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城市绿地空间格局对固碳效益的影响及情景模拟

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城市绿地空间格局对固碳效益的影响及情景模拟

作者：张瑞午浙江农林大学

学位级别：硕士

人为活动加剧导致的气候变化改变了城市碳循环过程,进而威胁到城市的可持续发展。研究显示,通过优化城市绿地空间格局和提升生态连通性,能够显著提高城市固碳效益。然而气候变化的不确定性,使得预测绿地空间格局及其对固碳效益的影响变... 详细信息

人为活动加剧导致的气候变化改变了城市碳循环过程,进而威胁到城市的可持续发展。研究显示,通过优化城市绿地空间格局和提升生态连通性,能够显著提高城市固碳效益。然而气候变化的不确定性,使得预测绿地空间格局及其对固碳效益的影响变得更为复杂。绿地空间格局的规划是否能够有效提升城市未来的固碳效益,当前研究尚未得到有效证实。因此,探索未来情景下城市绿地空间格局的优化策略,对于增强城市固碳效益和促进可持续发展具有重要意义。本研究以杭州市主城区为例,在定量分析2002-2020年绿地空间格局的基础上,根据CMIP6气候数据,对高碳排放(ssp126-ssp370lu)与低碳排放(ssp370-ssp126lu)情景下绿地空间格局的变化进行预测。研究以总初级生产力(GPP)为固碳效益指标,通过时空地理加权回归模型分析2002-2060年绿地空间格局对GPP的影响;敏感性分析考察气候变化的不确定性对预测结果的影响;地理探测器方法评估绿地空间格局变化对GPP的交互作用及风险区划分。得到研究结果如下:(1)在ssp126-ssp370lu情景下,预计到2060年绿地面积的减少和破碎化将导致平均GPP减少至0.592 g C/m2。在ssp370-ssp126lu情景下,绿地面积的增加和紧凑性的提高将使平均GPP增至0.641 g C/m2。(2)在气候变化的影响下,绿地空间格局能有效提升GPP,但在未来情景下具有复杂的波动性变化。(3)绿地空间格局对GP存在交互作用的影响,其中绿地形态特征、平均斑块距离和分裂度具有不确定性影响。(4)通过综合考虑多种因素并合理控制风险范围,可以有效提升绿地空间格局对GPP的解释能力,进而改善固碳效益。本研究在两个未来情景下,预测了杭州市主城区绿地空间格局的变化对固碳效益的影响。杭州市主城区绿地规划应具备灵活性和适应性,以应对气候变化和社会经济变化的不确定性,确保城市生态系统的稳定性和持续性。针对当前规划中在生态性和管理方面的不足,应通过多要素组合和控制范围,制定适应不同未来发展路径的绿地空间格局优化措施。本研究提供的优化策略和数据支持,可为城市规划者提供科学依据,进一步提升城市的固碳效益和可持续发展能力。

关键词：气候变化绿地空间格局固碳效益未来情景优化策略

基于多源数据的广州市城市绿地空间格局与城市热环境的关联性研究

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基于多源数据的广州市城市绿地空间格局与城市热环境的关联性研究

作者：沈轶婕华南理工大学

学位级别：硕士

城市绿地具有降温、增湿等生态效益,绿地的规模、布局、形态等格局特征都对城市热环境产生着不同程度的影响。近年来愈发严重的城市热环境问题严重影响着广州市城市发展的步伐,也影响着城市居民的健康状况。绿地与热环境的关联机制体现... 详细信息

