嘉峪关城市公园绿地的空间分布与服务范围分析
2017-11-17刘锦晖刘学录甘肃农业大学资源与环境学院甘肃兰州730070
刘锦晖,刘学录(甘肃农业大学 资源与环境学院,甘肃 兰州 730070)
嘉峪关城市公园绿地的空间分布与服务范围分析
刘锦晖,刘学录
(甘肃农业大学 资源与环境学院,甘肃 兰州 730070)
采用综合评价法对嘉峪关市的公园绿地进行评价,以遥感影像为基础,分析公园绿地面积变化和空间位置变化;利用缓冲区的方法分析公园绿地空间配置的合理性。结果表明:(1)自2004~2014年,城市公园绿地发展势头良好,2014年提升至“优”水平,政府公共财政投入的加大对城市公园绿地建设有巨大的推动作用;(2)地处内陆干旱地区的嘉峪关市十分重视公园绿地的建设,公园绿地作为公共服务用地的主要组成部分,在城市公共服务用地中所占比重始终保持在50%;(3)公园绿地在空间位置上呈现依居住区沿街道分布的特点,但部分公园绿地存在服务范围重叠,未能使城市公园绿地资源的服务功能最大化,在未来的城市建设中需考虑到公园绿地的服务范围,使其空间分布更加合理。
公园绿地;空间分布;服务范围;综合评价
城市绿地系统是城市生态系统的重要组成部分,是城市发展与环境建设的重要标准。自英国“花园城市运动”的创始人埃比泽·霍华意识到绿色植物在城市的重要性,并开创了新型城市建设的先河起,绿地已成为现代城市必不可少的组成部分,现代化城市环境质量和文明程度的重要标志之一[1]。
城市绿地是一个多层次、多效益、多功能的复合工程,它以植被为主要存在形态,是草地资源的一个重要分支,它不以生产任何产品为目的,只是利用草地景观和环境为人类服务,具备草地生态系统服务的特性[2],其生态服务功能主要体现在调节功能(如气候调节、空气质量调节等)和文化服务功能(如美化环境、休憩娱乐、文化艺术、审美经验和灵感等)[3],是反映城市宜居性和吸引力的重要公共服务设施[4]。
公共服务设施作为公共服务的空间载体,是公共服务资源向服务结果转化的中间环节[5]。在我国,公共服务设施被定义为与人口规模或者住宅规模相适应的,能够满足各个阶层、不同群体的基本生活需要,并提供相应软件和硬件服务的所有设施总和[6]。
城市公园绿地作为城市绿地的主体,具有较大的规模和相对完善的设施,通常具有生态和社会经济功能,城市绿地的经济功能可由其宜人性来体现,此外公园绿地还具有重要的心理和社会意义,有利于城市居民的身心健康,减轻城市居民的生活压力[7-8]。因此,每一个城市化发展必将伴随着城市绿地系统的发展与完善[9]。
嘉峪关市是西北干旱区河西走廊戈壁荒滩上新建的现代化绿洲城市,是干旱区景观与环境变化和人类活动共同影响的典型区域[10],气候干旱,温差大、蒸发量大、多风沙,一直以来,城市开发与环境可持续发展之间都存在着矛盾关系[11],近年来嘉峪关市城市绿地建设卓有成效,目前建成区绿化覆盖率达到38.8%,已在甘肃省16个地州市中位居第2位。为了更好的服务于自然条件特殊的嘉峪关市城市公园绿地的规划和建设,研究从土地利用的角度出发,借助Arcgis的空间分析功能,以嘉峪关市2004~2015年的遥感影像为基础,对公园绿地的空间分布和服务范围进行分析,旨在为以嘉峪关市及同类地区的绿洲城市经济稳定发展和区域生态环境可持续发展提供理论依据。
1 材料和方法
1.1研究区概况
