基于多模型和权衡矩阵法的乡村生态-游憩景观安全格局重构

【目的】乡村旅游地的突出矛盾是人类旅游活动对生态环境的干扰,景观规划时需要权衡游憩功能与生态功能。探究乡村生态-游憩景观安全格局(landscape security pattern, LSP)重构路径,旨在促进乡村旅游与生态环境和谐、可持续发展,为乡村旅游地景观规划提供参考思路。【方法】以江苏省无锡市马山为例,综合运用InVEST、ArcSWAT、最小累积阻力(minimum cumulative resistance, MCR)多模型,分别模拟生态、游憩空间格局以及生态、游憩廊道,并划分景观单元;基于“权衡矩阵法”,比较各单元生态、游憩功能重要性,实现景观功能分区,识别权衡问题突出的区域及战略点,进而为各类景观功能区提出针对性的规划、建设及管控策略。【结果】将马山景观功能区划分为生态核心区、生态重要区、生态-游憩重点权衡区、生态-游憩次级权衡区、游憩核心区、游憩重要区、游憩协调区及弹性发展区8类,构建生态-游憩景观网络并识别出32处战略点。【结论】重构乡村生态-游憩LSP有利于区分不同类型景观功能区的建设侧重点与优先级,科学、精细化地管理、利用乡村景观资源,促进多功能景观的协调与增效。

区域尺度下的传统村落景观安全格局构建与保护策略研究——以云南腾冲为例

传统村落是乡村地区具有代表性的文化景观,构建传统村落景观安全格局是生态文明建设背景下区域尺度传统村落保护及可持续发展的重要途径。综合风景园林、城乡规划、景观生态等学科理论和方法,以文化遗产安全、自然生态安全和休闲游憩适宜为目标,运用GIS空间分析工具和最小累积阻力模型,识别构成要素、建立网络体系,形成区域尺度下传统村落景观安全的一种新研究范式,进而以腾冲市传统村落集中连片区为例展开实证研究。结果表明:1)传统村落景观安全格局包含节点、廊道、环境3个关键要素,并可划分为不同的安全等级;2)通过节点识别、阻力面构建、廊道提取、环境划分、优化与联系等步骤,建立由4级节点、2级廊道和3级环境组成的腾冲传统村落景观安全格局;3)基于获得的景观安全格局,提出对应“村落-廊道-区域”的分级、分区保护策略。以期为中国传统村落集中连片保护提供参考,并为区域性文化遗产及其相关自然和人工环境的保护提出解决方案。

景观安全格局视角下桂北传统聚落形态研究--以桂林市社水村为例

随着我国城市化进程的不断深入,传统聚落的生态与文化原真性不断地受到侵蚀,聚落形态发生了不可预期的异化。文章选取社水村为例,以景观安全格局理论与信息化模型为基础,将六类环境要素作为阻力评价因子建立阻力面,建筑要素与景观要素作为“源”,运用GIS空间叠加的方法,构建景观安全格局。结果得出高、较高、中、低安全格局区域面积各占10.65%、15.00%、40.77%、33.58%。以此探讨聚落不同安全等级区域内空间形态演变轨迹与人地空间关系,并提出相应建议,为乡土文明续存提供助力。

基于景观安全格局的香格里拉县生态用地规划

通过构建不同水平的景观安全格局,可以为区域的生态用地规划提供相应对策。香格里拉县近年来随着经济的发展生态安全问题已经提到日程。选择研究区内的5个自然保护区和风景名胜区为"源",以生物多样性保护为目标,选择地表景观类型、坡度两个因子及相应的阻力因子系数进行分析。采用GIS中的空间分析工具,计算建立了地表景观类型、坡度两个单因子的最小累积阻力面,在此基础上,利用加权叠加方法构建了两个因子的最小累积阻力面。根据最小累积阻力阈值,建立了"源"间生态廊道及"源"与外部联系的辐射道,确定了关键的战略点,最终完成景观安全格局的构建。基于生物多样性目标得到了低、中、高3个不同安全水平的生态用地分别占研究区总面积的12.81%、44.1%和80.3%。为制定研究区生态安全策略提供了重要参考。

