城市綠地生態(tài)綜合評價(jià)研究進(jìn)展*

張利華 張京昆 黃寶榮

(中國科學(xué)院科技政策與管理科學(xué)研究所，北京100190)

城市綠地生態(tài)綜合評價(jià)研究進(jìn)展*

張利華 張京昆 黃寶榮

(中國科學(xué)院科技政策與管理科學(xué)研究所，北京100190)

城市綠地評價(jià)指標(biāo)在監(jiān)測城市綠地建設(shè)質(zhì)量，引導(dǎo)城市綠地建設(shè)重點(diǎn)中發(fā)揮著重要作用。本文總結(jié)了近年來國內(nèi)外關(guān)于城市綠地?cái)?shù)量、質(zhì)量、結(jié)構(gòu)和功能等方面特征指標(biāo)的研究進(jìn)展，并分析了各類城市綠地評價(jià)文獻(xiàn)中主要綠地指標(biāo)的使用頻度。研究結(jié)果顯示:綠地覆蓋率、人均公共綠地面積、綠地率、綠量、三維綠量、多樣性指數(shù)、破碎化指數(shù)、均勻度指數(shù)、可達(dá)性指數(shù)、優(yōu)勢度指數(shù)、滯塵能力、降溫增濕和固碳效應(yīng)等綠地評價(jià)指標(biāo)是近年來的熱點(diǎn)指標(biāo)。在此基礎(chǔ)上，論文對目前國內(nèi)外常用的城市綠地單項(xiàng)指標(biāo)和綜合評價(jià)模型進(jìn)行了系統(tǒng)的分析。論文試圖通過對城市綠地評價(jià)指標(biāo)和評價(jià)模型相關(guān)研究的系統(tǒng)梳理，為建立更加科學(xué)合理的城市綠地評價(jià)指標(biāo)體系、選擇更加適用的評價(jià)模型提供支撐。

城市綠地;評價(jià)指標(biāo);三維綠量;CITY Green模型;可達(dá)性

城市綠地作為城市生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，在改善城市環(huán)境質(zhì)量方面發(fā)揮著重要作用。城市綠地具有生態(tài)、社會、經(jīng)濟(jì)和景觀這四大功能效益，是反映城市宜居性和吸引力的重要基礎(chǔ)設(shè)施。近年來，我國城市化水平迅速提高和居民對綠色宜居城市環(huán)境需要的提高，針對城市綠地的相關(guān)研究日益增多，城市綠地建設(shè)質(zhì)量成為眾多研究關(guān)注的重點(diǎn)。城市綠地評價(jià)指標(biāo)在監(jiān)測城市綠地建設(shè)質(zhì)量、引導(dǎo)城市綠地建設(shè)重點(diǎn)中能夠發(fā)揮重要的作用。

1 城市綠地生態(tài)評價(jià)指標(biāo)

近年來，國內(nèi)外對城市綠地評價(jià)指標(biāo)和評價(jià)模型方面展開了不少探索性的研究，綠地指標(biāo)不斷豐富發(fā)展，從傳統(tǒng)的幾個(gè)數(shù)量指標(biāo)發(fā)展到能夠反映綠地質(zhì)量、結(jié)構(gòu)與功能等特征的多角度、多層次指標(biāo)群，使綠地評價(jià)指標(biāo)日益豐富。

1.1 數(shù)量指標(biāo)

無論在國內(nèi)還是在國外，數(shù)量指標(biāo)是基礎(chǔ)性指標(biāo)。西方發(fā)達(dá)國家對綠地?cái)?shù)量指標(biāo)的要求較高，如上世紀(jì)20年代，德國植物生理學(xué)家沃爾德就首先研究得出:城市居民需要30－40m2綠地，才能保證空氣的碳氧平衡，所以，德國制定的城市公園人均綠地面積40 m2以上。最近幾年又提出新城市人均公園綠地面積應(yīng)達(dá)到68 m2的新標(biāo)準(zhǔn)。在70年代，聯(lián)合國生物圈生態(tài)與環(huán)境組織提出了首都城市人均公園面積最佳應(yīng)該為60 m2的居住環(huán)境。英國規(guī)定城市人均公共綠地面積28 m2，人均綠地42 m2，法國規(guī)定人均綠地30 m2，美國規(guī)劃行政官會議的設(shè)置基準(zhǔn)曾提出:人口50萬以下的城市，人均公園綠地面積約40 m2;人口50萬以上的城市，人均公園綠地面積約20 m2;人口100萬以上的城市，人均公園綠地面積約13.5 m2(公園綠地包括自然公園、高爾夫球場、歷史文化遺跡、原始自然保護(hù)區(qū)等)［1］。而我國2009年的城市人均公共綠地面積僅為8.98 m2，與西方發(fā)達(dá)國家的指標(biāo)要求還有相當(dāng)大的差距。

