基于土地利用变化的杭州市绿地生态服务价值CITYgreen模型评价
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7 [ 2, 8, 11, 12] [ 10] [ 1, 4, 6, 7, 9 , 13 , 15 ]
区域生态系统分析法 ( Regional Ecosystem Analysis, 简称 REA 法 ), 结合杭州市卫星遥感数据 , 对杭州城 市绿地的功能与结构进行评估 , 定量计算市区城市 绿地的生态服务价值变化 , wenku.baidu.com提出将 C I TYgreen 模 型在我国东部沿海城市进行实际应用的建议.
1
郁闭度 > 90 % 的密林, 发育好的农田 Dense w oods w ith canopy closure > 90 % , w ell dev el oped croplands 郁闭度 > 90 % 的密林, 苗圃, 果园, 农田 Dense w oods w ith canopy clo sure > 90 % , nurse ries , o rchards , croplands 高密草, 较密林, 农田 H igh -dense gra ss , low er -dense w oods , croplands 疏低草, 植被与周围地物混合, 草坪 Distant lo w grassplots , vegetation w ith buildi n gs around , lawns 疏草, 草地, 植被与道路混合, 绿化覆盖 > 60 % 的居 住区绿地 Sparse g rassplo ts , la w ns , vegetation grow ing beside roads , liv ing vege tation w ith coverage > 60 % 中、 高草, 草地 ( 周围有树木 ), 发育一般农田 M iddle-high and high grassplo ts , lawns w ith trees around , m iddle -deve loped croplands 中、 密草, 菜 田, 发 育一般 农田, 疏林灌 木混合, 疏 林灌木草地混合, 灌木草地混合 M iddle-high and dense g rass , m iddle-deve loped crop lands , sparse w oods -frutex m ix ture , sparse w oods -fru tex-grassplot m ixture, frutex-gra ssplot m ixture 疏低草, 菜田, 草地 D istant low grassplo ts , vegetable fie ld , g rassplo ts 草地, 农田中防护林与道路混合体 Grass , pro tec tion fo rests in cropland m ixed w ith roads 低疏草, 菜田, 发育不良草地, 闲置农田 Spa rse-low g rasses , vegetab le field , low-deve loped g rasses , unused crop lands 稀疏草地 Sparse g rasses
* 杭州市环境保护局资助项目 ( W 00320) . * * 通讯联系人 . E-m a i:l zjy @ zju. edu. cn 2005- 10 - 22 收稿 , 2006- 07 - 21接受 .
在 Costanza 等
概念的基础上, 国内外学者对生态系统调节功能和 生态服务价值的研究逐渐深入 , 城市绿色空间生态 服务定 量评 价不 断 地完 善与 发 展 , CI TYgreen 模型成 为以 RS 和 G IS 为技术基础的城 市绿色空间生态服务价值计算模型的代表 , 在世界 范围内得以研究应用 . 胡志斌等 、 朱文泉 [ 17] 等 应用 C I TYgreen 31 0 模型评价了沈阳的城市绿 地生态效益 , 计算得出沈阳树木园每年提供生态效 益的经济价值为 31 2 @ 10 元. 针对大尺度区域生态 系统, 本文运用 C ITYgreen 最新 51 0 版本中增加的
U rban greenbe lt eco-service value of H angzhou C ity under effects of land use change : An evaluation w ith C ITYgreen m od e. l Z HANG K an , ZHANG Jiany ing , CHEN Y ingxu, ZHU Y inme i (C ollege of Env ironm ent and R esource S ciences , Zhejiang University, H angzhou 310029, China ). -Chin. J. A pp l . E col. , 2006 , 17 ( 10): 1918~ 1922 . Based on the L andset TM informa tion o f land use / cover change and greenbe lt distr ibution in H ang zhou city in 1994 and 2004, and by using C I TY green mode, l this paper esti m a ted the eco - serv ice va lue o f urban greenbe lt in the c ity under the effec ts o f land use change and econo m ic deve lopm ent . T he resu lts showed that in the 10 years from 1994 to 2004, the g reenbe lt area in the city decreased by 201 4% , wh ile its eco -serv ice va lue increased by 168 m illion yuan. The annua l inc re m ent o f g reenbe lt eco -serv ice va lue and GD P w as 1111 92% and 51 32 % , re spective ly . Su itab le adjustm ent of land use pa ttern in the c ity har m on ized the re la tionsh ips be t w een urban economic dev elopment and urban eco - function, and ach ieved h igher eco -serv ice effic iency o f land utilization. K ey w ords CI TY green m ode,l U rban g reenbelt , E co - service va lue .
