邯鄲市中心城區城市綠地景觀格局分析

張 燦，劉海新，孔俊杰，劉韋志

（河北工程大學礦業與測繪工程學院，河北 邯鄲 056038）

城市綠地作為城市中最基本的自然要素，不僅能夠改善生態環境質量，維持生態平衡，促進居民健康生活，而且在城市發展建設中起到重要作用[1]；作為城市景觀的生態基礎，其分布格局和景觀質量是衡量一個城市文明程度的重要指標[2]?？茖W合理的城市綠地分布規劃，可以有效緩解城市熱島效應[3]，減少噪音污染[4]，促進有害氣體的吸收[5]，改善城市空氣質量[6]，提升城市居民生活幸福感[7]。

對于城市綠地景觀格局的研究，傳統的人均綠地面積和綠地率等綠地指標已經不能全面地評價城市綠地的結構和分布是否合理。景觀格局指數作為研究景觀生態的重要方法，可以反映景觀的結構組成和空間配置。因此，利用景觀格局指數對城市綠地的景觀格局進行定量化的分析，可以更加全面的反映城市綠地的數量、分布、形態和連通性等特征[8]。在城市綠地景觀格局的研究中，多采用TM/ETM+等衛星影像作為數據源[9,10]，但是由于城市綠地斑塊過小、植物種類豐富等因素導致城市綠地具有高度異質性的特征，中等分辨率數據難以滿足城市綠地信息提取的精度要求。在此基礎上，為了探討邯鄲市中心城區城市綠地的現狀和問題，本研究以GF-2 高分辨率衛星影像為數據源，利用RS 和GIS 技術，對邯鄲市中心城區的城市綠地進行了信息提取和分類，結合景觀生態學原理和方法，參考現有城市綠地特點，對邯鄲市中心城區城市綠地景觀格局進行定量分析，為邯鄲市城市綠地系統合理構建提供理論依據和可行性建議，為爭創國家生態園林城市提供科學參考。

1 研究區概況

邯鄲市是河北省南部地區的中心城市，也是國家歷史文化名城，它位于河北省南端、太行東麓，西依太行山脈，東接華北平原，與晉、魯、豫三省接壤，是晉冀魯豫四省要沖和中原經濟區腹心。本文以邯鄲市中心城區作為研究區（圖1），其范圍包括邯鄲市環路以內區域，總面積9082.01hm2，包括叢臺區、邯山區及復興區部分街道。

圖1 研究區位置及遙感影像Figure1 Study area location and remote sensing imagery

圖2 邯鄲市中心城區城市綠地分類圖Figure2 Urban green space classification map of downtown Handan

2 數據來源及研究方法

2.1 數據來源

選取2021 年9 月3日獲取的GF-2 PMS 全色和多光譜影像為基本數據源，GF-2 衛星是我國自主研制的第一顆空間分辨率優于1 米的民用光學遙感衛星。GF-2 PMS 數據來自中國資源衛星應用中心（http://www.cresda.com.cn），同時收集邯鄲市土地利用規劃圖（2006-2020 年）、邯鄲市城市總體規劃（2011-2020 年）、邯鄲市統計年鑒等數據。

2.2 研究方法

2.2.1 面向對象分類

面向對象分類法是指以多個像元組成的多尺度對象為最小的單元，綜合利用地物的光譜特征、形狀特征、拓撲特征和紋理特征等分布特征進行地物信息提取[11][12][13][14]。該方法突破了傳統遙感影像分類方法的局限性，分類結果有效避免“椒鹽”現象的產生，具有較好的整體性[15]。本研究采用基于規則的面向對象信息提取方法，為更好的區分植被與非植被，采用歸一化植被指數作為提取規則，以獲得較高的城市綠地提取精度。

2.2.2 景觀格局指數

景觀格局作為景觀生態學的研究范疇之一，同時也是景觀異質性的具體表現。景觀指數是一種簡單的定量分析方法，能夠高度濃縮景觀格局信息，充分表達景觀的構成要素及空間結構等特征[16][17]。結合邯鄲市的自然地理環境及區位條件，本研究共選取7 個景觀格局指數（表1），分析研究區的城市綠地景觀格局。

表1 景觀格局指數公式及生態學意義Table1 Landscape pattern index formula and ecological significance

