基于景觀生態學的遼寧中部城市群綠色基礎設施20年時空格局演變

李空明,李春林,曹建軍,王 昊,劉 淼,呂久俊,郝 真

1 西北師范大學,地理與環境科學學院,蘭州 730070 2 中國科學院沈陽應用生態研究所,中國科學院森林生態與管理重點實驗室,沈陽 110016 3 航天宏圖信息技術股份有限公司,北京 100195 4 遼寧省生態環境保護科技中心,沈陽 110016 5 日照市生態環境保護服務中心,日照 276800

改革開放以來,我國城市化進程不斷加快[1]?？焖俪鞘谢瘜е鲁鞘袃炔可鷳B用地破碎化、景觀連通性降低,極大削弱了生態空間的生態系統服務功能,導致并加劇了一系列城市環境問題,如城市內澇[2- 3]、水體污染[4- 5]、空氣污染[6- 7]、熱島效應[8- 10]和生物多樣性減少[11-12]等,進而嚴重威脅城市的可持續發展。近年來,以自然生命系統為支撐的城市綠色基礎設施 (UGI)受到學術界的廣泛關注[8, 13-14]。UGI指城市內部及其周邊具有生態系統功能的自然、半自然開放性空間,及其相互連接而構成的綠色空間網絡[15],是城市綠色生態空間發展到高級階段的產物[16]。相比城市綠地空間、生態用地和生態空間,UGI的概念內涵與外延更豐富,且功能更全面,構成要素更加多樣[16]。UGI能夠提供廣泛和全面的生態系統服務,緩解日益嚴重的城市化問題[17- 19],被視為改善城市環境、維護城市生態安全的重要途徑。研究快速城市化背景下UGI時空分布格局及形態演變,對于優化城市綠色空間網絡,改善城市人居環境具有重要意義。

目前,關于UGI時空格局演化的國內外研究主要涵蓋了不同時空尺度上UGI景觀構成及形態[20- 23]、UGI網絡構建與優化[23-26],UGI景觀格局變化的環境效應及其對生態系統服務的影響[17-18, 27- 31]等內容。在方法上,以遙感(RS)和地理信息系統(GIS)技術為支撐的景觀格局指數分析與形態學空間格局分析(Morphological spatial pattern analysis, MSPA)的運用最為廣泛。景觀格局指數是量化景觀格局變化的傳統經典方法,被較早地應用到UGI時空格局演變的研究之中[32-33]。景觀格局指數能從景觀面積邊緣特性、形態復雜性、空間聚散性和類型多樣性等多個方面有效量化UGI景觀格局的時空變化[21],但無法識別不同形態與結構的UGI類型及其變化狀況。近年來,MSPA方法受到關注并開始被運用于UGI時空格局變化與網絡構建的研究之中[20]。MSPA是一種基于數學形態學原理對柵格數據進行量化、識別、分割的數字圖像處理方法[34-35],可將UGI景觀分為核心區、環島區、孤島區、橋接區、孔隙、邊緣區和分支等7種互不重疊且具有不同生態學意義的景觀類型[20]。與傳統景觀格局指數相比,MSPA方法能準確識別UGI的類型組分和結構特征,并反映UGI網絡中的物質流、信息流和功能流[36-37],因而在UGI景觀形態變化的相關研究中表現出了較強的適用性[38]。此外,在運用MSPA方法識別UGI要素的基礎上,結合景觀連通性分析,可進一步進行城市生態廊道的構建及UGI網絡的優化,這對基于UGI網絡的城市生態安全格局構建具有重要意義和價值[24, 36]。

RS和GIS是研究城市景觀格局和環境變化的重要技術手段[7]。傳統的RS平臺對計算機軟硬件要求較高,數據解譯和分析工作量較大。受限于此,以前有關UGI景觀格局的研究多集中于單一時間尺度上的UGI網絡構建、或者不同時間斷面上UGI的時空格局差異分析,缺乏長時間尺度上連續時間序列的UGI時空格局演變分析。谷歌地球引擎(Google Earth Engine, GEE)是集地理信息數據獲取、處理與分析于一體的云數據處理平臺,基于Java或Python語言對數據進行在線調用和處理分析,對計算機軟硬件要求較低且工作量較小,自其開發以來就得到了廣泛運用[39]。GEE平臺為連續時間尺度上的UGI時空格局變化研究提供了更好的技術支撐。

