摘 要

城市绿地是城市生态系统的重要组成部分，因此对城市绿地的空间格局研究显得尤为重要。本文在ArcGIS9.3软件和conefor sensinode2.2的支持下，利用auto cad勾画的南京东郊土地分类数据，引入巧合概率指数（LCP）、整体连通性指数（IIC）、可能连通性指数（PC）和重要值（dI）等评价指数，分析研究区内的绿地斑块等级、连通性和空间结构。经研究分析，当连通距离阈值设为500m时，dLCP、dIIC和dPC所反映的斑块重要性排列顺序基本一致。分析连通性指数确定核心绿地区域，再对核心绿地区域和全部绿地斑块进行景观格局分析比较，核心区内绿地的斑块数和面积分别占总研究区域绿地斑块的21%和35%，并在景观格局上优于总体。因此保护核心区内绿地才是保护南京东郊生态系统的重点。

关键词：城市郊区绿地；连通性；核心区；规划方法。

Research on Planning Method of Suburban Green space Core Region Based on Landscape Connectivity

Abstract

Greenland is an important part of urban ecosystems and plays an significant role in the research of spatial pattern. By using the land classification date of eastern Nanjing. introducing landscape coincidence probability (LCP), integral index of connectivity (IIC), probability of connectivity (PC) and the important values (dI), under the support of ArcGIS 9.3 and confer sensinode2.2,the rank, connectivity and space structural measurement of urban green patches were analyzed. The results show that, when connectivity distance is 500m, the order of important value, which is acquired by computing LCP, dIIC and dPC, is basically same. In the core region, the number and size of green patches account for 21% and 35% of the total respectively. So, the most important of all is that constructing important node of core region in Greenland ecological network., which are important to enhance the ecological benefits of urban green-space system.

Key words: suburban green space; connectivity; core region; planning method

目 录

前 言 5

1 研究目的和意义 6

1.1 研究目的 6

1.2 研究意义 6

2 国内外研究概况 7

2.1 国外概况 7

2.2 国内概况 7

3 研究的材料与方法 7

3.1 研究区概况 7

3.2 研究材料 8

3.3 研究方法 8

3.3.1 数据预处理 8

3.3.2 绿地斑块连通性计算 9

3.3.3 基于CS22绿地景观连通性指数计算 10

4 结果与分析 12

4.1 研究区绿地组成情况 12

4.2 绿地斑块连通性分析 13

4.3 绿地核心区确定 14

4.4 核心绿地景观指数分析 14

4.5 核心绿地区域内快速通道情况 15

5 结论 16

6 讨论 17

致 谢 18

参考文献 19

前 言

城市化是全球变化的一个重要趋势，预计2025年全世界将有65%的人口生活在城市^[1]。越来越多的自然景观正在快速的被城市景观取代, 随即带来城市一系列生态环境问题。城区中绝大多数公园绿地因面积过小而不错误！书签自引用无效。能维持较多种类，当从自然或半自然的生境中被孤立出去以后，这些公园随着时间推移逐渐丧失了乡土种的多样性，生态功能逐渐降低。城市近郊大型绿地作为城市内外自然生态系统的“中转站”，因其有利的空间位置和同时起到“源”与“汇”的生物资源优势，在维持城市生物多样性上具有重要意义。但是，在城市化地区如何保城市近郊自然绿地生态系统功能健全与过程连续，即生态完整性，是关系到其能否真正发挥维持城市生物多样性等多种生态环境作用的关键方面。虽然这些绿地作为城市的自然禀赋得以保留，而且随着城市生态环境问题的凸显，在城市建设与规划中日益受到重视。但是由于认识不足和方法技术的欠缺，其生态完整性并没有得到很好的维护。