3 結果與分析

3.1 研究區城市綠地景觀類型

根據國家建設部頒布的《城市綠地分類標準》（CJJ/T 85-2017）[19]，結合研究區實際情況，將城市綠地分為公園綠地、防護綠地、廣場用地和附屬綠地4 種景觀類型。在GIS 技術的支持下，采用人機交互的方式對提取的城市綠地斑塊進行再分類，并完成不同景觀屬性的賦值，最后得到邯鄲市中心城區綠地景觀類型分類圖（圖1），綠地斑塊總數為19672 個，總面積2805.25 hm2。

3.2 研究區城市綠地景觀格局分析

3.2.1 綠地景觀構成分析

城市綠地景觀構成是指各類綠地的組成情況，包括城市綠地的類型、面積、數量、比例等，也是一個城市綠地生態系統是否完善最直觀的表現。通過表2 的統計結果可知，研究區各類綠地面積總計為2805.25 hm2,占總面積的30.89%，各類綠地景觀面積從大到小依次為：附屬綠地＞公園綠地＞防護綠地＞廣場用地。在整體上，附屬綠地面積占比最高，達到42.52%，超過綠地總面積的1/3，占絕對優勢，表明研究區內的工廠、政府機關單位及各小區的綠化效果較好；公園綠地面積占比達到33.12%，接近綠地總面積的1/3，表明叢臺公園、滏陽公園、龍湖公園、趙苑公園等綜合性公園所占綠地面積較大，沿滏陽河與沁河兩岸的各類游園零散分布在研究區內，對改善當地城市環境、提高居民生活幸福指數具有重要作用；防護綠地面積占比23.43%，均勻分布在道路兩旁；廣場用地面積占比最小，僅有0.94%。

表2 邯鄲市中心城區綠地景觀構成Table2 The green landscape of the downtown area of Handan is composed

研究區平均斑塊面積： 公園綠地＞廣場用地＞防護綠地＞附屬綠地，分別為2.89 hm2、0.75 hm2、0.17 hm2、0.08 hm2。附屬綠地平均斑塊面積最小，但附屬綠地總面積最大，表明其破碎化水平較高；公園綠地平均斑塊面積最大，表明公園綠地多為大斑塊為主，景觀整體性較好，景觀破碎度低。從行政區域上看，城市綠地斑塊面積從大到小為： 復興區＞叢臺區＞邯山區，綠地面積最大的是復興區，為1305.36 hm2；最小的是邯山區，為623.23 hm2。城市綠地斑塊數量為：叢臺區＞復興區＞邯山區，叢臺區綠地斑塊數量最多，為8045 個；邯山區最少，為5017 個。平均斑塊面積為：復興區＞邯山區＞叢臺區，復興區平均斑塊面積最大，為0.20 hm2；叢臺區最小，為0.11 hm2。

3.2.2 城市綠地景觀異質性分析

（1） 破碎化分析

對城市綠地景觀破碎化的研究不僅有利于城市生態環境的保護，也為城市綠地系統的規劃建設提供了一定的參考[20]。斑塊密度能夠直觀的表達景觀破碎化程度，斑塊密度越大，破碎化程度越高[21]。由表3 可知，研究區各類綠地的斑塊破碎化程度由高到低依次為附屬綠地＞防護綠地＞廣場用地＞公園綠地。其中，附屬綠地破碎化程度最高，為12.9796，主要是由于在整個綠地景觀中附屬綠地的斑塊小、空間分布廣，容易受到人類活動的干擾，被大量建筑和道路分割，導致斑塊數量多，破碎化程度顯著；防護綠地主要分布在城市道路兩側，是為減少路面揚塵、降低城市噪音而規劃建設，因而破碎化程度較高，為5.7813；廣場用地破碎化程度較低，為1.2528，主要原因是廣場用地零星分布在各個行政區，斑塊數量少、面積小所致；公園綠地破碎化程度最低，為0.3325，這是因為公園綠地面向城市居民而設置，具有休閑游憩、美化城市環境和避震救災等功能，兼顧各個區域城市居民的生活需要，多由中大型和大型斑塊組成，斑塊面積大、數量少、空間分布較分散導致。從行政區域來看，叢臺區城市綠地破碎化程度最高，說明該區域城市化程度高，綠地景觀受人為干擾較大。復興區城市綠地破碎化程度最低，表明斑塊分布較為集中。

表3 邯鄲市中心城區城市綠地景觀破碎度Table3 The fragmentation of the urban green landscape in the downtown area of Handan

