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北京城市公共绿地景观格局分析

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西北林学院学报2011,26(3):194~198 Journal of Northwest Forestry University 北京城市公共绿地景观格局分析 谢军飞,李延明,郭 佳 (北京市园林科学研究所,北京100102) 摘要:为了解2005年北京市公共绿地景观格局的构成和特征,以北京城8区为研究区域,在地理 信息系统的支持下,选取了平均斑块面积、平均斑块形状指数、平均宽块分维指数等,通过Frag— stats软件对公共绿地进行了格局分析。结果表明:公共绿地总面积较大,达到了6 431.26 hm2;整 体景观的平均斑块分维指数为1.09,反映了城市公共绿地受人为干扰强烈的特性;整体景观的平 均斑块最近邻体距离为131.56 m,反映出公共绿地斑块之间联系较为紧密。 关键词:公共绿地;景观格局;Fragstats;北京 中图分类号:¥731.2 文献标志码:A 文章编号:1001—7461(2011)O3一O194—05 Evaluation on Landscape Pattern of Beij ing Urban Public Green Space XIE Jun—fei,LI Yan—ming,GUO Jia (Beijing Institute ofLandscape Gardening,Beijing 100102,China) Abstract:In order to understand the structures and characters of landscape pattern of the public green space in Beijing in 2005,planning areas within 8 municipal districts were selected as research objectives.Assisted by geography information system,the pattern structures of the green space were analyzed by Fragstats software by using the indices such as mean patch area,mean shape index and mean patch fractal dimen— sion.It was found that the total area of the public green space was 6 431.26 hectare.The average frag— mentation index was 1.09 in total,which indicated the characters for strong human interference to the public green space.In addition,the average neighboring value of minimum distance was 131.56 m in total, which indicated the patches were closely interrelated among each other. Key words:the public green space;landscape pattern;Fragstats;Beij ing 城市公共绿地作为城市中的精品绿地,在城市 是分析各种生态过程,进行公共绿地生态、休憩和减 灾避险规划的重要手段 ]。基于GIS和景观生态 学原理 ,通过Fragstats软件对北京城市公共绿 地景观格局进行指数分析,从而为公共绿地的生态、 休憩和减灾避险等规划提供理论参考。 生态、景观、文化、休憩和减灾避险方面具有重要的 作用,随着人们对环境要求的提高,北京的绿化建设 近年得到了快速发展。从2O世纪90年代开始,对 绿地的数量特征进行了全面调查,已掌握了相关绿 地数量指标,然而,对于与城市生态、休憩和减灾避 险等密切相关的城市公共绿地的空间分布特征还缺 乏了解,如何基于“以人为本”的理念,更好的发挥其 作用,已成为社会关注的焦点。 材料与方法 1.1材料 研究范围为北京城8区,其公共绿地是指具备 城市绿地主要功能的绿地,包括公园、街头绿地、居 住区花园、隔离区绿地内的公共绿地。 景观格局是系统属性空间变异程度的具体体 现 ],是自然与人为多种因素相互作用所产生的一 定区域景观组分空间分布的综合反映,其定量描述 从景观生态学的角度,可以将每一个公共绿地 收稿日期:2010—04 2O修回日期:2010 09 13 基金项目:北京市自然科学基金(807201O) 作者简介:谢军飞,男,高级工程师,主要从事城市生态评价研究。 第3期 谢军飞等 北京城市公共绿地景观格局分析 195 视为具有一定结构、功能和相对的斑块,多个公 京市园林局组织的绿化普查,该普查主要利用分辨 率为0.2 m的2005年航空摄影数字正射影像,通过 共绿地斑块的空间分布即构成景观格局。公共绿地 景观格局是城市诸多因素长期作用的结果,不同的 Titan Image遥感影像处理系统6.0平台进行绿地 勾绘(图1)。