连通性是指景观对生态流的便利或阻碍程度^[2]，是衡量景观格局与功能的一个重要指标。维持良好的连通性是保护生物多样性和维持生态系统稳定性和整体性的关键因素之一^[3]。因此，连通性良好的绿地可以更有效的实现其生态功能。用于衡量连通性的指标很多，但这些指数均存在这样或那样的缺陷。针对这些指数的缺陷，基于生境可利用性的观点，Pascual-Hortal和Saura提出了整体连通性指数（IIC）和可能连通性指数（PC）。IIC和PC能对景观的连通性做出有效的评价，且结果可以在景观规划中实际应用^[4]。

南京东郊是宁镇山脉向西延伸的余脉与南京城的交汇地带。一方面，区内自然环境优越，自然地形较为复杂，自然山林作为渗入城市的“绿楔”（森林覆盖率70.2%，占南京市森林面积的15.6%），对维持南京市区生态环境作用的重要性不言而喻。另一方面，在该地段纵横交错着南京绕城公路、南京绕城高速、沪宁高速、宁杭公路、312国道、沪宁铁路、皖赣铁路等众多快速交通干线。东郊自然山林被这些快速交通肢解得支离破碎，生态功能已受到严重的制约。但是，在一系列相关规划中并没有得到重视。

因此，在南京东郊进行绿地景观连通性的研究十分必要。目前南京近郊的绿地景观连通性状况如何？对于绿地景观而言，哪些斑块是维持其连通性的核心区域？这是本研究中需要解决的问题。

研究目的和意义

研究目的

近年来，我国的城市绿地发展已经有了很大的提高。然而，在快速城市化过程中，我国的城市绿地建设缺乏规范的理论依据，缺乏可持续发展的生态保护。城市绿地系统是城市生态系统的重要组成部分，在城市生态系统中担任着物质和能量转换等作用。是城市人们生活环境的重要组成部分，是生物多样性的基础及生态保护的重要目标。因此，把握城市绿地的空间变化规律，对城市绿地的景观格局进行研究与规划成为了当前的首要目标。

研究意义

大型自然植被斑块具有涵养水源、保持水地、维持关键物种的生存、保存完好生境等功能，在生态功能上具有不可替代性^[5]。城区中绝大多数公园绿地因面积过小而不能维持较多种类，当从自然或半自然的生境中被孤立出去以后，这些公园随着时间推移逐渐丧失了乡土种的多样性。相反，大型自然空间利于较高的生物多样性和为一些内部种及边缘种提供重要的繁育与哺养生境和暂歇地。因此，作为城市内外自然生态系统的“中转站”，城市近郊大型绿地因其有利的空间位置和同时起到“源”与“汇”的生物资源优势，在维持城市生物多样性上具有重要意义^[6]。但是，在城市化地区如何保持大型自然绿地生态系统功能健全与过程连续，即生态完整性（ecological integration），是关系到其能否真正发挥维持城市生物多样性等多种生态环境作用的关键方面。虽然这些大型绿地作为城市的自然禀赋得以保留，而且随着城市生态环境问题的凸显，在城市建设与规划中日益受到重视。但是由于认识不足和方法技术的欠缺，其生态完整性并没有得到很好的维护。因此，就有必要通过对城市郊区绿地连通性的研究，确定绿地核心区域，加强绿地核心区域保护，从而更好的促进城市郊区绿地生态系统完整性的保护。

国内外研究概况

国外概况

目前，国外已经开展了许多有关景观连通性的研究。Jean-Paul Metzger等根据渗透理论和生物灭绝模型，设想并检验了连通性对生物多样性的作用是否也存在结构上的连通性阈值，如果这个阈值存在，就可以建立连通性对生物多样性之间关系的理想模型。A.G.Bunn等在美国北卡罗林纳州的海湾平原试验能否将“地图思想”的方法应用于景观连通性的研究，“地图思想”主要是基于信息技术，并与高效的网络流动相关。连通性研究目前主要应用于自然保护区规划和生物多样性保护。Jamie Mason等提出在城郊设计连通的绿色廊道来为需要在森林中繁殖的鸟类提供生境。M.Margaret Bryant研究了在乡村和主城区的生态绿色廊道在城市景观保护中的重要作用。