应用生态学报
2006 年 10 月
第 17 卷
第 10 期
CH I NESE JOURNA L O F A PPL IED ECOLOGY, O ct . 2006, 17 ( 10): 1918~ 1922
基于土地利用变化的杭州市绿地生态 * 服务价值 CITYgreen模型评价
张 侃 张建英
* *
10 期 21 2 数据准备
张
侃等 : 基于土地利用变化的杭州市绿地生态服务价 值 C I TY green 模型评价
1919
信息提取包括土 地利用信 息与城 市绿地 信息 的分类 提 取 . 数据源采用 1994 年及 2004 年 8 月的 L andsatTM 1~ 7 多 波段 影 像 数 据 , 应 用 的 软 件 为 Am er ican Fo rests 开 发 的 CITY g reen 51 0 for A rc V ie w, G IS 环境为 ESR I公司的 A rc V ie w 31 0 及 ERDAS I M AG I N E 遥感图像处理系统 . 21 3 信息提取 21 31 1 土 地 利 用 信 息 将 杭 州 市 区 1994 年 与 2004 年 的 Landsa t影像数据进行纠正 , 与 1B100 000 地形 图进 行配准 , 建立解译标 志 ; 在 A rcG IS 环 境下 , 进行 人 机交 互 式判 读 解 译 ; 通过对解译结果进行随机 选点、 外业精 度验证 与 GPS 点 属性 校验 , 土 地 利用 类型 判 别准 确率 为 95% 以上 ; 在 A rc V ie w 环境下进行编辑和修改 , 得到 杭州市区 土地利 用数据 . 参照国家土地利用 分类系 统 , 根 据杭州 市区的 实际 情况 , 将 其分为 28 类 , 其中建筑地 物 6 类、 农用蔬 菜田 地物 5 类、 林 业类地物 11类 、 水域类地 物 2 类、 游憩和 观赏 类草 地 2 类 ; 将各类景观归并为城 市绿地景观类、 耕地类、 水域、 建设 用地 类和未利用土地 5 大类 . 其中林业类和游憩观赏类草地 归为 城市绿地景观类 , 主要包 括西湖 周边林 地、 河 道及 堤岸防 护 林、 道路绿地、 居住绿 地、 苗 圃林地、 公 园林地 以及 市区西 北 角的西溪湿地 ; 研究区域 内的农 用地几 乎全部 为蔬 菜地 , 其 作为一类特殊的绿地景观对城 市有着重要的意义 , 归并 为耕 地类 ; 水域包括运河、 湖泊、 水塘等 ; 建筑物归为建 设用地类 , 主要包括居民用地、 工业用地、 商业用地等 ; 其余的为未 利用 土地 . 21 31 2 城市绿地信息 采用 L andsat TM 多光谱卫 星影像 , 利
1 引
言
[ 5]
2 研究区域与研究方法 1997 年提出的 生态服务价值
21 1 自然概况 杭州市位于我国南方典型亚热带植被景观区域 , 是我国 著名的 山 水风 景 旅 游 城市 ( 29b 11c~ 30b34cN, 118b 20c ~ 120b37c E) . 包括下城 区、 上城 区、 拱墅区、 江 干区、 西 湖区及 滨江区 , 总面积 714 hm 2. 市区年 平均太 阳总辐 射量在 24 ~ 26 kJ# cm 2 之间 , 日照时数 1 800~ 2 100 h, 日照百分率 41 % ~ 48% ; 年 平 均气 温 151 3 e ~ 17 e , 平均 降 水量 1 100 ~ 1 600 mm, 年雨 日 130~ 160 d; 市区年平均蒸发量为 1 150 ~ 1 400 mm, 相对平均湿度和月平均 相对湿 度在 75 % ~ 85% ; 四季分明 , 冬夏两季较长 , 春秋两季较短 . 市区土壤总面积为 31 9 @ 104 hm 2, 其中红壤 1 @ 104 hm 2, 其余 为石灰 ( 岩 ) 土、 粗 骨土、 潮土和水稻土 . 市区植被覆盖良好 , 最具代表性的是在 环绕西湖的丘陵区 , 植被 有 7 个类型 , 包括亚热带针叶 林、 常 绿阔叶林、 常绿落叶阔叶 混交林、 落叶阔叶林、 针阔叶混交林 及竹林与栽培植物群落 .
