RS与GIS技术在城市环境规划中的应用

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  【摘要】文章结合福建省宁德市城市环境规划,探讨了遥感和地理信息系统技术在该市生态环境规划中景观生态调查,评价与规划的应用,从土地利用类型水平与景观水平对区域景观格局进行研究,分析了规划区以及7个主要功能区的评价结果。根据评价结果,文章提出了规划区的生态环境管理与规划建议,研究成果对于福建省的城市环境规划具有一定的指导意义。
  【关键词】遥感 地理信息系统 城市环境规划
  城市是一个人口、资源、环境和社会经济等要素高度密集的地理综合体,是一个具有较高的物质交换和能量流动速率的区域。作为社会文明进步标志之一,城市在各国政治进程、经济发展及科技进步等诸多方面发挥的作用日益突出,可以说城市化水平的高低是指示一个国家社会进步和经济发达的重要参数。改革开放以来,随着我国国民经济的快速发展,我国城市化的水平在2005年已经达到43.0%(引自《中华人民共和国经济和社会发展统计公报 2005》),目前这个水平仍以年均1%以上的速度在增长。
  然而,随着城市化过快发展,带来了一系列的负面效应,因此通过运用信息化和数字化技术,特别是GIS(地理信息系统)、RS(遥感)、GPS(全球定位系统)对城市进行合理而健康的规划和管理对于我们这个快速发展的发展中国家尤其重要。目前GIS(在环境规划中可以应用的领域有:基础环境数据库的建设与信息整合;城市水源地保护区划定;大气污染控制;垃圾填埋场与污水处理厂选址;城市污水管网设计;城市环境风险评估;城市水土流失评价与预测;点源与非点源污染负荷评估;环境规划方案实施的情景模拟。
  与地理信息系统相比,遥感技术所具备的宏观性、综合性、动态性和多源性等特性,使其被广泛应用于资源调查、环境监侧、城市规划等领域。本文着重对上述技术在宁德市城市生态环境保护规划中的应用进行研究。
  
  一、研究区域与研究方法
  
  1、研究区域概况
  宁德市位于福建省东北部,处于闽中大山带——鹫峰山脉北段,位于政和——大埔断裂带以东,俗称“闽东”,其地理坐标为东经118°32′~120°44′、北纬26°18′~27°4′。该市东临东海,南通福州市,西邻南平市,北与浙江省温州市接壤,拥有三都澳,沙埕港、三沙港等全国著名避风深水良港。境内山地主要由中生代火山岩类及燕山期花岗岩类构成,山地多为中、低山,峰顶海拔一般在800m以上;东部沿海一带以低山、丘陵为主,海拔高度一般在200~600m之间。宁德市区属中亚热带海洋性季风湿润气候,日照充足,气候宜人。年平均气温15.5℃~20.2℃,多年平均风速为1.4m/s,常年风向为东、偏东风,年平均降雨量在1250~2350mm。
  2、总体布局和功能分区
  


  《宁德市城市总体规划》中规划区的范围为:东以蕉城区与霞浦县行政界限为界,向南包括三都镇全部、飞鸾镇与城南镇沿海部分,西至金涵水库,北以七都溪南分水线、蕉城-福安行政界限为界(见图1)。规划区范围总面积527平方公里,其中陆地面积271平方公里(包括自然山体约181平方公里),海域面积257平方公里。环境规划范围包括城市规划区内的蕉城城区、井上、金涵、东兰组团、金塔组团、铁基湾、漳湾南埕,总规划面积45km2,并增加对临海工业区环境保护内容,对其外的规划地区,进行概念性规划。
  城市规划区布局结构为:以山海为边界,在相对集中的空间范围内,以交通干线和自然山体、水体相分隔,由中心城区和若干职能片区所构成,通过城市交通性干道网相连通,形成“一心一核,三轴两港七片区”的紧凑组团式城市。
  (1)“一心”
  指城市中部大型山体构成的城市绿心,形成城市的生态基质。
  (2)“一核”
  指位于东兰片区的全市政务、商务、文化核心。
  (3)“三轴”
  指城市三条工程发展轴线8881959,分别为南北向的城市发展轴,贯穿蕉城老城区、东兰片区、漳湾片区的城市生活轴,以及上起漳湾片区下至铁基湾片区的沿海的滨海景观轴。
  (4)“两港”
  指城澳港、漳湾港。
  (5)“七片区”
  指蕉城老城区、东兰片区、金塔片区、金涵片区、井上片区、漳湾片区、铁基湾片区。其中蕉城老城区规划为商贸和居住功能为主的居住生活片区;东兰片区由政务、商务、文化中心构成的市级CBD区和高校科教区组成;金塔片区是一高新技术产业为主、居住生活相配套的科技园区;金涵片区是以畲族文化为特色的民族聚居区,规划形成居住与公共设施独立配套的居住片区和畲乡风情旅游区;井上片区是为了适应老城区产业结构调整,结合城市主导风向沿G104国道延伸,在疏港公路以南形成的工业为主的片区;漳湾片区是井上片区、临海重化工区相配套的居住区;铁基湾片区是通过围垦而形成的融高品位居住区和工业区为一体的综合发展区。
  3、研究方法
  将规划区的2003年3月26日遥感影像信息导入ERDAS IMAGINE8.4 软件,通过几何精校正,遥感影像切边,遥感影像增强处理,监督分类,分类后处理等步骤得到规划区土地利用图,最后利用景观分析软件FRAGSTATS FOR ARCVIEW(Version 1.0.1)进行数据处理。规划区域内土地利用类型分为15类,分别是水体、林地(林地1,林地2与竹林)、滩涂、草地、开发用地、建设用地、盐田、水田、旱地、荒草地、海排、火烧迹地与裸地。其中林地1主要是郁闭度较高的乔木林或灌木林,林地2是郁闭度相对较低的疏林地。荒草地指的是有杂草生长但其覆盖面积较小土地利用类型,一般在林地或草地边缘。
  FRAGSTATS可以计算50种左右的景观指标,但许多指标是高度相关的,本规划只选择部分最能反映景观格局特征和生态过程变化的指标。需要特别指出的是,景观指标分为三个水平上的指标,即斑块水平、斑块类型水平与景观水平,本文从土地利用类型水平(斑块类型水平)和景观水平对区域景观格局进行分析。本文所用的景观指数有NP、PD、PR、SHDI、MPS、LPI、AWMSI和AWMPFD。
  
