基于景觀格局的高等院校新老校區土地利用對比
——以福建師范大學為例

文/福建師范大學地理科學學院 楊辰叢海

0 引言

景觀格局是自然或人為作用形成的由一系列排列、尺度上不同的景觀要素，在一定空間內由物理、生物、社會各因子相互作用的結果[1]。校園是人才培養與科學研究的重要場所，其功能區景觀格局配置是否合理，與學生生活的舒適度、教學科研的效率息息相關。對比高校新老校區景觀格局，可明晰校園景觀規劃的發展方向，為改造校園景觀格局提供數據支持[2]。

針對校園景觀布局與配置，學界已有較豐富的研究成果。學者們運用景觀指數分析方法，對沈陽農業大學、復旦大學、華中師范大學和安徽大學等學校進行定量化分析[3-6]。BARDEKJIAN A等從校園旅行角度出發，探討學生對校園水池、林地及花園等景觀的直觀感受。縱觀已有文獻，多集中于分析單一校園景觀或不同高校景觀對比，極少研究高等院校新老校區景觀格局的差異性對比。

研究以福建師范大學倉山校區（不包括華南女子學院舊址部分）與旗山校區為研究對象，利用景觀生態學中空間異質性及景觀破碎度分析原理，結合相關景觀格局指數計算，定量化對比描述其新老校區景觀格局特征，以期闡釋新老校區景觀格局的異質性特征，為今后校園景觀格局優化提出合理化建議。

1 研究區域概況與研究方法

1.1 概況

福建師范大學倉山校區位于福建省福州市倉山區，地處福州市區中心地帶，占地面積約0.48km2。旗山校區位于閩侯市上街鎮，總占地面積約1.86km2。兩校區直線距離約9.06km。倉山校區為老校區，從師大創學開始承擔主要教學職能，新校區完工后本科生培養職能轉移，如今仍是部分學院研究生培養的主要場所。旗山校區為新校區，始建于2004年，主要職能為培養本科生。

1.2 數據來源

主要數據來源包括從谷歌地球下載倉山校區及旗山校區高分辨率衛星遙感影像（分辨率0.27m），在福建師范大學官方網站獲取福建師范大學旗山校區總平面圖及師范大學用地規劃圖（長安山地區）。

1.3 技術路線與研究方法

將下載的谷歌衛星影像導入ENVI后進行裁剪與校正，利用ENVI的感興趣區（ROI）功能，通過目視手動解譯，調閱相關工程文件，并結合實地考察調研，以劃定不同ROI區生成不同的用地地塊。完成后導出矢量文件，將其導入GIS，并進行柵格化處理。將柵格化后的TIF格式文件導入Fragstats，選取指數進行定量化計算。

依照由國土資源部組織修訂的GB/T 21010-2017《土地利用現狀分類》，并結合研究區用地特點，按照該區土地利用總體情況，將其土地利用類型分為建筑鋪裝用地、道路設施、綠化用地、水體景觀、裸地與在建建筑用地，具體分類說明如表1所示。

表1 高校景觀格局分類體系

在Fragstats軟件中選取類型（class）及景觀（landscape）兩級景觀指數。

類型指數上使用斑塊類型總面積（CA）、斑塊所占景觀面積比例（PLAND）、最大斑塊所占景觀面積比例（LPI）以反映某一地類總體優勢度特征，使用斑塊密度（PD）、斑塊分裂指數（DIVISON）以衡量某類斑塊破碎度與分離度特征。

斑塊優勢度描述總體景觀格局受某一主導景觀類型控制程度的大小[8]，通過分析某類型斑塊在景觀中所占面積的大小，體現某類斑塊在總體景觀中是否處于主導地位；景觀面積表示某景觀類型面積的總和，可從絕對數量上對比兩種地物優勢度差異；斑塊破碎度與分離度反映景觀在一定空間內分離程度的大小，表征景觀因被分割而破碎的程度，能較好地反映景觀空間結構的復雜性[9]。DIVISION指數描述斑塊的聚集程度，值越高則斑塊聚集程度越高，分離度越低，破碎化程度越低；PD指數與斑塊分裂度呈正相關關系，值越高則斑塊越破碎[10]。

