基于GIS徐州生态园林城市绿地时态特征分析环境工程专业.docx

基于GIS徐州生态园林城市绿地时态特征分析 摘 要 以徐州市泉山区、云龙区、鼓楼区、铜山区、金山桥经济开发区为研究区域，以“2015年徐州市城市绿地系统现状图”和“2015年徐州市城市绿地系统现状图”为数据源，通过ArcGIS10.2软件对研究区进行几何校正、新建研究区绿地矢量图、提取绿地信息、生成绿地属性数据库等处理后，利用Excel软件强大的计算和统计功能算出相应绿地时态特征评价指标。选用绿地面积、斑块数、斑块平均面积、斑块密度、斑块分维数、人均绿地面积、绿地覆盖率等指标对研究徐州市中心绿地时态特征变化，并分析变化原因，为城市绿地建设提出建议。研究结果表明：2020年相比于2015年绿地面积有明显增加，但其绿地覆盖率仍然没有达到国家园林城市规定的标准值（35%）；2020年城市绿地斑块数显著增加，但绿地破碎程度也随之增加，导致城市绿地生态功能减弱；2020年斑块分维数有所增加，但数值仍然偏小，不利于城市绿地生态系统的多样性和可持续发展；各行政区绿地面积都显著增加，但绿地分布不均衡，云龙区作为新城区，绿地面积和结构变化最大。本文针对徐州城市绿地时态特征中存在的问题提出了绿地优化的建议，为创建徐州主城区更加合适的城市绿地分布和结构，创建可持续发展的城市绿地与自然生态环境提供科学参考和理论依据。 该论文有图16幅，表8个，参考文献52篇。 关键词： GIS 城市绿地 徐州市 绿地变化 Based on the GIS Xuzhou Eco-garden Urban Green Space Temporal Characteristics Analysis Abstract The research area is based on Quanshan ,Yunlong, Gulou , Tongshan and Jinshanqiao economic development zone of Xuzhou, based on the "Xuzhou Urban Green System Map" in 2015 and 2020. Using ArcGIS 10.2 for geometric correction, establishment of the green space vector map, extraction of green space information, the formation of the green space property database, using the Excel calculate the index of the green space temporal characteristics. The green space index used in this article are Green Area, Patch Number, Average Patch Area, Patch Density, Patch Fractal Dimension, Per Capita Green Area, Green Coverage, then analyze the reasons and make suggestions. The results of the study show that: The green space in 2020 is larger than that of 2015, but greenfield coverage is lower than the national park city standard (35%); The number of green patches in 2020 is much higher than in 2015, but the extent of the fragmentation has also increased, so the ecological function of urban green space has been reduced; The number of plaques in 2020 is greater than that of 2015, but it's still small, it is bad for the diversity and sustainable development of urban green space ecosystem. The area of green space in each region has increased significantly, but the green space is unbalanced, the Yunlong is a new city, so its green space and structural change more. This paper puts forward some suggestions on the problems of Xuzhou green space, provide scientific reference and theoretical basis for creating a more appropriate urban green space distribution and structure, creating sustainable urban green space and natural ecological environment. Key Words: GIS