上海浦东新区快速城市化进程中河网变迁特征及水系保护研究

论文摘要

平原河网地区城市化进程中河流水系结构破坏及河道功能退化状况比较突出,城市化地区河网水系变化及其结构和功能保护研究是河网水系保护和管理的研究热点。水系结构和水域景观的环境意义及其与区域景观特征内在联系的研究对于城市水系保护及景观建设具有重要的理论和现实意义。论文尝试从河流地貌学、景观生态学、环境管理学等多学科综合研究角度,以浦东新区为案例区域,对区域城市化发展历程及水环境质量演化特征进行回顾基础上,对快速城市化过程中河网水系变化的时空特征进行了较为系统的论述和分析,并从陆域景观和区域景观格局的不同尺度,探讨河网水系变化可能的景观效应。最终提出不同城市化发展阶段的河网水系的适应性管理对策,论文主要工作和研究结论可归纳为以下几个方面：(1)选用水面率(Wp)、河网密度(Rd)、河频率(Rf)、平均分枝比(Rb)、河网复杂度(Pc)和支流发展系数(Rz)六大指标6大河网水系形态结构表征指标,研究多指标、多尺度、多时相下浦东新区近40a河网水系变化特征,并对各个城市化发展阶段的河网形态结构进行了对比分析,研究结论表明：①浦东新区河网水系城市化进程中河网水系总体呈逐年缩减趋势,经历了主干河道改造与支流缓慢缩减(1965～1989),支流急剧缩减(1989～2000),支流缓慢缩减(2000～2006)三个阶段,河网水系经历了干支流密布的网状水系到少数主干河道支撑,支流显著缩减的变化趋势。②区域河网水系结构变化具有典型的时空特征：时间尺度上,河网指标值逐年减少,河网形态和结构发育异常；空间尺度上,高度城市化区域河网结构自然状态受损,城市化辐射边缘区域河网仍保持近自然网状特征。③城市化建设活动是河网快速缩减的直接原因。工业小区建设、道路修建、市政工程建设、居住区扩建等城市建设活动是河网缩减的主要驱动因素,居住用地建设、道路广场修建则是城市边缘区河网缩减的直接原因。(2)采用相关分析、水质评价、景观指数法,分析城市化进程中河网水系结构和河网水质的变化,对水域景观、陆域景观及区域景观格局可能产生的影响作出探讨,研究结果表明：①城市化进程中河网水质受到显著影响,较高等级河道水质优于较低等级河道水质；城市化边缘区水质优于城市化影响区域；②城市进程中水域景观面积和水域斑块数量、水域斑块的优势度相对减小,河网连通性受阻；陆域景观以工业用地、道路交通和居住用地等城市用地景观增加为特征。③河网水系变化会对区域景观斑块类型的分布及斑块形状复杂性产生影响,各类斑块空间上趋向混杂与均衡化分布。(3)对浦东新区河网水系变化的关键问题识别基础上,尝试提出不同尺度、不同城市化发展阶段的河网水系保护的控制性指标,初步提出浦东新区河网保护与水系景观规划建设的适应性管理对策和建议,研究结论为：①对于高度城市化区域和城市郊区,提出了水面率(Ｗp)、河网密度(Rb)、支流发展系数(Rb)不同的指标控制要求。②建议顺应城市化发展的阶段性特征,将指标控制与其他环境保护系统规划和管理相结合,对宏观、中观和微观尺度上对控制指标和管理对策进行适时控制与调整,并建议对中度城市化区域和城市化边缘区的河网变化指标进行跟踪评估。③建议在农村区域逐步实施退涵还桥,沟通水系,调活水体,恢复和维持河流的自然风貌；对于高度城市化区域,可基于河流沿岸绿色廊道地域性特征,加强水系的自然和人文景观塑造,以期充分发挥河网水系的生态和环境功能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景与意义
• 1.1.1.研究背景
• 1.1.2.选题意义
• 1.2 国内外研究进展
• 1.2.1.水系形态结构特征的研究