国内概况

我国对连通性的研究较少，目前已有的研究是在景观格局的分析中采用一些景观指数来直接或间接的度量景观的连通性。岳文祥等对景观连通性模型及其应用进行了综述，并对黄河新口新生湿地斑块连通动态进行了分析。

研究的材料与方法

研究区概况

南京市地处长江下游丘陵地区，东经:118º46'北纬:32º03'。东临富饶的长江三角洲，西靠皖（安徽省）南丘陵，南连太湖水网，北接江淮平原；“黄金水道”长江穿越境域，距入海口380公里，江宽水深，万吨海轮可终年畅通，是一个天然的河海良港。距中国第一大城市上海约300公里，是我国东西大动脉长江与南北大动脉京沪铁路的交汇点，被誉为“东南门户，南北咽喉”。此外，南京属北亚热带季风气候，四季分明，冬夏长而春秋短。雨水充沛，光能资源充足，年平均温度16℃。夏季最高气温可达38℃；冬季最低气温达零下8℃。年平均降雨117天，降雨量1106.5毫米；无霜期长，年平均239天。每年6月下旬到7月中旬为梅雨季节。南京东郊是宁镇山脉向西延伸的余脉与南京城的交汇地带，一方面，区内自然环境优越，自然地形较为复杂，其中占地23km²的紫金山是本研究重点地段，作为国家级风景名胜区，其不仅人文景观荟萃、而且形成自然山林渗入城市的“绿楔”（森林覆盖率70.2%，占南京市森林面积的15.6%），对维持南京市区生态环境作用的重要性不言而喻。另一方面，在该地段纵横交错着南京绕城公路、南京绕城高速、沪宁高速、宁杭公路、312国道、沪宁铁路、皖赣铁路等众多快速交通干线。东郊自然山林被这些快速交通肢解得支离破碎，生态功能已受到严重的制约。但是，在一系列相关规划中并没有得到重视。在新一轮南京城市总体规划中，都市圈绿地系统与主城区绿地系统的衔接主要依赖于由外入城的大型楔状绿地与大片生态保护绿地，尽管都市圈绿地系统与主城绿地系统在规划平面上是连续的，但是在空间上却是断裂的。例如，绕城公路割断了所有进入主城的大型楔状绿地，使得都市圈规划的城市生态绿地保护圈难以真正发挥支持主城生态环境的作用。

研究材料

本研究数据主要是：南京东郊研究区土地利用类型和研究区2005年spot影像。根据研究需要，所采用的处理软件为：ArcGis9.3、Conefor sensinode2.2（CS22）。

研究方法

数据预处理

1. 利用ArcGIS9.3中的quick import工具，将auto cad勾画的研究区域土地利用类型图dwg格式文件转换成gdb数据库；
2. 把gdb数据库中的所有土地利用类型矢量文件用merge命令进行合并，得到研究区土地利用类型分类矢量图；
3. 将研究区土地分类矢量图利用feature to raster命令转换成栅格文件，并根据已有的2005年南京东郊spot影像数据（图3.1所示）进行配准。
4. 利用raster to polygon命令将已配准栅格文件转换成矢量图，得到最终研究区土地利用分类图（图3.2所示），再将其中绿地斑块提取出来，以供后面分析使用。

图3.1 南京东郊spot影像图 图3.2 南京东郊研究区土地利用类型分类图

绿地斑块连通性计算

连通性是维持野生动物数量，生态流动和许多其他景观功能中的一个主要问题，许多不同的连通性指标用于景观多样性保护的规划中。在城市及城市周边绿地的发展中，维持良好的连通性是保护生物多样性和维持生态系统稳定性和整体行的关键因素之一^[7]。根据Pascual—Hortal和Saura研究，就与图论与复杂的数学基础，开发了Conefor sensinode2.2（CS22）软件。该软件总结以往的研究基础并提出了一系列新的绿地斑块连通性指数，来分析各个绿地景观间的连通程度。