GIS背景下城市綠地景觀格局影響因子的選取研究

吳海潮 張凱云

[摘 要] 研究城市綠地景觀格局，是城市綠地系統規劃的重要任務之一。GIS技術在空間數據獲取和分析處理方面具有顯著的優勢，而影響因子選取的準確性將直接影響景觀格局評價的結果?；诖?，本文首先對所有景觀格局指數進行分類總結；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；最后從整體上總結得出對于景觀格局影響因子選取的建議。

[關鍵詞] 景觀格局指數；數字景觀；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系統來說，城市綠地是非常有意義的元素，能夠對城市的可持續發展起到很大的促進作用。要想最大程度地發揮城市綠地的生態功能，就需要研究城市綠地的景觀格局，進一步優化城市綠地的空間布局和結構，最后達到協調城市建設發展與環境保護之間的關系的目的，實現城市的綠色可持續發展。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 景觀格局指數的分類

本文基于將景觀生態學與城市綠地規劃相結合的思路，在大數據的背景下，從景觀格局指數的選取角度進行分析，對景觀格局指數進行分類探討，進而得出其選取標準及適用范圍。景觀格局指數所涉及的內容比較廣泛，如景觀構型或景觀異質等。

綜合來看，國內外學者對景觀格局指數的分類主要有以下2個方面：從動態變化角度來看，Hu1Shoff以不同的角度，將景觀指數進行歸納，使之分成格局及變化指數；從描述對象等級角度，常見的方法根據其所研究的內容而異，其中主要將景觀指數以斑塊、類型及景觀進行劃分，其中最為基礎的是斑塊水平指數。本文從綠地斑塊（面積、數量、密度）和景觀類型這兩個類別水平對景觀格局指數進行探討。

2.1 描述綠地斑塊類景觀格局指數

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），是最基礎最基本的數據，指鑲嵌圖全部面積，這也是保證其他指數能夠進行討論的基本；②斑塊面積（CA），主要體現相關類型景觀的所有斑塊面積之和，其體現了景觀的基本結構，因此，從生態的角度來說，斑塊面積能夠反映出其物種、能量和養分等信息流的差異；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中位數斑塊面積（Med PS），指第50百分位的斑塊面積，能夠展現出景觀的平均指數。

對于斑塊數量的描述，主要使用斑塊數量指標（Num P），其主要體現了區域中斑塊的總數量，并且數量越多，景觀的破碎程度越大，二者體現出一種正相關關系。

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），是基礎的景觀形狀指數之一，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、能量、人口等生態流的交換強度，這也是景觀的邊緣效應；②平均斑塊邊緣（MPE），作為基礎的形狀指數之一，可以看作是景觀的斑塊邊界總和與斑塊數量的比值；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，即斑塊的內緣比例，反映了斑塊能量流動的強度；④平均形狀指數（MSI），是周長與等面積圓周長的比值，反映斑塊的規則程度；⑤面積加權的平均形狀指數（AWMSI），是以面積為權重的平均形狀指數，表征景觀空間格局復雜性的指標，斑塊的面積與對景觀類型影響的程度呈現出正相關關系。

2.2 描述景觀類型類景觀格局指數

描述景觀類型多樣性類指數主要有以下2種：①香農多樣性指數（SDI），主要根據信息來進行判定，能夠測量異質性，尤其是針對一些景觀類型不均勻的地方，從景觀內部的破碎度能夠反映異質性；②香農均勻度指數（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主要有以下2種：①景觀破碎化指數（FN），作為景觀格局的重要屬性特征之一，景觀破碎化指數與人類活動的關聯性非常大，同時又與自然資源的開發利用、保存存在一定的聯系；②分維數指數（FD），是用于描述復雜形體占有空間的有效性，作為復雜形體不規則性的量度，其數值為1～2。

3 景觀格局指數的選取標準

在對景觀格局指數進行分析時，往往存在因信息過于冗雜而導致分析困難的現象。各指數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時，應對其進行相關度的檢驗，以驗證指數之間的獨立性。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，不同的區位條件對于研究對象的景觀格局指數選取也有極大的影響。應從研究對象的實際情況出發，選取合適、適宜、具有可操作性的景觀格局指數。

4 景觀格局影響因子選取建議

首先，景觀格局指數并不是萬能的，其本身也存在許多的局限性。在研究中，應充分了解所選擇的景觀格局指標特點，根據獲得數據的方式和精確度，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，因此應全面、多角度選擇指數。最后，在選取景觀格局指數時，應與城市綠地景觀中的生態過程或自然地理過程與人為過程充分結合起來。立足于景觀生態學的基礎之上，在城市綠地系統規劃的前提下，去探討城市景觀格局往往更有意義，將城市的擴張與發展向健康的角度引導。