20世紀(jì)80年代以來，我國一直以城市人均公共綠地面積、綠地率和綠化覆蓋率這3項(xiàng)指標(biāo)來指導(dǎo)我國城市綠地建設(shè)。2002年，建設(shè)部頒布了《城市園林綠地分類標(biāo)準(zhǔn)》(GJJ/T85—2002)，該標(biāo)準(zhǔn)將城市綠地分為5類:公園綠地、生產(chǎn)綠地、防護(hù)綠地、附屬綠地和其他綠地，并在標(biāo)準(zhǔn)中正式提出綠地的主要評價(jià)指標(biāo):綠地率、人均綠地率、公園綠地面積和人均公園綠地面積。總體來說，我國在進(jìn)行城市綠地指標(biāo)體系的研究過程中都會以這些數(shù)量指標(biāo)為基礎(chǔ)，進(jìn)而擴(kuò)展到其他能夠反映城市綠地質(zhì)量和功能的指標(biāo)的研究。

1.2 質(zhì)量指標(biāo)

城市綠地質(zhì)量方面的指標(biāo)有很多，比如研究的比較多的三維綠量、生物豐富度、鄉(xiāng)土樹種比例、立體綠化、植物配置合理性及景觀引力場等指標(biāo)。

三維綠量是質(zhì)量指標(biāo)中一個(gè)很重要的指標(biāo)，也是近年來研究的熱點(diǎn)綠地指標(biāo)。三維綠量是指所有生長植物的莖葉所占據(jù)的空間體積，其單位一般用立方米表示，是城市綠化指標(biāo)體系的第一立體指標(biāo)［2］。在城市綠地的研究中，僅僅使用二維綠化指標(biāo)很難真實(shí)反映城市綠地的整體功能水平，因?yàn)槌鞘芯G地的生態(tài)功能與環(huán)境效益還取決于綠化樹種的組成、空間結(jié)構(gòu)以及植物的生長狀況等因素。在這種情況下，“三維綠量”作為城市綠地的三維立體指標(biāo)，引起越來越多的關(guān)注。

早在上世紀(jì)90年代，上海市采用航空遙感和計(jì)算機(jī)圖像處理并輔以人工判讀、編輯來進(jìn)行綠化狀況調(diào)查的方法進(jìn)行了綠化三維量的研究工作，并據(jù)此建立了綠量數(shù)據(jù)庫［3］，但是上海的三維綠量的調(diào)查與建庫方法過于復(fù)雜、工作量太大。近年來，一些研究者在北京、上海、武漢、福州、沈陽等大城市開展了城市三維綠量的研究。其中以陳自新等［4］通過建立城市主要綠化植物葉面積的回歸模型對北京城市綠地三維綠量及其生態(tài)功能進(jìn)行的系列研究，以及周堅(jiān)華等［5，6］分別于2001年和2006年基于航片機(jī)助解譯和三維綠量計(jì)算方程研發(fā)建立了上海市和合肥市的三維綠量數(shù)據(jù)庫最具有代表性。周廷剛和羅紅霞等［7］以彩紅外航空遙感圖像為主要信息源，根據(jù)冠徑－冠高關(guān)系以及典型樹種的樹冠立體幾何形態(tài)與綠量方程，運(yùn)用GIS分別計(jì)算了寧波市全市、江東區(qū)和海曙區(qū)德總?cè)S綠量和平均相對三維綠量。在這些研究的基礎(chǔ)上，劉常富等［8］以立體量推算立體量的方法測算了沈陽城市森林三維綠量。劉常富和何興元等［9］又模擬了沈陽城市森林三維綠量，結(jié)果表明沈陽市覆蓋率對綠地三維綠量的影響較小，而最顯著的影響因子是單位面積胸高斷面積。因此，三維綠量的測算方法很多，實(shí)踐中要根據(jù)測算范圍和精度要求選擇不同的測算方法。事實(shí)上，因?yàn)槎鄶?shù)城市綠地常用因子的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)在當(dāng)?shù)毓芾聿块T的數(shù)據(jù)庫中可以找到，可以利用常用因子模擬和預(yù)測城市綠地三維綠量，這種方法即簡單便捷又易于普及。

