Analysis on Landscape Pattern of Urban Green Space in Tianjin City

Based on IKONOS satellite image in August of 2008,and by using GIS technique and spatial pattern analysis software FRAGSTATS,the paper analyzed landscape pattern of urban green space in Tianjin City from the aspects of patch composition and level of category and landscape.The result showed that there were manymin-sized patches in Tianjin City while large patches occupied a large proportion of the total area of green space.Green spaces were unbalanced in distribution and unreasonable in structure.It suggested adjusting the structure of urban green space,reducing the degree of landscape fragmentation,strengthening the construction of large and mid-sized green patches,so as to improve ecological function of green space.

SPATIAL GRADIENT ANALYSIS OF URBAN GREEN SPACES COMBINED WITH LANDSCAPE METRICS IN JINAN CITY OF CHINA

Urban green spaces have been arisen growing concern responded to the social and environmental costs of urban sprawl. A wide range of planning and policies has been and/or will be designed to protect urban green spaces and optimize their spatial pattern. A better design or planning of urban green space can make a major contribution to quality of environment and urban life, and furthermore can decide whether we can have a sustainable development in the urban area. Information about the status quo of urban green spaces can help planners design more effectively. However, how to quantify and capture such information will be the essential question we face. In this paper, to quantify the urban green space, a new method comprising gradient analysis, landscape metrics and GIS was developed through a case of Jinan City. The results demonstrate: 1) the gradient analysis is a valid and reliable instrument to quantify the urban green space spatial pattern precisely; 2) using moving window, explicit landscape metrics were spatially realized. Compared with quantifying metrics in the entire landscape, it would be better to link pattern with process and establish an important basis for analyzing the ecological and socioeconomic functions of green spaces.

Pattern Change of Urban Green Space in Beijing from 2000 to 2010

With the rapid urbanization in Beijing, the vegetated surfaces have been increasingly replaced by impervious built surfaces. A clear recognition on the changes in green spaces pattern is vital for urban administrators and planners to optimize the urban development areas and define the ecological protection red lines. Based on the SPOT images and field investigation data of urban green spaces within the sixth ring road of Beijing in 2000, 2005 and 2010, the study investigated the dynamic changes of urban green spaces in this area, by means of GIS techniques and landscape ecology methods. The results indicated that green spaces in Beijing have decreased by 207 km2 from 2000 to 2010 at the expense of agricultural lands and waters. Although there has been some increases in urban forests and grasslands, it cannot compensate the rapid decrease of urban green spaces. The land cover types conversion occurred mainly in the areas between the fifth and sixth ring roads while the zones encircled by the fourth ring road had a little change. In addition, landscape metrics such as number of patches(NP) and shape index(SHAPE) increased, but the mean nearest-neighbor distance(MNN), aggregation index(AI) and patch cohesion index(COHESION) decreased during the period of 2000-2010. Also green landscapes became considerably isolated and fragmented. The study disclosed the obvious changes of green space size, composition and layout in urban districts of Beijing City from 2000 to 2010, and highlighted that construction of urban green space should consider not only the geometric or aesthetic effect, but also the increase of vertical green volume and optimization of spatial layout to fully develop the ecological service functions of green spaces.

Urban Green Space Planning Based on Computational Fluid Dynamics Model and Landscape Ecology Principle:A Case Study of Liaoyang City,Northeast China

As a result of environmental degradation,urban green space has become a key issue for urban sustainable development.This paper takes Liaoyang City in Northeast China as an example to develop green space planning using the computational fluid dynamics (CFD) model,landscape ecological principles and Geographical Information System (GIS).Based on the influencing factors of topography,building density and orientation,Shou Mountain,Longding Mountain and the Taizi River were selected as the urban ventilation paths to promote wind and oxygen circulation.Oxygen concentration around the green spaces gradually decreased with wind speed increase and wind direction change.There were obvious negative correlation relationships between the oxygen dispersion concentration and urban layout factors such as the building plot ratio and building density.Comparison with the field measurements found that there was significant correlation relationship between simulated oxygen concentration and field measurements (R 2=0.6415,p<0.001),moreover,simulation precision was higher than 92%,which indicated CFD model was effective for urban oxygen concentration simulation.Only less than 10% areas in Liaoyang City proper needed more green space urgently to improve oxygen concentration,mainly concentrated in Baitai and west Wensheng districts.Based on land-scape ecology principle,green space planning at different spatial scales were proposed to create a green space network system for Liaoyang City,including features such as green wedges,green belts and parks.Totally,about 2012 ha of green space need to be constructed as oxygen sources and ventilation paths.Compared with the current green space pattern,proposed green space planning could improve oxygen concentration obviously.The CFD model and research results in this paper could provide an effective way and theory support for sustainable development of urban green space.