嘉峪关市位于河西走廊西部,北大河流域中段。西连石油城玉门市,南依祁连山与肃南裕固族自治县接壤,北枕黑山,与酒泉金塔县、酒泉卫星发射基地和内蒙古额济纳旗相连接,中部为酒泉绿洲西缘。该市是依托西北最大的钢铁联合企业-酒泉钢铁(集团)公司(酒钢)发展起来的一座新型工业城市,2014年,城市年末常住人口24.13万人,城镇化率达到93.41%。地理坐标N 39°47′,E 98°17′,全市海拔在1 412~2 722 m,境内地势平坦,属温带干旱气候,温差大、蒸发量大、降水量少、冬冷夏热、日照长、多风沙,是典型的大陆性气候[10]。
1.2数据来源
(1)公园绿地综合评价部分中所采用的经济数据来源于《嘉峪关市统计年鉴》(2004-2015)和《甘肃发展年鉴》(2004-2015);(2)对城市公共服务用地的划分标准和公园绿地的服务半径来源于《城市用地分类与规划建设用地标准》(GB 50137-2011)和《镇规划标准》(GB 50188-2007);(3)图像数据来源于Google earth中嘉峪关市2004,2009和2015年的遥感影像。
1.3研究方法
1.3.1 公园绿地和城市土地利用结构 分析并解译Google earth中嘉峪关市2004,2009和2015年的遥感影像,将不同类别的公共服务用地和城市居住区矢量化后导入Arcgis 10.0,利用Arcgis的空间分析功能统计嘉峪关市公园绿地的面积变化,并分析城市土地利用的结构变化。
1.3.2 公园绿地的空间布局和服务范围 依据遥感影像,分析嘉峪关市公共服务用地的空间布局;根据《城市居住区规划设计规范》(GB 50108-93),对公园绿地建立合理的缓冲区,分析其空间服务范围。
1.3.3 城市公园绿地综合评价 建立合理的评价指标体系,对嘉峪关市2004~2014年的公园绿地发展趋势进行综合评价。
(1)指标的标准化和权重的确定
为了消除由于变量的量纲不同所造成的影响,需将指标变量进行标准化处理,本文采用极差正规化方法对指标进行无量纲化处理[12]。熵值法作为一种客观赋权法,是通过评价指标的原始信息来确定指标的权重大小,公式如下:
式中:aj为各指标权重,dj为各指标差异性系数。
表1 公园绿地评价指标体系
(2)综合分值的计算
用熵值法确定各项评价指标的权重aj后,直接可以利用公式计算各个指标的评价值Fij,将各指标得分相加得出该年的综合分值。
Fij=aj·Yij
式中:Fij为样本i的评价得分;Yij为样本i的标准化值;aj为样本i对应的权重值。
(3)评分级别命名
从0到1为区间将综合得分划分为“劣、差、中等、良好、优”5个水平以表示该年的得分情况。当得分处于“劣”水平时城市公园绿地数量少面积小,服务范围仅覆盖公园周边区域;当得分处于“差”时,城市公园绿地数量有所增加,服务范围可覆盖附近居民区;当得分处于“中等”时,公园绿地数量增多,单个公园绿地面积增大,服务范围可覆盖城市大部分居住区;当得分处于“优良”时,公园绿地数量较多面积较大,服务范围可基本覆盖市区;当得分处于“优”水平时,城市公园绿地数量多面积大,服务完全覆盖整个市区。
表2 评分级别命名
2 结果与分析
2.1公园绿地与城市土地利用结构
嘉峪关市2004,2009和2015年的城市建成区面积、公共服务用地面积、公共服务用地在城市建成区中所占比例以及各类公园绿地面积及其所占比例表现为:(1)在2004~2014年公共服务设施用地面积持续增加,在城市建成区中所占的比例虽有小幅下降但始终保持在20%;(2)公园绿地是嘉峪关市公共服务用地的主要组成部分,其在2004~2014年占公共服务用地面积的比例始终保持在50%,在建成区面积中所占比例保持在10%的水平(表3)。研究表明:嘉峪关市公共服务用地面积在城市建成区中所占比例基本保持稳定;并且嘉峪关市公园绿地在公共服务用地中所占比重最大。