周廷剛和郭達(dá)志［10］以寧波為例對綠地景觀進(jìn)行了研究，該研究首次提出了城市綠地景觀引力場這一指標(biāo)，綠地景觀引力場是指城市綠地系統(tǒng)為城市居民提供服務(wù)能力的大小和潛力，主要用來反映城市綠地的空間分布格局，豐富了城市綠地的評價(jià)指標(biāo)內(nèi)容。

質(zhì)量指標(biāo)中的生物豐富度、鄉(xiāng)土樹種比例、立體綠化、植物配置合理性近年來沒有系統(tǒng)的研究，僅在研究其他指標(biāo)的同時(shí)會涉及到這些指標(biāo)，但隨著綠地指標(biāo)規(guī)劃的細(xì)化和完整性，這幾個(gè)指標(biāo)越來越受到社會的重視。

1.3 結(jié)構(gòu)指標(biāo)

從系統(tǒng)論的觀點(diǎn)看，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定系統(tǒng)的功能。當(dāng)城市綠地覆蓋率小于40%時(shí)，城市綠地環(huán)境效益的重要影響因子是綠地的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和空間布局的程度。因此，一些學(xué)者開始利用景觀生態(tài)學(xué)原理來研究城市綠地的空間結(jié)構(gòu)、生態(tài)功能和異質(zhì)性的關(guān)系，分析城市綠地的景觀格局，并進(jìn)行科學(xué)、合理規(guī)劃［11］。因此要使城市綠地發(fā)揮其生態(tài)功能，在保證綠地有一定的絕對數(shù)量的基礎(chǔ)上，還需要通過合理的空間規(guī)劃與布局，優(yōu)化城市綠地整體結(jié)構(gòu)，促進(jìn)單位面積城市綠地功能效益的最大化。目前，反映城市綠地空間結(jié)構(gòu)指標(biāo)有綠地景觀連通性、廊道密度、均勻度指標(biāo)、破碎化指標(biāo)以及可達(dá)性等。

綠地作為城市景觀的重要組成，景觀生態(tài)學(xué)為城市綠地生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)功能、格局分析、美學(xué)評價(jià)等提供了有力手段。眾多關(guān)于城市綠地結(jié)構(gòu)的研究都借鑒了景觀生態(tài)學(xué)的方法。周天翔和邵天一等［12］分析了湖北省宜昌市中心城區(qū)斑優(yōu)格局、斑勻格局、廊道格局和對照格局等四種景觀結(jié)構(gòu)及其綠地分布格局，選取了氣溫、相對濕度、環(huán)境噪聲和大氣SO2、NOX、TSP含量等環(huán)境監(jiān)測指標(biāo)，觀測了不同綠地景觀格局下的環(huán)境效應(yīng)，并對比分析了綠地分布格局指標(biāo)與綜合環(huán)境效應(yīng)間的關(guān)系，以便提出城市綠地系統(tǒng)布局合理性指標(biāo)。芮建勛［13］以上海市為研究區(qū)域，采用斑塊數(shù)量、斑塊面積標(biāo)準(zhǔn)差、面積均值、周長均值、分維數(shù)等景觀生態(tài)學(xué)指數(shù)研究了上海市綠地景觀嵌套結(jié)構(gòu)的數(shù)量特征，為城市規(guī)劃和發(fā)展提供了決策依據(jù)。楊瑞卿和薛建輝［14］運(yùn)用遙感技術(shù)和GIS技術(shù)，以徐州市為例，選取了綠地景觀構(gòu)成、景觀多樣性指數(shù)、景觀優(yōu)勢度指數(shù)、景觀均勻度指數(shù)、斑塊密度、斑塊數(shù)破碎化指數(shù)、最小距離指數(shù)、景觀連通度等指標(biāo)對城市綠地景觀的結(jié)構(gòu)和格局進(jìn)行了分析。熊春妮和魏虹等［15］對重慶市都市區(qū)德綠地景觀連通性指標(biāo)做了深入研究。這些研究豐富了綠地結(jié)構(gòu)指標(biāo)，并且為各研究城市提供了綠地景觀建設(shè)對策。