  二、规划区景观生态学评价结果与规划建议
  
  1、规划区景观生态学评价结果
  对经过监督分类,分类后处理等步骤得到规划区土地利用图进行的分类结果精度评价,确定其总精度=93.95%,Kappa系数=0.9348。该土地利用图符合后续应用的精度要求。
  (1)规划区土地利用类型水平评价结果
  


  整个规划区面积为52680.7公顷,其中各土地利用类型的景观指数如表1所示。其中水体(主要为海水)占规划区面积的36.49%;林地(林地1,林地2与竹林)占24.48%;其余依次为滩涂、草地、开发用地、建设用地、盐田、水田、旱地、荒草地、海排、火烧迹地与裸地。斑块总数目达到33641个,其中开发用地、竹林、林地1、林地2、草地、旱地与建设用地的斑块数较多,占了总数的80%左右。规划区最为完整的斑块是水体,其次为滩涂和林地1。开发用地斑块数量较大,且比例较高,体现了该区域已受到强烈的人为影响。
  


  (2)规划区景观水平的景观生态学评价结果
  区域景观水平的景观生态学评价结果如表2所示,表中的部分指标反映了上述规划片区受人类干扰的程度。从表2可以看出各区域中只有铁基湾片区的MPS(平均斑块面积)较大且PD值(斑块密度)较低,这主要是由于其分布大面积的滩涂与盐田,且空间上连接度较好。而金涵、井上与东兰片区的PD值较高且MPS较低,显示出其正受到人类开发的强烈干扰,破碎化程度较高。从LPI值可以看出铁基湾片区的景观上分布有空间上连接度较好的大片同质区域(即滩涂与盐田)。从MPS可以看出,区域受人类干扰的所产生景观破碎化沿以下顺序递减,金涵>东兰>井上>漳湾>蕉城>整个规划区>金塔>铁基。
  2、规划区生态环境管理与规划建议
  (1)城市生态体系建设规划建议
  首先针对各功能区的景观现状,对城市规划提出以下调整建议:
  金涵片区:以保护为主,在合理引导下可进行适度开发,将金涵片区东南方向的一类工业用地调整至井上片区西侧规划中的居住用地。
  井上和漳湾片区(包括临海工业区):进行一定强度的开发活动。对处工业区下风向的漳湾片区规划配套的居住和行政中心,进行适当调整,向东兰片区和金塔片区集中。
  蕉城老城区、东兰片区、金塔片区:注意东湖塘周边建设的生态和景观保护和建设,注意合理利用规划利用土地,尽可能保护好金塔和东兰片区内占比例较高的农田和林地,在沿岸建设中要注意保护堤岸和湿地。
  铁基湾片区:适宜港口建设,利用港口物流优势和地理区位优势,建设一些少污染和没污染的工业,同时通过设置卫生防护带等措施控制污染。控制人类活动强度,不适宜发展污染工业或居住区,将高品位居住区往北部金塔和东兰片区集中。
  其他规划区:生态环境的敏感区、古迹保护区、风景旅游区等以保护为主,对大黄鱼保护区、红树林保护区禁止开发利用,对其他较敏感区域,可在合理引导下可进行适度开发;在海岸线开发建设的同时,保护好三都湾渔业生产优势,建设和保护好生态环境。
  其次加强各片区生态防护体系建设,建设内容主要包括在建设和保护生态公益林的基础上,在各片区之间的山地、开阔的生态空间增加阔叶林的绿化面积,沿海沿海一侧,结合沿海防护林建设,补植更新沿海防护林;各片区内的镜台山公园、南漈公园、临港公园、以及城市广场、绿地等加强绿化建设,使自然和人工群落融合一体,形成较稳定的植物群落。
  第三加强规划区廊道建设规划,河流廊道建于主要河流七都溪、大金溪、南漈溪、小东门溪两侧,发挥溪河植被和城市廊道的作用,将城市与周边自然景观区联接起来,并成为市民短时间游憩的主要活动区;高速公路、城市主干道两侧,设置一定宽度乔、灌木结合林带。
  (2)环境管理规划建议
  根据各功能区的特点,按照生态环境功能调控要求,将其分为三类调整完善区(漳湾片区、金涵片区)、重点规划区(井上片区、临海工业区、铁基湾片区)、一般规划区(蕉城老城区)。在各规划区设置基层环境管理机构,制订环境管理方案,通过环境监测与监控、开展多层次的环境影响评价,实行污染控制综合管理制度。对规划区域的蕉城老城区、井上、金涵、漳湾、东兰、金塔、铁基湾等七大片区,将环境保护级别划分为重点保护区、一般保护区、重点监管区进行环境管理。
  重点保护区域为:三都澳湿地和红树林自然保护区、基本农田保护区,镜台山森林公园,支提山自然保护区、金涵水库、官仓水库、七都溪、霍童溪、大金溪等水源保护控制区、飞鸾、七都等村镇的防护林地、生态公益林地、畲族文化为特色的民族聚居区、畲乡风情旅游区以及城市公园绿地等。
  一般保护区主要包括:蕉城老城区、金涵片区、东兰片区以及金塔片区中除需要重点保护的区域外,其他区域都纳入一般保护区范围。
  重点监管区包括:井上片区、铁基湾片区和临海工业区。
  