在分析过程中,将面积小于100 m。的 绿地斑块进行了筛除。 景观格局所发挥的作用和功能差别很大。 公共绿地斑块矢量原始数据来源于2005年北 厂_]厂—]0 4 000 8 000 厂——————]Meters 16 000 24000 图l公共绿地景观格局分布 Fig.1 Distribution of landscape pattern of public green space 1.2方:法 值得注意的是,许多指标之间高度相关_】 “ ,只 Fragstats是由美国俄勒冈州立大学森林科学 系开发的一个景观指标计算软件L7j,具有2种版本。 矢量版本2系列运行在DOS环境中,能接受ARC/ INFO格式的矢量数据;栅格版本3系列可以接受 Arc Grid、ASCII,ERDAS等多种格式的栅格数据。 除运行环境不同外,2个版本的区别在于:(1)栅格 是侧重点有所不同,在一定条件下,可以依据研究目 标来选择部分合适的指标与尺度来反映景观结构。 在计算北京市区公共绿地的景观格局指标时, 为确保实现最近距离的指数计算并易于操作,选用 了Fragstats3.3的栅格版本,输人数据类型为grid 格式(图2),并针对绿地景观的区域特点和整体生 态规划建设需要,分别应用类型水平和景观水平,对 公共绿地景观格局特征进行指数分析。另外,矢量 转为网格的基本单元格分辨率设定为10 m,没有忽 略背景,背景值设定为2。 关于公共绿地景观格局的特征,主要涉及景观 斑块在空问分布上的尺度和强度情况,通过平均斑 块面积(AREA)、平均斑块形状指数(SHAPE)、平 版本可以计算最近距离、邻近指数和蔓延度,而矢量 版本不能;(2)对边缘的处理,由于格网化的地图中, 斑块边缘总是大于实际边缘,因此栅格版本在计算 边缘参数时会产生误差,这种误差依赖于网格的分 辨率E 。 Fragstats功能强大,可以计算50多种景观指 标,这些指标可分为3组级别,分别代表3种不同的 应用尺度l_g]:(1)景观斑块水平(Patch leve1),反映 均斑块分维指数(FRAC)、平均最近邻体距离 (ENN)、香农多样性指数(Shannon’S diversity in— 景观中单个斑块的结构特征,也是计算其他景观级 别指标的基础,相当于本研究中的任意公共绿地斑 块;(2)景观类型水平(Class leve1),反映景观中不 同斑块类型各自的结构特征,该级别所涉及的景观 类型划分按不同城区进行;(3)景观水平(Land— dex,SHDI)和香农均匀度指数(Shannon’S even— ness index,SHE1)进行评价(图3)。 (1)平均斑块面积(AREA)。AREA既可用来 对比不同景观的聚集或破碎程度,也可以指示景观 各类型之间的差异¨ 。 AREA ===A,/(” *10 000) (1) scape leve1),反映景观的整体结构特征,在本研究 中指全部公共绿地。 196 西北林学院学报 式中:A 表示i类斑块总面积(hm ), 表示i类斑 块总数。 FRAC一  ̄ F21n (0. 25Pij):] (3)图2运行参数设定 Fig.2 Setting about operating parameters 图3选择的景观水平的格局指数 Fig.3 Selected pattern indices about landscape level (2)平均斑块形状指数(SHAPE)。是景观中 每一斑块的周长(m)除以面积(m )的平方根,再乘 以正方形校正常数,然后对所有斑块求和,再除以斑 块总数。它反映景观斑块的规则程度、边缘的复杂 程度。 SHAPE ̄1,无上限。当景观中所有斑块均为 正方形时,SHAPE一1;当斑块的形状偏离正方形 时,SHAPE增大。其表达式为_1 : / : \ SHAPE一 \一』  (2) 式中:i一1,……,m,为斑块类型,J一1,……, , 为斑块数目,P 为斑块 的周长(m),a。为斑块ij 的面积(m ),N为景观中斑块总数。 (3)平均斑块分维指数(FRAC)。是景观组分 中单个斑块的分维数以面积为基准的加权平均值, 用以度量斑块边界的复杂程度,取值范围在1与2 之间,其值越大,表明斑块边界形状越复杂。其表达 式为L】 : N u, 式中:i—l,……,m,为斑块类型,J—l,……, , 为斑块数目,P 为斑块 的周长(m),a 为斑块 的面积(m。),N为景观中斑块总数。 (4)平均最近邻体距离(ENN)。是指景观中 每一个斑块与其最近邻体距离的总和(m)除以具有 邻体的斑块总数,无上限。其表达式为口 : ∑∑h ENN一型 l_ (4) 』 式中:i一1,……, ,为斑块类型,J一1,……,7z, 为斑块数目,h 为斑块 与其最近邻体的距离 (m),N为景观中斑块总数。 一般来说,ENN值大,反映出同类型斑块问相 隔距离远,分布较离散;反之,说明同类型斑块间相 距近,呈团聚分布。另外,斑块间距离对干扰有影 响,如距离近,相互问容易发生干扰;而距离远,相互 干扰就少。但景观级别上的MNN指数在斑块类 型较少时应慎用。 (5)香农多样性指数(SHD )。在景观级别上 等于各斑块类型的面积比乘以其值的自然对数之后 的和的负值。反映景观异质性,特别对景观中各斑 块类型非均衡分布状况较为敏感,即强调稀有斑块 类型对信息的贡献。