基于MSPA的南京市绿色基础设施网络构建

【目的】针对城市建设空间快速扩张、绿色空间破碎化且逐渐丧失问题,探寻优化城市绿色基础设施体系的有效方法,为市域尺度绿色基础设施体系构建提供科学的依据。【方法】以南京市为研究对象,运用形态学空间格局分析(MSPA)法,以土地利用类型图为基础,识别南京市现有绿色空间中核心区、边缘、孤岛、桥接、环、穿孔、分支等7类重要景观类别。通过斑块面积计算和连通性指数评价,发掘具有生态潜力的绿色基础设施网络中心,并计算最小成本路径生成潜力廊道,结合现有核心区、潜力节点、现有廊道、潜在廊道构建未来南京市绿色基础设施网络体系。【结果】通过MSPA法,识别出南京市绿色基础设施核心面积为538.16 km²,占研究区域总面积的37.57%,其中综合筛选出一级网络中心16个,二级网络中心24个。基于阻力模型构建生态廊道73条,其在长江以南地区分布较密,重要性等级较高,长江以北区域生态廊道数量较少,重要性等级有待提升。【结论】MSPA法具有数据量少、便于可视化等特点,能够为市域尺度绿色基础设施构建提供生态特征较为精确的景观要素识别结果,有效增强绿色基础设施的系统性和结构性。根据南京市绿色基础设施网络构建结果,建议加强南京市域长江以北网络中心和廊道的建设,提高长江以南网络中心和廊道质量,从而提升全市域的生态功能。     

生态脆弱区旅游景观格局研究及案例分析——以山西右玉县为例

目的建设生态脆弱区旅游景观空间分布格局和生态安全建设格局。方法运用景观结构、系统论等理论方法。结果研究区旅游景观被详细分为基质、斑块和廊道。其自然景观有地文景观、水体景观、生态景观;人文景观有遗址景观、建筑与设施等。结论研究区的旅游景观应划分为"一心十区"的基本旅游格局,景观生态安全建设格局的构建要从水生态系统恢复、严格管理开山采石、景区容量控制与预警等几个方面做好工作。     

绿色基础设施雨污管理规划研究进展

传统雨水和污水管理基础设施的弊端在高速城市化进程下日益显现,绿色基础设施已被认为是更具可持续性的、理想的替代设施.从目标制定、设施类型选择、所选设施数量及规模确定、选址和绿色基础设施网络优化5个方面对绿色基础设施规划于雨水和污水管理领域的已有研究进行了总结,分析不足和未来研究方向.鉴于难以量化绿色基础设施收益限制了相关规划研究的发展,指出通过跨学科、多部门合作,建立水文生态耦合模型探究水文过程和生态过程交互机制是支持绿色基础设施提供水文、生态和社会综合效益的量化研究的可行途径.阐述了分别从设施尺度和网络尺度进行完整的绿色基础设施规划研究的必要性,明晰了景观格局优化是在设施尺度研究的基础上进行绿色基础设施网络优化以保障并提升绿色基础设施功能的技术路线,指出对绿色基础设施的规划研究应逐渐由雨污管理功能延伸至社会生态系统中兼顾生态环境和社会经济视角的多项生态系统服务的提供.     

基于MCR模型和DO指数的宁夏沿黄生态经济带生态安全格局构建

采用最小累计阻力模型(minimum cumulative resistance, MCR)和连续空间集聚测度指数(dranton and overman, DO)的综合评价方法,从景观和城市两个尺度构建宁夏沿黄生态经济带生态安全格局,研究结果兼顾生态保护和居民生产、生活活动的需要。研究表明：(1)研究区现有重要生态源地28个,面积884.62km~2,形成以黄河为主体,囊括了贺兰山、白芨滩和沙坡头等自然保护区以及毛乌素沙地边缘地带的重要生态源地格局。生态阻力值等级为高值和较高值区域面积占比15.09%,集中在城市、交通用地为主的地区及高海拔地区;生态阻力值等级为低值和较低值区域面积占比58.72%,集中分布在耕地、草地等用地类型覆盖地区及山地的低海拔地区。(2)识别出景观尺度重点生态廊道6条,一般生态廊道11条;以连通各个自然保护区为目的,未来还需提升和规划15条景观生态廊道;利用城市中已有的重要水体和绿地,在生态-生产、生活战略节点间,提升和规划城市绿带27条。该文从实现不同尺度数据融合、生态保护和人类福祉相互协调的视角,为生态安全格局构建提供更加多样化的路径。     