結(jié)構(gòu)指標(biāo)中另一個(gè)重要的指標(biāo)是可達(dá)性，它是一個(gè)量化的評價(jià)指標(biāo)，能夠綜合多種因素對這種服務(wù)能力做出評價(jià)，為城市規(guī)劃、園林規(guī)劃提供借鑒。例如俞孔堅(jiān)［16］、周廷剛［17］等基于GIS技術(shù)對城市綠地景觀可達(dá)性進(jìn)行了研究。在這個(gè)研究中，俞孔堅(jiān)等提出了以景觀可達(dá)性和連續(xù)性作為評價(jià)城市綠地系統(tǒng)對市民的服務(wù)功能以及綠地系統(tǒng)生態(tài)功能的重要指標(biāo)，并以中山為例，探討了如何利用地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)進(jìn)行景觀可達(dá)性評價(jià)和完善城市綠地系統(tǒng)，同時(shí)還提出一個(gè)阻力矩陣分布模型，但這一方法的缺點(diǎn)是計(jì)算假設(shè)前提必須人口分布密度是均勻的，并且沒有對道路交通網(wǎng)絡(luò)的影響作特殊的考慮。

在俞孔堅(jiān)的可達(dá)性研究的基礎(chǔ)上，馬林兵和曹小曙［18］提出了一個(gè)基于網(wǎng)格劃分的城市公共綠地景觀可達(dá)性評價(jià)方法，并以廣州市為例進(jìn)行了實(shí)例研究。該方法利用每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的道路密度來近似模擬交通成本的阻力，在可到達(dá)性計(jì)算中綜合考慮了人口分布、公共綠地景觀服務(wù)力、交通成本等因素，來研究城市公共綠地景觀可達(dá)性的空間分布特點(diǎn)，但是這個(gè)方法僅考慮了網(wǎng)絡(luò)內(nèi)道路密度指數(shù)，還應(yīng)該引入道路的形態(tài)指數(shù)、人口密度對交通的影響因素。可達(dá)性的相關(guān)研究還有很多，例如周亮等［19］以武漢市漢口地區(qū)為例也進(jìn)行了基于GIS的城市公共綠地可達(dá)性研究，在全國其他城市也有綠地的可達(dá)性研究，比如濟(jì)南、廈門、青島和上海等。

1.4 功能指標(biāo)

城市綠地生態(tài)服務(wù)功能，在改善環(huán)境質(zhì)量、維持碳氧平衡方面也具有不可替代的作用，并為城市居民提供精神和視覺上的享受。

自20世紀(jì)90年代以來，城市生態(tài)服務(wù)功能的計(jì)量研究已成為生態(tài)學(xué)、林學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)界研究的熱點(diǎn)。這些研究對于認(rèn)識城市環(huán)境價(jià)值，建立城市環(huán)境價(jià)值補(bǔ)償制度，促進(jìn)城市環(huán)境可持續(xù)發(fā)展起著重要的作用。城市綠地生態(tài)服務(wù)功能主要表現(xiàn)在吸收CO2、釋放O2、降溫增濕、凈化空氣、降低噪音、調(diào)節(jié)小氣候等。上世紀(jì)90年代，美國利用計(jì)算機(jī)構(gòu)建城市綠地生態(tài)系統(tǒng)模型，能夠?qū)Τ鞘羞M(jìn)行合理規(guī)劃以及對城市效益進(jìn)行綜合評價(jià)［20，21］。

城市綠地是地球植被的組成部分和碳循環(huán)的重要貯存庫，在全球碳氧平衡中有不可替代的作用。如Rowntree等［22］用數(shù)量化方法研究了城市森林 CO2吸收及氧氣釋放，該研究表明，現(xiàn)代工業(yè)城市每人需140 m2綠地，才能達(dá)到城市碳氧平衡。美國的一項(xiàng)研究表明，城市森林的環(huán)保價(jià)值與其木材和林副產(chǎn)品的價(jià)值比約為3∶1，綠化間接經(jīng)濟(jì)效益是直接經(jīng)濟(jì)效益的18－20倍，此外，美國還研究了樹木對居住地產(chǎn)評估及地產(chǎn)價(jià)格的影響，發(fā)現(xiàn)理想樹木覆蓋使地產(chǎn)價(jià)格提高6%－15%。

目前，我國國內(nèi)的綠地功能的研究也相繼展開，李鋒和王如松［23］以揚(yáng)州市為例進(jìn)行了城市綠地系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)評價(jià)、規(guī)劃與預(yù)測研究，該研究應(yīng)用多邊形綜合指標(biāo)法對規(guī)劃結(jié)果進(jìn)行了評價(jià)與預(yù)測。陳芳和周志翔等［24］也以武漢鋼鐵公司廠區(qū)綠地為例以城市綠地固定二氧化碳、釋放氧氣、蒸騰吸熱、減少污染物、滯塵、減噪等6項(xiàng)生態(tài)服務(wù)功能作為城市工業(yè)區(qū)生態(tài)效益計(jì)量評價(jià)的指標(biāo)體系，對武漢鋼鐵公司廠區(qū)綠地葉面積綠量進(jìn)行了定量研究。趙華和高本虎等［25］通過對城市綠地節(jié)水灌溉效益評價(jià)指標(biāo)的分析，建立了涉及技術(shù)因素、社會效益、經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的綜合評價(jià)指標(biāo)體系。