本文以快速城市化的遼寧中部城市群為研究對象,基于GEE大數據平臺,運用傳統經典景觀格局指數分析方法和目前較為流行的MSPA方法探討近20年間連續時間序列上的UGI時空格局演變趨勢及城市群內部各城市UGI變化差異。研究旨在揭示快速城市化背景下UGI時空格局演變的一般規律并彌補連續時間序列的UGI時空格局分析較少的不足,進而為典型城市化區域UGI空間網絡布局與優化和基于UGI的城市生態安全格局構建提供依據。

1 數據與方法

1.1 研究區概況

圖1 遼寧中部城市群位置Fig.1 The location of central Liaoning urban agglomeration

遼寧中部城市群位于遼寧省中北部地區,包括了沈陽、鞍山、撫順、鐵嶺、營口、盤錦、本溪和遼陽8個城市(圖1),是我國工業化和城市化進程較快的地區之一,也是環渤海經濟帶的重要組成部分[40-41]。該地區屬溫帶季風氣候區,年均降水500—800 mm,年均氣溫在5—10℃之間。近年來,快速城市化使該地區城市景觀和土地利用發生劇烈變化,城市環境也受到一定程度的破壞。

1.2 城市邊界及UGI提取

本研究中,UGI主要包括城市內部的綠色開放空間,如公園、綠化帶等植被覆蓋區以及河流、湖泊等城市水體?；贕EE平臺,運用空間分辨率為30 m的Landsat 5、7和8影像提取了2000—2019年遼寧中部城市群UGI和城市邊界,并利用谷歌高分辨率歷史影像對結果進行了精度評價。具體過程為：首先,在GEE平臺獲取了Landsat 5 TM(2000—2012年)、Landsat 7 ETM(2013年)和Landsat 8 OLI(2014—2019年)影像共約4800景,去云處理后計算歸一化植被指數(NDVI)和修正歸一化水體指數(MNDWI),采用最大值合成和平均值合成法得到年最大NDVI和年平均MNDWI；然后,運用三次滑動平均法[42]對年最大NDVI和年均MNDWI進行了平滑處理,重構時間序列上的NDVI和MNDWI數據,以降低噪聲的影響；最后,參考已有的分類方法[13, 43],運用年最大NDVI和年均MNDWI閾值法劃分出綠地、水體和其他區域等三個地類。此外,結合谷歌高分辨率歷史影像進行目視解譯,提取2000—2019年各城市邊界,以此作為掩模對分類結果進行矢量裁剪。

1.3 UGI景觀格局指數分析

景觀格局指數是衡量景觀格局變化的有效方法,但由于其類型復雜多樣,合理選擇景觀格局指數對科學分析景觀格局就顯得非常重要[44-45]。為全面分析遼寧中部城市群UGI景觀格局變化,本文從面積邊緣、景觀形態、聚散性3個方面選取了斑塊密度(PD)、最大斑塊面積占景觀總面積比例(LPI)、景觀形態指數(LSI)、面積加權平均形狀指數(AWMSI)、聚集度指數(AI)以及結合度指數(COHESION)6個指標量化分析其時空格局演變。運用FRAGSTATS 4.2軟件計算各景觀指數,各指數計算公式和生態學意義參見文獻[46]。

1.4 UGI形態學空間格局分析

運用MSPA方法分析UGI景觀形態特征變化。首先,將綠地和水體合并作為UGI要素,并作為前景像元,設置像元值為2,以不透水區域和其他區域為背景像元,設置像元值為1,形成新的二值TIFF格式柵格數據。然后,將其導入Guidos Tool Box軟件,采用八鄰域規則,設置邊緣寬度為1,進行MSPA分析,最終將UGI分為互不重疊的7個景觀類型(表1)。

表1 MSPA景觀類型及其生態學含義[34]

2 結果與分析

2.1 UGI解譯結果與精度評價

在參考已有研究成果[13, 43]的基礎上,為年最大NDVI和年均MNDWI設定初始閾值,然后不斷調試閾值大小,并利用谷歌高分辨率歷史影像對各閾值組合的解譯結果逐一進行精度驗證,在UGI分類總體精度大于90%的情況下,最終確定本研究區的年最大NDVI和年均MNDWI劃分閾值分別為0.45和0.25。