景觀指數上，選取香農多樣性指數（SHDI）、香農均勻度指數（SHEI）、聚集度指數（AI）、斑塊多度密度（PRD）、景觀豐度（PD）以反映其整體景觀特征。具體生態含義如表2所示。

表2 景觀（landscape）級別下所選指數與說明

2 結果與成因分析

2.1 斑塊類型（class）級指數對比

2.1.1 斑塊面積及優勢度特征比較

經數據處理，獲得倉山和旗山具體景觀格局分布圖，將柵格文件導入Fragstats進行計算，所得結果如表3所示。

表3 斑塊類型（class）級指數下兩校區相關斑塊特征比較

對比倉山校區和旗山校區，斑塊總面積（CA）上，旗山校區在綠化用地、建筑鋪裝用地、道路設施、裸地與在建建筑用地和水體景觀上均具有顯著優勢，分別高于倉山校區54.974，44.225，18.662，7.711，5.066hm2，總斑塊面積為倉山校區的4.27倍，基本吻合兩校區占地面積的差距。綠化用地上兩者數值差異最大，旗山總綠化面積約為倉山的4.14倍。倉山校區出現較特殊的“裸地與在建建筑用地”用地類型缺失現象，即倉山校區土地利用率接近100%。

斑塊占景觀面積比例（PLAND）上，倉山校區綠化用地、道路設施與建筑鋪裝用地三類地物總斑塊面積占全部景觀面積比分別為43.768%、41.073%及15.117%，旗山校區為42.476%，35.543%及14.480%，旗山校區均略低于倉山校區，即旗山校區這三類地物在景觀格局中整體優勢度略低于倉山，在建筑鋪裝用地方面優勢度差距最為明顯，倉山校區建筑鋪裝用地所占百分比高于旗山校區5.52%。旗山校區扣除以上三類地物所占用地面積百分比后剩余的百分比則轉移至水體景觀及裸地與在建建筑用地兩大地類，倉山除極少量校園中噴泉的水體景觀外，這兩大地類幾乎缺失。

對比LPI指數，綠化用地地類最大斑塊占總景觀面積百分比倉山為19.114%，旗山為5.335%，倉山顯著高于旗山。建筑鋪裝用地倉山為6.35%，旗山為2.56%；道路設施倉山為15.117%，旗山為14.480%；水體景觀倉山為0.041%，旗山為1.454%。除缺失的裸地與在建建筑用地外，綠化用地及建筑鋪裝用地兩大主要優勢地物LPI指數倉山略高于旗山，其對應地物中的最大斑塊優勢度均略高于旗山，而在分布較稀少的水體景觀中則是旗山高于倉山。

2.1.2 斑塊破碎度與分離度特征比較

對比兩校區數據，除倉山校區僅有1處音樂噴泉水體景觀外，旗山校區斑塊破碎度均小于倉山，其中在綠化用地及建筑鋪裝用地上最為明顯。分析斑塊密度（PD）指數，倉山校區綠化用地為227.868，建筑鋪裝用地為157.754；旗山校區綠化用地為181.152，建筑鋪裝用地75.626，倉山校區均顯著高于旗山校區，即倉山校區這兩類地物分布更加破碎。DIVISION指數方面，倉山綠化用地為0.960；建筑鋪裝用地為0.991；旗山校區綠化用地為0.994，建筑鋪裝用地0.997；均為旗山高于倉山，反映旗山對應用地類型的斑塊聚集度均強于倉山；另外在剩余的道路、裸地、水體三種地類中，除倉山水體景觀僅有1處，裸地與在建建筑用地缺失等特殊情況外，總體上旗山的景觀破碎度較倉山均較小。

