唐山城市绿地景观格局

程素娜，张永彬

（河北联合大学 矿业工程学院，河北 唐山063009）

作为一种特殊的生态系统，城市绿地是整个城市生态系统的重要组成部分，不仅能够为城市居民提供良好的生活环境，为城市生物创造适宜的生存条件，还可以保护生物多样性、促进人与自然的和谐相处。城市绿地被称为“城市之肺”，同时更是城市现代化和文明程度的重要标志之一［1］。随着唐山城市化的快速推进导致城市用地不断扩张，建成区范围日益向外蔓延，这就需要一种快速、有效的手段来获取及分析城市绿地规模、结构、布局等现状信息，从而能够对其进行有效地规划及管理。

本文运用RS及GIS技术，结合景观生态学基本原理和方法，对唐山市中心区的绿地进行了分类，并对其景观格局指数作了分析和探讨，探索唐山城市绿地的合理布局，以充分发挥整个城市绿地系统的重要作用，满足市民的休闲游憩需求，及更好地改善生活环境，并为唐山市绿地建设提供理论依据。

1 研究区域及方法

唐山市位于河北省中东部，矿产资源丰富，是典型的资源型工业城市，被誉为“中国近代工业的摇篮”。唐山市市中心区位于唐山市中部，东经117°31′E—119°19′E，北纬38°55′N—40°28′N，总面积约140平方公里。

已有遥感影像为2010年9月10日的Alos数据，通过对唐山城市绿地进行了解译判读分析，结合实地调查，对遥感影像进行分类及分类后的精度分析后，利用ArcGIS软件进行属性录入，以此为基础进行景观格局分析。

2 景观指数

（1）斑块密度指数（Ci）：斑块密度指数是斑块个数与面积之比，反映了人为干扰的程度，比值越大，破碎化程度则越高，人为干扰程度越大，绿地景观单元的功能越单一，所以该指数也称为破碎度［2－6］：

式中Ci为公园绿地斑块i的密度指数，Ni为绿地斑块i的个数，Ai为公园绿地斑块i所占面积。

（2）景观多样性指数（H）：多样性指数的大小反映景观要素的多少和各景观要素所占比例的变化，当景观由单一要素构成，景观是均质的，其多样性指数为0。

式中，Pi是斑块i等级类型所占斑块总面积的比例，n是绿地类型斑块总数。

（3）景观优势度指数（D）：表示景观多样性对最大多样性的偏离程度，其值越大，表明偏离程度越大，即某一种或少数景观类型占优势，反之则趋于均质，其值为0时，表明景观完全均质。景观优势度用于测度景观结构中一种或几种景观类型支配景观的程度，它与多样性指数成反比，对于景观类型数目相同的不同景观，多样性指数越大，其优势度越小。

式中，Hmax为最大景观多样性指数。

（4）景观均匀度指数（E）：均匀度是描述景观里不同景观类型的分配均匀程度，均匀度和优势指数呈负相关。

3 城市绿地景观格局分析

3.1 公园绿地景观格局分析

公园绿地景观格局的分析中，研究的对象主要包括面积在1.5hm2及以上绿地斑块及市级公园。对公园绿地斑块的数量、面积等直观要素进行统计，得到唐山市公园绿地景观统计表（表1）。

表1 唐山市公园绿地景观统计分析

对比唐山市公园绿地景观统计分析可以很直观的看出，约80%的公园绿地分布在东北和西南片区上，这主要是因为东北片区上的绿地斑块数量是最多的，市区多数公园都分布在这一片区，并且斑块面积也不小；西南片区上虽然绿地斑块数量少，但是面积相对较大，如唐山最大的公园绿地——唐山南湖生态公园。相比东北和西南片区，东南片区上公园绿地面积较小；在西北片区上，仅分布着3个公园绿地斑块，且斑块面积一般，公园绿地面积仅0.27km2，占总面积的2.56%，说明西北片区上公园绿地极度缺乏，应适当增加该地区的公园绿地建设。

