基于RS技术的城市绿地定量评价.doc

1、基于 RS 技术的城市绿地定量评价摘要在城市园林绿化评价标准和国家生态园林城市标准（暂行） （04.6.15） 这两套国家标准中，明确地提出了城市绿地的定量评价标准，对城市绿化率这一指标的计算也明确指出需要遥感技术来实现。本文主要探讨了利用遥感影像提取城市绿地的技术流程与定量计算城市绿地指标的方法。以上杭县市 Landsat卫星 ETM+遥感影像为信息源，利用遥感(RS)影像分类技术，以地理信息系统软件 ARCGIS和遥感图像处理软件 ERDAS为平台，借助景观格局分析软件 Fragstats，进行景观指数的计算和分析，总结了基于 RS的绿地定量评价方法，进行了福建上杭县绿地定量评价研究。研究

2、的结果有利于准确而定量地了解福建上杭县绿地现状，为将来的绿地规划作参考，以此创造出更多适宜的人居环境。 关键词 RS；城市绿地；景观指数；评价； 中图分类号：F291.1 文献标识码：A 文章编号： 国内的绿地系统概念是到我国第一个五年计划时期才提出的。当时的绿地概念主要是从苏联引进来的，主要是采取环状、锲形相结合的绿地系统布局模式。进入 70年代后，国内在引进国外先进理论并结合我国实际国情的情况下逐渐形成了自己的理论。国内也提出了自己的绿化指标，包括绿地率、绿化覆盖率、人均绿地率等，并对城市中不同类型的用地规定了相应的绿地指标1。 城市绿地作为城市景观中重要的自然因素和异质性组分，不仅具有景

3、现、美学等多重价值，更是城市生态系统的重要组成部分，在维护城市生态平衡和改善环境方面起着其它基础设施无法替代的作用2。目前，遥感技术在城市绿地管理与评价中有着广泛的应用。RS 技术深测范围大、资料新颖、成图迅速、收集资料不受地形限制的特点，使其成为获取批量数据快速、高效的现代技术手段，并广泛应用于城市绿地系统等诸多领域。 研究内容和方法 根据 2002 年城市绿地分类标准 ，我国将城市绿地分为公园绿地、生产绿地、防护绿地、附属绿地及其它绿地 5类。本文以福建上杭县绿地为研究对象，故先将上杭县城区区分为农田、绿地、建成区、水体、裸地，后合并为绿地和非绿地两大类别，进行指标计算，不再将绿地分为小类

4、。主要研究内容是：基于 ETM+遥感影像的城市绿地分类；城市绿地定量指标计算。 本文通过以下步骤进行了城市绿地分类和绿地定量指标计算的研究：(1)获取上杭县市 30M植物生长旺季的 ETM+遥感影像，确定试验范围；(2)采用监督分类方式，将影像分为绿地和非绿地两大类；(3)基于生态城市园林绿化评价标准 、 城市园林绿化评价标准进行绿地指标计算和定量评价。 1.1 研究区域分析 上杭县地处北纬 24度 46分25 度 28分，东经 116度 16分116度 57分。位于福建省西南部，闽西中部，武夷山脉南端东侧，汀江中游东靠龙岩，东南接永定，西邻武平，北连长汀，东北与连城为邻，西南与广东蕉岭接壤，

5、东西宽 69公里，南北长 78公里袁，面积 2879平方公里。 2010 年，上杭县行政区划与上年相同，全县设 22个乡(镇),其中 9个镇，11 个乡，2 个畲族乡，331 个村民委员会，11 个社区居委会。全县村、社区委员会总数 342 个，村（居）民小组 3718 个34。 1.2 遥感图像分类技术 目前,遥感应用中使用较多的仍是传统的分类方法,即监督分类和非监督分类两类分类方法，本研究采用监督分类方法：第一步，定义分类模板。第二步，评价分类模板。第三步，执行监督分类，方法为最大似然法。第四步，评价分类结果。监督分类后，进行混淆矩阵精度验证，得到绿地模板精度为 86.20%。 1.3 景

6、观指数计算 本文根据得出的数据，对以下方面进行了计算：城市绿化率；景观多样性指数（文中采用 Shannon-wiener 指数） ；景观优势度指数；景观均匀度指数；景观破碎化指数（文中采用斑块密度指数和景观斑块数破碎化指数进行定量分析） ；斑块密度；廊道密度。 景观指标结果及分析 2.1 城市绿化率 由 Fragstats计算得出城区公共绿地面积达 107.15 hm2，人均公共绿地面积 10.72m2，园林绿地面积 325.08 hm2，绿地率 30.1%。城区园林绿化覆盖面积 336.96hm2，得出绿化覆盖率为 31.2%。 根据城市园林绿化评价标准级标准，城市绿化率应达 38%及以上；

