高原湖濱城市公園綠地景觀格局研究

桂國敏 魏雯 黃貞珍

摘要：以昆明市主城區公園綠地為研究對象，選取研究區2015和2016年高分一號衛星影像融合全色后的多光譜數據為基礎數據源，利用ArcGIS10.5、Fragstats4.2軟件，基于景觀生態學原理及方法定量分析昆明市主城區公園綠地景觀格局，并以此提出昆明市主城區公園綠地格局優化建議。結果表明：昆明市主城區公園綠地面積與分布不均衡，公園數量以小型公園為主、中型和大中型公園較少，4個區的公園綠地面積分布不均，盤龍區最多，五華區反之;公園綠地斑塊類型之間均勻度低，各個區之間豐富度差異較大，多樣性不高，景觀破碎度較高，特別是小型公園較分離。五華區、盤龍區破碎化程度最高，公園平均面積較小。官渡區聚集度較其余3個區低，公園綠地分布較分散。

關鍵詞：景觀格局，公園綠地，昆明市主城區

DOI：10.3969/j.issn.1672-4925.2019.00.011

公園綠地在城市綠地中所占數量、面積、空間布局直接影響其在城市中的生態效益及城市的可持續發展。在評價公園綠地時，往往選擇綠地率、綠化覆蓋率、人均綠地指標等靜態的組成指標，忽略了綠地的功能特征和空間布局[1]。近年來，國內對城市綠地景觀格局的研究主要通過ArcGIS對綠地進行提取并建立數據庫，再通過Fragstats選取景觀格局指數進行計算，從而對景觀格局進行分析[2-7]。付曉[2]對北京市公園綠地按斑塊大小分類后，從景觀異質性和單元特征兩方面計算并分析景觀格局。付暉[3]對海口市公園綠地進行景觀格局指數計算和可達性分析，探究景觀格局與公園服務功能之間的關系。林增等[4]通過景觀格局指數計算，選取了福州市5個全市性綜合公園進行景觀格局分析和比較，提出優化建議。

作為高原湖濱城市的昆明，面臨城市化的快速發展，更應該注重城市生態環境的保護及城市綠地的科學建設，目前針對昆明市主城區公園綠地景觀格局的研究還并不完善。本研究以昆明市主城區公園綠地為研究對象，對昆明市主城區公園綠地按公園綠地面積大小分類，從單元特征和景觀異質性兩方面分別選取斑塊類型水平和景觀水平上的景觀格局指數進行計算和分析，以期為昆明市公園綠地后續建設提供參考。

1 研究區概況

昆明市（北緯24°23'—26°33 '，東經102°10'一103°40'）地處云南省中部以北，屬云貴高原中部，地勢北高南低，海拔1500～2800 m，屬于北亞熱帶低緯高原山地季風氣候。年平均氣溫為16.5℃，年均降雨量為1450 mm。昆明市三面環山，南瀕滇池，滇池作為云南省最大的高原湖泊，對昆明市溫濕度有調節作用。

本研究區為昆明市主城區，即五華區、盤龍區、官渡區及西山區，總面積約2081 km。據昆明市人民政府網（http：//www.km.gov.cn/）的數據統計，截至2016年底，昆明市主城建成區綠地率達38.59%，綠化覆蓋率42.99%，人均公園綠地10.93 m。

2 數據來源及研究方法

2.1數據來源及處理

本文以2015和2016年高分一號衛星影像融合全色后的多光譜數據為基礎數據源，該數據云量較少，影像清晰，植被覆蓋度良好。融合后的衛星影像空間分辨率為8m，符合本研究需求。2015年高分一號衛星影像采集時間2015年2月16日，衛星為GF-1，傳感器為PMS-1; 2016年高分一號衛星影像采集時間2016年1月3日，衛星為CF-1，傳感器為WFV1。該高分一號影像原始數據來源于“高分辨率對地觀測系統云南數據與應用中心”。運用ArcGIS10.5軟件對昆明市主城區公園綠地進行目視解譯，并根據《城市綠地分類標準（CJJ/T85-2017）》《昆明市綠地系統規劃（2010—2020）》及實地調研，針對昆明市公園綠地特點，以公園為單位，對公園綠地進行提取并建立數據庫，如圖1所示。

公園綠地在城市生態系統中具有維持生態功能和延續景觀效益的作用。大型公園綠地作為城市“綠肺”，為城市生態提供大量物質能量交換;小型公園綠地則是物種遷移的“踏腳石”。昆明市主城區公園綠地中游園面積基本在1 hm以下，偶有面積較大的都是立體綠地，因此將游園進行剔除以避免在景觀格局指數計算中造成過于破碎化的情況。以付曉[2]根據北京城市綠化的特點，對北京城市公園綠地按不同面積尺度劃分為5種類型綠地斑塊的方法作為公園劃分參考依據，將本研究選取面積為1 hm以上公園綠地（除游園外）作為研究對象，按面積劃分了小型公園綠地（5 hm以下）、中小型公園綠地（5～10 hm）、中型公園綠地（ 10～20 hm）、大中型公園綠地（ 20～40 hm）、大型公園綠地（40 hm以上）共5種類型斑塊公園綠地。通過ArcGISIO.5對研究區內符合研究對象的公園綠地進行目視解譯，得到昆明市主城區公園綠地約4297.19 hm，其中官渡區約494.6 hm，五華區約252.77 hm，西山區約2296.54 hm，盤龍區約1253.28 hm。

