GIS 景观格局分析下的阆中市绿色基础设施构建研究
2020-09-08王婉尧陈均烽
王婉尧 陈均烽 王 欢 朱 琛
(四川省林业勘察设计研究院,四川成都 610000)
近年来,随着人们的环境保护意识不断增强,以及对人居环境质量要求的提高,使得“生态基础设施” 这一理念日益得到重视。国外一些学者将生态化绿色环境网络设施分离出来,归类成为一种新的基础设施——绿色基础设施(Green Infrastructure,简称GI)[1-3]。随着“十三五” 规划倡导的绿色发展新概念的提出,生态文明理念也在近几年中深入人心,绿色基础设施逐渐成为建设生态文明进程中不可或缺的自然生态资产之一。绿色基础设施是指设计在尽量不改变自然环境的条件下,利用自然条件和自然规律的基础设施建设,它将城市的绿色空间联成一个具有生态循环功能的绿色网络,强调将斑块及廊道化为统一的整体来进行有序的修缮或建设,旨在减少相对应的灰色基础设施的建设需求,将存在于其空间尺度里的所有自然、半自然和人工要素相统一,发掘更高效、更生态的土地利用方式[4-5]。本文以研究城市绿色基础设施构建的潜力为目的,分析来源于GLCF 网站所得的遥感图像并采用GIS 技术对阆中市的土地利用类型进行分类,而后导入FRAGSTATS 软件对景观指数进行分析和对比,最后结合分析结果提出了城市绿色基础设施构建的规划建议。
1 研究区概况
阆中市是四川省南充市代管的县级市,地处四川盆地东北部,处于嘉陵江中游,面积18 387.62 hm2,位于于四川省阆中市嘉陵江段,从金银台电站至沙溪电站。阆中市属于亚热带湿润季风气候区,气候温和,雨水充沛,光照适宜,四季分明,冬年均降水量为1 033.9 mm。
2 研究方法与数据
2.1 数据来源及处理方法 本研究利用遥感影像结合人视目视解译的方法进行土地利用及景观信息提取。通过在GLCF网站下载阆中市2019 年的Landsat8 OLI 遥感影像(空间分辨率全色15 m,多光谱30 m),结合阆中市土地利用现状图(2019 年)、城市绿地系统规划总图(2018 年)以及实地勘察等资料,在遥感影像处理软件ENVI 的支持下对遥感影像进行了人工目视判读解译和数字化,提取并获得基于遥感影像的景观类型空间数据。其次,将数据导入GIS 10.3 中进行新分类,得到土地类型分类图,将绿地景观分类数据转为TIFF 格式导入FRAGSTATS 3.3 中进行景观指数分析。
2.2 景观指数选择 景观指数能够高度浓缩景观格局的信息,是反映其结构组成和空间配置特征的定量指标。因此,选择相关性较小且生态学意义明确的景观指数非常重要[6]。本文选取了以下7 个景观指数(表1):斑块类型面积(CA)、斑块总数(NP)、斑块所占比例(PLAND)、斑块密度(PD)、最大斑块指数(LPI)、斑块聚集度(AI)、边界密度(ED)。
3 结果及讨论
基于阆中市土地利用类型GIS 数据库统计可知( 表2):阆中市总体以耕地和林地交错分布为主,林地耕地斑块占87.78%,其中林地斑块比例为37.64%,斑块聚集度为62.16%,边界密度为188.81 m/hm2,而最大斑块指数位居第一位,为15.54%。结果显示:阆中市的整体林地资源量较多,多呈片状分散分布,其景观优势度也较大,但初步表现出景观破碎化程度较大的弱势;耕地斑块占整体比例最大,为50.14%,最大斑块指数为13.12%,仅次于林地,斑块聚集度为69.42%,与林地混插分布。而城镇村及工矿用地主要集中在新老城区及其周边范围,且总体分布区域较少,其聚集度较高且分布斑块较少的现状显示出阆中市的城镇和乡村的发展分化较大。其中,水域景观斑块聚集度最高,达到75.9%,界密度为13.60 m/hm2,开放性较强,受人为影响较大,河流线路较为清晰完整,城镇围绕河流主干道蔓延,其景观破碎程度和景观异质性程度较高,周边生物交流较多,稳定性较弱。
4 阆中市绿色基础设施构建策略研究
阆中市的天然绿地较多,林地所占比例较大,绿地资源较为丰富,但仍然存在大量自然资源没有得到有效利用的现象,其中,特有的自然林地资源有利于构建山水田园相互辉映的绿色生态网络,城镇四周环绿山绕绿丘的地理优势有利于打造环形绿地空间构架[7-9],因此本文以嘉陵江水脉为纽带的基础上,将阆中市全域绿色基础设施格局确定为“一核三带,一脉两区” 的结构,如图1 所示。
表1 景观指数含义
表2 阆中市生态景观指数表
图1 阆中市绿色生态网络构建图
“一核”(城市):将城市规划区总体作为生态城市规划区划分为“一核”,即绿色基础设施构建核心和整体生态网络中心连接点。该区域是阆中市经济社会发展的中心,有着较好的自然生态本底(已建成国家园林城市、国家城市湿地公园等),文化底蕴丰厚(是全国历史文化名城和古城5A景区),但存在城市绿化现状与生态环境严重不协调、城内点状分布的绿地斑块与城外绿地斑块缺乏紧密联系等问题。可考虑在优化城区内绿地格局时建立水系廊道和绿地廊道,以进一步增强整体绿地生态系统的连续性。
“三带”(山林、田园):阆中市东北部地处深丘,森林资源丰富,次生天然林居多,包含构溪河等众多支流的上游源地,基于其生态保护、水源涵养的作用,将东北部地区划分为东北部天然林保护带;阆中市南部地处浅丘,由于耕地资源分布较为集中、水利资源丰富、有着较好的农业生产条件现代农业和设施农业发展迅速,可将阆中市南部地区划分为南部生态农业带;阆中市西北部地处深丘和浅丘过渡带,坡耕地较多,有大枣、核桃、花椒等经济林和桉、杨速丰林生产传统,可以划分为西北部商品经济林带。
“一脉两区”(水网):阆中市域内拥有蓄水滞洪、调节生态作用的两个大型蓄水库汇水区域——升钟湖水库、解元水库,可以将两个水源水库区作为“两片” 的水库保护区。在建设城市绿色网络中,以市域主要河流嘉陵江与支流构溪河、东河、西河、白溪为脉,以主流(嘉陵江)与支流(构溪河等)连接着阆中大部分绿地资源,利用水脉的天然枢纽作用,将“三带”和“两区” 以嘉陵江水系河流廊道为连接,形成环核心城市规划区的“绿色项链”,建成环绕城市规划区为核心的生态“绿圈”,打造出绿地、农田、水域、城市相互交融的生态循环圈。
5 结语
城镇化进程的加快带来了城市生态景观快速变迁,使得人们不断思考如何在城市建设中寻求人与自然和谐共生的稳定格局,也进一步引出了如何更好地融合绿色基础设施理论展开规划与实践的课题。在探索绿色基础设施辅助构建城市生态网络的同时,应强调多方面参与,注重协调生态效益、经济效益与社会效益之间的矛盾[10-11];坚持在尽量追求城市的生态系统平衡和保证城市生态系统的紧密性同时,重视实现绿色资产功能和效益所依托公众支持和社会资本的考量,将绿色基础设施的探究方法灵活运动到城市整体规划中,重新实现市域景观格局及城市规划区的良性循环。