熊江鵬
(南昌市城市規(guī)劃設(shè)計研究總院集團有限公司)
地理信息系統(tǒng)(Geographical Information System,GIS)在研究領(lǐng)域和信息化管理中發(fā)揮重要功能。一方面,GIS 技術(shù)在空間定位、生態(tài)敏感性評價,以及綠地景觀效益分析等方面不可或缺,在各類風(fēng)景園林規(guī)劃研究中的應(yīng)用廣泛[1]。另一方面,規(guī)劃管理能夠以GIS技術(shù)為基礎(chǔ)開展各類型的資源分配以及城市管理[2],完成資源信息的精確量化。與之對應(yīng)的空間句法模式最早出現(xiàn)于20世紀70年代,是一種用于研究城市空間和景觀空間的理論體系模式,其核心內(nèi)容包含空間和句法兩個方面的內(nèi)容[3]。在現(xiàn)代計算機技術(shù)的幫助之下,該模式已經(jīng)實現(xiàn)了綜合發(fā)展,能夠用于加強研究城市規(guī)劃層面的空間合理度,促進研究和規(guī)劃設(shè)計的有效整合。
按照景觀生態(tài)學(xué)的理論[4],城市景觀空間格局變化的發(fā)展過程實際上可以等同于景觀空間格局的規(guī)劃過程。在各類技術(shù)手段的幫助之下,城市綠地系統(tǒng)的設(shè)計可以被認為是景觀格局的新體系模式,并且根據(jù)現(xiàn)階段的技術(shù)問題,提出景觀格局的優(yōu)化策略。當(dāng)前GIS 配合遙感技術(shù)發(fā)展的越來越快,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于景觀格局的定量化分析和綠地生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)劃工作當(dāng)中,能夠?qū)δ壳暗淖匀簧鷳B(tài)空間布局以及類型構(gòu)成進行綜合動態(tài)評估,有助于相關(guān)單位利用空間和時間手段進一步研究大尺度綠地景觀系統(tǒng)空間模式。
GIS 技術(shù)在整體空間環(huán)境方面發(fā)揮了良好的效果,能夠直觀展示公園綠地的數(shù)量或布局結(jié)構(gòu)等有關(guān)信息,而空間句法理論則可以考慮到現(xiàn)實的綠地空間,對周圍自然因素和環(huán)境要素產(chǎn)生的影響和聯(lián)系,并可以融入人們對于空間環(huán)境的主觀感知,因此,研究者可以從新的視角分析城市綠地結(jié)構(gòu)和人為活動之間的關(guān)聯(lián)性,使分析結(jié)果和實際狀況之間的偏差變得更小。
“可達性”是空間內(nèi)的節(jié)點在道路網(wǎng)絡(luò)之中產(chǎn)生影響的機會程度,涉及多個學(xué)科領(lǐng)域的知識[5],從客觀角度來看,可以被認為是不同節(jié)點之間的連通價值評估結(jié)果。所以城市綠地的“可達性”評估不僅要考慮到綠地系統(tǒng)本身的空間特征,還應(yīng)該從“可達性”的時間角度入手,以交通水平作為評估依據(jù),全面分析實際空間中從某一位置到達目的地的最終“可達性”程度。
影響城市空間可達性的因素較多[6],目前的核心因素當(dāng)中道路網(wǎng)絡(luò)、交通方式以及環(huán)境屬性是影響最大的因素。
道路網(wǎng)絡(luò)就是交通路徑。在現(xiàn)實生活當(dāng)中人們要想到達一個區(qū)域,就需要各種等級的城市道路交通體系作為支持,所以道路交通網(wǎng)絡(luò)會關(guān)系到路途中的實際消耗時間。原則上說連接城市綠地的路徑越短,人們進入城市綠地所消耗的時間就越少,因此就更傾向于到達該地區(qū)。
交通方式直接影響到城市綠地的覆蓋率。一個城市的交通系統(tǒng)越為多樣化,能夠選擇的交通選項越多,空間的可達性就越出色。
環(huán)境屬性主要指綠地對人群的吸引力。當(dāng)公園的自然環(huán)境條件比較豐富時,就可以吸引一些年齡較大的城市居民;當(dāng)綠地內(nèi)的基礎(chǔ)服務(wù)設(shè)施比較完善,那么就會吸引更多的年輕群體來此參加各類娛樂活動。從這一角度來看,綠地空間設(shè)施基礎(chǔ)越完善,整個綠地的利用價值就越高。