How to Calculate Stormwater Management and Storage Capacity for Urban Green Space: Multidisciplinary Methods Used in Shanghai City

In order to relieve urban environmental problems due to stormwater runoff,approaches involving the planning of green space for sponge city construction were previously proposed.In this study,water retention characteristics of 168 green spaces are surveyed to develop estimates of stormwater retention in Shanghai City’s center,suburbs and outskirts.Multidisciplinary methods of community investigation,soil tests,artificial rainfall simulation experiments,and simulations in Autodesk storm and sanitary analysis(SSA)and storm water management model(SWMM)are used.The factors affecting the capacity of stormwater management are identified and used to calculate storage estimates.The relationships among rainfall interception capacity(RIC),runoff,soil water storage properties,and vegetative cover are analyzed,which can provide the theoretical foundation for the assessment of the water-holding capacity in urban green spaces.A criterion for the selection of low impact development(LID)techniques for the Shanghai area is developed on the basis of the data from this study.

Diversity Analysis on the Plant Communities of Urban Park Green Space in Wuhan

In order to systematically study the diversity of plant communities in park green space,78 plant communities of 10 representative parks in Wuhan City were investigated.The total 449 species belonging to 275 genera and 112 families were found in this investigation.The communities were divided into 35 dominant-species,13 life-forms and 6 vegetation-forms.The community structures and the composition of dominant species were also studied.The results showed that the shortages of the low diversity,high proportion of exotic species and simple community structures appeared in plant community of park green space in Wuhan City.It is proposed that species,especially native ones,should be abundant to keep a high level species diversity.At the same time,more simulated native communities should be utilized to build the natural,multi-layers,bright local vegetation characteristics landscape of urban parks.

城市街区单元绿地空间格局与植物群落碳汇效益优化研究

【目的】目前城市绿地已经进入存量发展阶段,如何在城市有限绿地空间条件下实现“碳中和”目标,合理布局低碳绿地空间格局,科学配置植物群落以增加生物多样性,成为目前城市绿地碳汇效益研究的重点和难点。【方法】以西安市碑林区和沣西新城的城市绿地空间格局为研究对象,对研究区域内街区单元的绿地空间格局进行分析并分类,探索街区单元绿地空间格局与碳汇量化关系,并从平面布局和垂直结构两方面提出城市街区单元绿地碳汇效益的优化方法,并选取碳储量最低的单核心辐射型街区单元的3个绿地样方进行碳汇效益优化设计。【结果】总结出4种西安市典型城市街区单元绿地空间格局模式,明晰了碳储量分布特征以及绿地空间格局对碳储量的影响机制,提出了城市街区单元绿地空间格局碳汇效益优化方法,发现碳储量与斑块类型面积(CA)、景观形状指数(LSI)呈极显著正相关关系,与聚集度(AI)呈极显著负相关关系。各类绿地空间格局碳储量大小为多核心辐射型>散点分布型或廊道穿越型>单核心辐射型,建议在单核心辐射型街区单元优化中增加植物群落层次结构,并增加高固碳植物种类及数量,提升样方内年固碳量。【结论】从中观尺度讨论街区单元绿地空间格局与植物群落碳汇效益之间的关系,使城市中小尺度绿地发挥应有的生态系统服务功能,探索街区单元绿地空间格局的构成要素与设计方法,为低碳绿地设计提供参考,提升城市街区单元内社区生活圈的人居环境质量。

基于GIS的青岛市绿地景观生态格局与网络构建

定量化研究绿地景观生态格局和网络构建能够为城市绿地系统和国土空间的科学规划提供理论依据与方法支撑。研究基于无线电高空测候(RS)和地理信息系统(GIS)技术,运用总体景观生态格局分析和梯度分析方法,选取12个景观指数,对沿海城市——青岛市的绿地景观生态格局从斑块类型水平和景观水平两方面进行了定量研究。结果表明:斑块类型水平上,区域绿地以大型斑块为主且占优势地位,防护绿地以大中型斑块为主,二者虽空间分布不均匀,但生态效益较好;附属绿地以中小型斑块为主,缺乏大面积绿地建设,景观破碎度高但符合公众游憩需求;公园绿地以小型斑块为主且数量较少,在城区集中分布。景观水平上,城市绿地景观类型较齐全,但整体破碎度高,中部地区景观破碎度高,南部与中北部地区绿地类型多样,景观破碎度高且景观形状较复杂。在此基础上,进而分析了青岛城市绿地景观生态格局存在的问题,提出了“一轴、三核、廊汇成网、节点密布”的城市绿地生态网络优化与构建方案,以提高各类城市绿地连接度水平,发挥绿地生态系统的整体效益。

