城市扩张情景模拟下绿地生态网络构建与优化研究 ——以南京市部分区域为例 Construction and Optimization of Green Space Ecological Network under Urban Expansion Scenario Simulation: A Case Study in Some Areas of Nanjing
城市扩张情景模拟下绿地生态网络构建与优化研究 ——以南京市部分区域为例
Construction and Optimization of Green Space Ecological Network under Urban Expansion Scenario Simulation: A Case Study in Some Areas of Nanjing
全文刊登于《中国园林》 2022-04期 P56-61
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本文引用格式：吴榛，张凯云，王浩.城市扩张情景模拟下绿地生态网络构建与优化研究：以南京市部分区域为例[J].中国园林，2022，38(4)：56-61.
摘要： 绿地生态网络对维护城市生态结构稳定有极其重要的作用，其网络结构与城市发展、扩张及结构演化在时空层面有动态的耦合关系。现阶段绿地生态网络构建多处于一种静态的构建与优化思路中，忽视了城市化过程中自然与城市间的动态变化。从风景园林学视角出发，以南京市部分区域为例，通过多期遥感数据，基于CA-Markov模型模拟城市未来发展情景，并在过去、现在和未来各时期用地分类基础上，对城市动态扩张演变下的绿地空间与其所形成的生态网络进行研究，以期构建适用现在、面向未来的绿地生态网络，将丰富城市绿地生态网络研究新思路，并为中国风景园林建设和绿地系统规划提供技术支撑。
关键词： 风景园林；绿地生态网络；城市扩张；CA-Markov模型
Abstract: Green space ecological network plays an important role in maintaining the stability of urban ecological structure. There is a dynamic coupling relationship between the network structure and urban development, expansion and structural evolution in the space-time level. At present, the construction of green space ecological network is mostly in a static construction and optimization, ignoring the dynamic changes between nature and city in the process of urbanization. In this paper, the future development scenarios of some districts in Nanjing are simulated based on multi-period remote sensing data and Ca-Markov model from the perspective of landscape architecture. And green space and its ecological network under the evolution of urban dynamic expansion are studied based on the classification of land use in the past, present and future, in order to build a suitable green space ecological network for the present and the future. The study will enrich the new ideas of urban green space ecological network research, and provide technical support for landscape architecture construction and green space system planning in China.
Keywords: landscape architecture; green space ecological network; urban expansion; CA-Markov model
1
研究目的
目前，在城市绿地生态网络构建与优化研究中缺少针对城市时空动态演变层面的分析，需在时间维度上拓展对城市空间格局动态演变下的绿地生态网络系统构建研究。因此，本研究提出一种城市扩张与绿地生态网络动态耦合的绿地生态网络构建方法，拟在城市时空动态演变中，对未来发展情景进行模拟，把握发展趋势，预见性地对城市绿地生态网络进行优化，以期减少城市扩张对生态环境带来的负面影响。
2
研究方法
对南京市2000、2010和2020年的土地利用进行分类，采用CA-Markov模型模拟2030年南京城市扩张情景下的景观格局；裁剪出研究区范围，并以绿地斑块连通性指标和上位规划作为选取生态网络源地的依据，通过最小耗费模型，分别在2000、2010和2020年用地分布和模拟的2030年用地分布基础上，构建不同时空状态下的绿地生态廊道，通过对比分析各时空状态下的绿地生态廊道，最终确定适应城市未来扩张情景下的绿地生态网络(图1)。
图1 技术路线(作者绘)
3
研究结果与分析
3.1
土地利用空间分布
对2000、2010、2020年的南京市遥感影像进行处理，将研究区的土地利用类型划分为建设用地、草地、林地、水体、农业用地和其他用地六大类，在历史土地利用分类基础上，设定土地利用转化规则，基于CA-Markov模型预测2030年土地利用分类空间数据(图2)。
图2 研究区土地利用分类图(作者绘)
3.2
重要生态斑块选取与绿地生态廊道模拟
结合研究区土地利用分类数据，利用Conefor工具对绿地斑块进行景观连通的重要性程度分析，选取绿地斑块作为研究区的重要源地，构建阻力面，并通过GIS中最小耗费路径模拟构建了各时期的绿地生态廊道(图3)。
图3 研究区绿地生态廊道模拟分布图(作者绘)
3.3
绿地生态网络构建与优化
将2020年基础年份中构建的廊道划分为保护型生态廊道；将2000、2010年模拟构建，但随着土地利用类型转变而逐渐消失的廊道划分为修复型生态廊道；将2030年模拟构建，且2020年与之前年份并未出现的新廊道划分为潜在型生态廊道，最终建立“历史演变-现状分布-未来趋势”综合分析下的绿地生态网络(图4-左图)。同时，通过对各关键点的保护和提升，保护并疏通生态廊道，增加绿地斑块间的连通性，发挥绿地节点暂栖地的作用，提高廊道间的结构稳定性(图4-右图)。
图4 研究区绿地生态网络规划图(左)和研究区生态关键点与生态廊道景观成分分类分布图(右)(作者绘)
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结语
本文在探索“历史演变-现状分布-未来趋势-优化措施”新模式基础上，对城市绿地生态网络构建进行创新，突破传统研究中仅基于现状用地构建绿地生态网络体系的思路，通过将城市扩张情景模拟与绿地生态网络构建相结合，用趋势量化的方式将城市未来发展情景反映到绿地生态网络规划中，为绿地生态网络研究提供了新思路。
来源：中国园林杂志
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