基于景观安全格局理论的宜兴市生态用地分类保护

生态用地是区域生态服务功能的主要供给者,对控制区域生态环境起到关键作用,开展生态用地分类与保护,对实现经济与生态协调发展、保障区域生态安全具有重要意义。以江苏省宜兴市为例,基于前人对于生态用地分类与土地利用现状分类衔接研究成果,提取土地利用现状中的生态用地,借助景观安全格局理论方法,通过系统分析水土保持、生物多样性保护、乡土文化遗产保护以及自然景观保护4个与生态用地相关的重要生态过程,运用最小累积阻力模型构建区域综合景观安全格局,并将综合景观安全格局与现状生态用地进行叠加,得到低安全水平、较低安全水平、中等安全水平以及高安全水平4种类型的生态用地,各类型面积分别占研究区生态用地总面积的32.07%、44.38%、22.07%以及1.48%,针对不同等级的不同生态用地类型,提出了划定禁止建设区、防止水体污染、建设高标准基本农田等针对性的保护措施与对策。研究结果为宜兴市的土地利用规划与管理、城市可持续发展等提供决策依据,为其他类似地区生态用地保护规划编制提供参考。

基于景观安全格局的农村居民点用地布局优化

农村居民点用地布局优化不仅是农村土地整治的基础,也是新农村建设和实现美丽乡村的重要路径。该文以江苏省宜兴市为例,根据其经济发达、生态环境优越以及风景名胜众多的特点以及农村居民点用地特征,运用景观安全格局理论和最小累积阻力模型相结合的方法,分别从水土保持、生物多样性保护和风景名胜保护三方面构建单一景观安全格局,进而建立宜兴市农村居民点用地布局综合景观安全格局。通过与宜兴市农村居民点用地的叠加分析,针对不同景观安全水平的农村居民点提出不同的布局优化方向,将宜兴市农村居民点用地划分为优先整治型、限制扩展型、适度建设型、重点发展型4种类型,分析各类型现状特征并提出优化方案。研究结果强调农村居民点用地布局工作中生态环境和景观保护优先的思想,不仅为当地新农村建设提供理论支撑,而且为相关规划制定提供参考。

基于CLUE-S模型的密云县面源污染控制景观安全格局分析

探讨了基于安全格局分析和"源-汇"生态过程理论,利用土地利用变化模型,研究以面源污染控制为目标的土地利用空间模拟情景分析。基于"源-汇"生态过程理论,利用空间数据库计算了密云县水库周围面源污染控制的景观安全格局,分析了低安全格局中的有较大面源污染风险的土地利用变化过程。基于现状社会经济驱动因子和邻域因子,利用CLUE-S模型模拟了2个情景下的土地利用发展:情景1为现状趋势发展,情景2为反规划途径,即限制低安全格局中具有面源污染风险的土地转变过程,其余地区按现状趋势。结果表明:情景1现状趋势发展下,未利用地复垦和农业用地结构调整两种土地利用转变过程有较大面源污染风险。情景2低安全格局中被限制发展的耕地和果园在模型模拟中转移到了中安全格局内,低安全格局中植被恢复能够增强了对上游污染物的截留;虽然面源污染"源"类型土地总量没有发生变化,但是由于土地格局的优化,整体面源污染风险会降低。

基于景观安全格局的武夷山风景名胜区旅游干扰敏感区判识与保护

世界双遗产地独有的文化和自然景观过程与其景观格局相互作用机制特殊且复杂,构建这类区域景观安全格局并识别其敏感区,对有效开展景观生态规划与建设以及实现遗产地的精细化保护与管理有重要现实意义。以武夷山双遗产地中受自然和人类生态过程作用最为强烈且频繁的武夷山风景名胜区为研究对象,基于景观生态学和相关规划理论,从自然、生物和人文过程着手,运用3S技术构建了风景区的防洪、生物保护、自然与文化遗产保护、视觉保护和游憩体验5大景观安全格局,形成综合生态基础设施,判识旅游干扰敏感区,并就各景观安全格局与敏感区提出相应保护措施。维持景区低、中、高3种等级水平安全格局的生态基础设施分别占风景区总面积的17.1%、19.1%和40.6%;九曲溪沿线、天游峰景区、武夷宫景区等区域最为敏感脆弱,遗产保护和旅游发展矛盾最为突出,山北景区东北部、九曲溪景区南部区域茶园种植密集区的敏感性次之。景区敏感区遗产保护不能仅停留于不建设的被动状态,而应针对不同敏感区保护级别的优先性,主动寻求关键问题的保护技术手段,并制定精细化管理细则。