城市绿色空间研究进展与展望

随着中国城镇化、现代化进程的加快,城市人口逐渐增加,生态环境压力及土地利用压力逐渐涌现,如何使城市绿色空间用地有效利用并发挥其重要生态效益是未来发展的重要方向。城市绿色空间作为城市存量空间的重要组成部分,对改善城市生态环境发挥重要作用。在综合分析梳理城市绿色空间理论基础上,从城市景观生态格局和公共健康两大关键问题出发,通过CiteSpace文献计量软件分析,系统梳理了城市绿色空间的应用研究情况。现有理论和技术方法不足表现为未能充分实现多学科融合,与数字技术景观等前沿涉及较少。最后提出未来研究应从空间规划、数字技术及定量研究深入展开,完善绿色空间评价体系。

基于“三生”空间的重庆市土地利用演变与城镇化关系研究

[目的]分析重庆市土地利用时空演变规律,探究土地利用转型及景观格局响应的演变特征与城镇化的关系,为重庆市“三生”土地规划与城镇化可持续发展提供数据支持。[方法]基于“三生空间”功能分类的视角构建用地分类标准,利用2000,2010,2020年土地遥感影像和夜间灯光数据,采用转移矩阵、相关性分析及回归分析法进行分析。[结果]①2000—2020年重庆市生产、生态空间总体减少,生活空间持续扩张。2000—2010年,生产、生态空间减少191.87,252.95km^(2),生活空间增大446.03km^(2);2010—2020年,生产空间面积减少13.76km^(2),生态空间减少324.05km^(2),生活空间增大314.87km^(2)。②重庆市生产功能向生活功能转化较为明显。随着城镇化加强,生态空间转向生产空间显著,功能转变明显聚集于重庆市中心区域。③重庆市空间景观破碎度减小,景观复杂度逐渐提高,林草水生态空间占据主导优势。④2000—2010,2010—2020年土地利用面积变化对夜间灯光值的影响存在差异;2000年,城镇生活空间、农村生活空间变化对夜间灯光变化影响起主导作用,而2020年工业生产空间、城镇生活空间变化对夜间灯光变化影响较强。[结论]重庆市各类空间发生相互转换,利用不同“三生”空间类型变化和城镇化的关系,推动土地规划与城镇化协调发展。

沿黄城市蓝绿空间时空演变及驱动力分析——以泰安市为例

基于2000-2020年土地利用类型数据,采用景观指数、景观动态度、地理探测器等方法,分析沿黄城市泰安市蓝绿空间时空演变特征及其驱动因素。结果表明,1)近20 a泰安市蓝绿空间规模整体呈减少趋势,动态度为-0.41%,面积减少131.24 km 2,但呈现明显的阶段性特征,前10 a变化剧烈,动态度为-0.82%,后10 a动态度仅为0.005%。2)2000-2020年,蓝绿空间景观格局指数发生了显著变化,且各指数在前10 a的变化程度更大;类型水平上,绿色空间和蓝色空间的景观形状整体趋于规则、均有连片发展趋势,但绿色空间的景观形状更复杂、分布离散度更大;景观水平上,蓝绿空间破碎度呈减弱趋势,但景观连通性下降、景观异质性增强。3)地理探测分析表明,社会经济因素是蓝绿空间分异的主导因子,生产总值、人口密度、第一与第二产业产值等社会经济因素对蓝绿空间变化的解释力显著大于高程等自然因素。研究认为城镇化进程中需要加强对国土空间的科学管控,应加强泰安市蓝绿空间的完整性、连通性保护。该研究为泰安市蓝绿空间优化与管理、区域可持续发展提供一定参考。

GI格局影响区域气温的尺度效应和空间分异特征——基于天津市的实证

绿色基础设施为应对气候变化提供了一种基于自然的解决方案,尤其在调节区域气温方面发挥着重要作用。既有关于绿色基础设施与区域气候关联性的研究主要关注规模数量对全局尺度气候因子的影响,对尺度变化及其空间异质性的讨论不足。以天津市为例,综合运用景观生态学和地理加权回归分析方法,在测度研究区绿色基础设施格局的基础上,深入探讨了绿色基础设施格局影响区域气温的尺度效应和空间作用规律。结果表明:1)绿色基础设施格局能够显著影响区域气温,且随着尺度增加各项格局指数与区域气温的相关程度均呈现先增大后减小的趋势,并在7km×7km尺度下达到峰值;2)各项格局指数与区域气温的相关程度整体上为面积类指数>聚集类指数>密度类指数>形状类指数;3)各项格局指数与区域气温的相关性具有空间非稳定性特征,其中半城市化地区的区域气温更易受到格局变化的影响。最后,提出以乡镇(街道)为单元的GI格局分区优化措施,以期为气候适应性规划设计和各类相关政策的制定提供科学指导。