生态韧性视角下的城市水环境导向的城市设计策略

 暴雨后城市中出现了大量积水导致其系统功能瘫痪,提高城市水系统的生态韧性对巩固城市系统的稳定性具有重要作用。采用文献研究、综合分析等方法,总结了国内外城市韧性的研究进展以及在水生态管理上的实践经验,提出了现有韧性研究的不足;在生态韧性的视角下,构建了城市水生态韧性评价体系和城市水环境导向的城市设计技术体系;提出了韧性城市设计策略,探索了生态韧性视角下城市水环境导向的城市设计实现途径。     

沈抚同城化区域生态空间优化研究

景观格局与生态过程的相互关系一直是景观生态学研究的核心内容之一（岳德鹏等,2007）。景观生态学和景观生态规划理论长期致力于景观格局与生态过程的机理研究。景观是由不同的异质性单元类型组成的镶嵌结构体。景观格局一般指空间格局,空间格局与功能的相互关系是景观生态优化研究的主要内容之一,格局与功能相互作用,景观格局的布局的合理性影响景观功能的发挥,所以景观格局的分析与优化显得尤为重要。本研究在GIS技术支持下,结合最小阻力模型相关理论,探讨实现沈抚同城化研究区景观格局优化的方法,进而构建源地、生态廊道和生态节点等景观组分来加强生态网络的空间联系,最后提出本研究区域的景观格局优化建议。     

基于网络结构分析的信阳市绿色基础设施优化研究

以信阳市为案例,依据"中心控制点-连接通道-场地"提取了绿色基础设施系统,然后采用景观阻力分析提取生态廊道并模拟优化路径,最后提出布局优化方案并通过网络结构分析进行验证和提出管控措施.研究结论表明:优化后的α指数由0.11提高到0.37,β指数由1.08提高到1.79,γ指数由0.38提高到0.58;优化后绿色基础设施网络较之前有较高的复杂性和连接性,具有一定的生境网络功能,基本能够满足居民的需要.     

基于GIS与RS支持下的城市生态景观格局优化研究——以小福州为例

城市景观结构与功能、格局和过程之间的联系是当今人们关注的主题之一.本文选择福州市（小福州）为研究区域,应用RS与GIS技术对2003年、2007年、2009年三期遥感影像进行解译判读,并且利用景观分析软件深入分析了研究区景观格局时空变化.研究表明城市扩展造成了生态绿地破碎化、景观连通性降低及景观单一等问题.同时结合景观组分的生态系统服务功能和空间作用关系,研究了福州市景观结构紧密性和生态功能空间差异,进而构建源地、生态廊道和生态节点等景观组分模型,以便实现区域生态网络的空间联系.最后本研究对区域景观格局优化提出参考方案.     

西安城市绿色廊道网络规划研究

绿色廊道对城市生态安全稳定有重要意义.该文以西安为例,运用景观破碎化指数分析西安城市景观破碎的程度;利用最小累积阻力模型分析潜在绿色廊道的空间分布,并结合改进的引力模型与几何间隔法对绿色廊道空间结构进行优化,形成“两环、三纵、两横”的城市绿色廊道网络格局.结果表明,1) 2009年～2015年西安“摊大饼”式的城市发展模式导致城景观破碎程度增加;2) 引力强度为27.81与1.94作为西安市域三级绿色廊道划分的阈值间隔较适宜.研究结果能为西安以及其他城市绿色廊道规划与建设提供参考.     

基于水生态系统服务的水景观综合绩效评价框架

为解决现有研究中评价体系缺乏生态学理论支撑, 缺乏针对场地设计尺度的水景观综合绩效评估, 在框架或指标的选取上完整性、典型性和可获得性不足等问题, 充分梳理景观绩效评价的4种体系, 探讨水生态系统服务的相关理论, 识别水生态系统服务类别及要素, 阐明水生态系统服务与景观绩效评价的逻辑关系。以水生态系统服务理论为理论依据, 结合国际景观绩效相关评价体系及指标, 构建一套兼具科学性与可操作性的水景观综合绩效评价指标体系, 共包含5类项目层、10类准则层和28个指标项。研究结果可为水景观设计师优化设计策略提供科学依据。     

基于MSPA和电路理论的郑汴都市区绿色基础设施网络研究

随着城镇化建设发展,城市绿色基础设施网络破碎化程度日益加剧,加强绿色基础设施网络连通性,优先保护连接廊道中对区域生物多样性保护和区域生态系统服务功能具有重要意义的"夹点"区域尤为重要.以郑汴都市区为例,采用形态学空间格局分析(MSPA)提取绿色基础设施网络要素中的"中心"和"连接",然后采用最小路径方法创建潜在的绿色基础设施连接廊道,构建连通的绿色基础设施网络,最后基于电路理论识别潜在连接廊道的"夹点"区域,制定优先保护策略.研究结果表明,郑汴都市区47.26%的用地可作为绿色基础设施用地,但景观连接度较低,破碎化非常严重,研究区65.98%的连接廊道由农田构成,区域连接廊道的组成类型单一,以耕地为主,提供区域生态系统服务能力较低.MSPA方法侧重结构性连接,而电路理论则通过功能性连接进行补充分析,两者结合能够更加科学全面地识别绿色基础设施网络要素,从而使得绿色基础设施网络的构建和保护策略的制定更加科学有序.     