陈英旭
朱荫湄
( 浙江大学环境与资源学院 , 杭州 310029) =摘要 > 在 C I TY green 模型支持下 , 以 1994 年与 2004 年的杭 州市 L andset TM 数据提 取的土 地利用 信息 与绿地分布数据为基础 , 对杭州市人工绿地、 人工林地与 天然林地 的生态服务 价值进行 估算和对 比分析 , 研究杭州市土地 利 用 变 化 和 经济 发 展 状 况 对 其 的 影 响 . 结 果 表 明 , 10 年 间 , 杭 州 市绿 地 虽 然 减 少 了 201 4 % , 但绿地生态服务价值增加了 11 68 @ 109 元 , 绿地 生态服 务价值 与杭 州市 GDP 年度 增长 率分别 为 1111 92% 和 51 32% , 适宜的土地利用调整有 效地协 调了城 市经济 发展与城 市生 态功 能的关 系 , 实现了 土 地利用的生态服务高效能 . 关键词 C I TY green 模型 城市绿地 生态服务价值 文章编号 1001- 9332( 2006) 10- 1918- 05 中图分类号 X 21 文献标识码 A
表 1 杭州市城市绿地景观遥感分类表 T able 1 V egetation remo te sensing classification o f H angzhou C ity
序号 Nu m ber 计算机 分类号 Com puter class ification num ber 1 绿地景观遥感分类 Vege tat ion rem ote sens i ng cla ssifica tion
区域生态系统分析法 ( Regional Ecosystem Analysis, 简称 REA 法 ), 结合杭州市卫星遥感数据 , 对杭州城 市绿地的功能与结构进行评估 , 定量计算市区城市 绿地的生态服务价值变化 , wenku.baidu.com提出将 C I TYgreen 模 型在我国东部沿海城市进行实际应用的建议.
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郁闭度 > 90 % 的密林, 发育好的农田 Dense w oods w ith canopy closure > 90 % , w ell dev el oped croplands 郁闭度 > 90 % 的密林, 苗圃, 果园, 农田 Dense w oods w ith canopy clo sure > 90 % , nurse ries , o rchards , croplands 高密草, 较密林, 农田 H igh -dense gra ss , low er -dense w oods , croplands 疏低草, 植被与周围地物混合, 草坪 Distant lo w grassplots , vegetation w ith buildi n gs around , lawns 疏草, 草地, 植被与道路混合, 绿化覆盖 > 60 % 的居 住区绿地 Sparse g rassplo ts , la w ns , vegetation grow ing beside roads , liv ing vege tation w ith coverage > 60 % 中、 高草, 草地 ( 周围有树木 ), 发育一般农田 M iddle-high and high grassplo ts , lawns w ith trees around , m iddle -deve loped croplands 中、 密草, 菜 田, 发 育一般 农田, 疏林灌 木混合, 疏 林灌木草地混合, 灌木草地混合 M iddle-high and dense g rass , m iddle-deve loped crop lands , sparse w oods -frutex m ix ture , sparse w oods -fru tex-grassplot m ixture, frutex-gra ssplot m ixture 疏低草, 菜田, 草地 D istant low grassplo ts , vegetable fie ld , g rassplo ts 草地, 农田中防护林与道路混合体 Grass , pro tec tion fo rests in cropland m ixed w ith roads 低疏草, 菜田, 发育不良草地, 闲置农田 Spa rse-low g rasses , vegetab le field , low-deve loped g rasses , unused crop lands 稀疏草地 Sparse g rasses
* 杭州市环境保护局资助项目 ( W 00320) . * * 通讯联系人 . E-m a i:l zjy @ zju. edu. cn 2005- 10 - 22 收稿 , 2006- 07 - 21接受 .