2000—2019年,遼寧中部城市群城市綠地和水體面積總體上呈增長趨勢,其中城市綠地從2000年的161.46 km2增長到2019年的249.89 km2,增幅達54.77%；城市水體面積增長近2倍,從2000年的8.83 km2增長到2019年的25.79 km2(圖2)。除沈陽外,各城市綠地和水體均呈增長趨勢。其中,撫順的城市綠地面積增幅最大,從2000年7.82 km2增長到2019年的32.73 km2,增加約3倍；遼陽的水體面積增幅最大,由2000年的0.012 km2增長到2019年的1.67 km2。近20年,各城市水體面積雖然總體呈增加趨勢,且增幅較大,但其占UGI面積的平均比例較小,均在10%以下(圖2)。

圖2 2000—2019年遼寧中部城市群城市綠地和水體面積變化Fig.2 Urban green land and water area changes in central Liaoning urban agglomeration from 2000 to 2019

2000—2019年,遼寧中部城市群UGI總面積總體呈增長趨勢,由2000年的170.28 km2增長到2019年的275.68 km2,增幅達62%,但其占城市建成區比例在不斷下降,由25.73%下降到19.72%(圖3),表明城市群UGI增長總體滯后于城市擴張,城市綠化狀況變差。從各城市的UGI面積變化看,研究期內,除沈陽市外,城市群其余7個城市UGI面積均呈波動增加趨勢,其中撫順的UGI面積從2000年的9.46 km2增加到2019年的37.26 km2,增加近3倍。從UGI占城市面積比例變化看,盤錦、沈陽和營口三個城市的UGI占比總體呈下降趨勢,其中沈陽市的降幅最大,由2000年的31.95%下降到2019年的18.69%；鞍山、撫順、鐵嶺的UGI占比呈微弱地波動上升趨勢,而本溪和遼陽的UGI占比整體上變化不大。分階段看,2008年前后,城市群UGI面積及其占比變化存在差異。2000—2008年間,城市群整體及各城市UGI面積均存在顯著的增加趨勢,且UGI占城市面積比例經歷了較大波動。2008年以后,UGI面積及其占比變化較為平緩,總體變化不大(圖3)。

圖3 2000—2019年遼寧中部城市群UGI面積及占城區總面積比例變化Fig.3 UGI area and it′s proportions of the total built-up area in central Liaoning urban agglomeration from 2000 to 2019

2.2 UGI景觀格局指數特征

2000—2019年,遼寧中部城市群UGI景觀格局指數發生了顯著變化(圖4)。從面積邊緣特征看(圖4),城市群總體及內部各城市PD指數呈顯著增大趨勢,而LPI指數呈顯著減小趨勢,這表明城市群內部UGI景觀斑塊數量增多且優勢斑塊的主導性減弱,同時UGI斑塊邊緣長度增加,UGI景觀趨于破碎化。從景觀形態特征看(圖4),研究期內城市群及各城市的LSI指數呈顯著升高趨勢,而AWMSI指數則呈顯著下降趨勢,表明城市群及各城市UGI景觀形態復雜度增大,景觀斑塊趨于不規則化。從景觀聚散性特征看(圖4),AI和COHESION指數均呈顯著下降趨勢,表明城市群UGI在空間上呈逐漸分散的分布特征,景觀斑塊聚集性和結合度都降低。

2000—2019年各城市UGI各類景觀格局指數隨時間變化的回歸分析結果如表2所示。從斑塊面積邊緣特征看,鞍山和遼陽的PD和LPI指數變化不顯著,說明兩城市UGI斑塊數量和主導型斑塊面積在該時期基本穩定；本溪、撫順、鐵嶺和營口的PD指數顯著增加,但LPI指數變化不明顯,說明這四個城市的UGI斑塊數量顯著增加,但主導型斑塊的面積未發生明顯變化；撫順的LPI指數顯著下降,但PD指數變化不顯著,表明該市UGI主導性斑塊的面積占比減少,但斑塊數量未明顯增加；沈陽市UGI的PD指數顯著增加且LPI指數顯著下降,表明沈陽UGI板塊數量增加,而主導性斑塊的面積占比下降。從景觀形態復雜度看,8個城市LSI指數都顯著上升,表明所有城市的UGI形態復雜度趨于增加；此外,沈陽的AWMSI指數顯著下降,表明該市UGI景觀形態復雜化,且各斑塊規模大小趨于均衡。從景觀集聚度和結合度看,鞍山、撫順、鐵嶺、遼陽和營口等城市的AI和COHESION指數變化不顯著,表明這些城市UGI景觀在空間上的分布未發生明顯變化；本溪、盤錦和沈陽三個城市的AI和COHESION指數均呈顯著下降趨勢,說明這三個城市UGI景觀在空間上的分布趨于分散,斑塊間連接性下降。

