鄭州城鄉(xiāng)空間消長與綠地結(jié)構(gòu)調(diào)控.pdf

1、中國過去幾十年的快速城鎮(zhèn)化進程，雖然促進了經(jīng)濟的飛速發(fā)展和人們生活水平的極大改善，但是也造成了城鄉(xiāng)景觀空間格局的巨大改變，城市空間無序擴張和蔓延，生態(tài)環(huán)境惡化、資源危機等問題日益凸顯。如何通過綠地空間的科學(xué)規(guī)劃與調(diào)控實現(xiàn)城鄉(xiāng)空間的協(xié)同增長，生活、生態(tài)和生產(chǎn)資源的整合集約是本文思考和研究的終極目標(biāo)。鄭州在中國整體城鎮(zhèn)化格局中屬于后城鎮(zhèn)化區(qū)域核心城市，作為中原經(jīng)濟區(qū)核心增長城市和“一帶一路”戰(zhàn)略中心線支點城市，其城市空間規(guī)模和經(jīng)濟發(fā)展水平急

2、需進一步提升，如何在超大城市發(fā)展進程中應(yīng)對城市空間的快速擴張所帶來的生態(tài)、資源危機，規(guī)避以往東部沿海城市城鎮(zhèn)化進程中產(chǎn)生的生態(tài)環(huán)境問題，是未來城鄉(xiāng)景觀空間規(guī)劃中的難點和重點。因此，本文在整合資源、高效集約、跨界融合、協(xié)同共生理念和目標(biāo)的指導(dǎo)下，以鄭州市域為研究范圍，以城鄉(xiāng)空間為研究對象，采用多學(xué)科理論與技術(shù)相結(jié)合的方法，從不同時空尺度，反思過去二十余年間鄭州快速城鎮(zhèn)化進程中城鄉(xiāng)空間消長動態(tài)和博弈過程，格局和結(jié)構(gòu)演變，綜合多種驅(qū)動因素，揭

3、示城鄉(xiāng)空間消長演變的動力機制，探討綠地結(jié)構(gòu)的調(diào)控對策在城鄉(xiāng)空間協(xié)同增長過程中的積極意義，為未來鄭州城鄉(xiāng)綠地系統(tǒng)規(guī)劃和城鄉(xiāng)景觀空間的協(xié)同增長提供科學(xué)依據(jù)和借鑒。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下：
　　1）系統(tǒng)定量化分析了鄭州城鄉(xiāng)空間消長動態(tài)和演變過程?；?S技術(shù)對研究范圍內(nèi)1992年到2013年的Landsat TM影像進行解譯分類，結(jié)合GIS、ENVI等空間定量分析手段和Excel公式計算等，定量化分析了過去20余年鄭州城鄉(xiāng)空間的消長趨勢

4、、速度、空間轉(zhuǎn)移規(guī)律、地域性差異和博弈過程，結(jié)果顯示：城市空間增長速度最快，年均增量為71.2km2，且2000年到2004年增長速度最快，2009年到2013年建設(shè)強度最大，增長方向呈現(xiàn)明顯的由西北方向向東南方向，由主城區(qū)向周邊衛(wèi)星城鎮(zhèn)推移的變化趨勢；農(nóng)田空間以年均91.3km2的速度快速消減，且主城區(qū)周邊減少最多，反映了快速城鎮(zhèn)化初期受社會經(jīng)濟發(fā)展水平的限制，城市空間增長主要向熟化程度較高的平原農(nóng)田擴張；綠地空間在1992年到200

5、0年急劇減少，在2000年之后則以年均98km2的速度快速增加，且在2009年到2013年間增速最快，甚至超過了城市空間增長的速度，說明快速城鎮(zhèn)化初期城市空間的增長蠶食了大量綠地，但隨著城鎮(zhèn)化進入成熟發(fā)展期，綠地空間則表現(xiàn)為伴隨城市空間擴張在城市邊緣區(qū)快速增長的趨勢。
　　2）利用景觀生態(tài)學(xué)理論對過去鄭州快速城鎮(zhèn)化過程中，不同時空尺度城鄉(xiāng)景觀格局的動態(tài)變化進行了定量化分析，結(jié)果顯示：斑塊類型水平上優(yōu)勢景觀的格局變化是引起整體景觀水