对于城市绿地景观，破碎化程度的高低一方面表示了城市绿地对生物多样性维持和保护贡献的大小，另一方面也表达了城市绿地功能的高低。对于面积相等的绿地景观，当破碎化程度越高，其越不利于生物多样性，功能也越单一。从表1中可以看出，唐山市城区公园景观的破碎度为2.58个／km2，破碎度最大值出现在西北片区，数值为11.11，最小值出现在西南片区，数值为0.43，两者反差很大，主要是由于西北片区不仅绿地斑块数量少，对应的绿地面积也小，而西南片区则是斑块数量少，但对用的面积很大，两者中的绿地分布均不合理。相对来说，东北和东南片区，斑块数较多，相应的斑块面积适中，这两个片区的公园绿地景观破碎度分别为3.67和4.5个／km2，最能体现出唐山市区整体绿地破碎度。

3.2 绿地景观异质性分析

景观异质性是景观结构最显著的特点，同时也是绝对的，因为所有景观及其组成要素都是异质性的，他们的属性（形状、质量、密度等）存在着显著的空间、时间异质性。结合唐山实际情况及影像自身特点，将绿地斑块（所有提取出来的斑块）分类如表2。

表2 绿地斑块等级划分

表3 唐山城市绿地斑块数目与面积分布

由表3可以看出，在数量上小型斑块占总斑块数量的79.61%，大型斑块的数量最少，仅占2.06%；在面积上，小型斑块所占比例最小，为7.47%，大型斑块占主导地位，占总面积的70.14%。四个片区中，东北方向上的小型斑块较多，有496个，东南方向上的中大型及大型斑块数量最多，共50个，占总数的54.95%。

根据公式1－4计算唐山市城市绿地多样性指数、优势度指数、均匀度指数3个景观景观格局指数，计算结果见表4。

表4 唐山市城区公圈绿地景观格局指数

由表4可已看出，研究区城市绿地整体景观多样性指数为0.93。四个片区中的东北和西北方向上指数值相差不多均在1.1左右，东南和西南方向上处于同一等级，景观多样性指数在0.7左右。这是由于东南和西南方向上绿地景观要素构成较简单，景观相对均质，而东北和西北方片区中的绿地景观构成要素多样性程度高。景观优势度和均匀度指数反映的是同一种现象，只是从两个方面来进行表述。景观优势度较高的是东南和西南片区，分别为0.45和0.42，这是因为在东南片区中，有着分布在七滦铁路线附近的防护绿地，占东南片区绿地总面积的56.83%，东南总绿地斑块数为355，因此防护绿地占有很大优势；西南片区中，南湖公园绿地占该片区总绿地面积的66.19%，是西南片区绿地组成中的重要部分。

4 小结

运用遥感手段提取出来的唐山城市绿地结果及通过景观格局指数计算可以看出，唐山城区城市绿地分布比较不合理。路北区的东北方向，斑块数量较多且相对面积比较合理，单从西北方向分析，绿地斑块不仅数量少，而且面积小，绿地相对缺乏，在绿地规划中，需要适当增加绿地数量及面积。路南区的城市绿地面积较广，但是绿地斑块数较少，都是以大、中型斑块存在，分布相对集中，在以后的规划中需要增加中、小的绿地斑块来缓解大型斑块绿地的压力，为距离大型绿地斑块较远的区域提供更方便的服务功能。

本文基于2010年Alos影像，运用景观生态学原理来分析唐山市区城区景观格局，使我们对唐山市城区的绿地景观格局有了较直观与深入的了解，并得出上述结论。推而广之，作为中小城市的代表，唐山市的绿地景观格局分析过程对其他城市的绿地景观格局分析有一定借鉴意义。

［1］车生泉.城市绿地景观结构分析与生态规划—以上海市为例［M］.南京：东南大学出版社，2003.

［2］乌日汗，宋丽萍，温小荣，等.深圳特区城市绿地景观格局现状分析［J］.南京林业大学学报（自然科学版），2008，03：79－82.

［3］车生泉.上海城市绿地景观异质性分析［J］.上海环境科学，2001，11：511－514，560.

［4］王志泰，王志杰，包玉.基于GIS的铜仁市城市绿地系统景观格局分析［J］.甘肃农业大学学报，2011，01：110－114，126.

［5］杨威，陈秋晓.基于Quickbird影像的中小城市绿地景观格局分析——以乐清市为例［J］.浙江大学学报（理学版），2011，06：716－721.

［6］王娟，马履一，王新杰，等.北京城区公园绿地景观格局研究［J］.西北林学院学报，2010，04：195－199.