基于生态适宜性理论的城市绿地景观综合评价

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城市绿地是指以自然和人工植被为地表主体存在形态的城市用地。作为城市唯一有生命的基础设施,城市绿地具有维护城市生态平衡、改善城市景观、体现城市特色的重要作用,是城市精神和文明的重要标志。城市绿地生态适宜性评价能够协调城市发展与生态环境保护之间的矛盾,对于科学评价城市绿地布局现状、保护城市绿地斑块、指导城市绿地系统规划以及提升城市生态系统的功能具有重要意义。本文在总结了众多国内外生态适宜性研究的基础上,结合常州市城市绿地现状,在RS与GIS技术的支持下,对城市绿地生态适宜性评价的主要方法进行探讨。本研究基于对航片的解译及实地调查提取研究区绿地信息,根据各种专题图建立空间属性数据库,利用ArcGIS9.3的空间分析功能,对生态适宜性的关键因子(土地利用、植被指数、人口密度等)进行分析,运用AHP(层次分析法)和FR(频率比)模型,分析了常州市城市绿地的生态适宜性,并结合ROC曲线对两种方法进行检验和优选,针对分析结果提出常州市绿地系统规划建议。结果表明:(1)对常州市建成区的1:10000航片进行解译,从斑块面积分析结果来看,建成区内绿地斑块较为破碎,中、小型斑块占绿地斑块总数的98.25%,占总面积的72.17%;从绿地类型分析结果来看,居住绿地、其他附属绿地和生产绿地的斑块数较多,占总斑块数的87.81%,占总面积的81.41%;从植被组成角度看,乔木和灌木数量占绿地总数的92.54%,面积占绿地总面积的83.24%;同时对2005年TM影像采用QUEST决策树分类方法提取市域范围内城市绿地、农田和建设用地等5类地物信息,分类精度为91.12%,kappa系数为0.88,其中市域范围内较大面积的绿地斑块主要分布在武进区西部和南部以及新北区西部。(2)根据生态学原理以及对城市绿地布局影响的显著性、资料的可利用性等方面选取工业污染分布、水体分布、道路分布、土地利用、历史遗迹和古树名木、人口密度和植被指数7个因子。AHP模型(3组权重)和FR模型所计算的ROC曲线下面积分别为:0.604、0.612、0.597和0.724,AHP模型的敏感度较低,FR模型敏感度较高;FR模型得出的高适宜区主要分布在城市的西部以及北部,不适宜区主要分布城市中心城区以及周边地带;根据面积统计,高适宜区占总面积的13.14%,不适宜区占总面积的17.75%。通过对两种生态适宜性模型的对比验证,可有效分析模型的优劣,为模型的优化提供参考。(3)针对FR模型下高适宜度与低适宜度的绿地斑块进行景观格局分析,高适宜区域绿地斑块呈现出低异质性、人为干扰少、大型斑块较多、斑块聚集度高和破碎化程度低的特点;低适宜区域绿地斑块则呈现出人为干扰严重、缺乏大型斑块、斑块聚集度低和破碎化程度高的特点;进一步验证了常州市城市绿地现状分析结果。通过对不同生态适宜度的绿地斑块进行景观格局分析,结合高分辨率遥感影像下的城市绿地现状分析,可以有效地评价城市绿地空间布局状况,为城市绿地系统规划提供科学建议。
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