圖4 2000—2019年遼寧中部城市群UGI景觀格局指數變化Fig.4 Landscape metrics changes of UGI in central Liaoning urban agglomeration from 2000 to 2019

2.3 UGI形態學空間格局特征

基于MSPA方法,遼寧中部城市群UGI被劃分為7種類型(圖5)。從各景觀類型的比例構成看,在城市群尺度上,2000—2019年核心區占比最大,20年平均占比為40.97%,是占據絕對優勢地位的UGI景觀類型,其次為邊緣區(28.63%)、孤島區(10.79%)和分支(10.54%),而孔隙的占比最小,約為0.76%(圖5)。在市域尺度上,研究期內本溪、撫順、盤錦、沈陽及營口等多數城市的UGI景觀比例構成與城市群整體保持基本一致,核心區是具有絕對優勢的景觀類型,各年份占比均在30%以上,邊緣區占比在各年份均達20%,是僅次于核心區的主要景觀類型,而其他類型占比較小,各年份累計占比均低于50%；鞍山、遼陽、鐵嶺的核心區占比在部分年份略低于其他景觀類型,但研究期內總體上仍是絕對的優勢景觀類型,各個年份核心區和邊緣區的占比均在50%以上(圖5)。

從各景觀類型占比的時間變化趨勢看,研究期內城市群整體核心區占比不斷下降,從2000年的46.2%下降到2019年的37.26%；而孤島區、邊緣區,其中孤島區占比從2000年的5.56%增加到2019年的13.57%,表明核心區的主導地位和優勢度不斷下降,各類景觀類型比例趨于均衡化(圖5)。在市域尺度上,研究期內鞍山、沈陽UGI核心區比例總體呈下降趨勢,其中沈陽從2000年的52.46%下降到2019年的38.86%,下降趨勢最明顯,其他景觀類型的占比則呈不同程度的上升趨勢,表明核心區逐漸轉化為了其他景觀類型；盤錦和營口UGI核心區占比在此期間經歷了先增后減的變化過程,其占比自2000年開始逐漸增加,在2008年分別達到57.65%和48.37%的最大值,隨后開始下降,而孤島區和分支則呈先增后減的變化趨勢,這表明UGI景觀主要在核心區、孤島區和分支之間轉化；遼陽UGI核心區占比從2000年的29.65%上升到2019年的35.68%,而邊緣區占比則從32.42%下降到28.31%,其他類型占比變化不大；鐵嶺、本溪以及撫順的UGI各景觀類型占比在該時期變化趨勢不明顯,均在一定數值范圍內上下波動,其中鐵嶺UGI核心區和孤島區占比的年際變化相對劇烈(圖5)。

城市邊緣區是UGI變化較為劇烈的區域。隨著城市化進程,城市邊緣向外圍擴張,部分城市原城市邊緣區的UGI逐漸成為城市內部景觀,其核心區逐漸被蠶食并轉化為其他UGI類型或非UGI區域,核心區斑塊面積減少,斑塊數量增多,景觀趨于破碎化,其中以沈陽、盤錦和營口等城市較為典型。也有部分城市的邊緣區UGI面積呈增加趨勢,但新增的UGI景觀破碎化程度較高,如撫順、鐵嶺、本溪和遼陽等(圖6)。

3 討論

3.1 UGI景觀格局變化

UGI是城市重要的生態屏障,其對城市環境改善具有重要的作用。大量研究表明,城市森林、草地、湖泊、河流和濕地等在內的UGI能夠有效吸附PM2.5等大氣污染物[28, 30]、減少地表徑流以緩解城市內澇[2, 47]、固碳釋氧[17]以及緩解熱島效應[9],此外還能夠改善人體健康[48-49]以及提供休憩娛樂場所[50]。UGI景觀格局變化影響著其生態系統服務的發揮,從而影響著城市環境質量。

