基于绿廊与视廊联动的山地城镇绿道系统研究——以重庆巫山县江东组团为例

基于绿廊与视廊联动的山地城镇绿道系统研究——以重庆巫
山县江东组团为例
李和平;王卓;王敏
【摘要】绿道作为一种线性绿色开敞空间,对于优化城市生态环境、践行低碳出行理念、促进入与自然和谐发展具有重要意义.近年来,中国关于绿道的研究主要集中于东南沿海地区,对于地形环境复杂的山地城镇,相关理论与实践较为匮乏.基于此认识,针对山地特殊的地理环境,结合重庆市巫山县江东组团控规实践,以ArcGIS地理信息系统为依托,从用地适宜性与水文分析的角度构建城市绿廊,从区域山水景观互通的角度预留景观视廊,在此基础上对绿廊与视廊两大要素进行联动分析,旨在为山地城镇绿道系统规划提供较为科学合理的依据.
【期刊名称】《中国园林》
【年(卷),期】2018(034)009
【总页数】5页(P79-83)
【关键词】风景园林;绿廊;视廊;山地城镇;绿道;GIS
【作者】李和平;王卓;王敏
【作者单位】重庆大学建筑城规学院重庆400045;中国城市规划设计研究院西部分院重庆400045;重庆大学建筑城规学院重庆400045
【正文语种】中文
【中图分类】TU986
生态文明倡导人与自然和谐共生，是继工业文明之后人类社会发展的一个崭新阶段。

中国是一个多山的国家，山地面积约占全国陆地总面积的2/3以上[1]，山地城镇
地形地貌复杂、适宜建设用地破碎、景观生态环境脆弱，是城镇建设与生态保护矛盾最大的区域，也是我国生态文明建设的关键区域。

绿道作为一种线性绿色开敞空间，可以连接主要的公园、自然保护区、风景名胜区、历史古迹和居住区等，对于协调山地城镇建设用地与自然生态的关系具有重要意义[2]。

然而长期以来，我国关于绿道的建设主要集中于东南部沿海等平原地区，缺
乏对山地这一特殊地理单元的考量。

同时，已有实践多依靠设计师的经验累积和设计素养，缺乏较为科学合理的依据，难以进行普遍推广。

近年来，伴随山地城镇生态环境问题的日益凸显，山地绿道系统的规划研究已迫在眉睫。

因此，本研究在总结国内外已有绿道理论与相关实践的基础上，以重庆市巫山县新区江东组团为研究对象，在组织编制江东组团控制性详细规划的前期，基于ArcGIS地理信息平台展开山地绿道系统规划的相关专项研究，重点从城市绿廊与景观视廊两大要素展开联动分析，增加了山地绿道网络布局的量化维度，并在承接上位规划意图的前提下，综合考虑江东组团内外自然生态要素、适宜建设用地布局情况、潜在水文环境和准备实施的城市道路网络等多种因素，重点探讨了绿道线路(自行车道、山城步道)的规划与服务驿站的选址策略，希望为山地城镇生态文明建设和绿道系统的规划提供新的研究视角。

1 绿道定义及发展历程综述
1.1 绿道的定义
绿道也称作绿色通道，由英文单词“greenway”直译而来。

在景观规划领域，“绿道”的内涵很广，不同学者在不同环境下对绿道的认识也不尽相同。

目前，人们普遍接受美国学者埃亨(Jack Ahern)提出的绿道概念：绿道是包含一系列线性元
素组成的绿色开敞空间网络，这些线性元素被规划、设计和管理，以实现包含生态、游憩、文化、美学或其他复合型的目标和可持续的土地利用理念[2]。

2010年，广东省率先编制完成了《珠江三角洲绿道网总体规划纲要》，随后绿道规划建设开始在全国范围内快速发展起来[3]。

《纲要》结合国内发展实情，定义了“绿道”的
基本概念和功能，强调了“green”与“way”的两重含义，即“绿道”是由自然要素构成的绿廊系统和为满足绿道游憩功能所配建的人工系统两大部分组成，这也标志着绿道在国内的本土化研究有了新的突破[4]。

图1 重庆市巫山县区位及实景
1.2 国内外绿道发展历程综述
绿道在欧美等发达国家由来已久，最早意义的绿道规划是由美国风景园林大师奥姆斯特德(Frederick Law Olmsted)在1867年所完成的波士顿公园系统规划，被誉
为“翡翠项链”的公园系统，这一时期的绿道建设主要强调休闲游憩功能[4]。

20
世纪80年代，随着计算机技术的发展，美国在景观生态学“斑块-廊道-基质”的理论指导下，借助3S技术对大尺度的绿地景观展开量化研究，对全美各大公园及开敞空间进行连通性线路规划，并最终形成了国家综合绿道网络[2]。