城市绿地具有降温、增湿等生态效益,绿地的规模、布局、形态等格局特征都对城市热环境产生着不同程度的影响。近年来愈发严重的城市热环境问题严重影响着广州市城市发展的步伐,也影响着城市居民的健康状况。绿地与热环境的关联机制体现了绿地对热环境的调节能力,是研究如何通过更好地完善绿地系统来改善城市的气候、环境等问题的基础,对于广州市城市发展具有非常重要的意义。本研究以多源遥感影像数据为基础,从不同的时间维度、空间维度,分析广州市绿地与热环境的关联。区域研究以广州市市域为研究对象,从时间演变方面进行相关指标的空间分布特征及关联性研究;斑块研究以广州市内筛选出的50个城市公园为研究对象,将各公园的绿地格局指标分别与公园内部均温、最大降温幅度进行关联分析。从区域到斑块,研究了广州市绿地空间格局与广州市地表热环境的分布特征及二者之间的关联性。研究得出以下主要结论:(1)2010～2015年间,研究区域植被减少区域分布在研究区域西部及东北部,植被增加区域集中在南部水网附近区域;2015～2020年,南部水域附近及部分中部区域植被情况出现好转;十年间绿地格局破碎情况加重,整体性下降,但后五年的绿地格局的衰退趋势得到抑制。2010～2015年间,地表温度整体呈上升状态;2015～2020年,研究区域北部及中部地表温度出现下降。(2)研究区域12月的植被覆盖度更高,2月的植被覆盖的聚集情况更为明显,12月植被覆盖度的高聚集区域范围较之2月略有扩张;最大斑块指数北高南低,其他景观格局指数则相反。12月地表温度的最低值与最高值均明显低于2月;温区变化中,12月中温区扩张最为明显,中温区占比的增长幅度达到44%。(3)2010～2020年间,各绿地指标均与当年份的地表温度呈显著相关(P绿地空间格局指标的差异(R)能解释当年地表温度7.9%～12.5%。相较于2010年,2015年各指标对地表温度的解释性有所升高,2020年则解释性均有所下降。(4)研究区域大部分区域植被覆盖度与地表温度呈负相关影响;2月植被覆盖度对地表温度的高影响区域更广,高关联性区域的回归性增加也更为明显。研究区域12月各景观格局指数对地表温度的拟合效果均优于2月,对地表温度的解释性也更强;各景观格局指数与地表温度的拟合情况较好的区域基本为市域中部;景观的破碎程度及多样性程度对地表温度影响相对较大。(5)2月公园对周边环境的降温幅度高于12月。2月各绿地指标与公园内地表温度表现出显著的相关性。公园面积、公园周长与公园均温呈非线性关系,公园周长面积比、植被覆盖度则呈线性关系,回归系数分别为48.32和-2。植被覆盖度与60m辐射范围内的地表温度相关性较强;公园面积及周长与30m范围内缓冲区均温相关性显著;公园周长面积比对周边热环境的影响距离较广。2月份的公园周长面积比、植被覆盖度两个指标与公园最远降温幅度分别呈显著负相关与显著正相关,但各指标的拟合情况较为复杂。

关键词：绿地空间格局城市热环境多源数据关联性分析广州市

基于CFD的城市绿地空间格局热环境效应分析

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生态学报 2012年第6期32卷 1951-1959页

作者：刘艳红郭晋平魏清顺山西农业大学林学院太谷030801

运用CFD数值模拟方法,结合RS技术,对城市中五类常见的绿地空间格局在垂直和水平方向上进行温度场和风速场数值模拟,以探讨绿地空间格局对城市热环境的影响程度及方式。在绿地的垂直结构上,灌木层对流场的影响要大于乔木层;而乔木层对绿... 详细信息

运用CFD数值模拟方法,结合RS技术,对城市中五类常见的绿地空间格局在垂直和水平方向上进行温度场和风速场数值模拟,以探讨绿地空间格局对城市热环境的影响程度及方式。在绿地的垂直结构上,灌木层对流场的影响要大于乔木层;而乔木层对绿地内部的降温作用更为明显。在绿地的水平布局形式中,在绿地率相当的情况下,楔状格局具有较好的热环境效应,即该格局在城市中的降温效果最为明显;放射状和条带状的次之,点状格局对周边环境的降温效果要弱些,但各"绿点"(即组成该格局的各块绿地)在小范围内降温效果比较明显,可以作为改善局部小气候的手段;环状格局热环境效应最弱。将CFD技术引入城市热环境研究,利用遥感技术对其进行参数修正,使热环境研究更加准确完整,具有经济高效方便等优点。

关键词：绿地空间格局热环境效应 CFD 遥感技术

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城市绿地空间格局对鸟类群落影响的研究进展

南京林业大学学报（自然科学版） 2012年第3期36卷 131-136页

作者：庄艳美孔繁花尹海伟张琳琳孙振如南京大学国际地球系统科学研究所江苏南京210093 南京大学建筑与城市规划学院江苏南京210093

城市绿地作为城市生态系统的重要自然组成部分,是鸟类及其他动物的重要生境和载体。快速城市化导致城市绿地空间格局剧烈变化,对鸟类群落产生了明显的影响。笔者概括与总结国内外的相关研究,按照城市绿地空间格局的成因将其属性分为非... 详细信息

城市绿地作为城市生态系统的重要自然组成部分,是鸟类及其他动物的重要生境和载体。快速城市化导致城市绿地空间格局剧烈变化,对鸟类群落产生了明显的影响。笔者概括与总结国内外的相关研究,按照城市绿地空间格局的成因将其属性分为非生物属性、生物属性和人为属性,并从这3个方面总结与梳理绿地空间格局对鸟类群落丰富度及多样性的影响,认为城市绿地空间格局与鸟类群落的关系应从研究尺度、技术方法、研究内容等方面深入研究。

关键词：绿地空间格局鸟类群落城市化

快速城镇化地区绿地空间格局评价与调控研究——以合肥滨湖新区为例

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快速城镇化地区绿地空间格局评价与调控研究——以合肥滨湖新区为...

