吳海潮 張凱云
[摘 要] 研究城市綠地景觀格局,是城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃的重要任務(wù)之一。GIS技術(shù)在空間數(shù)據(jù)獲取和分析處理方面具有顯著的優(yōu)勢,而影響因子選取的準確性將直接影響景觀格局評價的結(jié)果?;诖?,本文首先對所有景觀格局指數(shù)進行分類總結(jié);其次分析不同類型城市綠地的景觀格局指標的選取標準,明確各指標的適用范圍;最后從整體上總結(jié)得出對于景觀格局影響因子選取的建議。
[關(guān)鍵詞] 景觀格局指數(shù);數(shù)字景觀;GIS;綠地景觀格局
[中圖分類號] TU985 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-7909(2018)14-56-2
1 城市綠地景觀格局的研究意義
對于城市自身的生態(tài)系統(tǒng)來說,城市綠地是非常有意義的元素,能夠?qū)Τ鞘械目沙掷m(xù)發(fā)展起到很大的促進作用。要想最大程度地發(fā)揮城市綠地的生態(tài)功能,就需要研究城市綠地的景觀格局,進一步優(yōu)化城市綠地的空間布局和結(jié)構(gòu),最后達到協(xié)調(diào)城市建設(shè)發(fā)展與環(huán)境保護之間的關(guān)系的目的,實現(xiàn)城市的綠色可持續(xù)發(fā)展。而綠地景觀格局影響因子的選取直接影響綠地景觀格局評價結(jié)果的準確性,因此,本文從綠地景觀格局影響因子的選取入手,分析研究其選取的方法和標準。
2 景觀格局指數(shù)的分類
本文基于將景觀生態(tài)學(xué)與城市綠地規(guī)劃相結(jié)合的思路,在大數(shù)據(jù)的背景下,從景觀格局指數(shù)的選取角度進行分析,對景觀格局指數(shù)進行分類探討,進而得出其選取標準及適用范圍。景觀格局指數(shù)所涉及的內(nèi)容比較廣泛,如景觀構(gòu)型或景觀異質(zhì)等。
綜合來看,國內(nèi)外學(xué)者對景觀格局指數(shù)的分類主要有以下2個方面:從動態(tài)變化角度來看,Hu1Shoff以不同的角度,將景觀指數(shù)進行歸納,使之分成格局及變化指數(shù);從描述對象等級角度,常見的方法根據(jù)其所研究的內(nèi)容而異,其中主要將景觀指數(shù)以斑塊、類型及景觀進行劃分,其中最為基礎(chǔ)的是斑塊水平指數(shù)。本文從綠地斑塊(面積、數(shù)量、密度)和景觀類型這兩個類別水平對景觀格局指數(shù)進行探討。
2.1 描述綠地斑塊類景觀格局指數(shù)
對于斑塊面積的描述,主要有以下4種指標:①景觀總面積(TLA),是最基礎(chǔ)最基本的數(shù)據(jù),指鑲嵌圖全部面積,這也是保證其他指數(shù)能夠進行討論的基本;②斑塊面積(CA),主要體現(xiàn)相關(guān)類型景觀的所有斑塊面積之和,其體現(xiàn)了景觀的基本結(jié)構(gòu),因此,從生態(tài)的角度來說,斑塊面積能夠反映出其物種、能量和養(yǎng)分等信息流的差異;③平均斑塊面積(MPS),指某類型景觀斑塊面積與數(shù)量之比,因此其主要反映景觀的平均水平,在一定程度上平均面積越大表明景觀越完整;④中位數(shù)斑塊面積(Med PS),指第50百分位的斑塊面積,能夠展現(xiàn)出景觀的平均指數(shù)。
對于斑塊數(shù)量的描述,主要使用斑塊數(shù)量指標(Num P),其主要體現(xiàn)了區(qū)域中斑塊的總數(shù)量,并且數(shù)量越多,景觀的破碎程度越大,二者體現(xiàn)出一種正相關(guān)關(guān)系。
對于斑塊形狀的描述,主要有以下5種指標:①總邊界長度(TE),是基礎(chǔ)的景觀形狀指數(shù)之一,表達了某一類型景觀的所有斑塊邊界之和,作為斑塊間的接觸長度,直觀地反映了斑塊間物質(zhì)、能量、人口等生態(tài)流的交換強度,這也是景觀的邊緣效應(yīng);②平均斑塊邊緣(MPE),作為基礎(chǔ)的形狀指數(shù)之一,可以看作是景觀的斑塊邊界總和與斑塊數(shù)量的比值;③平均周長面積比(MPAR),是某類景觀的邊界與面積之比的平均水平,即斑塊的內(nèi)緣比例,反映了斑塊能量流動的強度;④平均形狀指數(shù)(MSI),是周長與等面積圓周長的比值,反映斑塊的規(guī)則程度;⑤面積加權(quán)的平均形狀指數(shù)(AWMSI),是以面積為權(quán)重的平均形狀指數(shù),表征景觀空間格局復(fù)雜性的指標,斑塊的面積與對景觀類型影響的程度呈現(xiàn)出正相關(guān)關(guān)系。
2.2 描述景觀類型類景觀格局指數(shù)
描述景觀類型多樣性類指數(shù)主要有以下2種:①香農(nóng)多樣性指數(shù)(SDI),主要根據(jù)信息來進行判定,能夠測量異質(zhì)性,尤其是針對一些景觀類型不均勻的地方,從景觀內(nèi)部的破碎度能夠反映異質(zhì)性;②香農(nóng)均勻度指數(shù)(SEI),是景觀多樣性的重要指標之一。
其他描述景觀類型的指數(shù)主要有以下2種:①景觀破碎化指數(shù)(FN),作為景觀格局的重要屬性特征之一,景觀破碎化指數(shù)與人類活動的關(guān)聯(lián)性非常大,同時又與自然資源的開發(fā)利用、保存存在一定的聯(lián)系;②分維數(shù)指數(shù)(FD),是用于描述復(fù)雜形體占有空間的有效性,作為復(fù)雜形體不規(guī)則性的量度,其數(shù)值為1~2。
3 景觀格局指數(shù)的選取標準
在對景觀格局指數(shù)進行分析時,往往存在因信息過于冗雜而導(dǎo)致分析困難的現(xiàn)象。各指數(shù)之間往往或多或少會存在重疊信息。因此,在確定景觀格局指數(shù)時,應(yīng)對其進行相關(guān)度的檢驗,以驗證指數(shù)之間的獨立性。對于不同的用地類型,其景觀格局存在非常明顯的差異。同時,不同的區(qū)位條件對于研究對象的景觀格局指數(shù)選取也有極大的影響。應(yīng)從研究對象的實際情況出發(fā),選取合適、適宜、具有可操作性的景觀格局指數(shù)。
4 景觀格局影響因子選取建議
首先,景觀格局指數(shù)并不是萬能的,其本身也存在許多的局限性。在研究中,應(yīng)充分了解所選擇的景觀格局指標特點,根據(jù)獲得數(shù)據(jù)的方式和精確度,通過不斷對比,篩選出能說明問題的、盡量簡單的指標。其次,沒有可以全面概括景觀格局所有特征的指數(shù),因此應(yīng)全面、多角度選擇指數(shù)。最后,在選取景觀格局指數(shù)時,應(yīng)與城市綠地景觀中的生態(tài)過程或自然地理過程與人為過程充分結(jié)合起來。立足于景觀生態(tài)學(xué)的基礎(chǔ)之上,在城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃的前提下,去探討城市景觀格局往往更有意義,將城市的擴張與發(fā)展向健康的角度引導(dǎo)。