表3 嘉峪关市城市用地结构变化
2.2公园绿地的空间布局和服务范围
以1 km为半径对公园绿地建立缓冲区以表示其服务范围,可以看到嘉峪关市公园绿地的空间分布和服务范围覆盖情况:(1)嘉峪关市的公园绿地数量较多且面积较大;(2)作为嘉峪关市公共服务用地中比例最大的公园绿地在空间上较为均匀的分布在城市各处,由于市区南部讨赖河新区的建设,该区域公园绿地分布较为密集,空间配置受城市规划影响较大,但总体上呈依住宅区沿道路分布的特点;(3)公园绿地的服务范围基本覆盖了全市,服务盲区较少;(4)讨赖河新区公园的紧密分布造成了该区域公园绿地服务范围重叠的现象,且覆盖的住宅区较少(图1)。
图1 嘉峪关市2015年公园绿地空间布局和服务范围Fig.1 Spatial distribution and service scope of park green space in Jiayuguan in 2015
2.3嘉峪关市公园绿地综合评价
嘉峪关市2004~2014年各年度得分情况和得分级别为:(1)2004~2006年公园绿地面积和公园绿地数量为11年中最低,综合得分处于“劣”的水平;(2)2007~2009年得分有所提升,达到“差”的水平;(3)2010~2013年继续提升至“中等”水平;(4)2014年人均公园绿地面积、公园绿地面积和公园绿地数量为11年中最高,该年综合得分升至“优”(表4)。
嘉峪关市公园绿地评价得分变化趋势:(1)2004~2014年间公园绿地综合评价得分总体呈上升趋势;(2)2004~2006年综合分值相差不大,2007~2010年得分有较大提升,2010~2013年综合分值变化不明显,2014年综合分值较前一年有质的提升,达到研究时段内的最高点。表明在2004~2014年间嘉峪关市公园绿地总体发展势头良好;2004~2006年发展水平较低,连续3年未新建公园绿地;2014年除建成区绿化覆盖率和公园绿地占公共服务用地比例这两项指标得分变化不大外,其余指标得分都远远领先于其他年份,公共财政支出率的大幅提升促进了城市公园绿地的发展(图2)。
表4 评价得分
图2 嘉峪关市公园绿地评价得分变化趋势Fig.2 The changing trend of park green space in Jiayuguan
3 讨论
城市公园绿地不仅为了游憩,更重要的是保护、改善城市的生态条件,实现城市的可持续发展[12-13]。从土地利用的角度来分析,城市公园绿地的重要性体现在城市土地利用结构上。此次研究利用Arcgis的空间分析功能,统计了2004~2015年公园绿地和公共服务用地的面积变化,通过分析城市土地利用结构发现,作为绿洲城市,嘉峪关市非常注重城市公园绿地的建设。
过去对城市绿地的调查主要采用传统的实地调查方法,很难及时准确地得到现状资料,并且效率低,精度有限[15],在城市公园绿地规划过程中,主要借助景观生态学理论和定性的经验方法,直观性不强。而遥感技术作为一种综合性探测技术,具有快速、高效、范围大、及时动态的特点,遥感技术已经在水土流失监测、森林资源调查、城市规划、城市景观格局及其热岛效应等领域得到了较为广泛的应用[9]。目前,对城市公园绿地的服务半径研究主要采用可达性研究,方法主要有统计指标法、旅行距离或费用加权法、最小距离法和引力模型法4类[16]。国内学者在此领域进行了大量的研究,获得了丰硕的成果[17-19],但此类专业方法操作步骤复杂,具有较强的专业性。本文以遥感影像为基础,采用缓冲区分析法对嘉峪关市公园绿地进行分析,直观的展示了公园绿地的空间分布状况和服务范围覆盖情况,将公园绿地视为城市土地利用的一种形式,方法直观简单,便于操作,可帮助非专业人士对城市公园绿地的空间分布和服务范围覆盖状况进行基本判读,从而直观的判断城市公园绿地空间分布的问题和不足,具有实用性。