2.2 新老校區景觀級指數對比

分析所得數據，倉山香農多樣性指數（SHDI）為1.582，旗山為1.807，旗山明顯高于倉山，旗山景觀多樣性較倉山更優，即旗山的用地類型及景觀特征更加多樣化。對比兩校區聚集度指數（AI），倉山為96.424，旗山為98.966，旗山略高于倉山，旗山斑塊聚集度更高，分散性較差，與DIVISION指數分析結果吻合。對比香農均勻性指數（SHEI），兩校區總體差異不大，旗山略高，為0.784，倉山為0.720，表示其用地格局與結構更加均勻。斑塊多度密度（PRD）方面，倉山為22.535，旗山為5.862，景觀豐度（PD）方面，倉山為438.189，旗山為293.125，均為倉山高于旗山，PD指數與PRD指數結果顯示在一定單位面積內倉山所出現的地物更加多樣，即在相同空間內倉山出現的地物類型更多。

2.3 新老校區景觀格局差異成因分析

2.3.1 有限用地空間下的適時之舉

兩大校區景觀特征不同根本上是源于其所處位置及區位條件的不同。倉山校區位于福州市中心地帶的倉山區，為高人口密度區，用地成本較高，可利用土地少等多個因素限制了其校園面積的擴大。為適應用地面積有限的客觀條件，盡可能在有限的用地空間發揮高校的基本職能，擴大建筑鋪裝物的用地面積以容納盡可能多的人口及教學設施；倉山校區缺失裸地與在建建筑用地的原因是其經歷近百年發展，用地規劃及景觀格局已基本定型，很難再次出現較大幅度改變、進而產生大面積在建建筑且當新需求產生時，原有的未建設裸地很快被利用，較難出現土地閑置的現象。

旗山校區位于福州市郊區的閩侯縣上街鎮，為福州市新開發城區，開發歷史較短，規劃用地面積相對富裕，人口密度較小，土地利用成本相對較低，景觀格局處于不穩定與變化的過程中，有較富余的可開發用地以布置其他景觀。

因此倉山校區總體面積偏小，各景觀斑塊絕對面積均小于旗山校區，且建筑鋪裝用地所占總用地面積百分比更高，缺失“裸地與在建建筑用地”這類地類；旗山校區整體用地面積更大且利用類型更加均勻化。

2.3.2 開發歷史背景不同下的差異

倉山校區的歷史可追溯至民國時期，旗山校區始建于21世紀初。現有研究表明，建筑斑塊與綠地斑塊往往是占有絕大部分校園面積的優勢斑塊，新校區用地面積富裕，后備用地豐富，斑塊破碎度低且整體格局更均勻，優勢地類優勢度低；老校區用地相對緊張，斑塊破碎度高且聚集度較新校區更高。但筆者認為，新校區除上述特征外，還具有功能分區相對清晰，建筑鋪裝用地占比相對較小，變動的可能性與幅度相對較大的特點。通過對老校區聚集度（AI）計算得出老校區景觀聚集度較新校區可能更低，與現有研究結論相悖，其原因是倉山校區在長期發展歷程中更有可能因出現新的用地需要而發生用地變化，從而打亂原有較規則的用地分布，為適應教學發展而出現的新建筑有可能建造于原有的綠化用地上，造成景觀切割與聚集度下降。旗山校區在建造初期有明確專業的規劃綱要以指導建造，各功能區劃分明確，同一類型景觀易在相同區域聚集而不被切割，從而形成較規則整齊的景觀格局。

3 結語

倉山校區景觀格局呈現相對擁擠、各種地物較混雜、功能分區不明確且破碎度高的特征，綠化與建筑鋪裝用地的優勢地物斑塊主導性較強，不同功能區在一定區域相對混雜。旗山校區景觀格局具有面積大、規則化、整體化、功能分區明確與相對均勻的特點，優勢地物斑塊的主導性相對較弱，各功能區分區相對明確，界線清楚。倉山校區景觀的擁擠與混雜，其本質是有限的土地資源與不斷發展的高校教育需求的矛盾在景觀格局中的外現。針對其擁擠與局促，在今后用地優化上，應注重各區域功能的區劃，明確各功能分區的職能。