GIS支持的庐州公园生态敏感度的技术实现

摘 要：提出了适用于庐州公园的生态敏感度评价模型，介绍了模型中因子选择、因子获取及因子赋值的方法以及综合各因子评价的技术实现手段，提出了不同生态敏感度区域的对应规划策略，指出了数据处理过程中需要注意的细节及解决方法。

关键词：生态敏感度；GIS；评价模型

中图分类号：X321 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20180833183

引言

庐州公园位于安徽省合肥市中心城区西北部，是未来合肥市二环内最大的城市公园，公园总面积160hm2，集运动、休闲、文化于一体，一期工程目前已经竣工，二、三期工程正在进行规划设计工作。利用生态敏感度指标指导规划工作，是一种具有较强量化支持性的规划辅助方法[1]。采用地理信息系统技术，对公园生态敏感度进行分区，从而保护与限制生态敏感度较高的区域，选择适宜建设场地的位置，增强规划的科学性。

1 数据与方法

1.1 因子选择

评价因子的选取应考虑以下因素：因子便于理解；因子可以量化；因子便于量测 [2]。根据庐州公园的生态环境情况[3]，最终选取用地、高程、坡度、水系作为评价因子。

1.1.1 用地

公园用地主要分为建设用地、农田草地、林地、水系、苗圃等类型，用地类型反映土地的经济特点，取决于土壤、岩石、地貌、气候、植被和水分等因素的综合影响。

1.1.2 高程

公园场地内最低点高程4m，最高点高程39m，场地东、北、西南、东南方向各有一处山体，局部可见岗冲地貌特征。可依托现状地形，打造竖向富有变化的园林景观。

1.1.3 坡度

公园场地内大部分区域坡度平缓，坡度多在0～15°之间，利于开展建设。两处陡坡位于场地北部、西二环东南角和场地东部、与一期接壤处。规划中可保留东侧较为完整的陡坡，加以改造利用。

1.1.4 水系

南淝河自东向西紧贴公园而过，溢洪道自北向南汇入南淝河，将成为湿地风光延伸廊道，场地三期内有大量鱼塘和积雨水形成的水塘、沟渠。

1.2 因子获取及赋值

因子选择后，需要对选定的因子根据其生态敏感程度赋值，值越高表明其越敏感。

1.2.1 用地因子

依据遥感影像及实地调研划分用地类型。先在公园现状CAD文件中，绘制各类用地边界。在ArcGIS中打开CAD文件，将用地类型图层转为Shape格式，利用要素转面工具，生成用地类型面文件，添加“类型”及“值”属性字段，“类型”中根据实际赋建设用地、现状林地、现状水系、农田、现状苗圃、草地等值。“值”字段中，建设用地赋值为1，农田、草地赋值为2，林地、水系、苗圃赋值为3。该因子评价结果如图1所示。

1.2.2 高程因子

在ArcGIS中打开公园现状CAD文件，将高程点图层转为Shape格式，利用创建TIN工具，将高程点转为TIN文件，利用TIN转栅格工具，生成DEM。采用自然分类法将高程分为3类，利用重分类工具，将4～17m高程范围赋值为1，17～23m高程范围赋值为2，23～39m高程范围赋值为3。该因子评价结果如图2所示。

1.2.3 坡度因子

利用栅格表面中的坡度工具，输入DEM文件，生成坡度，手动分类为3类，利用重分类工具，将坡度0～10°区域赋值为1，将坡度10～30°区域赋值为2，将坡度30°以上区域赋值为3。该因子评价结果如图3所示。

1.2.4 水系因子

在添加完属性值的用地类型矢量文件中，选择类型为现状水系的要素，导出。利用分析工具-邻域分析-多环缓冲区工具，由水系向外生成缓冲区，50m范围内赋值为3，50～150m区域范围内赋值为2，150m区域范围外赋值为1。该因子评价结果如图4所示。

1.3 因子计算

采用加权平均法综合各因子的影响计算公园的生态敏感度。综合文献[4]及专家意见确定各因子权重值。评价模型如表1所示。

2 结果

2.1 结果分析

利用空间分析-栅格计算器工具，依据评价模型，对各因子进行加权叠加，采用自然分类法分为3类，1～1.8值域范围为低敏感度区域，1.8～2.4值域范围为中敏感度区域，2.4～3值域范围为高敏感度区域，得到公园生态敏感度分布图，如图5所示。

2.2 分区保障措施

在公园的规划设计中，应根据生态敏感度等级采取不同的利用模式。高敏感区域自然条件好，生态敏感度高，此区域应以保护、修复良好的生境为主，同时，引入少量休闲活动。中敏感区域自然条件较好，有一定的自然景观、资源优势，此区域可依托本底条件，适当开发。低敏感度区域自然条件一般，多处于公园边界区域，适宜进行开发建设，也是城市与公园的缓冲区域。

3 讨论

值得注意的是，本文使用的加权平均评价模型，需要评价的各因子范围、栅格单元大小一致。为统一各因子评价范围可采用空间分析-提取分析-按掩膜提取工具，将项目红线文件作为掩膜，提取项目红线范围内的各因子栅格数据。各因子的栅格单元大小应保持一致，若不一致，可利用数据管理工具-栅格-栅格处理-重采样工具统一各因子的栅格单元大小。

4 小结

本文提出了适合庐州公园的生态敏感度评价模型，并指出了其技术实现的方法。在自然性较强的公园进行规划设计前，为保持其自然的生态环境，避免生态敏感度高的区域破坏后难以修复，可根据实地选择适当的因子，构建合适的生态敏感度评价模型，综合各因子进行评价，针对不同等级的生态敏感度区域提出对应的规划策略，以辅助规划设计。

参考文献

[1]郭羽，俞皓.生态敏感度评价指标体系在规划中的应用研究[J].环境科学与管理，2016，41（9）：23-27.

[2]宁云飞.基于RS—GIS的九峰城市森林保护区景观生态规划研究[D].武汉：华中农业大学，2006.

[3]梅堂军.基于GIS技术的生态敏感度分区研究——以恩施州清江流域为例[J].中外建筑，2014（1）：69-72.

[4]李敬，王原，卫超.黄山云谷景区生态敏感度分析[J].林业科技開发，2006（6）：97-99.

作者简介：白婷婷（1987-），女，山西太谷人，硕士，工程师，主要从事林业信息技术研究。