其计算公式如下[1 : SHDI一一∑(P inP ) (5) 一1 式中:P 为斑块类型i所占景观面积的比例, 为 景观类型的数目。 SHDI≥0。SHDJ一0,表明整个景观仅由一 个斑块组成;SHDI增大,说明斑块类型增加或各斑 块类型在景观中呈均衡化分布趋势。 (6)香农均匀度指数(SHED。用来描述景观中 不同景观类型的分配均匀程度。其计算公式如下口 : 一∑(P ×InP ) SHEI--— L_——一 (6) 1.nm 式中:P 为斑块类型i所占景观面积的比例,m为 景观类型的数目。 O≤SHEI≤1。SHEI一0,表明景观仅由一种 斑块组成,无多样性;SHEI一1,表明各斑块类型均 匀分布,有最大多样性。 2 结果与分析 2.1公共绿地景观格局的构成 数据统计和计算结果(表1)表明,2005年城8 第3期 谢军飞等 北京城市公共绿地景观格局分析 197 区内公共绿地总面积为64.31 km ,其中,朝阳区最 高,为22.95 km。,宣武区最少,仅为1.14 km ,但该 由表2可知,城八区景观整体SHAPE为 1.49,其中以石景山区最高,为1.71,其余各城区相 互差值较小。反映出石景山区公共绿地斑块的形状 偏离正方形较大,边界形状较为复杂,在进行应急避 险等与边界性状有关的规划时,应注意这一现象。 区的公共绿地面积所占比例并不低。比较而言,丰 台区的公共绿地面积所占比例最低,表明在该城区 中,公共绿地景观相对贫乏,对改善该城区的环境质 量有一定的制约作用,在提供居民休闲健身与防灾 避险场所方面还相对不足。 表l 2005年公共绿地景观格局的构成 Table 1 Structure of landscape pattern 0f public green space in 2005 在景观生态学中,平均斑块分维指数值 (FRAC)的理论范围为1.0~2.0,其值趋近于1,斑 块形状越有规律,表明斑块的几何形状越趋近于简 单,受干扰程度越大;其值趋近于2.0,则表示在同 等面积时,是周边最复杂的图形,受干扰程度越小。 平均斑块分维指数是反映景观格局整体特征的重要 指标,它能在一定程度上反映出人类活动对景观格 局的影响。从总体看,城八区景观整体FRAC为 1.O9,各城区的FRAC均小于1.5,反映了城市公共 绿地具有人为干扰强烈的特性。 另外,城八区公共绿地景观整体平均最近邻体 距离为131.56 m,崇文区中各斑块平均最近邻体距 离值最大,为332.92 m。这与崇文区中公共绿地斑 块数量少、分布较分散有关。 2.2公共绿地景观格局的特征 北京城八区公共绿地香农均匀度指数(SHEI) 为0.76,根据判定条件,可以得出北京城八区公共 研究结果表明,城八区景观整体平均斑块面积 为6.87 hm (表2),其中,平均斑块面积最大的为崇 文区,表明该城区内公共绿地斑块数量少,面积相对 较大。 绿地类型总体为均匀分布,即北京城市公共绿地建 设布局有一定的规划和目的性。 表2 2005年公共绿地景观格局的特征0 Table 2 Characters of landscape pattern of public green space in 2005 城区 西城 NP /个CA AREAhm2 /hm/2 sHAPE FRAc 226.04 147.1 6 329.55 114.45 东城 崇文 宣武 朝阳 2 295.94 39O.23 海淀 石景山 2 148.57 779.32 平均值 ①NP指斑块个数;CA指斑块类型面积;“/”表示未进行计算。 3 小结 从公共绿地景观格局的构成来看,所有公共绿 地总面积约为64.31 km ,其中,各个城区的公共绿 地面积以朝阳区最高,其面积为22.95 km ,宣武区 的公共绿地面积最少,仅为1.14 km。。 个城区的平均斑块分维指数均小于1.5,反映了城 市公共绿地受人为干扰强烈的特性;另外,北京城八 区公共绿地香农均匀度指数为0.76,反映出北京城 八区公共绿地类型为均匀分布。 参考文献: [1] 张雅梅,毕会涛,田国行.城市化过程中洛阳市区景观生态格局 城八区景观整体平均斑块形状指数为1.49,其 中,以石景山区最高,为1.7l,其余各城区相互差值 都比较小,反映出石景山区公共绿地斑块的形状偏 离正方形较大,边界形状较为复杂。 城八区景观整体平均斑块分维指数为1.O9,各 特征分析[J].西北林学院学报,2008,23(2):189—192. ZHANG Y M,BI H T,TIAN G H.Pattern arialysis on the ecological characteristic of Luoyang in her urbanization process [J3.Journal of Northwest Forestry University,2008,23(2): 189—1 92 198 西北林学院学报 析[J].干旱区研究,2004,21(1):28—31. 26卷 [2] 车生泉,宋永昌.上海城市公园绿地景观格局分析[J].上海交 通大学学报:农业科学版。2002,20(4):322—327. CHE S Q,SONG Y C.Analysis of landscape pattern of park YANG G J,XIAO D N,ZHA0 C Z.GIS-based analysis on the forest landscape patterns in the Qilian Mountain[J].Arid Zone Research,2004。