2.2公園綠地景觀格局指數分析

景觀生態學以景觀為研究目標，以研究景觀中的結構、功能及各個景觀要素之間的關系為目的。運用景觀生態學原理研究公園綠地景觀格局，就是把公園綠地看作是大大小小的綠地斑塊，并研究其空間分布和空間特征[6]。本研究從斑塊類型水平對公園綠地進行單元特征分析，從景觀水平對多樣性、優勢度、均勻度等進行景觀異質性分析[8-9]，如表1所示。

3 結果與分析

3.1景觀單元特征分析

景觀單元特征反映了斑塊面積、面積占比等指標，研究區在斑塊類型水平上選取了斑塊數量（NP）、斑塊類型的總面積（CA）、在景觀中的面積比（PLAND）進行計算。計算是通過對昆明市主城區的衛星影像進行目視解譯，并結合昆明市主城區公園綠地統計資料，得到昆明市主城區各類型公園綠地斑塊數量為101個，總面積為4297.19 hm（表2）。

研究區內公園綠地總面積為4297.19 hm2，其中小型綠地斑塊面積為134.69 hm2，占公園綠地總面積的3.13%;中小型綠地斑塊面積為139.11 hm2，占公園綠地總面積的3.24%;中型綠地斑塊面積為114.24 hm2，占公園綠地總面積的2.66%;大中型綠地斑塊面積為372.51 hm2，占公園綠地總面積的8.67%;大型綠地斑塊面積為3536.65 hm2，占公園綠地總面積的82.3%。從綠地斑塊類型上看，研究區內綠地面積：大型綠地斑塊>大中型綠地斑塊>中小型綠地斑塊>小型綠地斑塊>中型綠地斑塊。研究區綠地斑塊數量：小型綠地斑塊>中小型綠地斑塊>大型綠地斑塊>大中型綠地斑塊>中型綠地斑塊。可以看出，綠地斑塊的數量沒有隨著綠地斑塊面積的增加而增加，小型綠地斑塊與大型綠地斑塊在數量和面積上相差甚遠。這說明研究區以大型綠地斑塊為主、大中型綠地斑塊為輔，中型、中小型和小型綠地斑塊為“踏腳石”的景觀構成。研究區綠地平均斑塊面積：大型綠地斑塊>大中型綠地斑塊>中小型綠地斑塊>中型綠地斑塊>小型綠地斑塊，分別為208.04 hm2，28.65 hm2，14.28 hm2，7.32 hm2，3.06 hm2。從各行政區的綠地斑塊上看，研究區內公園綠地斑塊面積：西山區>盤龍區>官渡區>五華區，西山區的綠地斑塊面積最大，為2296.54 hm2，其次為盤龍區、官渡區和五華區，分別為1253.28 hm2，494.6 hm2和252.77 hm2。研究區綠地斑塊數量：盤龍區>官渡區>西山區>五華區，盤龍區最多，為38個，其次為官渡區、西山區和五華區，分別為25個、23個和15個。綠地平均斑塊面積：西山區>盤龍區>官渡區>五華區，分別為99.85 hm2，32.98 hm2，19.78 hm2，16.85 hm2。

結果表明：昆明市主城區公園綠地景觀總體呈現以大型公園綠地為主，大中型公園綠地為輔，中型、中小型和小型公園綠地為“踏腳石”的景觀格局。從綠地斑塊數量上看，小型公園綠地數量最高，面積占比最少，說明小型公園綠地較為破碎。從公園綠地規模上看，西山區公園綠地面積最大，盤龍區、官渡區次之，五華區最少，這是因為盤龍區中盤龍江濱河綠地公園占比大從而使盤龍區公園綠地面積較大。從面積比看，公園綠地平均面積最高是盤龍區，西山區、官渡區次之，五華區最低。由于五華區相比其他3個行政區人口更為密集，城市化水平更高，城鎮面積占比更大，因此公園綠地面積也就最低。