国内关于绿道的研究最早见于1985年《世界建筑》对日本西川绿道公园项目的介绍。

1992年，《国际城市规划》刊发了《美国绿道(American Greenways)简介》一文，首次向国内较为系统地介绍了美国绿道。

2010年，《中国园林》杂志以绿道为专题刊发了多篇文章，将国内对“绿道”及其相关理论的研究推向了高潮。

纵观国内已有绿道的学术成果，研究类型主要分为3类：国外理论介绍、国外实践
案例介绍和国内绿道理论与实践。

其中，比较典型的有北京大学俞孔坚教授从景观生态学的理论出发，分析绿道的生态功能；同济大学刘滨谊教授从城镇绿地生态网络切入，分析绿道在城镇中的生态作用和休闲功能；北京交通大学余青教授从美国风景道的角度，研究区域绿道中的旅游发展功能[2]。

近年来，伴随GIS技术在国
内的推广，相关学者开始思考借用空间分析量化评估的思路辅助绿道选线，较具代表性的有周聪惠所做的基于选线潜力定量评价的中心城绿道布局方法[5]、宋劲松等人所做的珠江三角洲绿道网规划建设方法、刘岳等人所做的基于适宜性分析与GIS的长沙市大河西先导区城市绿道网络设计等[6]。

上述绿道研究多为平原地区的案例，对于地形起伏多变、生态环境脆弱的山地城镇，其借鉴价值十分有限。

2 山地绿道规划面临的主要问题与策略思考
2.1 山地城镇绿道规划面临的主要问题
2.1.1 山地城镇绿道研究亟待关注
长三角、珠三角已有绿道建设的成功案例向人们传达了绿色出行的生态理念，取得了良好的社会反响。

山地城镇的地理环境和城市格局相对东南沿海城市更为复杂，盲目模仿平原城镇的做法会导致绿道建设千篇一律。

然而，由于地理环境的制约，山区对于绿道的认识和关注还远远不够，有关山地城镇特色绿道网络的研究更是少之又少。

2.1.2 绿地景观系统难以连续
山地城镇地形地貌复杂、生态环境脆弱，是城镇建设集中性最强的区域。

人多地少的现实条件迫使人们不得不削山填沟，城镇建设向自然区域的盲目扩张侵蚀着脆弱的山水环境，从而导致生态廊道和绿地景观支离破碎。

同时，由于地形高差起伏较大，加之用地资源的稀缺性等问题，在山地城镇建成区内部，绿地景观难以像平原地区一样进行系统性的连续组织，多以见缝插针的方式零散分布，难以形成便捷连贯的路径网络。

2.1.3 自行车道建设难度较大
山地城镇的布局顺应地势走向，建成区内部本身道路坡度较大，且大多迂回曲折。

道路的等级、功能定位没有平原城镇明确，从而忽视了自行车道的建设。

自行车道作为绿道的重要组成部分，其道路选线在山地城镇开展的难度较大。

依据国家相关
规范，自行车道的最大纵坡为3.5%，车道长度不宜超过150m。

由于山地城镇道路坡度一般较大，自行车道设计应当突破相关规范，克服纵坡困难。

一般情况下，自行车道纵坡不应大于5%，若必须在纵坡大于5%的路段设置，则坡长不宜超过100m，特殊路段可进行单独论证。

2.2 山地城镇绿道规划的策略思考
山地城镇绿道规划是一项系统工程。

针对山区绿道不够重视的现象，应首先从观念上倡导人与自然和谐共生，绿道设计应结合自然，将自然山水景观导入城区，从而提高人们对山地绿道建设的关注度。

其次，山区地形复杂，绿道线路的规划应结合GIS适宜性评价得到的绿地系统，巧妙利用山脊、冲沟等不适宜建设的用地，随曲就势，有序串联大小斑块绿地。

对于自行车道的爬坡问题，规划可采用GIS地形分析技术[7]，筛选坡度较适宜的用地以供自行车道选线，结合城市道路走向合理优化，并与山城步道展开联合设计，最终形成适宜山地环境的全域绿道网络。

3 重庆市巫山县江东组团绿道系统规划研究
3.1 研究区域概况
图2 基于ArcGIS的江东组团绿廊系统构建
巫山县位于长江三峡核心地区，西与万州交通枢纽和重庆主城区、东与湖北宜昌形成快捷联络，是重庆市的东部门户[8]。

本次研究范围为巫山县新城区江东组团，位于长江与大宁湖交汇口，西与巫山新县城隔水相望，形成了良好的景观呼应。

江东组团规划为巫山的旅游接待中心，是未来城市旅游经济的重点发展区。

研究范围北起龙门桥东侧，南至巫山长江大桥北侧，库岸线全长3.8km，现状用地主要为大片林地、少量的村庄居民点和工业用地，总规划面积约2.8km2，林地面积约占规划总用地面积的81.08%。