城市綠地除了具有重要的生態(tài)服務(wù)功能外，還具有重要的經(jīng)濟(jì)與社會功能。城市綠地對房價(jià)的影響受到了眾多研究者的關(guān)注。如Tyrvainen［26，27］研究的城市綠地對芬蘭各城市房產(chǎn)價(jià)格影響，Morancho［28］通過享樂價(jià)格法研究了城市綠地不同環(huán)境變量對房產(chǎn)價(jià)格的影響。但是由于城市綠地的社會價(jià)值評估研究較少，技術(shù)上難以實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)在尚處于探索階段。

1.5 城市綠地生態(tài)綜合評價(jià)指標(biāo)體系

在發(fā)展各類城市綠地單項(xiàng)評價(jià)指標(biāo)的同時(shí)，一些學(xué)者試圖構(gòu)建綜合指標(biāo)體系對城市綠地建設(shè)質(zhì)量進(jìn)行綜合評價(jià)。

早在1991年，劉濱誼就初步確定提出了城市綠化評價(jià)指標(biāo)體系研究框架，并指出以總體控制指標(biāo)和分類控制指標(biāo)來作為生態(tài)綠化的控制目標(biāo)。之后，劉濱誼和姜允芳［29］從生態(tài)、環(huán)境、園林和城規(guī)等多學(xué)科多角度，提出城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃評價(jià)指標(biāo)體系，并把評價(jià)指標(biāo)體系細(xì)分為生態(tài)功能、結(jié)構(gòu)形態(tài)、經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)過程、景觀、規(guī)劃定量化6個(gè)一級指標(biāo)，每一個(gè)一級指標(biāo)下面又設(shè)置了多個(gè)二級指標(biāo)。該研究探討了綠地系統(tǒng)評價(jià)指標(biāo)體系建立的原則和方法，為以后我國城市綠地的各個(gè)功能指標(biāo)的研究打下了理論基礎(chǔ)。但是具體的指標(biāo)該如何相互協(xié)調(diào)，使得綠地空間模式合理布局，還需要大量結(jié)合城市研究的實(shí)地調(diào)查和分析。

嚴(yán)曉和王希華等［30］通過建立城市綠地生態(tài)效益評價(jià)指標(biāo)體系，對城市現(xiàn)有綠地的結(jié)構(gòu)與功能進(jìn)行定量分析，揭示綠地系統(tǒng)的組成與分布在城市系統(tǒng)中的作用，所采用的主要指標(biāo)包括:功能類型豐富度、層次類型豐富度、物種多樣性、景觀綠地率、特殊空間綠色量、吸收有害氣體量、降塵滯塵量等。吳桂萍［31］在“關(guān)于城市綠地生態(tài)評價(jià)不同指標(biāo)的比較”研究中對的葉面積指數(shù)、郁閉度、綠視率、復(fù)層綠色量、綠化建設(shè)指數(shù)等20多種指標(biāo)的概念及計(jì)算方法進(jìn)行了詳細(xì)闡述，并比較了某些相似指標(biāo)之間的差別。這些研究對我國城市綠地生態(tài)評價(jià)指標(biāo)選用具有一定的參考價(jià)值。

朱俊和王祥榮等［32］根據(jù)江南城市森林林網(wǎng)化和水網(wǎng)化布局特點(diǎn)，以上海為對象提出城市森林綜合評價(jià)指標(biāo)體系，指標(biāo)框架分為結(jié)構(gòu)、功能和協(xié)調(diào)性三個(gè)二級指標(biāo)，這一指標(biāo)體系的建立為上海市的生態(tài)評價(jià)開創(chuàng)了先河。之后，顧洪祥等［33］在這一指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上進(jìn)行了上海城市森林綜合評價(jià)研究，這為周邊地區(qū)乃至全國范圍內(nèi)開展城市綠地綜合評價(jià)提供了借鑒。