景觀格局指數揭示了遼寧中部城市群UGI時空格局的演變過程及規律。分析結果表明,近20年來,隨著城市化進程的加快,遼寧中部城市群UGI景觀整體趨于破碎化,優勢景觀斑塊的主導性減弱,景觀形態趨于不規整、復雜度增加,在空間分布上更加分散,景觀斑塊之間的結合度變差。這與陳康林等[45]對1979—2014年間廣州市綠色空間景觀格局變化的研究結果一致,表明快速城市化背景下人類活動對城市自然生態系統的干擾強度增大,建設用地和交通網絡擴張侵占了生態用地[41, 51]。此外,各城市的UGI景觀格局變化過程存在差異,但總體上都趨于破碎化,景觀形態也趨于復雜化。其中,沈陽市UGI的景觀格局變化的強度與速度明顯高于城市群的其他城市。作為城市群的中心城市,沈陽市城市化進程較快、水平較高,市內道路交通網絡密集程度和各項建設用地擴張強度較大[51-52],因此UGI斑塊更為細碎。UGI景觀破碎化是導致城市生態空間的生態系統服務質量下降和城市內澇、空氣質量降低以及熱島效應增強等一系列城市環境問題的重要因素之一[2, 13, 28]。不過,有研究發現,破碎化的UGI斑塊可使景觀邊緣效應增強,并創造出更加多樣化的微生境,在特定條件下,這可能有利于城市生物多樣性的提升和保護[44]。

表2 2000—2019年各城市的UGI景觀格局指數變化

圖5 2000—2019年遼寧中部城市群UGI景觀類型比例構成變化Fig.5 Proportion changes of landscape class of the UGI in central Liaoning urban agglomeration from 2000 to 2019

圖6 2000—2019年各城市邊緣區UGI景觀形態特征演化Fig.6 Changes of morphological pattern of UGI landscape in urban fringe from 2000 to 2019

MSPA方法從形態學的角度深化了對UGI景觀格局的時空演變分析,進一步揭示了UGI景觀形態隨城市化擴張的演化趨勢。本研究的MSPA分析結果表明,2000—2019年間,無論是在城市群整體尺度,還是在市域尺度上,核心區均是該地區UGI的優勢景觀類型,但其占總景觀面積的比例持續減少,主導地位不斷削弱,其斑塊也趨于破碎化,這與景觀格局指數分析結果一致,與該地區在這一時期的快速城市化進程有關[41, 52]。于亞平等[21]的研究同樣表明,20世紀80年代以來,隨著城市化擴張,南京市UGI核心區面積減少,其主導地位下降,UGI景觀趨于破碎化。核心區的破碎化意味著為動植物生長繁衍提供場所的生態源地在減少,但隨著更多的核心區被分解為邊緣區、橋接區和分支,UGI網絡的連通性和邊緣效應得以增強,為不同生物在不同生境間的遷徙提供了途徑,反而有利于城市物種多樣性的保護和提升[21, 24-25]。本研究還表明,城市邊緣的UGI網絡更易受到城市化進程的影響,而內部老城區UGI得到了較好的保護。隨著城市化不斷向外擴張,原城市邊緣區的UGI逐漸被蠶食,并被非UGI景觀所占據而趨于破碎化。與此同時,在新的城市邊緣區會形成新的UGI網絡,這一過程隨著城市化不斷向外圍擴張周而復始,這同樣與于亞平等[21]的研究結果一致。

以上分析表明,快速城市化背景下UGI景觀格局演變的一般特征為：城市化擴張侵占了大量的UGI空間,并導致核心UGI斑塊的破碎化、離散化,斑塊間結合性變差。因此,在后續的城市規劃當中,各城市需要進一步探尋發展與生態保護的平衡點,設定剛性的生態空間將城市內部的核心生態源地加以保護[53]。當然,UGI景觀的破碎化、離散化對其所提供的生態系統服務的利弊影響還有待深入研究。此外,相較于傳統景觀格局指數,MSPA方法進一步量化了遼寧中部城市群UGI景觀形態特征和空間位置變化[20],為進一步構建城市群生態廊道和完善城市群UGI網絡奠定了基礎,也為基于MSPA方法的城市化區域UGI景觀格局演變的研究提供了案例參考[24, 36]。

3.2 UGI變化的時空差異性特征

UGI是城市化進程的產物,其空間分布格局及演化是城市社會經濟發展、城市規劃政策、以及氣候條件等多重自然和社會經濟因子綜合作用的結果[54]。通常,具有相同發展背景和發展階段的區域,其UGI的時空格局變化表現出一定相似性,而同一時間的不同區域以及同一區域的不同時間階段上,UGI時空格局演變往往呈現出區域性和階段性的特征[45]。

