GIS支持的廬州公園生態敏感度的技術實現

摘 要：提出了適用于廬州公園的生態敏感度評價模型，介紹了模型中因子選擇、因子獲取及因子賦值的方法以及綜合各因子評價的技術實現手段，提出了不同生態敏感度區域的對應規劃策略，指出了數據處理過程中需要注意的細節及解決方法。

關鍵詞：生態敏感度；GIS；評價模型

中圖分類號：X321 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20180833183

引言

廬州公園位于安徽省合肥市中心城區西北部，是未來合肥市二環內最大的城市公園，公園總面積160hm2，集運動、休閑、文化于一體，一期工程目前已經竣工，二、三期工程正在進行規劃設計工作。利用生態敏感度指標指導規劃工作，是一種具有較強量化支持性的規劃輔助方法[1]。采用地理信息系統技術，對公園生態敏感度進行分區，從而保護與限制生態敏感度較高的區域，選擇適宜建設場地的位置，增強規劃的科學性。

1 數據與方法

1.1 因子選擇

評價因子的選取應考慮以下因素：因子便于理解；因子可以量化；因子便于量測 [2]。根據廬州公園的生態環境情況[3]，最終選取用地、高程、坡度、水系作為評價因子。

1.1.1 用地

公園用地主要分為建設用地、農田草地、林地、水系、苗圃等類型，用地類型反映土地的經濟特點，取決于土壤、巖石、地貌、氣候、植被和水分等因素的綜合影響。

1.1.2 高程

公園場地內最低點高程4m，最高點高程39m，場地東、北、西南、東南方向各有一處山體，局部可見崗沖地貌特征。可依托現狀地形，打造豎向富有變化的園林景觀。

1.1.3 坡度

公園場地內大部分區域坡度平緩，坡度多在0～15°之間，利于開展建設。兩處陡坡位于場地北部、西二環東南角和場地東部、與一期接壤處。規劃中可保留東側較為完整的陡坡，加以改造利用。

1.1.4 水系

南淝河自東向西緊貼公園而過，溢洪道自北向南匯入南淝河，將成為濕地風光延伸廊道，場地三期內有大量魚塘和積雨水形成的水塘、溝渠。

1.2 因子獲取及賦值

因子選擇后，需要對選定的因子根據其生態敏感程度賦值，值越高表明其越敏感。

1.2.1 用地因子

依據遙感影像及實地調研劃分用地類型。先在公園現狀CAD文件中，繪制各類用地邊界。在ArcGIS中打開CAD文件，將用地類型圖層轉為Shape格式，利用要素轉面工具，生成用地類型面文件，添加“類型”及“值”屬性字段，“類型”中根據實際賦建設用地、現狀林地、現狀水系、農田、現狀苗圃、草地等值。“值”字段中，建設用地賦值為1，農田、草地賦值為2，林地、水系、苗圃賦值為3。該因子評價結果如圖1所示。

1.2.2 高程因子

在ArcGIS中打開公園現狀CAD文件，將高程點圖層轉為Shape格式，利用創建TIN工具，將高程點轉為TIN文件，利用TIN轉柵格工具，生成DEM。采用自然分類法將高程分為3類，利用重分類工具，將4～17m高程范圍賦值為1，17～23m高程范圍賦值為2，23～39m高程范圍賦值為3。該因子評價結果如圖2所示。

1.2.3 坡度因子

利用柵格表面中的坡度工具，輸入DEM文件，生成坡度，手動分類為3類，利用重分類工具，將坡度0～10°區域賦值為1，將坡度10～30°區域賦值為2，將坡度30°以上區域賦值為3。該因子評價結果如圖3所示。

1.2.4 水系因子

在添加完屬性值的用地類型矢量文件中，選擇類型為現狀水系的要素，導出。利用分析工具-鄰域分析-多環緩沖區工具，由水系向外生成緩沖區，50m范圍內賦值為3，50～150m區域范圍內賦值為2，150m區域范圍外賦值為1。該因子評價結果如圖4所示。

1.3 因子計算

采用加權平均法綜合各因子的影響計算公園的生態敏感度。綜合文獻[4]及專家意見確定各因子權重值。評價模型如表1所示。

2 結果

2.1 結果分析

利用空間分析-柵格計算器工具，依據評價模型，對各因子進行加權疊加，采用自然分類法分為3類，1～1.8值域范圍為低敏感度區域，1.8～2.4值域范圍為中敏感度區域，2.4～3值域范圍為高敏感度區域，得到公園生態敏感度分布圖，如圖5所示。

2.2 分區保障措施

在公園的規劃設計中，應根據生態敏感度等級采取不同的利用模式。高敏感區域自然條件好，生態敏感度高，此區域應以保護、修復良好的生境為主，同時，引入少量休閑活動。中敏感區域自然條件較好，有一定的自然景觀、資源優勢，此區域可依托本底條件，適當開發。低敏感度區域自然條件一般，多處于公園邊界區域，適宜進行開發建設，也是城市與公園的緩沖區域。

3 討論

值得注意的是，本文使用的加權平均評價模型，需要評價的各因子范圍、柵格單元大小一致。為統一各因子評價范圍可采用空間分析-提取分析-按掩膜提取工具，將項目紅線文件作為掩膜，提取項目紅線范圍內的各因子柵格數據。各因子的柵格單元大小應保持一致，若不一致，可利用數據管理工具-柵格-柵格處理-重采樣工具統一各因子的柵格單元大小。

4 小結

本文提出了適合廬州公園的生態敏感度評價模型，并指出了其技術實現的方法。在自然性較強的公園進行規劃設計前，為保持其自然的生態環境，避免生態敏感度高的區域破壞后難以修復，可根據實地選擇適當的因子，構建合適的生態敏感度評價模型，綜合各因子進行評價，針對不同等級的生態敏感度區域提出對應的規劃策略，以輔助規劃設計。

參考文獻

[1]郭羽，俞皓.生態敏感度評價指標體系在規劃中的應用研究[J].環境科學與管理，2016，41（9）：23-27.

[2]寧云飛.基于RS—GIS的九峰城市森林保護區景觀生態規劃研究[D].武漢：華中農業大學，2006.

[3]梅堂軍.基于GIS技術的生態敏感度分區研究——以恩施州清江流域為例[J].中外建筑，2014（1）：69-72.

[4]李敬，王原，衛超.黃山云谷景區生態敏感度分析[J].林業科技開發，2006（6）：97-99.

作者簡介：白婷婷（1987-），女，山西太谷人，碩士，工程師，主要從事林業信息技術研究。