为了保护好区域自然环境，应该做好绿道系统的规划工作，将组团内部绿地斑块系统地串联起来，塑造山、水、城互融的山水园林城市形象(图1)。

3.2 从适宜性与水文分析的角度构建城市绿廊
3.2.1 用地适宜性评价
适宜性评价最早由美国宾夕法尼亚大学麦克哈格教授提出，用于分析土地针对建设活动的适宜程度，是景观生态学中重要的量化研究方法。

其主要采用层次分析法(AHP)与ArcGIS因子栅格加权叠加相结合的思路[9]，因子栅格所使用的原始数据包括地形DEM、地质灾害评估、山体滑坡影响范围、现状居民点用地、已有施工图路网和控规已发件用地等，研究在模拟专家打分的基础上，赋予因子栅格不同的权重值[10]，并结合已有施工图路网加权叠加汇总得到用地适宜性分区，计算公式为：
式中，Ri为用地适宜性评价的综合分值，Wi为因子栅格i的权重值，ri为因子栅
格i的评价分值。

这一运算过程可以通过ArcGIS的Reclassify与Weighted Overlay等模块实现[11](表1)。

3.2.2 水文分析
根据江东组团地形DEM数据提取水流方向，计算汇流累积量和水流长度，提取汇流累积量大于100的栅格数据生成河流网络，计算公式为：
式中，Fi为河流网络，Ai为汇流累积量，con为提取河网的条件函数。

这一运算
过程可以通过ArcGIS的Flow Accumulation与Raster Calculator等模块实现[11]。

进一步分析得到3级河流网络(河流主干、次干、支流)与集水流域矢量数据。

研究发现，江东组团地形复杂、集水流域冲沟发育，宜作为纵向的景观绿廊予以保留(图2)。

表1 江东组团用地适宜性评价一览适宜建设区较适宜建设区限制建设区禁止建
设区水体总面积/hm2 37.74 55.88 89.20 34.92 10.95面积占比/% 16.50 24.43
39.01 15.27 4.79
3.2.3 江东组团城市绿廊构建
对用地适宜性评价与水文分析得到的结果进行叠图推导，建议适宜性评价得到的禁止建设区作为强制性绿化廊道用地，不进行开发建设；水文分析得到的集水流域可以结合下一步规划方案需要，分别按照3个等级的汇流累积量补充作为绿化廊道
用地。

面积较大的绿化用地自然形成斑块，为后续绿道系统的规划奠定基础(图2)。

3.3 从区域山水景观互通的角度预留景观视廊
3.3.1 区域山水格局分析
规划基于Loca Space Viewe下载整个江东组团周边3km范围内Google卫片和20m精度的等高线数据，叠加政府部门提供的江东组团实行场地分台平整后的地
形DEM数据，在ArcGIS中进行为空与条件函数相结合的布尔运算，汇总得到江
东组团及其周边区域高程栅格表面。

规划区内地形为山地峡谷——河谷型地貌，
地势东高西低，起伏变化较大，高程145～530m，东西高差达385m，最高点位于规划用地东北侧范围线上。

总体上来看，江东组团西临大宁湖水库，其余三面环山，呈现良好的山水环抱态势(图3)。

3.3.2 主要山水观景点视廊预留
山地城镇与平原城镇的差异在于地形起伏赋予空间的特性。

地形的高差变化丰富了人们的视觉感受，人们有鸟瞰、俯瞰、远眺等多种视觉变化，视角与视域变化范围也非常大[12]。

研究选取区域的主要山体制高点、大宁湖东岸滨水区与规划区内视线交汇处共9
处观景点，其中山体制高点5处，滨水区观景点2处，规划区内山水视线交汇点
2处。

在ArcGIS中设置观景点竖向高度为地形高程栅格表面往上1.5m的人眼高
度位置，在此基础上进行全域视点分析，规划范围以北2处的山体制高点可见性
最佳，规划区内北部视线交汇点可见性最佳。

进一步单独分析大宁湖东岸江东嘴位
置的观景视域，发现由江东嘴放射出来的3条视线通廊可见性均较高，适宜作为一级景观视廊预留；同时，考虑其余观景点视线的互通可能性，建议在控规建筑高度控制时考虑另外2条二级景观视廊的通视效果(图3)。

3.4 基于绿廊与视廊联动的绿道系统规划策略
3.4.1 绿廊与视廊要素叠加
本研究首先以用地适宜性评价得到的禁止建设区作为强制性绿廊用地纳入江东组团绿地系统规划。

进一步考虑由江东嘴放射出来的3条视廊的景观通透性，叠加水文分析得到主要的河道集水域，发现3条一级视廊中的南北2条视廊同时位于主要河道集水域附近，综合考虑以上因素，规划预留南北2条视廊为公园绿地。