基于景观安全格局的湿地公园生态适应性分区优化研究

以南京长江新济洲国家湿地公园最大的洲滩新济洲为研究对象,以2008年7月的高分辨率遥感图像Quick Bird、2008年13个鸟类聚集区的空间分布数据为主要信息源,在传统"千层饼模式"生态适宜性分区基础上,结合研究区域的鸟类景观安全格局构建,对适宜性分区方案进行优化调整。研究表明:研究区域鸟类的景观安全格局由4个源、3条生态廊道、2个战略点构成;生态适宜性分区优化后,2条生态廊道所经地段由低生态适宜区变为生态较适宜区;经过优化,研究区域建设用地、农地、苗圃等低适宜区,面积比例下降7.34%,草本沼泽、森林等较适宜区、高适宜区面积比例,分别上升了6.37%、0.37%。

基于景观安全格局的县域生态用地保护研究--以浙江省青田县为例

研究目的:以浙江省青田县为例,基于景观安全格局理论和方法构建具有不同安全水平的综合安全格局,探讨土地利用管理中的生态用地保护途径,提出相应的政策建议,以期为中国土地管理中的生态用地保护提供借鉴。研究方法:利用景观安全格局法和GIS空间分析法构建区域景观安全格局,并依此展开生态用地保护研究。研究结果:研究区低、中、高水平安全格局下生态用地面积分别为1445.31 km^2、327.87 km^2、171.09 km^2,分别占全县面积的58.34%、1.32%、0.69%。低水平安全格局下的生态用地是维持区域生态安全的关键和底线,应以严格的保护为主;中安全水平的生态用地是生态保护核心区的缓冲地带,应以保护其自然生态系统为主;高水平安全格局内可开展适当的开发建设,但应控制开发建设对生态用地的干扰,发挥其生态隔离作用。研究结论:基于景观安全格局的生态用地保护有利于满足区域生态保护的综合需求,可为区域土地利用提供重要参考。

海绵城市背景下的城市雨洪景观安全格局研究

海绵城市的提出为系统性解决城市雨洪问题提供了良好的契机。海绵城市建设需要从宏观格局规划到具体实施层面统一协调,其中宏观层面构建雨洪景观安全格局具有重要的战略性指导意义。本文基于景观安全格局理论,阐述了雨洪景观安全格局构建的内容与方法,即利用ArcGIS软件模拟区域雨洪生态过程,判别对保障区域洪涝安全、控制径流污染、保护雨水资源等具有战略意义的位置和空间关系。最后,以南京市铁北地区为例具体阐述雨洪景观安全格局的构建方法和流程。

基于Geomatics的南京东郊野生动物景观安全格局分析——以露牙獐为例

以南京东郊中型哺乳动物露牙獐为研究对象,采用2007—2009年47个物种痕迹点和江苏基础地理信息数据库的8个环境变量为主要信息源,在空间信息技术Geomatics支持下,采用最大熵法(Maxent)生态位模型,建立潜在生境预测模型。通过ArcGIS空间分析模块,构建露牙獐景观安全格局。结果表明:在快速交通网络的囚笼效应作用下,保护对象露牙獐的潜在生境呈高度破碎化空间分布格局;在影响露牙獐潜在生境的生态环境因子中,距公路距离(41.9%)、距铁路距离(17.8%)、距居民点距离(14.7%)3个因子的贡献率占74.4%;在研究区域,露牙獐有3个呈大陆-岛屿复合种群关系的栖息地,4条栖息地的源间联接通道,3个位于山间谷地和鞍部的战略点。