1.6 指標(biāo)使用頻度分析

為了充分了解我國研究城市綠地的學(xué)者對各類城市綠地指標(biāo)的選擇意向與重視程度，筆者在中國期刊全文數(shù)據(jù)庫分別以綠地、生態(tài)網(wǎng)絡(luò)、綠色空間、綠量、公園、城市森林、綠化等為關(guān)鍵詞，以摘要和全文為檢索項(xiàng)，以1990年1月到2010年5月為檢索時(shí)間范圍，檢索關(guān)于城市綠地評價(jià)方面的主要文獻(xiàn)。最后從檢索的幾百篇主要文獻(xiàn)中挑選出150篇與綠地評價(jià)指標(biāo)研究高度相關(guān)的論文進(jìn)行指標(biāo)使用頻度分析。被挑選出的150篇文章主要分布在中國科協(xié)一級學(xué)會的生態(tài)學(xué)、環(huán)境科學(xué)、林學(xué)、地理學(xué)、城市規(guī)劃學(xué)等方面的期刊，大部分文章是我國城市綠地評價(jià)方面研究水平較高的文章。

整理這150篇論文中用到的綠地指標(biāo)，按數(shù)量指標(biāo)、質(zhì)量指標(biāo)、結(jié)構(gòu)指標(biāo)和功能指標(biāo)進(jìn)行分類匯總，分別對每一指標(biāo)的選擇次數(shù)和選擇頻度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表2所示。由此表我們可以知道近年來對這4種一級指標(biāo)的研究都很多:數(shù)量指標(biāo)中，研究涉及到的指標(biāo)有9個(gè)，依然是傳統(tǒng)的綠地覆蓋率、人均公共綠地面積和綠地率這三個(gè)指標(biāo)用的較多，公共綠地面積、葉面積指數(shù)、人均公園面積的相關(guān)研究占次要地位，公共綠地綠化空間占有率和綠視率兩個(gè)指標(biāo)相關(guān)的研究很少;質(zhì)量指標(biāo)中，共選擇出11個(gè)指標(biāo)，其中綠量、三維綠量和景觀異質(zhì)性的研究較多，對生物豐富度、鄉(xiāng)土樹種比例、自然度和立體綠化的研究正在增多，而質(zhì)量指標(biāo)中的地被植物比例、建成區(qū)屋頂綠化率、物種重要值和季相數(shù)的研究相對較少;結(jié)構(gòu)指標(biāo)中，因?yàn)樵黾映鞘械木G地面積是有限的，要在有限的綠地面積上提高綠地的質(zhì)量就要對綠地結(jié)構(gòu)進(jìn)行規(guī)劃，因此目前綠地結(jié)構(gòu)的研究越來越受到重視，頻度分析共統(tǒng)計(jì)了12個(gè)指標(biāo)，其中多樣性指數(shù)、景觀破碎化指數(shù)、均勻度指數(shù)、可達(dá)性和優(yōu)勢度等結(jié)構(gòu)指標(biāo)的相關(guān)研究占主要部分，其次研究較多的結(jié)構(gòu)指標(biāo)是綠地斑塊密度、景觀連通性、公平性、景觀形狀指數(shù)和最大斑塊指數(shù)，結(jié)構(gòu)指標(biāo)中的景觀最小距離指數(shù)和平均斑塊形狀指數(shù)的研究較少;功能指標(biāo)中，隨著生態(tài)園林、生態(tài)城市的提出，研究綠地的功能指標(biāo)也是越來越多，尤其是各種生態(tài)功能指標(biāo)的研究，如滯塵能力、降溫增濕、吸收CO2釋放O2能力、降低噪音、涵養(yǎng)水源、吸收SO2和殺菌能力等功能指標(biāo)，統(tǒng)計(jì)的功能指標(biāo)共有14個(gè)，除了以上的幾個(gè)研究較多的指標(biāo)，還有熱島效應(yīng)的緩解作用、游憩休閑功能和避震疏散公園面積的相關(guān)研究也在增多。

表1 150篇文章所屬期刊頻數(shù)Tab.1 The frequency of magazines which 150 papers belong to

2 城市綠地生態(tài)評價(jià)模型

如果城市綠地系統(tǒng)的評價(jià)指標(biāo)體系已經(jīng)確定，就需要建立評價(jià)模型來對綠地進(jìn)行評價(jià)。傳統(tǒng)的評價(jià)方法有單項(xiàng)指標(biāo)模型法、評分疊加法、綜合指數(shù)法、聚類分析法和模糊數(shù)學(xué)法等。

2.1 單項(xiàng)指標(biāo)模型

CITY Green模型和可達(dá)性評價(jià)模型是目前國內(nèi)外應(yīng)用最為廣泛的城市綠地評價(jià)單項(xiàng)指標(biāo)模型，具有重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，因此，在本文中作為重點(diǎn)加以介紹。