在 Costanza 等
概念的基础上, 国内外学者对生态系统调节功能和 生态服务价值的研究逐渐深入 , 城市绿色空间生态 服务定 量评 价不 断 地完 善与 发 展 , CI TYgreen 模型成 为以 RS 和 G IS 为技术基础的城 市绿色空间生态服务价值计算模型的代表 , 在世界 范围内得以研究应用 . 胡志斌等 、 朱文泉 [ 17] 等 应用 C I TYgreen 31 0 模型评价了沈阳的城市绿 地生态效益 , 计算得出沈阳树木园每年提供生态效 益的经济价值为 31 2 @ 10 元. 针对大尺度区域生态 系统, 本文运用 C ITYgreen 最新 51 0 版本中增加的
U rban greenbe lt eco-service value of H angzhou C ity under effects of land use change : An evaluation w ith C ITYgreen m od e. l Z HANG K an , ZHANG Jiany ing , CHEN Y ingxu, ZHU Y inme i (C ollege of Env ironm ent and R esource S ciences , Zhejiang University, H angzhou 310029, China ). -Chin. J. A pp l . E col. , 2006 , 17 ( 10): 1918~ 1922 . Based on the L andset TM informa tion o f land use / cover change and greenbe lt distr ibution in H ang zhou city in 1994 and 2004, and by using C I TY green mode, l this paper esti m a ted the eco - serv ice va lue o f urban greenbe lt in the c ity under the effec ts o f land use change and econo m ic deve lopm ent . T he resu lts showed that in the 10 years from 1994 to 2004, the g reenbe lt area in the city decreased by 201 4% , wh ile its eco -serv ice va lue increased by 168 m illion yuan. The annua l inc re m ent o f g reenbe lt eco -serv ice va lue and GD P w as 1111 92% and 51 32 % , re spective ly . Su itab le adjustm ent of land use pa ttern in the c ity har m on ized the re la tionsh ips be t w een urban economic dev elopment and urban eco - function, and ach ieved h igher eco -serv ice effic iency o f land utilization. K ey w ords CI TY green m ode,l U rban g reenbelt , E co - service va lue .
应用生态学报
2006 年 10 月
第 17 卷
第 10 期
CH I NESE JOURNA L O F A PPL IED ECOLOGY, O ct . 2006, 17 ( 10): 1918~ 1922
基于土地利用变化的杭州市绿地生态 * 服务价值 CITYgreen模型评价
张 侃 张建英
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10 期 21 2 数据准备
张
侃等 : 基于土地利用变化的杭州市绿地生态服务价 值 C I TY green 模型评价
1919