這些指標(biāo)將直接影響城市居民的日常生活,也能反映出城市綠地發(fā)展水平,影響到某個區(qū)域的商業(yè)價值和環(huán)境價值。對于城市規(guī)劃工作來說,這些指標(biāo)將成為建設(shè)綠地以及規(guī)劃綠地過程中主要的參考依據(jù)。
城市綠地信息提取來源包括地形圖、衛(wèi)星圖片、城市區(qū)域規(guī)劃圖、綠地系統(tǒng)規(guī)劃圖以及城市總體規(guī)劃圖等。需要注意的是,單純依靠地形圖和衛(wèi)星圖數(shù)據(jù),并不能完全準確地表達出綠地信息的基礎(chǔ)特征,所以在必要時還應(yīng)該通過實地考察的方式,將核心區(qū)域內(nèi)的綠地信息準確地進行提取,通過精確配比和特征點選擇,讓誤差控制在最小范圍之內(nèi)以完成圖像融合。圖像融合結(jié)束后,建立綠地圖層信息結(jié)合實地勘察數(shù)據(jù)和分類標(biāo)準,繪制出某個區(qū)域內(nèi)的綠地系統(tǒng)分布圖,結(jié)合前文提到的景觀格局要求展開計算分析,做好綠地類型和區(qū)域劃分。
公共綠地作為反映城市居民生活質(zhì)量和城市環(huán)境水準的重要指標(biāo),無論是居住區(qū)公園還是區(qū)域性公園,其核心價值都是為了體現(xiàn)出城市的生態(tài)功能[7]。按照信息提取與數(shù)據(jù)處理方法,可以結(jié)合地形圖和衛(wèi)星圖的信息,繪制出城市群的綠地分布圖,確定不同的綠地面積。
信息提取過程中,在GIS 軟件中選擇clip 命令,再結(jié)合各個行政區(qū)劃當(dāng)中的研究范圍裁剪遙感圖像,進行輻射校正和大氣校正之后,將城市地形圖和矢量數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)庫中提取綠地性質(zhì)和關(guān)鍵信息,了解綠地的斑塊分布特征、斑塊集聚程度和綠地形態(tài),包括周圍的水域分布情況等。在分析信息時,則要將綠地的分布現(xiàn)狀與城市的發(fā)展過程進行結(jié)合,確定城市綠地不同類型和斑塊信息。
在對所有遙感影像圖展開分類之后,就可以得到量化后的綠地綜合信息數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)可以表現(xiàn)出一個城市中心城區(qū)內(nèi)不同的綠地類型。
綠地系統(tǒng)景觀構(gòu)成評估指的是對城市區(qū)域或城市群當(dāng)中的綠地構(gòu)成比例以及綠地的組成情況展開綜合判定,所得到的結(jié)果指標(biāo)可以定量地分析城市,綠地在整個城市系統(tǒng)當(dāng)中的分布情況是衡量綠地系統(tǒng)建設(shè)水平和城市環(huán)境發(fā)展水平的關(guān)鍵指標(biāo)。由于我國城市發(fā)展速度較快,很多城市在近年來都加大了城市綠地面積建設(shè),因而可以按照以下標(biāo)準進行計算:
式(1)中:G 為城市綠地面積比例;A 為區(qū)域面積,m2;S為城市面積,m2。
由于城市當(dāng)中的景觀斑塊形狀受到人為因素和人工干預(yù)條件的影響,我們在進行區(qū)域劃分時,還應(yīng)該涉及景觀分離度方面的內(nèi)容,分離度越大,表明綠地景觀在區(qū)域上的分布越分散。在城市綠地空間規(guī)劃當(dāng)中,應(yīng)該重點考慮這一方面的內(nèi)容。
綠地景觀需求使用關(guān)系能夠直接判斷城市以及城市綠地的應(yīng)用價值,而在數(shù)據(jù)的計算過程當(dāng)中,則涉及兩個方面的關(guān)鍵指標(biāo),一是人均綠地密度,二是綠地空間密度。人均綠地密度指的是在某個區(qū)域之內(nèi),1 萬城市人口平均擁有的公園綠地數(shù)量,當(dāng)這一結(jié)果越大,表明人們擁有的綠地數(shù)量就越多,人們在日常生活當(dāng)中可以選擇的綠地范圍就越大。而空間密度則指的是在城市群之內(nèi)每平方公里面積上所擁有的綠地數(shù)量,用以衡量城市綠地分布密度。當(dāng)綠地具有良好的承載量時,不僅能夠給人們提供非常舒適的空間環(huán)境,還能平衡綠地的生態(tài)恢復(fù)時間。