作者：贾媛媛安徽建筑大学

学位级别：硕士

随着城市人口数量的不断增加,城镇化进程在全球范围尤其是发展中国家加速前进。城镇化带来的人口膨胀、环境污染加剧、城市蔓延、城市布局不合理等问题危及城市的可持续发展。城市绿地在城市的运行中起到改善人居环境、维持生态、防灾... 详细信息

随着城市人口数量的不断增加,城镇化进程在全球范围尤其是发展中国家加速前进。城镇化带来的人口膨胀、环境污染加剧、城市蔓延、城市布局不合理等问题危及城市的可持续发展。城市绿地在城市的运行中起到改善人居环境、维持生态、防灾避灾、提升城市形象和丰满城市骨架等重要作用。随着经济技术的快速发展,城镇化进程加快带来的各种生态危机日益严重,城市绿地的相关研究在得到人们的关注后发展日愈成熟。作为指导城市绿地发展指向的绿地空间格局,其技术导向关系着城市绿地的目标定位和发展实施。经过定量分析,对快速城镇化地区的绿地空间格局进行评价与调控研究,对快速城镇化过程中有关城市绿地空间布局的研究具有重要的参考价值。本文通过分析相关理论基础,选择层次分析法,建立匹配因子评价体系,以合肥滨湖新区为研究对象,利用2014年合肥滨湖新区航空遥感影像图绘译的绿地信息,对其绿地空间格局进行现状分析与评价。系统的研究合肥滨湖新区概况与上位规划,探求城市绿地空间格局发展的动力机制,提出规划理念及快速城镇化地区绿地空间格局调控对策。主要结论有:(1)根据已有相关指标体系,采用层次分析法和综合评价法,建立评价指标模型,通过专家对研究绿地现状打分评价,并得出结果。评价结果表明合肥滨湖新区绿地空间格局综合得分8.0836(优秀),公园绿地得分为8.33695(优秀)、生产绿地得分为4.99088(中等)、防护绿地得分为6.4451(良好)、附属绿地得分为8.00185(优秀)、生态绿地得分为7.31456(良好)。(2)合肥滨湖新区绿地空间格局发展的驱动因子为政策主导,经济发展与社会因素的共同结果。其绿地空间布局发展的优势在于地方政策支持、环境基础良好、规划引导与公众参与、旅游文化产业提高经济效益;劣势在于城市建设与生态保护的矛盾、建设与管理维护的矛盾、新城绿地功能与城市用地关系脱节等。(3)在对快速城镇化绿地空间格局的调控研究中,以系统整体性、生态均衡性、时空延续性、建设与管理相结合为总体规划理念,确定总量调控、质量调控、连通调控、功能调控的调控对策。提出合肥滨湖新区绿地空间结构以“绿脉”“蓝脉”“文脉”为主线,具体形成“城湖共生,一心两片,两带四廊,绿网覆盖,多点镶嵌”的空间格局发展模式。

关键词：快速城镇化绿地空间格局评价体系调控对策合肥滨湖新区

多尺度绿地空间格局与近地气候效应的关联研究——以广州市为例

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多尺度绿地空间格局与近地气候效应的关联研究——以广州市为例

作者：王琳婷华南理工大学

学位级别：硕士

城市热岛、城市静风等城市近地气候问题已成为影响居民健康和城市可持续发展的重大隐患。绿地系统具有调节近地气候、吸收污染等诸多生态效益,科学的绿地系统布局能在一定程度上改善近地气候问题。作为多尺度、多层次的综合系统,不同尺... 详细信息