针对城市公园绿地的评价研究,集中在景观生态学领域和公园绿地生态价值方面[20-23]。张利华等[24]从生存环境优良性、绿地健康状况、绿地综合效益评价和居民感知认识四方面讨论了城市绿地评价指标体系的构建。邹波等[25]从绿地数量、绿地结构和绿地质量3个方面构建评价体系,对城市绿地进行了综合评价。笔者选取了建成区绿化覆盖率、人均公园绿地面积等7个指标对嘉峪关市公园绿地进行综合评价,并对评价结果进行了分级,得出2004~2014年该市公园绿地的发展情况。
4 结论
公园绿地是嘉峪关市公共服务用地中最主要的组成部分,其在公共服务用地中的比例始终保持在50%,在城市建成区中所占比例保持在10%。这反映了嘉峪关市对公园绿地建设和城市景观营造的重视,也是嘉峪关市建立生态宜居城市的必要前提。
嘉峪关市公园绿地在空间分布上呈依住宅区沿街道分布的特点,受城市建设和规划的影响,城市部分区域的公园绿地在空间上分布紧密,由于城市公园绿地服务半径分布的不合理,导致城市绿地服务只能满足部分市民的需求,部分城市区域未能被有效覆盖而成为“盲点”,且由于城市南部公园绿地分布紧密,有比较明显的服务范围重叠现象。
从城市土地利用的角度进行调查,将公园绿地视为城市公共服务设施的组成部分,从数量、面积以及政府财政投入等方面入手筛选指标,建立评价体系,对嘉峪关市11年的公园绿地发展进行综合评价发现,作为嘉峪关市公共服务用地中所占比重最大的公园绿地,在面积和数量上有明显的提升,随着城市公园绿地的不断建设和政府公共财政投入的增加,该市公园绿地综合评价得分从2004年“劣”的水平提升至2014年“优”的水平。
由此可见,地处内陆干旱区的嘉峪关市在2004~2014年城市发展扩张过程中注重城市公园绿地的规划和建设,城市公园绿地空间分布基本合理,服务范围覆盖情况良好,对改善城市环境,进一步优化城市绿色基础设施的空间形态起到积极引导的作用,但在城市部分区域公园绿地空间分布紧密,服务范围有重叠,城市公园绿地资源的服务功能未能最大化。
[1] 任继周,张自和.草地与人类文明[J].草原与草坪,2000(1):5-9.
[2] 胡自治.草原的生态系统服务:Ⅱ.草原生态系统服务的项目[J].草原与草坪,2005(4):3-10.
[3] 吴伟,付喜娥.绿色基础设施概念及其研究进展综述[J].国际城市规划,2009,24(5):67-71.
[4] 张利华,张京坤,黄宝荣.城市绿地功能的研究现状、问题及发展方向[J].中国人口·资源与环境,2011,21(5):140-147.
[5] 李阿萌,张京祥.城乡基本公共服务设施均等化研究评述及展望[J].规划师,2011,27(11):5-11.
[6] 孙德芳,秦萧,沈山.城市公共服务设施配置研究进展与展望[J].现代城市研究,2013(3):90-97.
[7] 李炜民,李延明.城市公共绿地应急避险功能中的人口服务辐射能力的研究——以北京市为例[J].减灾防灾工程学报,2007,27(5):223-229.
[8] 孔繁花,尹海伟.城市绿地功能的研究现状、问题及发展方向[J].南京林业大学学报(自然科学版),2010,34(2):119-124.
[9] 宋桂龙,谭一凡,肖国增,等.基于高分辨率卫星图像的深圳特区市政绿地结构特征分析[J].草原与草坪,2009(4):36-39.
