基于绿量的武汉市绿色廊道研究

论文摘要

绿色廊道在景观中具有重要的结构作用,在有限的土地资源上实现城市绿地的空间结构优化和合理的布局,能更加充分、高效地发挥绿色廊道的生态、社会和经济效益。本研究在国家自然科学基金项目“基于叶面积指数反演的城市绿量格局研究”(批准号：30972413)的支持下,在3S技术平台上,结合基于群落实测的叶面积指数,利用反演三维绿量的方法,初步构建了武汉市绿色廊道体系,探讨了绿色廊道的景观格局、网络关联和圈层拓展情况,对城市绿色廊道的空间结构进行综合、多层次、系统化的分析。本文主要研究内容与结论如下：(1)对武汉市调查样点群落的LAI值进行聚类分析可知：自然复杂群落、人工简单群落和单一群落结构之间叶面积指数存在显著差异,其叶面积指数大小顺序为：自然复杂群落>人工简单群落>单一结构群落。利用武汉市2010年Spot影像作为城市植被“绿量”的数据源,得到叶面积指数的总体反演效果优于分类反演,样地群落总体反演的拟合度较好的是MSAVI植被指数的指数模型方程。(2)在RS和ArcGIS平台上提取武汉市主城区绿量分布图,并根据绿地规模,形状,绿量分布等指标提取绿色廊道图形信息,并以此划分不同等级建立武汉市绿色廊道体系。(3)利用ArcGIS的数据统计功能对分析绿色廊道的总体景观格局和分级景观格局,发现较高等级的绿色廊道对控制整个空间格局具有更重要的作用：比重大,聚集度高,连通性强,边缘效应显著,绿量贡献突出,群落结构丰富,生态效益作用显著。(4)对武汉市绿色廊道与路网水网的结合程度进行关联性分析,发现大中型湖泊湿地蓝绿结合度最高,但江河和大中型湖泊湿地的缓冲区绿量较低。主干道灰绿结合度较高,与绿色廊道联系最紧密,而快速路和铁路两侧绿带分布零散,且绿量较低。(5)对绿色廊道在圈层拓展的研究发现,武汉市绿色廊道空间结构受山水格局和环线绿带缺乏的制约,其圈层特征较不明显。从市中心到最外环,各等级绿色廊道数量和绿量值逐渐增加,平均绿量呈现“较高—低—高”的趋势,而零散绿地则是“较多—多—少”。其次,研究发现城市空间扩展形成了较为明显的轴向,六大绿楔间隙地带也呈现连片发展趋势,对不同分异格局下的绿色廊道与绿楔联系程度进行分析。(6)针对武汉市主城区绿色廊道存在的主要问题,从不同方面提出了绿色廊道体系优化的途径,并结合城乡发展、水系、交通结构、地方文脉和现行的绿道规划提出了绿色廊道布局的相关策略。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 研究背景与意义
• 1.2 绿色廊道的研究
• 1.2.1 绿色廊道的基本概念
• 1.2.2 绿色廊道的景观格局研究
• 1.2.3 三维绿量测算方法概述
• 1.3 研究内容与技术路线
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 技术路线
• 1.4 研究区域概况
• 1.4.1 研究范围及地理区位
• 1.4.2 气候条件
• 1.4.3 植物植被概貌
• 2 研究方法
• 2.1 野外调查与数据处理
• 2.1.1 样点调查与测量
• 2.1.2 LAI值计算与统计
• 2.1.3 群落类型聚类
• 2.2 LAI遥感反演研究
• 2.2.1 植被指数提取
• 2.2.2 回归统计分析
• 2.2.3 绿量分布图
• 2.2.4 群落结构分类
• 2.3 廊道绿量提取方法
• 2.3.1 廊道形态信息提取
• 2.3.2 廊道绿量等级划分
• 2.4 廊道绿量结构和格局分析方法
• 2.4.1 结构组成分析
• 2.4.2 空间布局分析
• 2.4.3 网络关联分析
• 2.4.4 圈层拓展分析
• 3 结果与分析
• 3.1 不同群落结构叶面积指数的聚类分析
• 3.2 叶面积指数的反演研究
• 3.2.1 武汉市主城区植被指数的提取
• 3.2.2 回归统计分析
• 3.2.2.1 整体回归
• 3.2.2.2 分类回归
• 3.2.2.3. 精度检验
• 3.2.3 SPOT影像图的反演结果
• 3.2.3.1 总体绿量分布
• 3.2.3.2 群落结构分类
• 3.3 武汉主城区绿色廊道分布图
• 3.3.1 绿色廊道分布
• 3.3.2 绿色廊道等级分布
• 3.4 武汉主城区绿色廊道的景观格局
• 3.4.1 总体景观格局分析
• 3.4.2 绿色廊道的绿量等级格局
• 3.4.3 绿色廊道的群落结构组成
• 3.5 武汉市绿色廊道的网络关联
• 3.5.1 蓝绿关联分析
• 3.5.2 灰绿关联分析
• 3.5.3 群落结构分析
• 3.6 武汉市绿色廊道绿量的拓展结构
• 3.6.1 圈层比较
• 3.6.2 轴线拓展
• 3.7 廊道布局重点
• 3.7.1 现状总结
• 3.7.2 优化模式
• 4 武汉市绿色廊道优化策略
• 4.1 廊道体系优化途径
• 4.1.1 高等级廊道优化
• 4.1.2 中等级廊道优化
• 4.1.3 低等级廊道优化
• 4.2 城乡发展布局绿地一体化
• 4.3 水绿网络形成生态景观廊道
• 4.4 紧凑型交通引导绿色廊道布局
• 4.5 绿色廊道延续地方文脉
• 4.6 绿道规划联系绿色廊道
• 5 结语
• 5.1 结论
• 5.1.1 基于植物群落结构反演三维绿量具备可行性
• 5.1.2 基于三维绿量构建绿色廊道体系具备客观性
• 5.1.3 多角度建立绿色廊道现状评价体系具备系统性
• 5.2 存在的不足与展望
• 5.2.1 Hemiview冠层分析仪在城市群落绿量研究中的局限性
• 5.2.2 群落结构阈值分类方法还有待深入研究
• 5.2.3 提取城市绿色廊道的标准和精度还需提高
• 5.2.4 景观格局指数表征的局限性和评价体系的改进
• 参考文献
• 致谢