3.2景觀異質性分析

3.2.1景觀多樣性分析

景觀多樣性反映了景觀結構、功能和時空變化等方面的復雜程度[10]。景觀多樣性可以用斑塊豐富度密度（PRD）、Shannon多樣性指數（SHDI）和Shannon均勻度指數（SHEI）來衡量。Shannon多樣性指數反映了斑塊類型的多樣性.Shannon均勻度指數反映了景觀中各個斑塊類型在面積上的均勻程度，斑塊豐富度密度指數反映了景觀中單位面積所包含的不同斑塊類型的總數。如圖2所示，從研究區根據選取的3個指數可以看出：豐富度指數依次是五華區>官渡區>盤龍區>西山區，分別為5.93，5.06，3.03，1.00，說明五華區與官渡區的單位面積中景觀斑塊數量較多，與兩個行政區內公園綠地數量多有關;均勻度指數上，4個區均小于1，依次是五華區>官渡區>盤龍區>西山區，分別為0.80，0.74.0.65，0.38，說明五華區的各個類型的公園綠地面積差別較小，西山區反之，這與西山區內有山林公園有關系;多樣性指數依次是官渡區>盤龍區>五華區>西山區，分別為2.37，2.35，2.16，1.19，說明官渡區的公園綠地類型分布較好，西山區反之。

3.2.2破碎度分析

景觀破碎度能反映景觀斑塊的破碎化程度，通常也能反映自然受到人為影響的程度。城市化加劇導致公園綠地斑塊趨于破碎，消減了公園綠地的自然生態功能，也不利于生物的保護。研究區選取斑塊密度（PD）來衡量景觀破碎程度。如表3所示，結果表明：從斑塊類型上看，小型斑塊的斑塊密度指數均≥28.36個/km2，說明小型斑塊的破碎化程度最高，景觀破碎化嚴重;大型斑塊的斑塊密度指數均≤1.8個/km2，說明破碎化程度最低，平均斑塊面積較大。從行政區方面來看，五華區、盤龍區破碎化程度較高，分別為70.79個/km2，56.68個/km2，說明平均斑塊面積較小，這與五華區的大型斑塊較少有關系，也與盤龍區有較多的盤龍江帶狀公園綠地、且面積又比較小有關系。官渡區、西山區斑塊密度指數為50.51個/km2和53.23個/km2，破碎化程度最低，說明平均斑塊面積較大，這與棋盤山國家森林公園和西山森林公園有關。

3.2.3聚集度分析

景觀聚集度能反映出景觀中同一類型斑塊間的相鄰程度，聚合指數（AI）是基于同類相鄰的柵格指數。因此，研究區選取了景觀水平上的聚合指數（AI）反映昆明市主城區公園綠地的聚集程度。當斑塊最大程度分離時，聚集度為0;當景觀中某斑塊聚合為單獨一個斑塊時，聚集度則為100。如表4所示，結果表明：從斑塊類型上看，聚集度最高的是大型斑塊99.64，說明斑塊結構最緊密;小型斑塊聚集度最低88.45，說明小型斑塊結構最為離散，這與面積較小的社區公園有關系。從行政區上看，4個區聚集度均在98以上，其中五華區、西山區聚集度較高，說明這兩個區的公園綠地分布較為集中，這與五華區和西山區的城市建設用地面積較大有關;聚集度最低的是官渡區98.16，說明官渡區的公園綠地較分散，這與該區城中村較密集，公園綠地中濕地公園較多有關。

4 結論與建議

昆明市主城區公園綠地景觀格局在斑塊類型水平上表明公園綠地分布與面積不均衡。景觀水平上表明公園綠地斑塊總體破碎度較高。其中，大型公園綠地斑塊數量少，面積大，生態隔離度較大，影響斑塊間的相互聯系;小型公園綠地斑塊數量多，面積較小，說明公園綠地破碎度高。主城四區中各個公園綠地斑塊類型之間均勻度指數低、豐富度指數差別較大、多樣性指數較低，各個行政區中的公園類型不豐富。通過對昆明市主城區公園綠地景觀格局的分析，提出以下4點建議：1）優化公園綠地的空間結構，改善不均衡的綠地布局。在下一步公園綠地建設中，可適度增加小型斑塊綠地的面積，增加中小型、中型公園綠地數量，提高各個行政區公園綠地空間布局的均衡度[11]。2）豐富景觀多樣性，提高景觀豐富度。盡可能把各類斑塊綠地有機連接起來，形成較大的景觀綠地系統，提高各個綠地斑塊的連接度，減弱斑塊間的破碎度。3）提升公園綠地的自然景觀、配套服務設施，針對各類人群的需求豐富公園綠地空間，從而提升公園綠地品質[12]。4）加強滇池水系的濱水景觀空間建設，打造高原湖泊濱水景觀特色。

參考文獻

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收稿日期：2018-04-25

基金項目：國家自然科學基金項目（51868028）;云南省應用基礎研究計劃面上項目（2015FB133）;昆明理工大學課外學術科技創新基金項目（2018YC199）

作者簡介：桂國敏（1992-），女，碩士，研究方向為大地景觀規劃與生態修復。E-mail：972527495@qq.com

通信作者：魏雯（1982-），女，博士，講師，研究方向為景觀生態規劃。E-mail：35331892@qq.com