基于3S技術的森林城市景觀結構研究

章昊天　（昆明理工大學　650504）

城市與生態環境存在直接聯系，城市建設效果直接影響生態環境保護情況，針對森林城市景觀格局合理規劃，有計劃建設森林城市，在此期間，借助3S技術軟件的支持，以此實現森林城市景觀結構均衡分布這一建設目標。由此可見，本文這一論題具有分析必要性，論題分析的現實意義較明顯。

一、森林城市理論介紹

所謂森林城市，它屬于生態城市的一部分，森林城市與生態城市是部分與整體的關系，要想打造科學化、合理化、可持續化生態城市，務必做好森林城市景觀布局工作，優化森林城市景觀結構，與此同時，有機統一于人文景觀，盡最大可能發揮森林城市的功能，將棘手的生態環境惡化問題高效處理，這對社會持續發展、社會經濟效益增加有重要作用。

國內外多數學者研究森林城市結構、城市森林功能系統等相關論題，分析特定區域生態效益，通過區域景觀自由組合、結構調整的方式觀察經濟效益最大化，據此規劃該區域景觀結構，在遵循自然規律、生態環境保護原則的基礎上，最大限度的發展區域生態效益和經濟效益。研究學者具體探究時，借助先進科學技術以及信息設備，通過理論與實踐結合的方式動態掌握森林城市景觀布局變化情況，提出合理的規劃方案，將區域環境問題及時解決。從中能夠看出，研究學者為森林城市景觀結構規劃提供了值得借鑒的理論內容。

二、3S技術具體分析

3S技術以計算機技術為基礎，它主要由全球定位系統、遙感技術、地理信息系統等組成，3S技術作為現代信息技術的一種，在空間信息獲取、空間信息處理及分析、空間信息應用等方面發揮了重要作用。再加上，技術組成的各部分充分發揮系統功能，各組成部分有機統一能為3S技術應用優勢彰顯提供可靠支持，這也是空間信息快速獲取、準確分析、高效應用的主要原因。

隨著社會的不斷發展，3S技術逐漸升級，這一技術在森林城市景觀布局、景觀結構優化等方面提供可靠的技術支持，以及必不可少的操作平臺。3S技術動態顯示森林城市景觀建設情況，并直觀顯示景觀格局規劃效果，同時，還能對比以往、預測未來景觀結構，綜合分析、客觀評價森林城市景觀結構，這一過程即森林城市經濟效益判斷、生態效益衡量的過程，并且還能為今后森林城市景觀結構規劃提供依據。現如今，空間信息數據越來越多，信息數據分析十分復雜，這在一定程度上為3S技術應用提供了挑戰，換言之，3S技術應抓住發展機遇，借此機會提高技術水平，擴大3S技術應用范圍。這對森林城市良好建設、景觀結構合理規劃有重要意義。

三、基于3S技術森林城市景觀結構探究

1.永安市區域概況

永安市臨近大田縣、明溪縣、連城縣，地勢走勢呈周圍高、中心低這一特點，永安市內水資源相對豐富，區域面積接近3000km2，人口總量超過32萬。永安市森林面積廣闊（2550km2），森林覆蓋率（83.4%）較高，它作為我國森林城市組成之一，合理規劃景觀結構，提高景觀布局合理性現已成為當地政府、人們關注的重點。下文具體分析3S技術為基礎的森林城市景觀結構規劃，希望能為同行提供參考。

2.研究原理及應用方法

數據獲取及處理：通過資料搜集、森林現狀考察、衛星遙感圖像獲取等多種方式來獲取2015年研究區域數據，針對所獲取的數據預處理，接下來獲取QuickBird影像。數據獲取、數據處理過程中應用的技術軟件主要有地理信息系統軟件——ArcGIS9.3，遙感影像處理軟件——ERDAS9.2，景觀指數計算軟件——Fragstats4.1。

景觀合理分類：綜合考慮國家土地類型，以及土地資源利用情況，同時，參考研究學者總結得出的研究結論，根據建筑物、裸地、綠地、道路、耕地、水體、城市森林等類別對永安市城市景觀進行類別劃分。接下來細分森林城市為生產型、公共型、道路型、防護型、附屬型、其他類型等。