基于MSPA和电路理论的南宁市国土空间生态网络优化研究

为了构建一个包含山水林田湖草生命共同体思想的国土空间开发保护格局,并向地方国土空间规划提供具有底线思维的生态基础设施体系与绿色版图设计,提出了长时间序列演进下基于形态学空间格局分析和电路理论的国土空间生态网络构建与优化新方法。以南宁市为研究区域,取2000—2020年为研究时间段,首先采用形态学空间格局分析法(MSPA)结合斑块连通性指数进行生态源地的提取与景观阻力值的设定,其次运用电路理论构建总体生态网络并提取关键廊道,最后借助Linkage mapper工具生成重要夹点进行综合部署与落地以优化生态网络。研究结果表明:2000年以来,研究区南部重点走廊质量有所改善,但较少有走廊连接南部地区与东南方角落。期间,生态网络平均电流值持续上升,2020年最大电流值与平均电流值达到最大,生境质量最佳;综合利用MSPA和电路理论可以有效地确定源区并精准判断生态网络的落地与演变规律。研究为国土空间规划背景下生态网络格局的构建与优化提供了一套思路与具体方案,是新时期国土空间多要素统筹规划和优化的参考。     

干旱区景观格局综合优化:黑河中游案例

选择黑河中游为研究区,通过生态系统服务价值、景观连接性和生境质量识别核心生态源地,根据显性阻力、隐性阻力、地形和道路数据构建生态阻力面,基于最小累积阻力模型识别生态廊道网络与节点,并进行生态功能分区,进而从点、线、面进行景观格局优化。结果表明:1)黑河中游生境质量较好的斑块仅占总面积的13.77%,主要由湿地、高-中覆盖度草地和耕地构成,集中分布在东南部大起伏中高山以及黑河干流两侧;2)主干生态廊道呈东南-西北走向贯穿整个研究区,辅助生态廊道主要连接核心生态源地与主干生态廊道,分支廊道主要分布在东部,连接相邻主干廊道(或是源地),生态节点多分布在生态廊道薄弱的地方;3)根据累积阻力值频率突变与空间分布特点,将黑河中游分为生态缓冲区、生态连通区、生态过渡区和生态边缘区4个功能区,并在此基础上针对生态源地、生态廊道和生态节点提出建设策略。研究结果可为黑河中游生态系统管理提供切实可行的科学指导。     

城市绿地景观布局分析--以芜湖市区绿地景观为例

完善的城市绿地系统对于一个城市的生态、景观和居民休闲生活及改善小气候环境有积极作用;完善的城市绿色廊道可以连接各种绿地类型,对城市人居环境的改善与城市居民生活水平的提高具有重要的意义。“斑块一廊道-基质”在城市绿地系统的建设中的重要性。芜湖市城市斑块的分布不是很均衡,绿地景观结构存在一些不合理。     

土地景观生态流空间通达性评价——以荆州市为例

生态流在地理空间中顺畅地运行是健康生态系统评价的重要标准,也是构建景观生态安全格局的基本前提.以荆州第二次土地利用调查数据为基础,遴选长江干流(荆州段)、洪湖湿地自然保护区、长湖湿地自然保护区、洈水森林公园、黄山头森林公园、八岭山森林公园作为生态"源",参考生态价值密度确定各类景观单元的阻力值,并利用最小耗费距离模型对景观生态流的空间通达性进行评价.研究显示,荆州景观空间通达性总体呈现出明显的"西难、东易、中间总体偏难"的基本格局.其中,市域西缘阻力最高,景观生态过程受限非常严重;中部长江干流东西两侧阻力偏高,生态过程受限严重;市域东缘阻力最低,生态过程受限较小.因此,建议荆州城乡景观生态格局框架由3级生态廊道、2级生态节点和农田基质组成.     