6、平上景觀格局指數(shù)尺度差異的主要原因，主要表現(xiàn)為2004年之后主城區(qū)范圍內(nèi)城市空間的最大斑塊指數(shù)超過農(nóng)田空間，成為主導(dǎo)優(yōu)勢景觀，引起了不同空間尺度上的格局差異。施工場地的高度分離和快速變化現(xiàn)象造成了整體景觀水平上景觀分離度的急劇增加。城市空間的快速擴張與合并引起了內(nèi)聚度指數(shù)的快速下降與反彈上升；綠地斑塊數(shù)量的增加導(dǎo)致綠地空間破碎化加劇。因此，景觀格局指數(shù)可以用來評估人為要素干擾下景觀復(fù)雜性、景觀形狀和景觀連接度的變化過程，從而科學(xué)指導(dǎo)未來

7、相關(guān)規(guī)劃，規(guī)避未來城鄉(xiāng)空間演變過程中可能出現(xiàn)的問題。
　　3）圖論對綠地空間結(jié)構(gòu)的可視化定量分析顯示，綠地空間的連通性在逐漸增強，且2000年到2013年間，綠地空間的整體連通性指數(shù)以28.8％的速度快速增加。綠地斑塊規(guī)模與綠地空間整體聯(lián)通性呈顯著正相關(guān)關(guān)系，且隨著2000年之后綠地空間規(guī)模和數(shù)量的快速增長，綠地斑塊的節(jié)點度、中間度核心性指數(shù)、流通性和緊密中心性指數(shù)均呈現(xiàn)快速增加的變化趨勢。最大中間度核心性斑塊隨綠地斑塊節(jié)點度的變

8、化出現(xiàn)或消失，且往往位于最大連接體邊緣區(qū)域，是連接體之間的重要媒介，具有高度的流通性，同時也是未來綠地系統(tǒng)規(guī)劃中需要重點保護和連接的重要斑塊。綠地斑塊緊密中心性在城市邊緣區(qū)快速增加，鄭州市主城區(qū)西南象限賈魯河源頭區(qū)域增加最快。但在主城區(qū)內(nèi)部仍然缺少高節(jié)點度和高中心性綠地斑塊，以至于城市邊緣區(qū)綠地斑塊流通效率較低。
　　4）定量分析了城鄉(xiāng)空間消長演變的動力機制。基于鄭州城鄉(xiāng)景觀空間的定量化結(jié)果，結(jié)合鄭州快速城鎮(zhèn)化進程中社會經(jīng)濟特征的

9、變化，相關(guān)國家、區(qū)域和地方規(guī)劃政策的整理，利用GIS空間分析和SPSS相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)規(guī)劃政策的實施對城鄉(xiāng)空間的消長演變和社會經(jīng)濟發(fā)展具有直接的導(dǎo)向作用。如，城市空間在2000年到2004年的快速增長主要是由于2000年國家級經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)的成立與建設(shè)和2002年鄭東新區(qū)的規(guī)劃和建設(shè)，2009年到2013年城市建設(shè)強度的增加和向周邊衛(wèi)星鎮(zhèn)的轉(zhuǎn)移則主要是由于2009年鄭汴一體化建設(shè)，以及2012年航空港綜合保稅區(qū)建設(shè)的刺激作用。綠地空間則

10、主要是在1999年退耕還林政策2000年國家創(chuàng)建園林城市的戰(zhàn)略，2003年森林生態(tài)城建設(shè)，和2009年綠博園規(guī)劃建設(shè)的刺激下在西部丘陵山區(qū)和鄭州市主城區(qū)周邊快速增長。因此，政府決策機制是鄭州城鄉(xiāng)空間消長演變的主要動力，規(guī)劃機制對鄭州城市空間增長和綠地空間結(jié)構(gòu)合理性發(fā)展具有積極指導(dǎo)作用，城鄉(xiāng)空間消長、格局演變與社會經(jīng)濟發(fā)展水平高度相關(guān)。
　　5）基于GIS空間分析和圖論指數(shù)的可視化分析，結(jié)合鄭州城鄉(xiāng)空間消長演變規(guī)律和空間結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀，探

11、討了對未來鄭州城鄉(xiāng)空間協(xié)同發(fā)展具有重要意義和作用的綠地結(jié)構(gòu)調(diào)控對策，主要包括基于功能復(fù)合和空間整合的城鄉(xiāng)綠色綜合體構(gòu)建——通過Graphab軟件對綠地斑塊的節(jié)點度進行分析，選取具有高連通性和核心性的綠地斑塊進行連接，分別在鄭州市域和主城區(qū)尺度下，概念性規(guī)劃了城鄉(xiāng)綠色綜合體。基于綠地斑塊規(guī)模和節(jié)點度分析，構(gòu)建穩(wěn)定的綠色生態(tài)廊道，結(jié)合鄭州市綠地系統(tǒng)規(guī)劃，以最短游憩服務(wù)半徑為閾值，構(gòu)建綠地空間游憩網(wǎng)絡(luò)。通過對鄭州市主城區(qū)地形地貌、地表溫度、主