• 1.2.2.河网水系变化的响应研究
• 1.2.3.景观效应研究
• 1.3 我国河网水系变化研究的主要理论和关键问题
• 1.3.1.河网水系演变主要研究方法与理论
• 1.3.2.河网水系变化的效应与响应
• 1.3.3.城市区域河网水系保护
• 1.3.4.长江三角洲地区河网水系研究框架与关键问题
• 1.4 论文主要工作和技术路线
• 1.4.1.论文主要工作
• 1.4.2.论文技术路线
• 1.4.3.论文目标和拟解决的关键问题
• 第2章 数据来源与研究方法
• 2.1 数据来源
• 2.1.1.土地利用与河网水系遥感解译数据
• 2.1.2.水环境质量及景观效应研究相关数据
• 2.1.3.社会经济及其他资料
• 2.2 研究方法
• 2.2.1.河网水系变化研究方法
• 2.2.2.河网变化的效应与响应研究方法
• 2.2.3.野外实地调查方法
• 第3章 研究区域概况及城市化历程回顾
• 3.1 研究区域概况
• 3.1.1.研究区域选择
• 3.1.2.自然地理概况
• 3.1.3.社会经济概况
• 3.2 河网水系现状分布特征
• 3.2.1.河网水系的等级差异分布
• 3.2.2.区域河网的主干河流分布
• 3.3 城市化进程中的水环境质量演化
• 3.3.1.水环境质量动态变化
• 3.3.2.水环境质量空间差异分布
• 3.3.3.城市化水平与水质变化相关性分析
• 3.4 研究区域发展趋势分析
• 3.4.1.土地利用格局发展趋势分析
• 3.4.2.河网水系变化趋势分析
• 3.5 本章小结与讨论
• 第4章 浦东新区快速城市化进程中河网水系变迁特征
• 4.1 河网水系的数量变化特征
• 4.1.1.变化趋势上的一致性:总体呈逐年减少特征
• 4.1.2.时间上的阶段性:对应于不同城市化发展阶段
• 4.1.3.河道等级上的区别性:主要表现为中小河道消失
• 4.1.4.结果与讨论
• 4.2 河网水系结构的时空变化特征
• 4.2.1.时间演变特征
• 4.2.2.空间分异特征
• 4.2.3.城市化水平不同区域的河网水系变化特征
• 4.3 河网水系变化的驱动因素
• 4.3.1.河流水域转移矩阵分析
• 4.3.2.河网变化和各类型土地利用的相关性分析
• 4.3.3.河网水系变化与城市化水平关系探讨
• 4.3.4.驱动因素分析
• 4.4 郊区河网水系变化特征
• 4.4.1.河网水系现状分布特征
• 4.4.2.河网变化结果分析
• 4.4.3.问题与讨论
• 4.5 本章小结与讨论
• 4.5.1.本章小结
• 4.5.2.讨论
• 第5章 城市化与河网水系变化对区域景观的影响
• 5.1 城市化进程中区域景观变化分析
• 5.1.1.主干河道陆域景观动态变化
• 5.1.2.水域景观格局动态变化特征
• 5.1.3.区域景观格局变化特征
• 5.2 城市化与河网水系变化的景观效应探讨
• 5.2.1.陆域景观效应
• 5.2.2.区域景观格局效应
• 5.2.3.调查区域景观对比
• 5.3 本章小结与讨论
• 第6章 河网水系保护及适应性管理对策
• 6.1 城市化进程中浦东新区河网水系变化问题识别
• 6.2 城市化地区河网水系的适应性管理对策
• 6.3 河网水系保护与景观建设对策
• 6.3.1.不同城市化发展阶段的河网保护对策与建议
• 6.3.2.浦东新区河网水系保护及景观建设对策
• 第7章 研究结论与不足
• 7.1 主要结论
• 7.2 论文不足
• 附:河网水系变化的案例调查——以浦东新区郊区河网水系为例
• 一. 调查目的与调查原则
• 二. 调研方法与思路
• 三. 具体调查内容
• 参考文献
• 致谢