Urban Green Space Xuzhou Green Space Changes 目 录 摘 要 III Abstract IV 目 录 V 图清单 VI 表清单 VI 变量注释表 VII 1绪论 1 1.1研究现状与研究进展 1 1.2研究意义 2 2 研究区概况 5 3 研究方法 5 3.1数据来源 5 3.2数据处理 6 4结果与分析 6 4.1 城市绿地面积 6 4.2 城市绿地分布 10 4.3 城市绿地位置 14 5结论与讨论 23 5.1 结论 23 5.2 存在的问题 24 5.3 建议 24 参考文献 25 致谢 29 图清单 图序号 图名称 页码 图4-1 2015年徐州市中心城市绿地矢量图 7 图4-2 2020年徐州市中心城市绿地矢量图 8 图4-3 研究区绿地斑块面积等级统计图 9 图4-4 2015年泉山区绿地矢量图 15 图4-5 2020年泉山区绿地矢量图 15 图4-6 2015年云龙区绿地矢量图 15 图4-7 2020年云龙区绿地矢量图 15 图4-8 2015年鼓楼区绿地矢量图 15 图4-9 2020年鼓楼区绿地矢量图 15 图4-10 2015年铜山区绿地矢量图 16 图4-11 2020年铜山区绿地矢量图 16 图4-12 2015年开发区绿地矢量图 16 图4-13 2020年开发区绿地矢量图 16 图4-14 徐州市绿地面积分区统计图 17 图4-15 2015年斑块面积类型分区统计图 19 图4-16 2020年斑块面积类型分区统计图 19 表清单 表序号 表名称 页码 表4-1 斑块面积等级制度 7 表4-2 研究区绿地斑块面积等级统计表 8 表4-3 研究区绿地面积统计表 9 表4-4 绿地破碎化程度评定表 11 表4-5 徐州市城市绿地分布情况变化表 12 表4-6 研究区绿地主要信息分区汇总 12 表4-7 各行政区破碎化程度分析 17 表4-8 绿地斑块面积类型分区统计表 18 变量注释表 PN 绿地斑块数 SMP 绿地斑块平均面积 PD 斑块密度 MPFD 绿地分维数 NP 研究区内绿地斑块个数 CA 绿地总面积 P 斑块周长 A 斑块面积 V 1绪论 城市是人类根据自身生活需求，对自然生态环境进行加工与改造后形成的人工建筑和自然斑块的混合镶嵌体。城市绿地是在人类活动强烈干扰下形成的绿地斑块的混合镶嵌体，人为的开发利用活动和局地的生物物理条件形成了城市特有的绿地时态特征[1]，对城市绿地时态特征进行分析研究已有一百多年的历史，最早始于19世纪末英国学者霍华德的“田园城市”理论，而我国对城市绿地进行时态特征分析的研究起步于20世纪中叶，1990年由钱学森最早提出“山水城市”的概念。2010年我国建设部颁布了《城市园林绿化评价标准》，标志着我国城市绿地系统规划及建设步入了正规化和标准化的轨道[2]。 1989年研究者第一次用利用遥感手段完成了徐州市城市绿地现状与分布的调查，一直到1995年又进行过一次绿地普查，然后直到现在再未对徐州市城市绿地的现状进行过系统调查，因此已有的绿地统计数据与实际有一定出入，本研究旨在利用地理信息系统相关专业知识，以最新的徐州市城市绿地系统图为数据源，以此得出最新分析结果，为政府相关部门进行城市绿地规划提供最新参考数据和研究理论。 1.1研究现状与研究进展 由于我国对城市绿地的研究起步较晚，从前的研究方法都过于简单，且技术手段较为落后，研究精度不高，实效性不强，能够真正为城市绿地规划提供实际参考价值的研究成果较少。近年来，随着遥感(RS)和地理信息系统(GIS)技术的不断发展与完善，城市绿地时态特征的分析也有了新的突破[3]，以前对城市绿地的分析多采用人工普查和统计学相结合的方法，需要投入大量人力、物力和财力，研究精度和分析结果的现时性较差，而且所做的时态特征分析往往由于缺少实时数据而具有一定的滞后性，对政府制定城市绿地发展规划没有太大的实用性，现在有了RS和GIS技术的支持，使研究者能够快速准确地提取城市绿地信息，对城市绿地时态特征变化进行综合、多层次的定量分析，有了准确的空间分析，便能够做出相应的模型预测。研究者通过系统地运用GIS的空间分析能力，通过属性数据表提取实时绿地信息，再根据各项评价指标，从不同的方面对城市绿地时态特征进行分析，从理论上对城市绿地的历史状态、现状、未来发展趋势做出阐述，使决策者更准确全面地了解城市绿地分布、变化、功能以及生态过程，从而为深入进行城市绿地时态特征的动态研究、建立城市绿地系统时态特征数据库以及进行相应的城市绿地规划提供理论依据和技术支持[4]。 近年来，利用遥感(RS)和地理信息系统(GIS)技术进行城市绿地时态特征分析的技术日益成熟，如石雪冬等[5]通过分析广州市的遥感影像数据获得了准确的绿地现状信息；韩周林等[6]利用Quick Bird遥感影像对成都市高新区的城市绿地时态特征进行了分析，并获得了精度和实时性都很高的分析结果。利用RS和GIS技术进行城市绿地时态特征分析已成为地理学、生态学、社会学、医学以及心理学共同关注的热点研究领域[7]。 总的来说，采用遥感(RS)手段对卫星图像进行城市绿地时态特征分析远远多于采用地理信息系统(GIS)手段的分析。主要是因为卫星图像能够充分保证数据的实时性，但最大的缺点是数据量太大，而且对卫星图像的质量要求较高，因此本文采用地理信息系统（GIS）手段，利用ArcGIS10.2软件对2015年和2020年的“徐州都市区绿地系统图”中的绿地信息和属性数据进行对比分析，从而得出徐州市城市绿地时态特征。 1.2研究意义 城市绿地作为人工与自然结合的产物，是人类改善城市生活环境、提高城市生活质量和人居舒适度、建设园林和生态城市的主要