數據信息記錄：數據信息搜集、記錄的過程中，傳統監督分類法受外界干擾較大，極易降低數據準確性，具體表現為數據誤計、數據遺漏、數據重復等現象，因此，傳統方法適用性較低。應用面向分類法完成區域對象特征的細分和具體記錄，例如，掌握對象紋理特征、形狀特征，之后經過數據計算獲知對象面積以及與相鄰對象間存在的聯系。最后借助 平臺、人工目視解譯法獲取永安市森林布局現狀。

明確景觀格局指數：針對景觀格局分析時，結合用安縣城市景觀、環境現狀細分景觀水平指數、斑塊水平指數、斑塊類型水平指數，同時，全面了解數據分析存在的不足，根據具體指數及指標有步驟進行討論和全面分析。

3.景觀結構具體分析

（1）基于城市景觀結構

類型水平：永安市建成區域面積為2517.044km2，建筑物、裸地、綠地、道路、耕地、水體、城市森林等面積分別為393.695km2、144.874km2、219.828km2、481.455km2、362.276km2、135.898km2、779.018km2，參照我國森林城市評價標準可知，永安市森林面積較小，與規定的標準值存在一定差距，基于此，應再次擴大森林面積。從斑塊數量角度來分析，一般綠色數量最多，水域數量最少，城市森林數量僅多于水域數量，從中能夠看出，永安市城市森林完整性、穩定性相對較高。永安市綠地面積較分散，說明永安市建筑物較密集，這也是影響森林城市建設標準降低的主要原因。

景觀水平：這一指數能夠間接反映景觀特征，該指數在空間布局、景觀整體結構分析方面提供了依據，永安市城市景觀形狀指數大約275.276，平均斑塊分維指數大約1.346，從中能夠看出，永安市森林城市具有較大發展潛力；該區域景觀多樣性指數達到1.782，說明該區域景觀類型多樣，具有較高的景觀結構規劃價值；永安市森林景觀優勢度僅為0.275，意味著永安市城市森林無特色景觀，這也是制約永安市森林城市景觀規劃的主要原因，換言之，永安市城市森林景觀結構優化勢在必行。

（2）基于森林景觀結構

類型水平：永安市防護城市森林面積、道路城市森林面積分別為293.091km2、1.221km2，其他類型森林面積處于二者之間，并且建設優勢較顯著。其中，道路城市森林斑塊面積、數量較小，由此可見，該城市廊道綠化工作不到位，換言之，這項工作具有較大發展空間。永安市防護城市森林平均形狀指數最高，附屬城市森林平均形狀指數最低，前者具有邊界形狀多樣、差異較大這一特點，后者具有形狀簡單、差異較小等特點。

景觀水平：永安市城市森林景觀指數為113.445，斑塊分維數為1.342，意味著城市森林斑塊形狀十分多樣，這能為森林城市自然式規劃、生物多樣性保護起到基礎鋪墊的作用。景觀蔓延度為60.394、景觀復雜度為3.645、多樣性指數為1.418，這能間接反映出永安市城市森林景觀較豐富，并且景觀相對集中，景觀具有多樣性特點。要想促進永安市森林城市景觀平衡規劃，應合理設計規劃方案，并減少人類不良行為干擾，爭取高效建設生態功能豐富、生態良性循環的城市森林結構。

四、結論

綜上所述，應用3S技術分析森林城市景觀結構，直觀、全面掌握研究區域景觀現狀，結合多方面因素考慮森林景觀規劃的合理性，預測未來森林景觀布局效果。3S技術能為森林城市景觀結構設計者提供技術支持，在結合客觀環境的基礎上，將生態環境保護工作具體落實，大大提高森林覆蓋率。城市森林結構規劃的合理性與否對生態環境發展有直接影響，通過發揮3S技術應用優勢來合理布局景觀，為城市發展提供正確指導，有利于縮短生態文明城市建設時間。