基于景观安全格局的曹妃甸新区生态基础设施构建研究

通过对影响曹妃甸新区景观生态安全的水文、地质灾害和海岸防护、生物多样性保护、文化遗产和游憩4种景观过程进行分析和模拟,运用最小累积阻力面模型和加权叠加方法,分别构建了单一因素的高中低3种水平的景观安全格局,进而采用析取运算(V)进行叠加,形成了曹妃甸新区3种安全水平的综合安全格局。结果显示,曹妃甸新区低、中、高3个不同安全水平的生态安全格局用地分别占研究区总面积的14.15%、42.19%、25.02%。其中低水平安全格局为城市发展提供最基本的生态系统服务,是城市发展底线,须严格保护。研究可为曹妃甸新区国际生态城建设提供参考,同时对促进中国东部沿海城市可持续发展也具有一定的参考意义。

基于RUSLE和景观安全格局的土壤侵蚀风险格局研究——以甘肃省甘南藏族自治州迭部县为例

土壤侵蚀是我国目前面临的重大生态问题之一。利用GIS技术和修正的水土流失方程(RUSLE)模型对降雨侵蚀造成的土壤流失进行预测估算是目前较为常用的一种土壤侵蚀研究方法。以RUSLE模型的基本构建方法为基础,结合景观生态安全格局理论,对甘肃省甘南州迭部县县域内的土壤侵蚀状况进行了估测性。分析了模型中各个作用因子在当地的分布及表现特点,并构建了该县的土壤侵蚀风险格局。提出在土壤侵蚀格局的关键点或地带,依靠坡改梯,增加护坡,种植等高植物篱,提高植被郁闭度等手法,提高流失斑块的破碎度,降低地表径流能量,弱化土壤侵蚀的规模化效应,以期起到解决或减弱当地土壤严重流失问题的作用。土壤流失风险格局也可以为土地利用格局的改造提供指导性依据。

古村落场理论及景观安全格局探讨

古村落是个特殊的场源,蕴含着丰富的历史、文化和自然要素,有其特有的景观解释和认识图式。以场论为基础,提出古村落场理论,基于该理论建立了古村落景观安全格局判别模式。从古村落角度看,古村落之外的其他现代建筑景观均被视为干扰场源。场可以用物理量“势”来计算,古村落场的势由聚落场的势和基质场的势构成。将场源周围势相等的点连接起来形成等势面,不同场源的等势面在空间相遇形成切点,通过该点的面称为阻隔面。在基质场中存在若干敏感点,敏感点与阻隔面通过聚落场与基质场的叠加,形成一定的空间关系,成为景观安全格局判别的关键要素。

基于景观安全格局的建设用地管制分区

旨在探索如何构建一种生态与经济发展兼顾的建设用地管制分区工作体系。以扬州市为例,选择防洪、水土保持、生物保护、乡土文化保护和游憩安全5个要素构建区域多层次综合生态安全格局,利用神经网络CA模型模拟无生态约束下的区域城镇建设用地扩展格局,将二者耦合得到优先建设区、有条件建设区、调整建设区、限制建设区和禁止建设区,并为每类管制区编制相应的管制规则。结果表明:①利用景观安全格局与城镇建设用地扩展格局耦合来进行建设用地管制区划分,优先考虑生态环境保护,再进行建设用地的安排,实现了生态与经济的双赢;②通过调整建设区的划定,为地方政府提供了新增建设用地适宜调整的区域,在建设用地管制的基础上,给予地方政府充分的自主权。