2.1.1 CITY Green 模型

城市綠地?cái)?shù)學(xué)模型研究的代表性成果是Abdollahi提出的CITY Green模型［22］。CITY Green模型主要用于對城市綠地的規(guī)劃管理和生態(tài)效益分析。CITY Green模型是有CITY Green軟件作為支撐的，該軟件是基于ERSI公司的GIS軟件 ArcView3.X開發(fā)的功能擴(kuò)展模塊。CITY Green軟件可以利用多光譜、高分率影像，通過數(shù)字化過程準(zhǔn)確勾畫出整個(gè)研究區(qū)域的圖像，建立區(qū)域的土地覆蓋類型的數(shù)據(jù)庫。該軟件是由兩個(gè)功能模塊(如圖1)構(gòu)成:模型數(shù)據(jù)庫和空間分析模塊。模型數(shù)據(jù)庫包括空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù);空間分析模塊即生態(tài)效益分析模塊，該模塊通過對空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行分析運(yùn)算，得出植被的各項(xiàng)生態(tài)效益，并能進(jìn)行城市綠地的生長模擬，對城市綠地的生態(tài)效益指標(biāo)進(jìn)行動(dòng)態(tài)預(yù)測與評估。

目前，CITY Green模型在國際上尤其是在美國等發(fā)達(dá)國家得到了廣泛的應(yīng)用。這一模型在我國也有著廣泛的應(yīng)用，例如胡志斌等［35］利用CITY Green模型對沈陽市城市綠地進(jìn)行了結(jié)構(gòu)分析，并且計(jì)算了沈陽城市綠地固碳及凈化環(huán)境的生態(tài)價(jià)值。張侃和張建英等［36］進(jìn)行了基于土地利用變化的杭州市綠地生態(tài)服務(wù)價(jià)值CITYgreen模型評價(jià)的研究。該模型在我國其他城市的綠地研究中也有所應(yīng)用，如上海、哈爾濱、南京等地，但是這些研究大都是應(yīng)用于城市綠地基本的研究與分析中，在城市綠地的生態(tài)系統(tǒng)方面的研究還比較少，所以該模型在城市綠地的規(guī)劃建設(shè)中還有較大的發(fā)展空間。

表2 常用綠地指標(biāo)頻度分析Tab.2 Frequency analysis of frequently－used green index

圖1 CITY Green 模型結(jié)構(gòu)［34］Fig.1 The model structure of CITY Green

2.1.2 可達(dá)性評價(jià)模型

可達(dá)性是指居民克服距離、旅行時(shí)間和費(fèi)力等阻力到達(dá)一個(gè)服務(wù)設(shè)施或活動(dòng)場所的愿望和能力的定量表達(dá)，是衡量城市服務(wù)設(shè)施空間布局合理性的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)［37］。可達(dá)性的計(jì)算方法有很多，而最小鄰近距離法是可達(dá)性分析計(jì)算簡便和最常使用的一種方法，例如尹海偉和孔繁花等［38］利用這一評價(jià)方法以上海和青島為實(shí)證，對這一指標(biāo)進(jìn)行了分析和檢驗(yàn)。

李博、宋云和俞孔堅(jiān)［39］對綠地可達(dá)性常用的評價(jià)方法做了系統(tǒng)闡述。總結(jié)起來，現(xiàn)有的公園綠地可達(dá)性研究的主要方法可以分為定性和定量兩種，定性主要是描述研究內(nèi)容，一般不能得到定量的指標(biāo)。定量研究又分為統(tǒng)計(jì)分析法和GIS分析法，其中統(tǒng)計(jì)分析法對可達(dá)性的影響因素考慮全面，但是缺乏量綱，并且計(jì)算復(fù)雜，參數(shù)和變量眾多。GIS分析法根據(jù)建模原理不同可以分為緩沖區(qū)模型、費(fèi)用阻力模型和引力勢能模型3類，然而這3種模型也是各有各的優(yōu)缺點(diǎn):緩沖區(qū)模型計(jì)算簡單，易在規(guī)劃中操作，但是沒有考慮路網(wǎng)等影響可達(dá)性的因素;費(fèi)用阻力模型較真實(shí)地反映交通成本，但是較難全面反映某一區(qū)域居民火的綠地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的機(jī)會;引力勢能模型考慮了綠地和出發(fā)點(diǎn)之間的相互引力作用，對可達(dá)性的分析全面透徹，但模型較復(fù)雜，較難解釋和直觀判讀。在用這些模型時(shí)，通常要考慮現(xiàn)實(shí)因素來判斷選擇。