其中，北部视廊较长，预留绿带宽度约50m；南部视廊较短，预留绿带宽度约
30m(图4)。

综上所述，汇总江东组团绿廊与视廊要素叠加后的最终绿地系统规划图，形成纵横交织的复合生态绿地网络，为下一步绿道系统的规划做好铺垫。

进一步统计公园绿地总面积约51.38hm2，占规划建设用地总面积的18.35%，高于一般控规公园绿地占总建设用地的比重(表2)。

3.4.2 绿道线路系统规划
绿道选线是绿道系统规划的重要一环，从出行方式的角度分类，绿道线路主要包含自行车道和步行道2种。

在平原城市，自行车道和步行道一般合设，统一作为绿道网规划。

然而，山地城镇由于地形高差较大、大多数自行车道与步行道往往需要分开设置，有自行车道的线路同时也适宜步行，车道多平行于等高线设置，应当满足自行车道的纵坡设计要求；单独的步行道多垂直于等高线设置，也可称为山城步道。

由于巫山县江东组团东西向高差较大，故在绿道线路的规划中优先考虑联系上下半城的山城步道系统。

本研究首先基于2条从江东嘴放射出来的景观视廊规划2条串接上下半城的步道，进一步结合绿地系统主要斑块进行步道连通。

同时，结合
自行车道线路的规划，山城步道预留若干端口与自行车道进行衔接。

表2 江东组团绿地面积统计一览绿廊面积/hm2 视廊面积/hm2 绿地总面积/hm2 公园绿地占规划总用地比例/%46.11 5.27 51.38 18.35绿廊地块数/个视廊地块数/个绿地总地块数/个31 14 45
图3 基于ArcGIS的江东组团景观视廊预留
图4 绿廊与视廊要素整合绿地系统示意
自行车道的选线按照坡度3.5%以下、3.5%～5%、5%～8%和8%以上4个等级进行排序，坡度越缓的地方越适宜作为自行车道线路。

经高程和坡度分析，江东组团的东西向高程大概可以分为3级台地。

西部临湖台地缓坡较多，高程145～220m，较适宜形成自行车环道；中部台地高程220～325m，陡坡居多，不适宜自行车道选线；东部台地高程325～530m，沿路两侧坡度较为平缓，可选择性作为自行车道，但难以形成环路。

综合以上分析，研究选取东、西2级台地规划自行车道线路。

其中，西部临湖台地结合已有施工图路网规划自行车环路，滨水岸线重点营造线形开敞空间；东部台地主要结合车行道沿线缓坡区进行自行车道选线，呈现“S”形，没有形成环路。

进一步叠加山城步道线路，形成步行为主、自行车道为辅的绿道网络，串联大小绿地斑块，并满足居民多样化的生活和游憩需求(图5)。

3.4.3 绿道服务驿站选址规划
驿站是绿道沿线的重要节点，一般会考虑可达性、均好性、生态性和文化性等多项原则。

本研究在综合以上原则的基础上，结合江东组团山地特征，加入周边景观视域开阔性，并重点考虑与绿地系统规划的主要绿地斑块及控规用地布局相结合，确定6处服务驿站。

其中，东部高地自行车“S”形线路规划3处服务驿站，线路两端及中间各一处，覆盖500m的步行生活服务半径，两两驿站之间自行车线路距离约2km。

西部滨水区自行车环路规划3处服务驿站，分别位于山城步道接口、
江东嘴和南部路端，同样覆盖500m的步行生活服务半径，两两驿站之间自行车
线路距离约1.5km。

6处服务驿站的景观视域均较好，高地可俯瞰山地美景，低地可观赏大宁湖水面，增强了绿道的趣味性(图5)。

图5 绿道线路系统规划推导示意图
4 结语
生态文明时代，绿道系统的研究对于引导山地城镇适宜自然规律，营造山水交融的人居环境具有重要意义。

文章通过对山地城镇绿廊与视廊的研究，明晰了多种生态要素联动分析对于绿道系统规划的重要性。

其结果表明，基于GIS技术的适宜性
评价、水文分析、地形综合、观景视域分析等多种空间分析方法，将适宜绿道线路走向的用地层层筛选，保障了自行车道等爬坡过程中的相对舒适性，同时也满足了服务驿站选址的均好性与观景效果，让山地绿道的设计更贴近居民的日常使用需求，补充了传统绿道线路设计中主要依靠功能与形态分析的不足，设计过程更为科学合理。

另外，本研究主要基于生态与景观视角辅助山地城镇的绿道规划，对于绿道的资源保护与游憩等功能欠缺考虑。

因此，建议在山地城镇的绿道规划中还应兼顾公共服务设施、公园绿地等用地布局，结合自然与人文景观资源的分布进行更为综合的规划考量，进一步提升绿道的综合服务价值。

注：文中图片均由作者绘制。

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