本研究表明,總體來看,2000—2019年遼寧中部城市群的UGI面積呈波動增長趨勢,但其占城區比例不斷下降且UGI景觀趨于破碎化,表明該地區城市綠化網絡建設滯后于城市化擴張速率,城市綠色空間增長與城市空間擴張并不同步,UGI供需結構失衡狀況加劇,城市環境保護讓位于經濟發展和城市空間擴張[3, 12, 51]。這符合當前我國城市化發展及其內部空間格局演變的普遍性特征。在過去相當長一段時間,我國城市化進程總體上處于無序空間擴張且盲目追求速度的粗放型發展階段,城市空間擴張往往以犧牲城市生態用地為代價[1, 44]。此外,作為整體,遼寧中部城市群具有相似的自然環境、社會經濟和人文歷史背景,因此城市群UGI的時空演變規律具有一定程度的共性,但由于各城市處于不同發展階段,經濟發展模式和城市規劃政策也存在差異,各城市的UGI時空格局演變也表現出各自的個性特征。

因此,各城市在城市UGI規劃中,應充分考慮自身自然、社會經濟等背景以及未來城市發展前景,制定符合當前城市發展階段又具有前瞻性的城市規劃政策；同時,各城市也可適當借鑒其他處于同等發展階段或具有大體相似自然、社會經濟背景的城市UGI規劃經驗,從而規避城市規劃政策中的不合理性和不確定性[45]。

3.3 基于水體指數和植被指數的UGI提取方法

植被指數和水體指數被廣泛運用于城市綠地空間的時空格局演變研究之中。例如,李婷婷[55]利用Landsat影像的NDVI和MNDWI提取了2001—2016年重慶市主城區綠色空間,并分析了其時空格局動態變化；Huang等[56]利用Landsat影像的NDVI數據分析了1985—2015年間北京市主城區植被增加和損失的空間分布特征。本文利用GEE平臺構建了基于植被指數和水體指數的閾值分割解譯方法,實現了對遼寧中部城市群近20年UGI的提取。精度驗證結果表明該方法對UGI解譯效果較好,可用于大區域尺度長時間序列的UGI時空格局演變分析。然而,該方法存在以下兩個方面的不足。首先,有研究表明城市化背景下小斑塊的UGI變化更為劇烈[57],但本文使用的Landsat影像空間分辨率僅為30 m,無法精確地識別城市內部小斑塊的UGI。其次,由于滑動平均法對影像噪聲去除不完全,閾值分割產生的大量碎斑對局部區域的解譯效果具有一定影響。因此,使用更高空間分辨率的遙感數據及更好的降噪技術來提高遙感影像質量,可進一步提升該方法對UGI的提取效果。

4 結論

基于GEE平臺,本文首先提取了2000—2019年連續時間序列上遼寧中部城市群UGI及各城市邊界,然后綜合運用景觀格局指數和MSPA方法分析了該時期遼寧中部城市群UGI時空格局演變規律。研究表明,2000—2019年間,遼寧中部城市群UGI總面積呈波動上升趨勢,但其占城市建成區比例在不斷下降,城市綠地空間建設滯后于城市空間擴張。近20年間遼寧中部城市群UGI破碎化程度加劇,優勢景觀斑塊的主導性減弱,景觀形態趨于不規整和復雜化,且空間布局上更加分散,景觀斑塊之間的結合度變差。MSPA分析進一步表明,快速城市化背景下,作為城市群重要生態源地的UGI核心區逐漸被蠶食,并轉化為橋接區、分支和環島區等其他類型的UGI景觀或非UGI景觀；同時,城市邊緣區的UGI變化最為劇烈,且更易受到城市化擴張的影響。

本研究可為快速城市化區域UGI空間網絡布局與優化和基于UGI的城市生態安全格局構建提供技術支撐和決策依據,對連續時間尺度上快速城市化區域UGI時空格局演變的研究也具有一定借鑒意義。但本文還存在以下方面的不足：首先,Landsat植被和水體指數閾值分割法的整體解譯精度較好,但產生的大量碎斑影響了局部地區的分類效果,且無法有效識別規模較小(空間規模小于30 m)的UGI景觀；此外,本研究僅將綠地和水體作為UGI的主體進行識別,而沒有對其進行進一步類型細分,無法更精確地識別UGI的具體類型并分析其景觀格局和形態特征演變。因此,后續研究應從以上兩個方面加以改進和補充。另外,如何在MSPA識別UGI景觀類型的基礎上進一步構建生態廊道和優化UGI網絡,也值得后續研究進一步探究。