城市热岛、城市静风等城市近地气候问题已成为影响居民健康和城市可持续发展的重大隐患。绿地系统具有调节近地气候、吸收污染等诸多生态效益,科学的绿地系统布局能在一定程度上改善近地气候问题。作为多尺度、多层次的综合系统,不同尺度下绿地空间格局与近地气候的关联规律是进行绿地系统规划的科学依据之一。然而,受数据源限制,多数研究主要集中探究微观街区尺度绿地空间格局与近地气候的关系,对市域、中心城区范围的研究较为缺乏。本研究旨在探究市域、中心城区两个尺度下绿地空间格局与近地风温场的关联规律。研究结论将为不同尺度绿地系统规划调节近地风热环境提供理论依据、数据支撑和指标参考,有助于探索改善城市环境质量的绿地系统规划设计原则与方法。本文利用遥感(RS)与地理信息系统(GIS)空间分析技术,引入广州市卫星影像、广州市地面气象自动站逐时数据、广州市土地利用规划等多源数据,结合景观格局分析、空间计量、统计学分析等方法,主要研究工作及结论如下:(1)多源数据处理与集成方法研究利用遥感解译、图形矢量化、空间插值等方式处理多源数据;并利用Arc GIS中的模型构建器(Model Builder)建立快速提取、集成多源数据的数据集成模型。通过构建多源数据处理与集成流程,为绿地空间格局与近地风温场特征分析提供方法与数据基础。(2)多尺度绿地空间格局与近地风温场特征分析在市域尺度,以绿地面积、空间位置为水平格局指标,以乔木林地比例、灌木林地比例、草地比例为垂直结构指标解析绿地空间格局特征;利用风温场的等级梯度分区与风速/温度数值的分布频率解析风温场分布特征。在中心城区尺度,以绿地的绿地率、人均绿地面积、斑块密度、斑块形状等九项指标为水平格局指标,乔木林地比例等三项指标为垂直结构指标解析绿地空间格局特征;利用风速比、热岛强度两个关键指标解析近地风温场特征。为绿地空间格局与近地风温场关联研究提供分析基础。结果显示绿地空间格局与近地风温场均存在显著的空间分异,并在不同区域出现高/低值聚类现象。(3)市域尺度:广州市域绿地空间格局与近地风温场关联性研究在市域尺度,通过叠合绿地水平格局图与近地风温场图分析绿地水平格局与近地风温场的关联性。结果显示,面积大于30 km的生态公园与高风速(≥1m/s)风场、低温区的叠合吻合;绝大部分区域绿地的分布与低温区的叠合吻合,但农业区域绿地则与高温区相关联。通过划分5km×5km网格提取指标数据,分析绿地垂直结构指标与近地风温场联性。结果显示,绿地中乔木林地比例与风速呈正相关,与温度负相关;灌木林地比例、草地比例与风速、温度均呈正相关。其中,三项指标与风速的拟合程度较低,与温度能进行一定程度的拟合;乔木林地比例、灌木林地比例分别能解释冬季温度差异的29.7%、24.3%,夏季温度差异的12.9%、12.8%,草地比例能解释冬季温度差异的17.2%。(4)中心城区尺度:广州中心城区绿地空间格局与近地风温场关联性研究在中心城区尺度,通过划分2km×2km网格提取指标数据,分析绿地水平格局指标、垂直格局指标、其他影响因素指标与风速、温度的关联性,并进一步探究其回归关系。结果显示,水平格局指标中的绿地率、最大斑块指数、临近度、聚集度、斑块数量、斑块密度、形状指数;垂直格局指标中的乔木林地比例、灌木林地比例、草地比例;其他影响因素指标中的水域面积、建筑平均高度、建筑密度与风温场显著相关。回归分析结果显示,在与风温显著相关指标中,人均绿地面积、乔木林地比例能解释冬季风速差异的11.9%、12.8%,水域面积能解释夏季风速差异的12.4%,建筑平均高度分别能解释冬、夏季风速差异的15.4%、24.5%;绿地率、聚合度分别能解释夏季温度差异的12.0、13.0%,乔木林地比例、草地比例各自能解释夏、冬季温度差异的21.1%、11.0%,灌木林地比例能分别解释冬、夏季温度差异的14.5%、19.6%。

关键词：绿地空间格局近地气候风温场关联性分析广州市

城市绿地空间格局的动态变化及其驱动力研究——以广州市为例

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城市绿地空间格局的动态变化及其驱动力研究——以广州市为例

作者：谢念斯武汉大学

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城市是承载人类社会各种活动的最重要的空间形态,是人类物质和精神文明发展的产物。城市化的持续演进使得城市居民在全部人口所占比例越来越大,也因此与自然的距离越来越远。城市以人工造物为主导,但城市范围内的绿地作为支持城市生态... 详细信息