[10] 巩杰,谢余初,孙朋,等.近年嘉峪关城市景观格局变化及人文驱动力分析[J].兰州大学学报(自然科学版),2013,49(2):214-220.
[11] 汪洁琼,郑祺.城市绿色基础设施空间形态的GIS生态服务评价模型[J].风景园林,2015(7):109-117.
[12] 梁颢严,肖荣波,廖远涛,等.基于服务能力的公园绿地空间分布合理性评价[J]中国园林,2010,26(9):15-19.
[13] 郭绍霞,张玉刚,王维华.草坪在城市绿地中的应用[J].草原与草坪,2003(3):3-11.
[14] 刘滨谊,张德顺,刘晖,等.城市绿色基础设施的研究与实践[J].中国园林,2013(3):6-10.
[15] 王英宇,傅源远,刘小鸿,等.北京市高速公路立交桥区绿地景观特征分析[J].草原与草坪,2011,31(6):27-33.
[16] 赵兵.基于GIS的城市公园绿地服务范围分析及布局优化研究——以花桥国际商务城为例.[J]中国园林,2015,31(6):95-99.
[17] 王太春,王芳,翟燕花.西部省会城市公共绿地景观格局及其500 m半径服务率[J].兰州大学学报(自然科学版),2015,51(1):138-144.
[18] 陈秋晓,侯焱.机会公平视角下绍兴市城市公园绿地可达性评价[J].地理科学,2016,36(3):376-383.
[19] 刘博,卜楠龙.包头市东河区城市绿化现状评价[J].中央民族大学学报(自然科学版),2016,25(2):43-52.
[20] 车平川.基于GIS的城市公园绿地布局优化研究[D].南京:南京林业大学,2010.
[21] 雷金瑞,辛欣,宋希强.基于AHP的海口市公园绿地植物群落景观评价与结构分析[J]西北林学院学报,2016,31(3):262-268.
[22] 陈诚,谭俊平.基于SBE法的鄂尔多斯市公园绿地植物群落景观评价[J].内蒙古科技与经济,2016(17):44-45.
[23] 李华威,穆博.公园绿地植物景观综合评价与实证研究[J].河南农业大学学报,2015(6):838-842.
[24] 张利华,邹波.城市绿地生态功能综合评价体系研究的新视角[J].中国人口·资源与环境,2012,22(4):67-71.
[25] 邹波,邵丹娜.城市绿地生态综合评价体系构建及实证分析[J].中国人口·资源与环境,2013,23(7):49-54.
StudyonspaceallocationandservicescopeofparkgreenlandinJiayuguan
LIU Jin-hui,LIU Xue-lu
(ResourcesandEnvironmentCollege,GansuAgriculturalUniversity,Lanzhou730070,China)
The spatial allocation and service scope of park green land in Jiayuguan City were o analyzed in order to provide the basis for the rational planning and allocation of park green land through comprehensive evaluation.Based on the remote sensing image,the change of green land area and spatial position was analyzed.the rationality of green land allocation was analyzed by using buffer analysis.Results indicated that 1) from 2004 to 2014,the park green land development trend was satisfied,and reached ‘excellent’ level in 2014.The increase of financial input from government greatly promoted the construction of park green land;2) Jiayuguan City paid a great attention to park green land construction and kept the proportion of green land area around 50% as the main component of land use for urban public service;3) The allocation of park green land shown the features of closing to residential areas and along the street.However,the service scope of a proportion of green land overlapped so that the service function of green land resources was not maximized,so it should be considered in the future.
park green land;spatial allocation;service scope;comprehensive evaluation
TU 986
A
1009-5500(2017)05-0041-06
2017-03-20;
2017-04-06
甘肃省自然基金“生态脆弱区的土地利用与生态安全研究”(GSAU-ZL-2015-045)资助
刘锦晖(1988-),男,甘肃张掖人,硕士研究生。
E-mail:liujhsaye@sina.com
刘学录为通讯作者。