基于Fragstats的邯鄲市城區(qū)綠地景觀格局研究?

閆俊霞 張建峰 韓 陽(yáng)

邯鄲學(xué)院 河北邯鄲 056000

城市綠地是指城市中的各種綠地類型，包括公園綠地、附屬綠地等。而城市生態(tài)綠地系統(tǒng)是指城市范圍內(nèi)，以各種類型的綠地為組成部分而構(gòu)成的系統(tǒng)，其作用主要是改善城市的生態(tài)環(huán)境，為生活?yuàn)蕵?lè)、防護(hù)減災(zāi)提供服務(wù)，從而促進(jìn)城市的健康發(fā)展。然而目前我國(guó)在城市綠地建設(shè)及城市綠地景觀格局分析上還沒(méi)有形成統(tǒng)一的理論體系，景觀類型劃分沒(méi)有一定的標(biāo)準(zhǔn)，從而阻礙了城市綠地系統(tǒng)的科學(xué)構(gòu)建。本文借助RS和GIS技術(shù)，F(xiàn)ragstats景觀軟件，對(duì)城市遙感影像進(jìn)行分析處理，對(duì)城市綠地景觀格局進(jìn)行定量分析，對(duì)城市綠地景觀效益進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)價(jià)，進(jìn)而為綠地系統(tǒng)構(gòu)建提出可行性建議，引導(dǎo)城市綠地系統(tǒng)朝著持續(xù)、健康的方向發(fā)展，提升城市形象。

1 研究區(qū)概況

作為歷史文化名城的邯鄲，在城市經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí)，注意保護(hù)城市生態(tài)環(huán)境，尤其注重城市綠地在城市發(fā)展中發(fā)揮的作用。截止2013年，邯鄲市建成區(qū)綠化覆蓋面積5 768 hm2，建成區(qū)綠化覆蓋率49.3%，綠地率40.2%，人均綠地面積12.05 m2，遠(yuǎn)超國(guó)家園林城市標(biāo)準(zhǔn)的綠化覆蓋率34%，綠地率29%，人均綠地面積7 m2。但存在一些問(wèn)題:首先，景觀結(jié)構(gòu)均一，空間布局不協(xié)調(diào)。公園綠地和附屬綠地所占比重過(guò)大，而在保護(hù)生態(tài)環(huán)境中具有重要作用的防護(hù)綠地比例較小。其次，綠地景觀破碎化程度大。研究區(qū)域中景觀斑塊數(shù)量多，各斑塊面積小，破碎程度嚴(yán)重，也降低了綠地生態(tài)功能的發(fā)揮。城市防護(hù)綠地呈條狀主要分布河流兩側(cè)，分布不均勻，且所占比例較公園綠地、生產(chǎn)綠地少。

2 數(shù)據(jù)來(lái)源與處理

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

選擇合適的遙感數(shù)據(jù)是城市綠地信息提取、分類及景觀格局分析順利進(jìn)行的前提和基礎(chǔ)。本文選取的數(shù)據(jù)是2014年邯鄲地區(qū)Landsat8影像，該影像能夠較清晰地區(qū)分城市綠地及城市道路，可對(duì)綠地信息進(jìn)行提取[1－3]。

2.2 數(shù)據(jù)處理

1)遙感影像波段組合及融合處理。本文選取的是能夠突出表現(xiàn)植被信息的6、5、4波段合成RGB，在ENVI軟件中進(jìn)行組合，并輸出為ENVI標(biāo)準(zhǔn)格式[4－5]。合成結(jié)果與第8波段進(jìn)行融合，以提高影像的空間分辨率和清晰度，從而提高分類的精度和可靠性。

2)城市綠地信息提取及分類。采用面向?qū)ο蟮膱D像信息提取方法提取城市綠地信息[6－8]，綠地信息提取結(jié)果見(jiàn)圖1。綠地分類采用 《城市綠地分類的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) (CJJ/T85－2002)》，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)圖2。

2.3 研究方法

本文采用景觀斑塊密度指數(shù)和景觀破碎化指數(shù)對(duì)城市綠地景觀格局進(jìn)行分析。

1)景觀斑塊密度指數(shù)。對(duì)景觀斑塊密度指數(shù)進(jìn)行計(jì)算，可以探討各類型景觀的破碎化程度，對(duì)綠地系統(tǒng)規(guī)劃具有重要參考價(jià)值，景觀斑塊密度指數(shù)計(jì)算公式為[9－10]:

式中:N指斑塊總個(gè)數(shù)或某類型斑塊總個(gè)數(shù)；A指研究區(qū)總面積或某類型景觀總面積。

圖1 綠地提取結(jié)果

圖2 綠地信息分類專題圖

2)景觀破碎化指數(shù)。景觀斑塊破碎化指數(shù)直接反映人類對(duì)景觀干預(yù)的程度，同時(shí)反映了人們的生活水平及城市的生態(tài)水平。其計(jì)算公式為:

式中:LFI指某類型景觀斑塊破碎度；N指某類型景觀斑塊個(gè)數(shù)；A指某類景觀平均斑塊面積。

3 結(jié)果與分析

3.1 綠地分類結(jié)果

研究區(qū)總面積為8 726.0 hm2，綠地總面積為1 556.56 hm2，綠地覆蓋率為17.8%，綠地分類為公園綠地、附屬綠地、生產(chǎn)綠地、防護(hù)綠地和其他綠地5類[11]。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1，結(jié)果見(jiàn)圖3、 圖 4。

表1 邯鄲市主城區(qū)綠地分類統(tǒng)計(jì)表

圖3 公園綠地分布圖

圖4 附屬綠地分布圖

3.2 綠地景觀斑塊密度指數(shù)分析

利用Fragstats景觀分析軟件中，景觀斑塊構(gòu)成統(tǒng)計(jì)信息如表2。通過(guò)計(jì)算可知，研究區(qū)綠地景觀斑塊密度0.34～16.45，其中附屬綠地的斑塊密度最大，說(shuō)明其被分割的程度最大，擁有較大空間異質(zhì)性。從面積偏差指數(shù)SD來(lái)看，公園綠地的偏差指數(shù)最大，為63.51，說(shuō)明公園綠地的面積分布不均勻，與平均面積有很大的分離程度；附屬綠地的面積偏差指數(shù)為3.85，與平均面積相差不大。

表2 綠地景觀斑塊密度統(tǒng)計(jì)信息

3.3 綠地景觀破碎化指數(shù)分析

由表3可知，綠地景觀破碎度指數(shù)0.24～129.19，附屬綠地破碎化程度最大，而生產(chǎn)綠地、公園綠地等因其成片分布，因此破碎化指數(shù)較小，破碎化程度輕。

表3 綠地景觀空間格局單元特征指數(shù)

4 結(jié)論與討論

本文主要借助RS、景觀生態(tài)學(xué)原理，利用ENVI、Fragstats等軟件進(jìn)行綠地景觀格局進(jìn)行研究，通過(guò)選取景觀斑塊密度指數(shù)和景觀破碎化指數(shù)，定量評(píng)價(jià)不同綠地類型的建設(shè)現(xiàn)狀，探索邯鄲市綠地景觀空間格局和分布規(guī)律，并根據(jù)所存在的綠地斑塊構(gòu)成、綠地景觀布局等問(wèn)題，提出幾點(diǎn)建議。以合理分布、大小鑲嵌的城市斑塊綠地為中心，以河流、道路構(gòu)成綠色廊道，同時(shí)與城市外緣農(nóng)業(yè)生產(chǎn)綠地緊密相連，從而構(gòu)成點(diǎn)、線、塊等綠地類型有機(jī)結(jié)合的生態(tài)綠地系統(tǒng)，改善城市生態(tài)環(huán)境，創(chuàng)造生態(tài)、環(huán)保、游憩等功能于一體的綠色空間，塑造優(yōu)美宜人的城市生活環(huán)境，提高人民幸福指數(shù)。

針對(duì)研究區(qū)存在的問(wèn)題，本文提出優(yōu)化措施包括:增加城市綠地廊道建設(shè)，使道路綠地在城市綠地中占有重要比重，增加公園綠地之間的聯(lián)系，在增加綠化覆蓋率的同時(shí)，優(yōu)化公園綠地的服務(wù)半徑。在城市外環(huán)道路、城區(qū)河道兩旁增加防護(hù)綠地建設(shè)，依托水系，增加水系防護(hù)帶，利于減噪、調(diào)節(jié)局部小氣候，使其成為城市生態(tài)廊道，并與其他綠地類型相聯(lián)系。例如在流經(jīng)三區(qū)的滏陽(yáng)河、渚河、沁河兩側(cè)，在原綠化帶基礎(chǔ)上控制50～100 m綠化帶。還可以增加大中型斑塊綠地建設(shè)，降低綠地破碎化程度，將周圍破碎的小斑塊，以一定的距離相連接，對(duì)現(xiàn)有小斑塊綠地進(jìn)行整合，從而有利于小斑塊綠地的生態(tài)功能的發(fā)揮。

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