马鞍山市生态网络识别与优化

城市的快速发展导致区域生境斑块破碎,科学地构建生态网络可以有效地连接区域生境斑块,保障区域生物多样性和生态安全。以安徽省马鞍山市为研究对象,采用MSPA方法与生境斑块最小面积、景观连通性分析最佳距离阈值相结合的方法识别源地;MCR模型识别潜在廊道;重力模型提取研究区重要廊道,最后对其进行优化,从而构建马鞍山市生态网络。研究结果表明：马鞍山市识别的生态源地共计14处,识别的潜在生态廊道共计91条,重要生态廊道9条,一般生态廊道82条,主要分布于研究区域西北与中东部。优化后的生态网络共有生态源地17处、生态廊道136条,廊道网络结构相关指数有较大提升。本文的研究结果可以为马鞍山市生态网络的识别与优化提供科学依据,使之合理地协调未来马鞍山市城市的发展和区域的生态保护。     

基于生态环境质量评价的酒泉市生态空间网络优化

【目的】构建并优化酒泉地区生态空间网络,提升生态环境质量,发挥区域生态作用,防止沙漠扩张。【方法】将遥感生态指数(RSEI)与生态空间网络结合,评估酒泉地区景观格局空间,基于复杂网络理论确定薄弱生态源地,提出优化策略。【结果】(1)酒泉市RSEI呈现北部地区低,中南部地区高的空间格局。(2)酒泉市潜在生态空间网络由332个生态节点,656条生态廊道组成,依照RSEI最低的区域进行增边优化,模拟增边242条,增加生态踏脚石9个。(3)增边优化后,网络的节点鲁棒性和连接鲁棒性有明显的提升,网络边的鲁棒性略有提升但不明显。【结论】对生态环境质量弱节点采取增边以及增加踏脚石的优化策略,可使酒泉市生态空间网络的稳定性和生态恢复能力得到一定程度的提升。针对新增生态廊道开展建设,增强源地间的连接,有利于发挥区域生态效益,为酒泉市未来生态工程建设提供策略。     

绿洲城市生态安全格局构建与优化策略——以嘉峪关市为例

以嘉峪关市为例,通过生态重要性评价提取生态源地;选取阻力因子构建阻力面,基于阻力阈值法进行生态安全分区;运用最小累积阻力模型、GIS水文分析、空间叠置分析等方法判定生态廊道,识别生态战略节点,构建生态安全格局,提出优化策略.结果表明,嘉峪关市生态源地占市域总面积的14.6%,主要分布在嘉峪关市东北部和西南部;根据耗费阻力突变点将研究区划分为生态核心区、生态缓冲区、优化建设区和适宜建设区,各区所占比重分别为29.52%、29.94%、24.63%和15.91%;构建由7个重要生态源地、8条大型生态廊道、15个关键生态战略节点构成的“点-线-面”相融合的生态格局优化体系.     

三峡库区大宁河流域景观格局变化及生态安全格局构建研究

[目的]为维护三峡库区大宁河流域生态安全,对该流域景观格局变化和生态安全格局进行研究.[方法]基于大宁河流域2000,2010和2020年共3期的土地覆被数据,综合分析研究区景观格局和土地覆被类型的时空演变;遴选生态阻力评价指标,利用ArcGIS建立综合生态阻力面,基于最小累积阻力(Minimum cumulative resistance,MCR)模型、重力模型构建大宁河流域生态安全格局,并提取生态廊道和生态节点.[结果]1)流域景观格局呈现破碎度、连通度、蔓延度和均匀度均随时间变化不断降低的总趋势;2)流域内覆被类型以林地和耕地为主,耕地、草地的面积随时间变化而减少,林地、湿地、水域和建设用地的面积随时间变化增加;3)流域整体生态安全水平较高,以高、较高生态安全为主,两者所对应区域面积占比为64.3％,低和较低生态安全等级的区域面积占比为19.1％;4)共提取研究区一、二级潜在生态廊道20和23条,得到一、二级生态节点17和49个,结合研究区实际提出研究区"一线两核两区"的生态安全格局优化框架及相应措施.[结论]研究区生态安全总体较好,但存在空间异质性较强特点,今后需要在总体优化框架下协调生态环境保护和社会经济发展,进一步提升整个区域生态环境质量.     

北方农牧交错带景观生态风险评价及格局优化研究

以北方农牧交错带景观生态风险为出发点,基于土地利用、土壤类型、DEM数据、道路、居民点等数据,运用ArcGIS空间分析技术,采用空间主成分分析法、加权叠加分析,得到北方农牧交错带景观生态风险空间分布图,并应用最小累积阻力模型构建生态廊道以优化生态网络结构.结果表明:北方农牧交错带低、较低、中、较高、高风险区的占比分别为0.07%,16.54%,64.32%,19.05%,0.02%;低、较低景观生态风险区主要位于农牧交错带东北段大部分区域、西北段局部区域;较高、高生态风险区主要位于农牧交错带的华北段和西北段部分.研究选取29个生态源地,构建51条生态廊道,识别出34个生态节点,形成"点-线-面"多层次生态网络优化格局.在今后的建设中,应强化生态源地的保护、加强生态廊道和生态节点的建设,以形成稳定的、物种丰富的生态系统.