GIS背景下城市绿地景观格局影响因子的选取研究

吴海潮 张凯云

[摘 要] 研究城市绿地景观格局，是城市绿地系统规划的重要任务之一。GIS技术在空间数据获取和分析处理方面具有显著的优势，而影响因子选取的准确性将直接影响景观格局评价的结果。基于此，本文首先对所有景观格局指数进行分类总结；其次分析不同类型城市绿地的景观格局指标的选取标准，明确各指标的适用范围；最后从整体上总结得出对于景观格局影响因子选取的建议。

[关键词] 景观格局指数；数字景观；GIS；绿地景观格局

[中图分类号] TU985 [文献标识码] A [文章编号] 1674-7909（2018）14-56-2

1 城市绿地景观格局的研究意义

对于城市自身的生态系统来说，城市绿地是非常有意义的元素，能够对城市的可持续发展起到很大的促进作用。要想最大程度地发挥城市绿地的生态功能，就需要研究城市绿地的景观格局，进一步优化城市绿地的空间布局和结构，最后达到协调城市建设发展与环境保护之间的关系的目的，实现城市的绿色可持续发展。而绿地景观格局影响因子的选取直接影响绿地景观格局评价结果的准确性，因此，本文从绿地景观格局影响因子的选取入手，分析研究其选取的方法和标准。

2 景观格局指数的分类

本文基于将景观生态学与城市绿地规划相结合的思路，在大数据的背景下，从景观格局指数的选取角度进行分析，对景观格局指数进行分类探讨，进而得出其选取标准及适用范围。景观格局指数所涉及的内容比较广泛，如景观构型或景观异质等。

综合来看，国内外学者对景观格局指数的分类主要有以下2个方面：从动态变化角度来看，Hu1Shoff以不同的角度，将景观指数进行归纳，使之分成格局及变化指数；从描述对象等级角度，常见的方法根据其所研究的内容而异，其中主要将景观指数以斑块、类型及景观进行划分，其中最为基础的是斑块水平指数。本文从绿地斑块（面积、数量、密度）和景观类型这两个类别水平对景观格局指数进行探讨。

2.1 描述绿地斑块类景观格局指数

对于斑块面积的描述，主要有以下4种指标：①景观总面积（TLA），是最基础最基本的数据，指镶嵌图全部面积，这也是保證其他指数能够进行讨论的基本；②斑块面积（CA），主要体现相关类型景观的所有斑块面积之和，其体现了景观的基本结构，因此，从生态的角度来说，斑块面积能够反映出其物种、能量和养分等信息流的差异；③平均斑块面积（MPS），指某类型景观斑块面积与数量之比，因此其主要反映景观的平均水平，在一定程度上平均面积越大表明景观越完整；④中位数斑块面积（Med PS），指第50百分位的斑块面积，能够展现出景观的平均指数。

对于斑块数量的描述，主要使用斑块数量指标（Num P），其主要体现了区域中斑块的总数量，并且数量越多，景观的破碎程度越大，二者体现出一种正相关关系。

对于斑块形状的描述，主要有以下5种指标：①总边界长度（TE），是基础的景观形状指数之一，表达了某一类型景观的所有斑块边界之和，作为斑块间的接触长度，直观地反映了斑块间物质、能量、人口等生态流的交换强度，这也是景观的边缘效应；②平均斑块边缘（MPE），作为基础的形状指数之一，可以看作是景观的斑块边界总和与斑块数量的比值；③平均周长面积比（MPAR），是某类景观的边界与面积之比的平均水平，即斑块的内缘比例，反映了斑块能量流动的强度；④平均形状指数（MSI），是周长与等面积圆周长的比值，反映斑块的规则程度；⑤面积加权的平均形状指数（AWMSI），是以面积为权重的平均形状指数，表征景观空间格局复杂性的指标，斑块的面积与对景观类型影响的程度呈现出正相关关系。

2.2 描述景观类型类景观格局指数

描述景观类型多样性类指数主要有以下2种：①香农多样性指数（SDI），主要根据信息来进行判定，能够测量异质性，尤其是针对一些景观类型不均匀的地方，从景观内部的破碎度能够反映异质性；②香农均匀度指数（SEI），是景观多样性的重要指标之一。

其他描述景观类型的指数主要有以下2种：①景观破碎化指数（FN），作为景观格局的重要属性特征之一，景观破碎化指数与人类活动的关联性非常大，同时又与自然资源的开发利用、保存存在一定的联系；②分维数指数（FD），是用于描述复杂形体占有空间的有效性，作为复杂形体不规则性的量度，其数值为1～2。

3 景观格局指数的选取标准

在对景观格局指数进行分析时，往往存在因信息过于冗杂而导致分析困难的现象。各指数之间往往或多或少会存在重叠信息。因此，在确定景观格局指数时，应对其进行相关度的检验，以验证指数之间的独立性。对于不同的用地类型，其景观格局存在非常明显的差异。同时，不同的区位条件对于研究对象的景观格局指数选取也有极大的影响。应从研究对象的实际情况出发，选取合适、适宜、具有可操作性的景观格局指数。

4 景观格局影响因子选取建议

首先，景观格局指数并不是万能的，其本身也存在许多的局限性。在研究中，应充分了解所选择的景观格局指标特点，根据获得数据的方式和精确度，通过不断对比，筛选出能说明问题的、尽量简单的指标。其次，没有可以全面概括景观格局所有特征的指数，因此应全面、多角度选择指数。最后，在选取景观格局指数时，应与城市绿地景观中的生态过程或自然地理过程与人为过程充分结合起来。立足于景观生态学的基础之上，在城市绿地系统规划的前提下，去探讨城市景观格局往往更有意义，将城市的扩张与发展向健康的角度引导。