21(1):28—31. system in city of Shanghai[J].Journal of Shanghai Jiaotong University:Agricultural Science Edition,2002,2O(4):322— 327. [9] 邬建国.景观生态学~格局、过程、尺度与等级[M].北京:高 等教育出版社,2000. WU J G.Landscape ecology--Pattern,process,scale and [3] 王丽荣,李贞,管东生.广州城市绿地系统景观生态学分析[J] 城市环境与城市生态,1998,11(3):26—29. WANG L R,LI Z,GUAN D S.Landscape ecological analysis hierarchy[M].Beijing:Higher Education Press,2000. [103卢玲.黑河流域景观结构与景观变化研究[D].北京:中国科 学院研究生院,2000. LU I .Analysis on the landscape structure and change of the of Guanzhou urban greenland system[J].Urban Environment &Urban Ecology,1998,11(3):26—29. al pattern analy— [4] MCGARIGAL K,FRAGSTATS M B.SpatiHeihe River Basin[D].Beijing:A dissertation for the degree sis program for quantifying landscape structure reference man— ual[M].Forest Science Department,Oregon State Universi— ty,1994.62. [53 RITTERSK H,0NEILL R V,HUNSAKER C T,et a1.A factor analysis of landscape pattern and structure metrics[J]. Landscape Ecology,1995,10(1):23 29. [6] 马明国,王雪梅,角媛梅,等.基于RS与GIS的干旱区绿洲景 观格局变化研究…一以金塔绿洲为例[J]。中国沙漠,2005,23 (1):53—58. MA M G,WANG X M,JIAo Y M,et a1.Study on the change of landscape pattern of oasis in arid region based on RS and GIS methods--Application of Jinta oasis[J].Journal of Desert Research,2005。23(1):53-58. [7] 卢玲,程国栋,李新.黑河流域中游地区景观变化研究[J].应用 生态学报,2001,12(1);68—74. LU L,CHENG G D,LI X.Landscape change in middle Heihe River Basin[J].Chinese Journal of Applied Ecology,2001,12 (1):68-74. [8] 杨国靖,肖笃宁,赵成章.基于GIS的祁连山森林景观格局分 0f Master of Science.2000. [113李俊祥,王玉洁,沈晓虹,等.上海市城乡梯度景观格局分析 [J].生态学报,2004,24(9):I973—1980. I I J X,WANG Y j,SHEN X H,et a1.Landscape pattern analysis along an urban-rural gradient in the Shanghai metro— politan region[J].Acta Eeologica Siniea,2004,24(9):1973— 1980. [12]包慧娟,姚云峰,张学林,等.科尔沁沙地景观格局变化的研究 [J].干旱区资源与环境,2003,17(2):83—88. BA0 H J,YA0 Y F,ZHANG X L,et a1.Study on changes of landscape patterns in Keerqin sandy land[J].Journal of A rid Land Resourees&Environment,2003,17(2):83—88. [13]丁圣彦,梁国付.近2o年来河南沿黄湿地景观格局演化[J]. 地理学报,2004,59(5):653-661. DING S Y,LIANG G F.Landscape pattern change of re— gional wetland along the Yellow River in Henan Province in the last two decades[J].Acta Geographica Sinica,2004,59 (5):653 661. 

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