2.2 綜合評價(jià)模型

綠地綜合評價(jià)方法很多，常用的綜合評價(jià)模型有綜合指數(shù)法、灰色關(guān)聯(lián)法、模糊數(shù)學(xué)法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法等。

綜合評價(jià)模型中最為常用的是綜合指數(shù)法，例如蒙吉軍和申文明等［40］基于RS/GIS的三峽庫區(qū)景觀生態(tài)綜合評價(jià)研究，該研究就是用的綜合指數(shù)法。因?yàn)樵撛u價(jià)模型可充分體現(xiàn)景觀生態(tài)評價(jià)的綜合性、整體性和層次性，所以經(jīng)常受到研究者的重視。

在快速的城市建設(shè)進(jìn)程中，如何科學(xué)綜合的評價(jià)城市綠地系統(tǒng)并針對現(xiàn)狀不足做出合理有序的規(guī)劃安排，是各個(gè)城市面臨的共同問題。在綜合評價(jià)的過程中一定要從系統(tǒng)化、總體層面對城市綠地進(jìn)行評價(jià)，通過生態(tài)、社會、經(jīng)濟(jì)等多角度綜合考慮，力求達(dá)到科學(xué)性、客觀性。

3 結(jié)論與展望

進(jìn)行城市綠地生態(tài)綜合評價(jià)研究，目的是量化城市生態(tài)水平，指導(dǎo)我國生態(tài)城市的規(guī)劃與建設(shè)。目前的生態(tài)評價(jià)指標(biāo)大多數(shù)針對自然角度，而很少關(guān)注人文角度，在以后的研究中，應(yīng)該更加注重社會、經(jīng)濟(jì)和文化角度，使城市綠地生態(tài)綜合評價(jià)指標(biāo)體系更加全面、具體和深入。

由于我國各個(gè)城市和地區(qū)社會經(jīng)濟(jì)狀況、生態(tài)環(huán)境差異水平和氣候差異都較大，因此希望結(jié)合我國城市綠地建設(shè)的實(shí)際情況，盡快建立起一套統(tǒng)一的、有效的“多類型多層次”綠地指標(biāo)體系，科學(xué)量度現(xiàn)階段生態(tài)城市的規(guī)劃建設(shè)。同時(shí)需要采用多種方法構(gòu)建多維度、多層次的城市綠地生態(tài)綜合評價(jià)指標(biāo)體系，研究構(gòu)建城市綠地生態(tài)綜合評價(jià)模型，使其能夠更有效的評價(jià)我國城市綠地生態(tài)水平，指導(dǎo)我國生態(tài)城市的建設(shè)。

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［40］蒙吉軍，申文明，吳秀芹.基于GS/GIS的三峽庫區(qū)景觀生態(tài)綜合評價(jià)［J］.北京大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，41(2):295－302.［Meng Jijun，Shen Wenming，Wu Xiuqin.Integrated Landscape Ecology Evaluation Based on RS/GIS of Three － Gorge Area［J］.Journal of Peking University，2005，41(2):295 －302.］

Research Progress in Comprehensive Evaluation of Urban Greenland

ZHANG Li-hua ZHANG Jing-kun HUANG Bao-rong
(Institute of Policy and Management，Chinese Academy of Sciences，Beijing 100190，China)

In this paper，we gave an overview of the latest literatures on Urban Greenland’s evaluation index system，which provides significant guidelines for both urban green-land construction quality and crucial projects.We discussed the progress in the index system attribution analysis，such as quantity，quality，structure and function，etc;thereby we provided statistics on the application frequency of urban green-land’s evaluation index system in the literatures.Research result indicates that such indexes as green coverage ratio，per capita public greenbelt area，green area ratio，vegetation quantity，Three-dimension green quantity，the landscape diversity，fragmentation index，landscape evenness，accessibility，landscape dominance，dust detentions，cooling humidification，carbon sequestration effect and others are of wide application in these years.On this basis，we analyzed the evaluation models of such indexes applied both at home and abroad.Finally，we dealt with the possibility of more reasonable and scientific application to both urban green-land evaluation index system and evaluation models.

urban Greenland;evaluation index;three-dimensional vegetation quantity;city green model;accessibility

X826

A

1002－2104(2011)05－0140－08

10.3969/j.issn.1002－2104.2011.05.023

2010－12－30

張利華，研究員，主要研究方向?yàn)榭沙掷m(xù)發(fā)展與區(qū)域管理。

*國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(編號:2008BAJ10B01－04)資助。

(編輯:李 琪)