  三、结论
  
  第一,通过综合运用GIS和RS技术对宁德市规划区的景观现状调查,分析其景观指数,发现整个规划区已受到强烈的人为影响,其中开发用地斑块数量较大,且比例较高;区域受人类干扰的所产生景观破碎化沿以下顺序递减,金涵>东兰>井上>漳湾>蕉城>整个规划区>金塔>铁基。
  第二,在城市生态环境规划的过程中,GIS和RS技术的结合运用能节约大量的人力和物力,其产生的图件成图利用度高,从而产生多方面的效益。此外结合不同期的影像以及高分辨率影像对城市规划的实施进行监测与管理,能够使我们在宏观与微观上对规划方案的实施情况进行有效的掌握。
  第三,通过建立专题数据库和信息管理系统,结合GIS的空间分析方法,可以为规划人员提供有效的辅助手段,结合GIS设定约束条件进行条件判断容易帮助规划人员发现问题并方便改正,此举也有利于进一步发掘信息,提高数据的利用度,为景观系统规划提供决策支持信息。
  
  【参考文献】
  
  [1]张红、魏振荣:GIS和RS技术在城市绿地规划中的应用方式与效果[J],西部林业科学,2005(34).
  [2]王宾波、汪祖进:应用RS、GIS等技术进行城市规划监测管理[J],城市规划,2005(29).
  [3]徐振华、韦松林、张燕妮、谭光营:3S技术的发展趋势及其在城市规划中的应用前景[J],科技情报开发与经济,2005(15).
  [4]蓝荣钦、李淑霞、刘阳、牟晓辉:地理信息系统的发展现状和趋势[J],地理空间信息,2004(1).
  [5]柳玲、艾及熙:GIS技术在城市规划领域的应用及发展[J],重庆建筑大学学报(社科版),2001(2).
  [6]黄晓春、王碧辉、何莲娜、周岳:北京城市规划基础资料信息整合与应用[J],北京规划建设,2006(1).
  [7]詹庆明、肖映辉:城市遥感技术[M],武汉大学出版社,1999.
  [8]党安荣:遥感技术在城市规划研究中的应用[J],小城镇建设,2001(7).
  [9]常庆瑞:遥感技术导论[M],科学出版社,2004.
  [10]沈琪、马金辉:高分辨率遥感数据在现代城市规划中的应用[J],甘肃科学学报,2006(3).
  [11]邬建国:景观生态学——格局过程尺度与等级[M],高等教育出版社,2000.
  [12]Griffith J A,Martinko E A,Price K P.Landscape structure analysis of Kansas at three scales[J],Landscape and urban planning,2000.
  [13]Turner,M. G.Spatial and temporal analysis of landscape patterns[J],Landscape Ecology,1990.
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