綠地景觀需求使用分析階段要重點考慮某些關(guān)鍵區(qū)域的集成度分析,在一個城市當(dāng)中,高級程度的區(qū)域主要集中于人口密度較高的區(qū)域,并且這一區(qū)域的人口分布和政治經(jīng)濟發(fā)展情況基本保持吻合,可以被認為是一個城市最為活躍的中心地帶,這一區(qū)域的道路條件良好,經(jīng)濟發(fā)展水平更高,所以這一區(qū)域的全局集成度將高于城市內(nèi)的其他區(qū)域[8]。因此,該地區(qū)的人口居住數(shù)量和交通流量較大,表明集成度更高的區(qū)域?qū)碛懈叩木G地需求。
按照“十四五”發(fā)展策略以及生態(tài)環(huán)境方面的現(xiàn)實需求,我們需基于一個城市的生態(tài)發(fā)展定位來全面打造高質(zhì)量生態(tài)環(huán)境建設(shè)標(biāo)準,形成基礎(chǔ)設(shè)施完善和生態(tài)環(huán)境優(yōu)秀的現(xiàn)代化城市格局。在此過程當(dāng)中,城市綠地會直接關(guān)系到城市的整體景觀設(shè)計水準,并且綠地系統(tǒng)作為城市系統(tǒng)的子系統(tǒng),城市區(qū)域內(nèi)的濕地公園、森林自然保護區(qū)等大型綠地應(yīng)該展開更加完善的結(jié)構(gòu)布局,推動城市綠地復(fù)合生態(tài)效益的發(fā)揮。因此,對于城市綠地面積較大的地區(qū)而言,在綠地系統(tǒng)的整體構(gòu)架當(dāng)中,應(yīng)該考慮到公園綠地和其他類型綠地的連通性設(shè)計,強化城市區(qū)域內(nèi)大面積地區(qū)的建設(shè)和改造,讓整個綠地系統(tǒng)當(dāng)中的所有生態(tài)節(jié)點都能夠發(fā)揮出應(yīng)有的環(huán)境效益。正如前文所提到的一樣,如果城市區(qū)域內(nèi)的綠地斑塊數(shù)量過少,特別是在缺乏社區(qū)綠地這一類型能夠滿足人們生活需求的綠地條件下,區(qū)域內(nèi)的綠地就會呈現(xiàn)出非常零散的狀態(tài),與其他環(huán)境空間的關(guān)聯(lián)度較低,其生態(tài)價值和社會價值也會受到影響。
從交通方面分析,城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃還應(yīng)該以完善城市路網(wǎng)結(jié)構(gòu)作為發(fā)展目標(biāo),在管理工作階段解決好因交通條件導(dǎo)致綠地覆蓋范圍過小的問題。例如可以通過環(huán)城公路修建、提升城市道路覆蓋度的方式來提高城市道路的應(yīng)用標(biāo)準,或是在原有的城市規(guī)劃基礎(chǔ)之上對目前的綠地進行改建,增加大型區(qū)域的人員出入口,這可以間接增加綠地的可覆蓋面積,給人們提供更多的環(huán)境便利和資源便利,讓人們更傾向于在這些綠地當(dāng)中進行游玩、休息。當(dāng)然在進行開發(fā)和建設(shè)的過程當(dāng)中,不能以破壞生態(tài)條件為代價,必須考慮到現(xiàn)有綠地的保護要求,特別是對于某些處于生態(tài)脆弱區(qū)的綠地來說,要進一步降低人為因素對綠地建設(shè)的負面影響,對這些區(qū)域展開優(yōu)先保護,讓這些綠地能夠和整個城市區(qū)域的生態(tài)建設(shè)形成良好的聯(lián)動,這不僅有助于城市生態(tài)恢復(fù),還能夠打造新的城市生態(tài)基地。
基于GIS 的綠地景觀構(gòu)成、空間格局分析和景觀設(shè)計將直接影響城市的生態(tài)建設(shè)水平,結(jié)合景觀生態(tài)學(xué)理論和空間句法理論,應(yīng)該充分確保綠地的連續(xù)性和多樣性,以環(huán)境保護為基本原則提出系統(tǒng)化的城市綠地規(guī)劃方案,提升區(qū)域綠地連接度,打造新的生態(tài)環(huán)境城市。此外,未來還應(yīng)該注重空間連接之后的生態(tài)效益,不斷優(yōu)化的綠地空間,從而科學(xué)地改變城市綠地規(guī)劃布局不合理的局面。