基于景观安全格局的城镇建设用地扩张多情景模拟研究——以扬州市为例

城镇建设用地多情景模拟有利于实现土地资源优化配置,保障区域可持续发展。本文以扬州市为例,以2005年、2013年土地利用变更数据为训练数据,借助景观安全格局与ANN-CA模型模拟城镇建设用地扩张趋势,并利用城镇建设用地转移矩阵与景观格局指数分析2013—2020年城镇建设用地模拟结果。研究结果表明:(1)不同情景下的城镇建设用地模拟扩张占用其他景观规模不同,但均占用农村居民点规模最多,其中,惯性发展情景下,模拟新增城镇建设用地以布局在低景观安全格局为主,占用耕地、水域、林地规模较高;基本保障情景下,模拟新增的城镇建设用地主要布局在中景观安全格局区域,较惯性发展情景占用耕地规模增加,占用水域、林地规模减少;与惯性发展情景、基本保障情景相比,最优保护情景下占用耕地规模略高但集中于高景观安全格局区,新增占用水域规模、林地规模降低。(2)不同情景下的景观格局也存在差异,惯性发展情景下,景观格局变化一定程度有利于促进城镇化发展,但不利于耕地机械化生产,影响林地、水域生态服务功能;基本保障情景下,景观格局变化一定程度上有利于城乡社会经济发展,对非人工景观的破坏程度较惯性发展情景降低;最优保护情景下,景观格局变化更有利于区域社会、经济及生态发展。(3)惯性发展情景下,应适当规划生态基础设施,严格划定永久性基本农田;基本保障情景下,应充分发挥景观安全格局的生态底线功能,引导城镇建设用地合理开发与布局;最优保护情景下,可通过存量建设用地挖潜等措施提高土地集约利用水平。

乡土文化景观安全格局及遗产廊道构建研究--以福建永泰为例

借助ArcGIS空间分析技术,运用景观安全格局理论和空间阻力模型分析方法,以福建永泰为例,针对乡土文化遗产体验进行景观资源适宜性评价,同时建立低、中、高3个级别的景观安全格局水平。结果表明:乡土文化遗产体验适宜性水平较高,低中等安全格局水平所占比例高达81.11%。为此,提出构建永泰乡土遗产廊道、形成乡土遗产景观网络与全域旅游开发利用的具体建议措施,旨在加强乡土文化安全与景观遗产的整体保护,促进全域旅游开发保护与乡村全面振兴的实现。

基于景观安全格局的嘉绒藏族传统村落形态研究——以马尔康市直波村为例

以优化土地利用、实现村落形态可持续发展为导向,以景观安全格局的理论为基础对高原传统村落形态进行定量化研究。运用最小累积阻力模型和信息量评价模型相结合的方法,选取坡度、坡向、高程差、距水体距离、距道路距离、土地资源和文化景观7个阻力评价因子,构建研究区景观格局体系并分析其村落形态与土地利用的适宜关系。以直波村为例,将之分为4种等级的景观安全水平,共104个"源"地,其由低到高的景观格局及"源"地分为乡土建筑遗产保护源、民俗风情影响源、自然景观影响源、开放空间影响源,占研究区面积的比例分别为29.44%、25.35%、32.41%、12.8%;通过各阻力评价因子的最小累计阻力值和信息量值的大小影响村落形态"源"地的分布概率,计算出研究区村落形态"源"地未来适宜用地范围在高程为2501-2522 m、坡度为9°-15°、坡向为南坡、西坡、西北坡;结合景观安全水平提出土地利用可考虑两种情景:一是根据村落形态重新赋予新的功能,二是采用渐进式更新。研究结果表明通过探究土地利用与村落形态的关系,既能够较好解决人地空间关系,推进川西北高原乡村振兴建设,同时实现嘉绒藏族传统村落形态的存续。

城市景观安全格局及其预案研究——以厦门市为例

以ArcGIS、ENVI等为主要技术平台,采用"斑块-廊道-基质"的模式分析厦门市的景观安全格局,综合考虑自然因子和社会因子,并对不同的因子赋予不同的阻力值和权重,制定低安全水平格局的城市扩张优先发展预案、中安全水平格局的协调发展预案、高安全水平格局的生态保护优先预案3种城市扩张预案,利用最小累积阻力模型(MCR)分别建立3种预案的累积阻力表面,并对3种预案进行综合评价。结果显示:(1)3种安全水平的适宜城镇用地面积分别为694.87、575.1、454.96 km2,可提供新的城镇用地面积分别为433.12、313.12、193.21 km2;(2)随着安全水平的提高,适宜生态的用地逐渐增加,适宜城镇建设的用地逐渐减少;(3)低安全水平和中安全水平下的城市扩张预案均可满足厦门市"十二五"规划预测的2020年的城镇建设用地需求,高安全水平的城市扩张在生态优先保护的前提下,建设用地需做出让步。