城市绿地固碳释氧效益对植物群落特征因子响应分析

【目的】在城市自然地表破碎化程度加剧的背景下,在现有的城市环境和资源限制下最大化植物群落固碳释氧效益,是缓解城市气候变化问题、响应“双碳”目标的关键途径之一。【方法】以天津市典型百年城市公园——人民公园为研究区域,选取60个典型植物群落,分别测算日固碳释氧量,分析植物群落典型特征因子(层次结构、平均胸径、平均树高、平均冠幅、三维绿量和群落密度)与固碳释氧量之间的关系。【结果】研究表明:1)层次结构越复杂的植物群落,固碳释氧能力越强;2)具备特定规格的植物群落(平均胸径为0~0.2 m、平均树高<6.0 m、平均冠幅为0~2.0 m)具有更强的固碳释氧能力;3)0.2~0.4株/m^(2)是实现群落高固碳释氧效益的最适种植密度区间;4)各植物群落特征因子中,三维绿量对固碳释氧效益的正向影响最显著。并进一步提出提升植物群落固碳释氧效益的优化设计策略。【结论】探究植物群落特征因子对固碳释氧量的影响可为城市绿地高固碳释氧能力的植物群落设计提供理论支撑与指导。

城市空气污染物与景观园林绿地格局的相关性研究

研究城市空气污染物与景观园林绿地格局的相关性,从而指出相应的景观园林绿地格局优化途径。通过收集11个空气质量监测点的日平均污染物数据,采用双变量相关分析法,从景观、类型、斑块三个尺度水平分析了4个景观格局指数与颗粒物、二氧化硫、氮氧化物的关系。绿地面积占比、形状及连通性与污染物浓度负相关,而绿地斑块形状复杂性则正相关。当绿地面积占比达到7级时,相关性最强。因此,优化途径包括增加绿地面积,优化绿地形状,降低斑块形状复杂性,提高绿地连通性,并适当增加绿地比例,以改善城市空气质量。

高密度城区绿地景观格局对PM_(2.5)/O_(3)的多尺度影响

为探究高密度城区绿地景观格局对于PM_(2.5)浓度与O_(3)浓度的尺度效应,分析西安市高密度城区范围,选取边界密度(ED)、景观形状指数(LSI)、面积加权形状指数(SHAPE_AM)和平均形状指数(SHAPE_MN)共4个景观格局指数衡量绿地景观格局,爬取2020—2021年国家空气质量监测站点的大气监测数据,运用皮尔逊相关性分析和线性回归分析方法,探究多尺度下高密度城区绿地景观格局对PM_(2.5)和O_(3)的时空分布特征、绿地景观格局特征和PM_(2.5)浓度、O_(3)浓度与景观格局指数的多尺度影响关系.结果表明,景观格局在夏季对于PM_(2.5)浓度、在春季对于O_(3)浓度的影响更为显著;在高密度城区内较小尺度的绿地上优化景观格局对PM_(2.5)与O_(3)浓度影响更有效.由此提出的绿地优化策略可为城市高密度城区多尺度绿地规划设计提供参考依据.

公园城市理念下公园绿地景观绩效评价研究

作为破解大城市病与建设人民城市的新模式,公园城市既是理想的城市发展模式,也是对田园城市、生态城市、山水城市、低碳城市等建设理论的新发展。通过引入景观绩效的研究方法,以景观绩效系列评价体系为参照,构建涵盖环境、社会、经济三个维度,17项一级因子和109项指标,适应于公园城市理念指导下的绿地景观绩效评价体系。以成都市天府新区兴隆湖公园为实证研究对象,选取了适用于综合公园,兼具科学性与适应性的13项一级因子、46项指标进行验证,结果表明:在环境绩效层面,兴隆湖公园系统优化了其土壤保护、雨洪管理、栖息地创造与净化空气等方面的核心功能;在社会绩效层面,兴隆湖公园娱乐社交、文化保护、健康生活、教育科普、风景质量、交通通达与使用公平等方面价值显著;在经济绩效层面,兴隆湖公园提升了本地区房价地价,带动了基础设施建设的迭代升级,实现了筑巢引凤。建设公园城市,在环境层面上,要积极打造“城在绿中、园在城中、城绿相融”的新层次,构建更加精细化的区域一体化生态绿色链。在社会层面上,要努力建设“景观化、景区化、可进入、可参与”的新高度,科学植入复合城市功能。在经济层面上,要坚持市场化导向,融汇多元化场景,激发数字化消费,以场景营城实现“园·业”共生,臻至“人、城、境、业”共荣、共治、共兴。