城市是承载人类社会各种活动的最重要的空间形态,是人类物质和精神文明发展的产物。城市化的持续演进使得城市居民在全部人口所占比例越来越大,也因此与自然的距离越来越远。城市以人工造物为主导,但城市范围内的绿地作为支持城市生态系统的重要空间实体,可以为城市居民提供多种生态、文化、景观、经济、健康方面的功能,从而使人们得以亲近自然。功能由结构决定,绿地对城市产生的效益会受到其本身空间格局的影响。本文的研究目的即在于构建分析城市绿地空间格局动态变化及其驱动力因素的体系,并以广州市为典型城市进行案例分析,以此为提高城市绿地水平提供依据。在对大量相关文献概括总结的基础上,论文梳理了城市绿地及其空间格局的相关概念、内涵,将景观生态学、地理学、区域规划学等作为研究的理论基础,以RS(遥感)和GIS(地理信息系统)作为分析城市绿地空间格局动态变化的技术手段,同时构建表征绿地空间格局的指标体系与驱动绿地空间格局变化的因素因子体系,从而对两者之间的关联性进行定量分析并结合定性分析。在实证研究中,本文在广州市内部划定研究区域,使用RS和GIS相关软件处理多个年期(1993-2013年)的影像数据和图件,使用景观格局指数法和土地分类检测法提取绿地空间信息,揭示绿地空间格局在时间序列上的动态变化,分析结果显示:(1)研究区域内整体的绿地空间格局在1993-2013年的20年间出现了绿地覆盖率下降、破碎化和斑块边缘规则化等趋势;(2)中心城区的绿地覆盖率下降、破碎化和斑块边缘规则化程度要高于外围城区,但两者逐渐趋同;(3)几个集中连片的绿地区域经历了不同程度的绿地衰退现象,“绿转非”斑块在前半阶段内(1993-2003年)主要以外延式蔓延扩展为主,后半阶段(2003-2013年)主要以“填空式”特征分布。然后按照影响因素因子体系收集广州的历史统计数据、政策文件、新闻报道等有关文献资料,以进行定性分析或灰色关联法定量分析,结果表明:(1)人口结构、产业结构、和城市建设是驱动广州绿地空间格局最主要的社会经济因素;(2)改革开放政策、税收制度改革、耕地保护制度、城市绿化政策等政策因素以及城市规划对城市建设的空间布局体现了国家战略和地方政策对绿地空间格局的重要影响。最后,论文对前述研究过程作出结论并提出相关政策建议,对存在的不足进行了总结,并展望未来的研究方向。希望本文能为城市建设和绿地系统构建完善提供一定的参考意见。

关键词：绿地空间格局景观格局指数驱动力因素灰色关联分析

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地级尺度下的云南省绿地空间格局演化分析

林业调查规划 2021年第4期46卷 33-38页

作者：唐静董继兴董李勤程希平西南林业大学地理与生态旅游学院云南昆明650224

通过ESDA-GIS分析2008—2018年云南省地级区域人均公园绿地的变化格局,探究其绿地建设水平和结构变化,并借助离差系数来衡量绿地建设与经济发展间的协调度。结果表明:2008—2018年云南省的绿色发展具有一定的成效,但整体上还处于较低水... 详细信息

通过ESDA-GIS分析2008—2018年云南省地级区域人均公园绿地的变化格局,探究其绿地建设水平和结构变化,并借助离差系数来衡量绿地建设与经济发展间的协调度。结果表明:2008—2018年云南省的绿色发展具有一定的成效,但整体上还处于较低水平,没有形成集约发展态势;绿地发展速度与经济增速的同步化程度较低,各州市的绿地建设水平参差不齐,西南、西北地区的协调度较高,而滇中地区的协调度则偏低。

关键词：绿地空间格局地级尺度人均公园绿地面积 ESDA-GIS分析云南省

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扬州市中心城区绿地空间格局优化策略研究

广东园林 2018年第4期40卷 36-44页

作者：李晓曼谷康南京林业大学风景园林学院江苏南京210037

以扬州市中心城区为例,探寻可持续发展模式下的网络化绿地布局研究,建立绿地之间的相互连接,与向城市各功能领域的渗透,保护现存的绿色基础、恢复受损单元、构建完整的绿地生态网络,达到绿地空间格局效益的最大化。基于连接度采用最小... 详细信息

以扬州市中心城区为例,探寻可持续发展模式下的网络化绿地布局研究,建立绿地之间的相互连接,与向城市各功能领域的渗透,保护现存的绿色基础、恢复受损单元、构建完整的绿地生态网络,达到绿地空间格局效益的最大化。基于连接度采用最小费用模型,探寻潜在生态廊道;基于渗透度,划定生境斑块并在Arc GIS中对斑块3个等级进行缓冲分析,加强扬州市中心城区内核心区域的生境保护;基于密度运用可达性分析检验规划绿地的合理性。

关键词：绿地生态网络绿地空间格局优化策略