（2）平均斑塊分維數分析

平均斑塊分維數是反映不同空間尺度斑塊邊界復雜程度的重要指標，在一定程度上可以反映人類活動對景觀格局的影響。當MPFD 趨近于1 時，表明斑塊邊界不復雜，斑塊形狀具有自相似性，表明受人類活動的干擾程度較大。由表4可知，研究區各類型綠地的MPDF 在1.1710～1.2821 之間，城市綠地平均斑塊分維數偏低，表明研究區內綠地景觀受人類活動干擾嚴重，使得各綠地景觀斑塊形狀較為單一。從不同斑塊類型來看，廣場用地的平均斑塊分維數最高，附屬綠地的平均斑塊分維數最低。附屬綠地MPFD 最低的主要原因是此類綠地多由人工養護，致使綠地斑塊形狀相似性增加。公園綠地和廣場用地具有多樣的結構設計和復雜的綠地斑塊邊界，所以具有較高的MPFD，有利于提高和保護城市生物多樣性。

表4 邯鄲市中心城區城市綠地景觀平均斑塊分維數Table4 Mean Patch Fractal Dimension of urban green space landscape in downtown Handan

（3）景觀多樣性分析

景觀多樣性反映了景觀要素在結構、功能和時空變化等方面的復雜性，可用香農多樣性指數（SHDI）和香農均勻度指數（SHEI）來表示。其中SHDI 反映綠地景觀類型的多樣性，SHEI 反映綠地景觀在空間結構分布的均勻性。結合圖3 可知，研究區綠地景觀多樣性指數為復興區＞叢臺區＞邯山區，分別為0.79、0.76、0.53?？梢钥闯鰪团d區城市綠地豐富，各類型分布較好，而邯山區城市綠地較少，是因為邯山區綠化建設還不夠完善，各類型城市綠地分布不均勻。從均勻度指數來看，依次為復興區＞叢臺區＞邯山區，與多樣性指數的變化呈正相關?？梢钥闯?，復興區各類型城市綠地面積差異較小，均勻度指數較高；相反，邯山區差異較大，均勻度指數較低。

4 結論和建議

4.1 結論

本文以景觀生態學原理為基礎，通過構建城市綠地數據庫，計算分析了邯鄲市中心城區綠地空間分布特征及相關景觀格局指數，并對城市綠地景觀格局現狀進行了定量分析。結果表明，研究區綠地主要呈現以附屬綠地為主，公園綠地為輔的景觀格局。此外，各綠地景觀類型存在分布不均的問題，綠地景觀連通性較低、綠地生態體系不完善。研究區內公園綠地面積較小，且多集中在復興區，叢臺區公園綠地面積不足，除綜合性公園外，各類游園多集中于滏陽河與沁河兩側，致使游園的服務范圍減小，使得公園綠地的空閑率增加，影響了公園綠地的經濟效益和社會效益。附屬綠地破碎化程度較高，綠地斑塊較小，平均分維數較低，受人為因素干擾較大，影響了綠地景觀生態功能的發揮。

4.2 建議

（1）進一步優化城市綠地景觀分布結構。在邯山區、叢臺區和復興區適當增加廣場用地。此外，在今后應當強化對現有綠地斑塊的保護，重點提升邯山區的綠地空間系統建設。由于邯山區多為老舊小區和城中村，其附屬綠地面積較小，可適當加強對邯山區附屬綠地的規劃，通過科學植綠、拆違建綠、見縫插綠等措施，提高邯山區附屬綠地綠量，增加綠地連通性，優化綠地景觀結構，改善舊區環境質量。根據不同的建設區域，依托趙文化核心，以城市綠地作為文化載體打造獨具特色的綠地景觀延續歷史文化底蘊的發展。不斷完善公園綠地體系的建設，布局綜合性公園的建設，加快口袋公園的規劃，提高居民出門見綠的愿景，成為城市綠地中的主導。

（2）提高城市綠地景觀的多樣性和均勻度，促進綠地功能多樣化發展，特別是邯山區和叢臺區，盡量提高各綠地斑塊的連通性，降低其破碎化程度，結合滏陽河、沁河、道路進行城市綠道建設，串聯城區內重要游憩和公共服務節點，提升城市綠地斑塊分布的均勻性，構建“滏河繞城、滿城園景”的景觀格局，發展具有邯鄲市特色的綠地景觀。