7、根据国家生态园林城市标准（暂行） （04.6.15） ，城市绿化率应达 45%及以上。由此看来上杭县城市绿化率尚未达标，未来应着重提高上杭县城市绿化覆盖率增加 绿化面积，并保护好现有植被。 图 1 上杭县绿地分类图 2.2 景观多样性指数 由 Fragstats计算得出景观多样性指数为 1.0153。其原因是中心区高度城市化，受认为干扰程度严重，人工绿地占大多数，而非自然的绿地景观，故多样性较为单一。未来应该避免景观单一化，拒绝全部清一色的引进草种草坪，鼓励多种植本土植物，乡土植物与外来植物并存，增强景观多样性，提高景观抵抗力。 2.3 景观优势度指数 由 Fragstats计算得出景观优势度

8、指数为 0.48。城市中心区的景观优势度指数相对偏低的主要原因为为中心区林地的面积与草地的面积相对均匀一些，无明显的优势绿地类型。 2.4 景观均匀度指数 由 Fragstats计算得出景观均匀度指数为 0.6308。在景观指数当中，景观均匀度指数和景观优势度指数成反比例的关系，各绿地景观类型面积分布越均匀，均匀度指数越高。中心区受到的人为干扰程度较大。 2.5 景观破碎化指数 由公式计算上杭县城区破碎化指数为 1.18。主要原因是建成区中心区的绿地景观不但破碎化程度较高，而且斑块小且分散，缺少一定量的较大规模的绿地，严重制约着城市生态环境的改善和游憩质量的提高。 因此在未来的城市绿地景观规划

9、中，在增大地量的同时，增加较大斑块的数量或把相差不远的绿地斑块尽可能的连接起来，在一定范围内有针对性地降低绿地斑块的破碎度，有效提高斑块之间的连接性。改善城市生态环境和游憩场所的质量。 2.6 廊道密度 由公式计算得上杭县城区廊道密度为 1.18。由于建成区有汀江穿过，河流廊道覆盖面积较大，弥补了绿地廊道密度较小的不足。在未来的城市绿地规划中，中心城区在充分地利用河流廊道优势的同时，应提高道路廊道密度指数，从而增强斑块之间的连通性。 未来在进行上杭县城市绿地规划时，可利用好汀江等水系关系，建立强大的绿地河流廊道体系；其次根据上杭县建成区道路的实际情况，合理地布局城市道路绿地廊道。例如，在 G2

10、05国道，S308、S309 省道，G25长深高速，北环路等主要交通干线，建立良好的道路绿地廊道，以连通绿地斑块；其次应注意对国家森林公园的保持和城市公园绿地的增加，在增加城市绿地面积、改善城市生态环境的同时，也为人们的生活提供一个良好的休憩空间。 结论 (1)通过遥感技术实现城市园林绿化评价标准和国家生态园林城市标准（暂行） （04.6.15） 中的城市绿地定量评价和景观指标计算在技术上是可行的。 (2)根据城市园林绿化评价标准和国家生态园林城市标准（暂行） （04.6.15） ，上杭县城区在城市绿化率这一指标上相较其他城市较高，不过依然尚未达到国家园林城市的标准。 (3)上杭县城市绿地景观

11、斑块破碎化总体上差异较高，中心区的绿地景观具有一定的斑块破碎化，缺少一定量的较大规模的绿地，制约了城市生态环境的改善和游憩质量的进一步提高。 讨论 在本研究过程中， 城市园林绿化评价标准和国家生态园林城市标准（暂行） （04.6.15） 两类国家标准中都仅仅提及了本文景观指标中的城市绿化率这一指标标准，故无法准确讨论关于景观多样性、景观均匀度、景观破碎化等其他指标是否合乎标准；同时，由于遥感影像的时效性，选择遥感像片时需要我们注意选择植被茂盛时期的图像，保证绿地特征明显。最后，总结景观数据分析表明：未来福建上杭县绿地规划中可注意以下方面：丰富城市景观多样性，增强绿地景观的稳定性；增加斑块的数量及种类，合理均匀配置绿地斑块，从而提高绿地景观的多样性；合理地配置植物种植结构，增加绿量，增强绿地景观的功效性；合理分配绿地景观，在绿化率达到保证的同时优化绿地配置，增强绿地可达性；加强景观安全格局建设，合理而高效地进行规划。 参考文献 1.吕亚军,鲁建伟基于 Fragstats的徐州市景观格局变化分析J北京工业职业技术学院学报,2009(2):2-3. 2.马世骏,王如松社会经济自然复合生态系统J生态学报,1983,3(1). 3.中国统计出版社,福建统计年鉴（2011）M北京：中国统计出版社,2011 4.福建省统计局,福建统计年鉴（2000）M北京：中国统计出版社,2000.