信息提取包括土 地利用信 息与城 市绿地 信息 的分类 提 取 . 数据源采用 1994 年及 2004 年 8 月的 L andsatTM 1~ 7 多 波段 影 像 数 据 , 应 用 的 软 件 为 Am er ican Fo rests 开 发 的 CITY g reen 51 0 for A rc V ie w, G IS 环境为 ESR I公司的 A rc V ie w 31 0 及 ERDAS I M AG I N E 遥感图像处理系统 . 21 3 信息提取 21 31 1 土 地 利 用 信 息 将 杭 州 市 区 1994 年 与 2004 年 的 Landsa t影像数据进行纠正 , 与 1B100 000 地形 图进 行配准 , 建立解译标 志 ; 在 A rcG IS 环 境下 , 进行 人 机交 互 式判 读 解 译 ; 通过对解译结果进行随机 选点、 外业精 度验证 与 GPS 点 属性 校验 , 土 地 利用 类型 判 别准 确率 为 95% 以上 ; 在 A rc V ie w 环境下进行编辑和修改 , 得到 杭州市区 土地利 用数据 . 参照国家土地利用 分类系 统 , 根 据杭州 市区的 实际 情况 , 将 其分为 28 类 , 其中建筑地 物 6 类、 农用蔬 菜田 地物 5 类、 林 业类地物 11类 、 水域类地 物 2 类、 游憩和 观赏 类草 地 2 类 ; 将各类景观归并为城 市绿地景观类、 耕地类、 水域、 建设 用地 类和未利用土地 5 大类 . 其中林业类和游憩观赏类草地 归为 城市绿地景观类 , 主要包 括西湖 周边林 地、 河 道及 堤岸防 护 林、 道路绿地、 居住绿 地、 苗 圃林地、 公 园林地 以及 市区西 北 角的西溪湿地 ; 研究区域 内的农 用地几 乎全部 为蔬 菜地 , 其 作为一类特殊的绿地景观对城 市有着重要的意义 , 归并 为耕 地类 ; 水域包括运河、 湖泊、 水塘等 ; 建筑物归为建 设用地类 , 主要包括居民用地、 工业用地、 商业用地等 ; 其余的为未 利用 土地 . 21 31 2 城市绿地信息 采用 L andsat TM 多光谱卫 星影像 , 利
1 引
言
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2 研究区域与研究方法 1997 年提出的 生态服务价值
21 1 自然概况 杭州市位于我国南方典型亚热带植被景观区域 , 是我国 著名的 山 水风 景 旅 游 城市 ( 29b 11c~ 30b34cN, 118b 20c ~ 120b37c E) . 包括下城 区、 上城 区、 拱墅区、 江 干区、 西 湖区及 滨江区 , 总面积 714 hm 2. 市区年 平均太 阳总辐 射量在 24 ~ 26 kJ# cm 2 之间 , 日照时数 1 800~ 2 100 h, 日照百分率 41 % ~ 48% ; 年 平 均气 温 151 3 e ~ 17 e , 平均 降 水量 1 100 ~ 1 600 mm, 年雨 日 130~ 160 d; 市区年平均蒸发量为 1 150 ~ 1 400 mm, 相对平均湿度和月平均 相对湿 度在 75 % ~ 85% ; 四季分明 , 冬夏两季较长 , 春秋两季较短 . 市区土壤总面积为 31 9 @ 104 hm 2, 其中红壤 1 @ 104 hm 2, 其余 为石灰 ( 岩 ) 土、 粗 骨土、 潮土和水稻土 . 市区植被覆盖良好 , 最具代表性的是在 环绕西湖的丘陵区 , 植被 有 7 个类型 , 包括亚热带针叶 林、 常 绿阔叶林、 常绿落叶阔叶 混交林、 落叶阔叶林、 针阔叶混交林 及竹林与栽培植物群落 .
陈英旭
朱荫湄
( 浙江大学环境与资源学院 , 杭州 310029) =摘要 > 在 C I TY green 模型支持下 , 以 1994 年与 2004 年的杭 州市 L andset TM 数据提 取的土 地利用 信息 与绿地分布数据为基础 , 对杭州市人工绿地、 人工林地与 天然林地 的生态服务 价值进行 估算和对 比分析 , 研究杭州市土地 利 用 变 化 和 经济 发 展 状 况 对 其 的 影 响 . 结 果 表 明 , 10 年 间 , 杭 州 市绿 地 虽 然 减 少 了 201 4 % , 但绿地生态服务价值增加了 11 68 @ 109 元 , 绿地 生态服 务价值 与杭 州市 GDP 年度 增长 率分别 为 1111 92% 和 51 32% , 适宜的土地利用调整有 效地协 调了城 市经济 发展与城 市生 态功 能的关 系 , 实现了 土 地利用的生态服务高效能 . 关键词 C I TY green 模型 城市绿地 生态服务价值 文章编号 1001- 9332( 2006) 10- 1918- 05 中图分类号 X 21 文献标识码 A
表 1 杭州市城市绿地景观遥感分类表 T able 1 V egetation remo te sensing classification o f H angzhou C ity
序号 Nu m ber 计算机 分类号 Com puter class ification num ber 1 绿地景观遥感分类 Vege tat ion rem ote sens i ng cla ssifica tion