【摘要】城市綠地系統(tǒng)的規(guī)劃和建設(shè)是落實(shí)生態(tài)文明建設(shè)的重要手段之一,隨著全國(guó)國(guó)土空間規(guī)劃工作的開(kāi)展,進(jìn)一步加強(qiáng)了生態(tài)優(yōu)先的發(fā)展理念。利用遙感和地理信息系統(tǒng)技術(shù),分析了2001-2010年的十年間沈陽(yáng)市綠地的變化情況,并以2014年綠地分布情況,初步判斷2010年以后,綠地系統(tǒng)規(guī)劃的實(shí)施效果。
【關(guān)鍵詞】遙感;地理信息系統(tǒng);綠地系統(tǒng);信息化
1、前言
隨著信息化手段與規(guī)劃行業(yè)融合的逐步深入,遙感技術(shù)以其覆蓋范圍廣、數(shù)據(jù)獲取速度快、可多時(shí)相對(duì)比等優(yōu)點(diǎn)被越來(lái)越多的使用,尤其在資源環(huán)境的檢測(cè)與研究中,遙感技術(shù)發(fā)揮著不可替代的作用。綠地系統(tǒng)是城市空間的重要組成部分,對(duì)于改善生態(tài)環(huán)境、美化城市景觀、提高防災(zāi)能力、滿足市民健康休閑娛樂(lè)具有重要作用。在傳統(tǒng)綠地系統(tǒng)規(guī)劃中,對(duì)于綠地規(guī)劃實(shí)施效果的評(píng)估,以及對(duì)于現(xiàn)狀綠地布局情況的調(diào)查等工作,均需要耗費(fèi)大量人力和物力,因此運(yùn)用遙感技術(shù)進(jìn)行綠地分布與變化情況的分析,是綠地系統(tǒng)規(guī)劃與建設(shè)實(shí)現(xiàn)高效化與科學(xué)化的重要抓手。
文章通過(guò)遙感和地理信息系統(tǒng)技術(shù),利用Landsat衛(wèi)星的遙感影像,分析了2001-2010年十年間沈陽(yáng)市的綠地分布和變化情況,為2010年以后的新版綠地系統(tǒng)規(guī)劃提供了歷史及現(xiàn)狀基礎(chǔ)數(shù)據(jù),并且通過(guò)綠地的變化可以為新版規(guī)劃指出需要重點(diǎn)關(guān)注的區(qū)域。同時(shí)通過(guò)2014年綠地分布的分析,初步評(píng)價(jià)新版綠地系統(tǒng)規(guī)劃的實(shí)施效果。
2、主要方法與數(shù)據(jù)源
2.1主要技術(shù)方法
遙感(RS),是通過(guò)遙感器采集目標(biāo)對(duì)象的數(shù)據(jù),并通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的分析來(lái)獲取有關(guān)地物目標(biāo)、或區(qū)域、或現(xiàn)象的信息的一門(mén)科學(xué)或技術(shù)[1]。文章使用Landsat衛(wèi)星的遙感影像,并運(yùn)用ERDAS軟件,進(jìn)行圖像的融合、拼接、幾何校正等預(yù)處理。
地理信息系統(tǒng)(GIS),是由計(jì)算機(jī)硬件、軟件和不同方法組成的系統(tǒng),該系統(tǒng)設(shè)計(jì)支持空間數(shù)據(jù)的采集、管理、處理、分析、建模和顯示,以便解決復(fù)雜的規(guī)劃和管理問(wèn)題[2]。文章使用ArcGIS軟件,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行波段計(jì)算、圖像分類、統(tǒng)計(jì)等處理。
歸一化植被指數(shù)(NDVI),是近紅外波段與可見(jiàn)光紅波段數(shù)值之差與這兩個(gè)波段數(shù)值之和的比值。由于NDVI可以指示植被的生長(zhǎng)狀態(tài)和覆蓋度,因此文章選用NDVI作為反映綠地分布的指標(biāo)。
2.2數(shù)據(jù)來(lái)源
數(shù)據(jù)包括2001年、2006年、2010年和2014年Landsat衛(wèi)星的遙感影像??紤]7、8月份云量較多,因此成像日期均選擇6月或9月,采用同一時(shí)間段數(shù)據(jù)便于不同年份綠地變化的對(duì)比。
3、綠地的空間分布與變化分析
計(jì)算2001年,2006年,2010年和2014年的歸一化植被指數(shù)(NDVI),由于各年份影像的成像時(shí)的光照、氣象等條件均不相同,因此直接以NDVI進(jìn)行變化對(duì)比可能存在誤差。文章選取北陵公園、青年公園和東陵公園等綠地覆蓋常年穩(wěn)定的區(qū)域作為標(biāo)準(zhǔn),以2001年NDVI為基準(zhǔn)對(duì)2006年,2010年和2014年NDVI進(jìn)行修正。
