基于语义分割的城市道路空间绿化品质多维度分析与评价——以扬州市中心城区为例

来源 :南京林业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ybws2006
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随着我国社会经济的全面发展,大众对城市人居环境质量的要求不断增加。在我国宏观政策持续推动“以人为核心”的新型城镇化建设的大背景下,国家住建部提出从“园林城市”到“生态园林城市”的建设理念。同时,随着城市有限的用地资源与自然资源环境承载力之间的矛盾日益突出,城市设计理念逐渐向空间品质提升的方向发展,更加强调“生态环境”的意义,更加注重发挥城市的综合效益。长期以来我国对城市绿地质量评价常采用的“绿化覆盖率”、“绿地率”、“人均公共绿地面积”等指标主要侧重于衡量二维平面上的城市绿化水平,忽略了城市三维空间上的绿色资源,无法准确衡量城市的真正绿化水平。因此,绿视率(Green View Index,GVI)概念的提出恰好弥补了传统绿化指标的缺陷,能够有效评价城市绿化水平。为了定量获取绿化品质指标,不能忽略遥感影像获取的植被指数价值,通过与遥感影像的结合,可以使得道路综合绿化水平评价更加精准有效。在提高评估城市道路绿化水平的同时考虑其景观多样性,更有利于挖掘城市道路绿化的景观效益和生态服务功能价值。深度学习语义分割技术和众源地理数据的出现,恰好弥补了传统的数据不具备高效、大范围、便捷性和高准确性的缺陷,为城市道路绿化品质研究提供了新的数据来源,同时也为研究城市道路活力与城市绿化之间的关系提供了方便。本研究基于众源地理信息数据,采用语义分割技术获取绿视率、景观多样性指数等指标,结合遥感影像的植被覆盖度指数(Fractional Vegetation Cover,FVC)综合评价道路绿化水平,旨在定量描述绿视率引导下扬州市中心城区的城市道路空间绿地品质,通过分析城市道路活力与绿化水平之间的关系,为生态园林城市的进一步建设提供依据。论文主要内容和结论如下:(1)扬州市中心城区绿视率均值达到25.8%,整体数值分布差异较小。从不同行政区看,邗江区平均绿视率最高,其次是江都区,广陵区的平均绿视率最低;从不同道路类型看,次干道绿视率最高,其次是支路、主干道,快速路的绿视率最低。植被覆盖度整体均值达到0.46,整体呈“内高外低”规律,从不同行政区看,江都区的植被覆盖度最高,其次是邗江区,广陵区的植被覆盖度最低;从不同道路类型看,支路的植被覆盖度最高,其次是快速路和主干道,次干道植被覆盖度最低。(2)在城市道路综合绿化水平分析评价中,得到绿视率与植被覆盖度的熵权分别为0.629和0.371,说明绿视率对于综合绿化水平的贡献较大。从不同行政区看,邗江区的综合绿化水平最高,其次是江都区,广陵区的综合绿化水平最低;从不同道路类型上看,支路的综合绿化水平最高,主干道与次干道持平,快速路的绿化水平最低。(3)扬州市中心城区内大多数道路绿化还是以上层结构的乔木为主。根据景观多样性指数可以看出扬州市中心城区物种丰富度缺乏,导致道路绿化植被类型单一,在未来的道路绿化规划中需注意优先考虑丰富群落配置的植物种类,避免过于精细化管理,丰富景观多样性,有效提高绿化的生态效益。(4)研究区内道路活力空间分布整体呈中心聚集向四周发散的趋势,中心主要出现在邗江区和广陵区相交地段的老城休闲娱乐中心区,但该区域的绿化水平较低,应更加重视邗江区、广陵区内城中心道路绿化,同时完善中心城区周边乃至江都区的配套设施,进而提高城市整体道路活力。本研究采用语义分割技术获取绿视率等指标,对扬州市中心城区的道路绿化空间品质进行多角度分析,为城市道路绿化设计提供参考依据。基于景观多样性指数对研究区道路绿化层次进行分析,为后期提升道路绿化品质提供参考。通过对城市道路活力分析,系统分析了城市化发展和城市道路绿化之间的相互关系,深入探讨城市化发展和环境保护之间的矛盾关系。最后,基于本文结果为扬州市未来城市建设提供一些建议,对现代生态园林城市规划建设提供参考依据。
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