城市公园绿地健康景观设计研究——以合肥市老城区环城公园为例

当前快速城市化对市民身心健康产生了重要的负面影响,健康景观规划设计愈来愈成为当前研究的核心关切。文章在系统梳理国内外相关研究基础上,解析城市公园绿地健康景观的设计要素,并以合肥老城区环城公园为实证,从空间类型、道路设计、水体营造、植物种植和景观小品等方面深入剖析环城公园健康景观设计状况,并以问题为导向,针对性提出健康景观优化设计策略,以期为我国绿地健康景观的营建提供思路与借鉴。

日照市绿色空间景观格局动态变化

以山东省日照市为研究对象,选取日照市1990—2020年4期土地利用分类数据,使用Landsat-TMETM遥感影像数据进行各期数据的遥感解译,通过ArcGIS、转移矩阵模型,从日照市绿色空间格局动态特征、土地利用类型变化的动态度分析、空间转移特征三个方面对日照市1990—2020年绿色空间格局进行研究。结果表明:(1)日照城市群空间类型在总体上呈现绿色空间缩减,非绿色空间扩张的趋势。(2)土地利用类型总体上变化较大,其中变化较大的有建设用地和灌草等。绿色空间景观格局动态变化研究不仅对日照市绿色空间的总体水平和动态特征进行全面分析,同时有助于各级政府更有针对性地制定相应的绿色空间保护和经济发展措施,对促进日照市生态宜居城市建设具有重要意义。

北京城市副中心及周边区域蓝绿空间景观格局及降温效应评估

科学评估北京城市副中心及周边区域建设不同阶段景观格局和热环境,对其今后的发展规划和相关政策制定具有重要意义。以北京城市副中心外围规划为基准稍作调整作为研究区,选取2016年、2018年、2020年和2022年共4期资源三号遥感影像数据,以及Google Earth Engine(GEE)中4年6月1日-9月30日的Landsat 8遥感影像数据,通过面向对象分类、地表温度反演、相关性分析方法定量分析不同时期的蓝绿空间景观格局以及蓝绿空间的降温效应。结果表明:(1)2016-2022年,研究区蓝空间的面积占比在保持稳定的同时逐渐增加,绿空间的面积占比先减少后增加;(2)2016-2022年,北京城市副中心及周边区域蓝绿空间景观格局中各斑块类型在景观中的分布越来越均衡;(3)2016-2022年间,地表温度均值呈“上升—下降—上升”的波动变化,蓝空间的地表温度最低,其次是绿空间,蓝空间和绿空间在一定程度上起到降温的作用;(4)提高聚集度、减少人类活动的割裂程度、减小空间破碎度均可提升蓝绿空间的降温效应。总体而言,北京城市副中心及周边区域建设使得蓝绿空间面积增加,景观格局分布更加均衡,蓝绿空间的降温效果较为明显。

南京市域绿地格局时空演变特征及其影响因素

【目的】市域绿地不仅是区域生态环境的重要组成部分,也是城郊游憩的重要承载空间和约束城市无限蔓延的结构性空间。南京是长江三角洲地区的特大城市,南京市域绿地对于长江三角洲地区的可持续发展具有重要作用。研究南京市域绿地动态景观变化及其影响因素有助于进一步实现南京绿地空间结构优化以及区域可持续发展。【方法】选取2000、2005、2010、2015、2020年5个时间节点的南京市土地覆盖数据,运用动态度计算和景观格局指数分析南京市域绿地格局时空演变规律,利用偏最小二乘回归方程(PLSR)模型探究社会经济因素和自然因素对绿地格局演变的影响作用。【结果】2000—2020年,南京市域绿地面积整体上呈先减后增的状态。2000—2005年,南京市域绿地斑块趋于整体化,绿地景观破碎度有所缓和。2005年后市域绿地规模有所增加,但破碎化趋势明显,整体景观连接度也持续降低。回归模型显示:社会经济因素中产业结构比例以及建成区绿化面积和市域绿地格局变化有较大关联性,自然因素作用力大小存在差异。【结论】南京市域绿地规模总体有所增加,格局破碎化趋势明显。社会经济影响因子是市域绿地空间格局演变的直接影响力,自然因素多对绿地格局呈限制作用,亟需加强针对区域绿地的系统性规划。