將NDVI分為9個(gè)等級(jí),其中,NDVI小于0.1的3個(gè)等級(jí)為非綠地覆蓋區(qū)域,大于0.1的6個(gè)等級(jí)為綠地覆蓋區(qū)域。
3.1市域綠地空間分布與變化
2001年綠地覆蓋面積約占全市域的72.7%,NDVI數(shù)值主要分布在0.1-0.3之間,約占總面積61.4%。0.3以上的高覆蓋度綠地主要分布在團(tuán)結(jié)湖水庫(kù)以北的大民屯周邊,棋盤(pán)山風(fēng)景區(qū)北部和沈北新區(qū)東部,東陵區(qū)和蘇家屯區(qū)東部,臥龍湖以南的山區(qū)等地。
2006年綠地覆蓋面積約占全市域的67.4%,NDVI數(shù)值主要分布在0.1-0.3之間,約占總面積58.5%。0.3以上的高覆蓋度綠地主要分布在團(tuán)結(jié)湖水庫(kù)以北的大民屯周邊,棋盤(pán)山風(fēng)景區(qū)北部,東陵區(qū)和蘇家屯區(qū)東部等地。
2010年綠地覆蓋面積約占全市域的54.2%,NDVI數(shù)值主要分布在0.1-0.3之間,約占總面積的49.7%。0.3以上的高覆蓋度綠地主要分布在團(tuán)結(jié)湖水庫(kù)以北的大民屯周邊,棋盤(pán)山風(fēng)景區(qū)北部,東陵區(qū)和蘇家屯區(qū)東部等地。
2014年綠地覆蓋面積約占市域的80.8%,NDVI數(shù)值主要分布在0.1-0.3之間,約占總面積的69.8%。與2010年相比,雖然高覆蓋度綠地變化不明顯,但綠地整體覆蓋面積顯著提升。
2001-2006年,綠地不變的區(qū)域占68.7%,減少的區(qū)域占18.3%,增加的區(qū)域占13%。增加地區(qū)主要分布在康平縣東部和北部,減少地區(qū)主要分布在法庫(kù)縣西部和臥龍湖南部山區(qū)周?chē)?。將NDVI從0.1-0.6以上分為0.1-0.2,02-0.3,0.3-0.4,0.4-0.5,0.5-0.6和>0.6等6個(gè)等級(jí),對(duì)比等級(jí)變化,團(tuán)結(jié)湖水庫(kù)及市域東部山區(qū)NDVI有所下降,其它地區(qū)與綠地變化規(guī)律基本相同,其中,等級(jí)降低較多的地區(qū)主要分布在法庫(kù)縣西部。
2006-2010年,綠地不變的區(qū)域占64.7%,減少的區(qū)域占24.3%,增加的區(qū)域占11%。增加地區(qū)主要分布在法庫(kù)縣,減少地區(qū)主要分布在康平縣東部和北部,遼河沿岸及市域的西部地區(qū)。NDVI等級(jí)變化規(guī)律與綠地變化基本相同,等級(jí)降低較多的地區(qū)主要分布在遼河沿岸。
3.2建成區(qū)綠地分布與變化
2001年建成區(qū)綠地覆蓋面積約占總面積的16.6%,NDVI主要分布在0.1-0.3之間。大于0.3的區(qū)域主要分布在幾個(gè)大型公園內(nèi),以及大東區(qū)文官街道南部。
2006年建成區(qū)綠地覆蓋面積約占總面積的17.7%,NDVI主要分布在0.1-0.3之間。大于0.3的區(qū)域主要分布在幾個(gè)大型公園內(nèi),以及渾河沿岸,大東區(qū)文官街道南部。
2010年建成區(qū)綠地覆蓋面積約占總面積的24.7%,NDVI主要分布在0.1-0.3之間。大于0.3的區(qū)域主要分布在幾個(gè)大型公園內(nèi),以及渾河沿岸,大東區(qū)文官街道南部。
2014年建成區(qū)綠地覆蓋面積約占總面積的43.87%,NDVI主要分布在0.1-0.3之間。與2010年的24.7%相比,綠地覆蓋面積顯著提升,說(shuō)明新版綠地系統(tǒng)規(guī)劃的實(shí)施效果良好。
小結(jié):
文章的研究結(jié)論為沈陽(yáng)市綠地系統(tǒng)規(guī)劃提供了重要理論支撐。由于遙感影像的成像受自然條件影響較大,因此個(gè)別年份的數(shù)據(jù)有可能因?yàn)樽匀粭l件的異常而產(chǎn)生誤差,今后研究中將通過(guò)更多時(shí)相的遙感影像驗(yàn)證文章的結(jié)論。
參考文獻(xiàn):
[1]趙英時(shí),等.遙感應(yīng)用分析原理與方法[M].北京:科學(xué)出版社,2008.
[2]黃杏元,馬勁松,湯勤.地理信息系統(tǒng)概論[M].北京:高等教育出版社,2002.
[3]岳文澤.基于遙感影像的城市景觀格局及其熱環(huán)境效應(yīng)研究[M].北京:科學(xué)出版社,2008.
作者簡(jiǎn)介:
唐明,男,35歲,碩士,工程師,研究方向:為遙感與地理信息系統(tǒng)應(yīng)用,工作單位:沈陽(yáng)市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司。