環(huán)境情況[3]，最終選取用地、高程、坡度、水系作為評價因子。

1.1.1 用地

公園用地主要分為建設(shè)用地、農(nóng)田草地、林地、水系、苗圃等類型，用地類型反映土地的經(jīng)濟特點，取決于土壤、巖石、地貌、氣候、植被和水分等因素的綜合影響。

1.1.2 高程

公園場地內(nèi)最低點高程4m，最高點高程39m，場地東、北、西南、東南方向各有一處山體，局部可見崗沖地貌特征?？梢劳鞋F(xiàn)狀地形，打造豎向富有變化的園林景觀。

1.1.3 坡度

公園場地內(nèi)大部分區(qū)域坡度平緩，坡度多在0～15°之間，利于開展建設(shè)。兩處陡坡位于場地北部、西二環(huán)東南角和場地東部、與一期接壤處。規(guī)劃中可保留東側(cè)較為完整的陡坡，加以改造利用。

1.1.4 水系

南淝河自東向西緊貼公園而過，溢洪道自北向南匯入南淝河，將成為濕地風(fēng)光延伸廊道，場地三期內(nèi)有大量魚塘和積雨水形成的水塘、溝渠。

1.2 因子獲取及賦值

因子選擇后，需要對選定的因子根據(jù)其生態(tài)敏感程度賦值，值越高表明其越敏感。

1.2.1 用地因子

依據(jù)遙感影像及實地調(diào)研劃分用地類型。先在公園現(xiàn)狀CAD文件中，繪制各類用地邊界。在ArcGIS中打開CAD文件，將用地類型圖層轉(zhuǎn)為Shape格式，利用要素轉(zhuǎn)面工具，生成用地類型面文件，添加“類型”及“值”屬性字段，“類型”中根據(jù)實際賦建設(shè)用地、現(xiàn)狀林地、現(xiàn)狀水系、農(nóng)田、現(xiàn)狀苗圃、草地等值。“值”字段中，建設(shè)用地賦值為1，農(nóng)田、草地賦值為2，林地、水系、苗圃賦值為3。該因子評價結(jié)果如圖1所示。

1.2.2 高程因子

在ArcGIS中打開公園現(xiàn)狀CAD文件，將高程點圖層轉(zhuǎn)為Shape格式，利用創(chuàng)建TIN工具，將高程點轉(zhuǎn)為TIN文件，利用TIN轉(zhuǎn)柵格工具，生成DEM。采用自然分類法將高程分為3類，利用重分類工具，將4～17m高程范圍賦值為1，17～23m高程范圍賦值為2，23～39m高程范圍賦值為3。該因子評價結(jié)果如圖2所示。

1.2.3 坡度因子

利用柵格表面中的坡度工具，輸入DEM文件，生成坡度，手動分類為3類，利用重分類工具，將坡度0～10°區(qū)域賦值為1，將坡度10～30°區(qū)域賦值為2，將坡度30°以上區(qū)域賦值為3。該因子評價結(jié)果如圖3所示。

1.2.4 水系因子

在添加完屬性值的用地類型矢量文件中，選擇類型為現(xiàn)狀水系的要素，導(dǎo)出。利用分析工具-鄰域分析-多環(huán)緩沖區(qū)工具，由水系向外生成緩沖區(qū)，50m范圍內(nèi)賦值為3，50～150m區(qū)域范圍內(nèi)賦值為2，150m區(qū)域范圍外賦值為1。該因子評價結(jié)果如圖4所示。

1.3 因子計算

采用加權(quán)平均法綜合各因子的影響計算公園的生態(tài)敏感度。綜合文獻(xiàn)[4]及專家意見確定各因子權(quán)重值。評價模型如表1所示。

2 結(jié)果

2.1 結(jié)果分析

利用空間分析-柵格計算器工具，依據(jù)評價模型，對各因子進(jìn)行加權(quán)疊加，采用自然分類法分為3類，1～1.8值域范圍為低敏感度區(qū)域，1.8～2.4值域范圍為中敏感度區(qū)域，2.4～3值域范圍為高敏感度區(qū)域，得到公園生態(tài)敏感度分布圖，如圖5所示。

2.2 分區(qū)保障措施

在公園的規(guī)劃設(shè)計中，應(yīng)根據(jù)生態(tài)敏感度等級采取不同的利用模式。高敏感區(qū)域自然條件好，生態(tài)敏感度高，此區(qū)域應(yīng)以保護、修復(fù)良好的生境為主，同時，引入少量休閑活動。中敏感區(qū)域自然條件較好，有一定的自然景觀、資源優(yōu)勢，此區(qū)域可依托本底條件，適當(dāng)開發(fā)。低敏感度區(qū)域自然條件一般，多處于公園邊界區(qū)域，適宜進(jìn)行開發(fā)建設(shè)，也是城市與公園的緩沖區(qū)域。

3 討論

值得注意的是，本文使用的加權(quán)平均評價模型，需要評價的各因子范圍、柵格單元大小一致。為統(tǒng)一各因子評價范圍可采用空間分析-提取分析-按掩膜提取工具，將項目紅線文件作為掩膜，提取項目紅線范圍內(nèi)的各因子?xùn)鸥駭?shù)據(jù)。各因子的柵格單元大小應(yīng)保持一致，若不一致，可利用數(shù)據(jù)管理工具-柵格-柵格處理-重采樣工具統(tǒng)一各因子的柵格單元大小。

4 小結(jié)

本文提出了適合廬州公園的生態(tài)敏感度評價模型，并指出了其技術(shù)實現(xiàn)的方法。在自然性較強的公園進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計前，為保持其自然的生態(tài)環(huán)境，避免生態(tài)敏感度高的區(qū)域破壞后難以修復(fù)，可根據(jù)實地選擇適當(dāng)?shù)囊蜃?，?gòu)建合適的生態(tài)敏感度評價模型，綜合各因子進(jìn)行評價，針對不同等級的生態(tài)敏感度區(qū)域提出對應(yīng)的規(guī)劃策略，以輔助規(guī)劃設(shè)計。

參考文獻(xiàn)

[1]郭羽，俞皓.生態(tài)敏感度評價指標(biāo)體系在規(guī)劃中的應(yīng)用研究[J].環(huán)境科學(xué)與管理，2016，41（9）：23-27.

[2]寧云飛.基于RS—GIS的九峰城市森林保護區(qū)景觀生態(tài)規(guī)劃研究[D].武漢：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，2006.

[3]梅堂軍.基于GIS技術(shù)的生態(tài)敏感度分區(qū)研究——以恩施州清江流域為例[J].中外建筑，2014（1）：69-72.

[4]李敬，王原，衛(wèi)超.黃山云谷景區(qū)生態(tài)敏感度分析[J].林業(yè)科技開發(fā)，2006（6）：97-99.

作者簡介：白婷婷（1987-），女，山西太谷人，碩士，工程師，主要從事林業(yè)信息技術(shù)研究。