景观可达性作为衡量城市绿地系统功能指标的评价方法与案例_俞孔坚

性
分布和居住区分布为依据计算的 。 在 究着 重分析这些城市公共绿地斑块对 几 方 面 的 景 观 缺 陷 (俞 孔 坚 等 ,
作 为
这里 , 阻力是通过一般人步行通过空 广大城市居民 的可达性 , 以便为城市 1998):(1) 城区内 外景 观生态 过程
衡 量 城
间某一 点 (像 元) 的 难 易 程 度 的衡 量 , 这种 衡量 是 相 对的 (表 1)。 更
标 的
3.2 源 (绿地) 的空间分布
分布灰度图 。 在对单个 公园绿地可达 表 1 不同土地利用的空间阻力相对值
评 价
案例研究中的源是中山市城市公 性计算的基础 上 , 将所 得结果进行叠
土地利用类型
相对阻力
方 法
共绿地 (参 见本 刊 1998 年 第 4 期第 加 , 得到整体绿地系统 的可达性分布
从以上可以得出 , C 路径 阻力累
武
1 +1×1/ 2 =6
计值最小 , 如果没有比它阻力更小的
李
路径 B 的 累 计 阻 力 :Acc (B) 路径 , 那么 C 路 径的 阻 力 累 计值 是
迪 华
= 2 ×1/ 2 + 2 + 2 + 2 × 1/ 2 = 该源相 对于 该 目 的地 的 可 达 性衡 量
线:
性分析
从源地到 目的地 , 我们同样选择
根据以上原理和模型 , 对中山市
了 A 、 B、 C 三 条路 径 , 从 图 上可 以 算 出 三 条 路 径 的 阻 力 累 计 值 A cc
绿地单元及绿地系统的可达性进行计 算和分析 , 基本步骤包括居民使用绿
(A)、 Acc (B)、 Acc (C) 如下 :
8
内容 :即某一景观的可达性是指从空 间中任意一点到该景观 (源) 的相对 难易 程 度 , 其 相 关 指 标 有 距 离 、 时 间 、 费用等等 。
可达性实际上反映了景观对某种 水平 运 动 过 程 的 景 观 阻 力 (Landscape Resistance, Fo rman and G odron , 1986 ;For man , 1995 , K naapen and Scheffer , e tal, 1992 , Yu 1996a ～ b , 俞孔坚 , 1999)。 主要 用来 研究 物种 在穿越 异质 景 观 时 所遇 到 的 累 计阻 力。 因 此, 又 有 人 用 可 穿 越 性 (Peameatibility , 如 Boone and Hunter , 1996) 及 隔 离 程 度 (I solation , M acthur and Wilson , 1967 , Simberloff and Wilson , 1969) 来表述 。 更为普 适性 的概念是费用距离 (Co st distance , 如 ES RI , 1991)。 而人 在城 市 中的 运动 也同物种及其它水平生态过程在异相 景观中的运动一样 , 同样需要克服空 间阻力来完成 , 因此 , 我们可以用绿 地景观的可达性来衡量绿地给居民提 供服务的可能性或潜力 。
日下创建 “ 园林城市” 、 “ 山水城 市” 的活动高潮迭起 , 但评价指标却 始终未能有圆满的解决 。 人们习惯于 用人均绿地面积 , 城市绿地率等来衡 量城市的园林绿化水平 , 这些指标在 实际的应用过程中有很大的缺陷 。 其 中两种明显的缺陷是 :
1) 它们 因为 建成 区界 线划 分的
方式 或基数面积的大小变化而有很大 的差 异 (图 1a ～ 1c)。
1/ 2×4 =16.986
俞
由阻 力分 布 图 (图 3), 及 路 径
路径 C 的 累 计 阻 力 :Acc (C)
孔
坚
分布 图 (图 5) 可以得出 :
=1×1/ 2 +2 +2 +1 ×1/ 2 +2 +2 +4
路径 A 的 累 计 阻 力 :Acc (A) ×1/ 2=11.5
段 铁
=1/ 2 ×1+1 +1×1/ 2 +1×1/ 2 +1 +
衡
地到目的地 的直 线路径 B 代 价最小 ,
a.阻力的空间分布 , 表示为 n×
量 城
可达性最好 , 通过严格 的数学分析也 m 矩阵 , 如图 8 ;
市 绿
能证 明以上说法 。 因此 , 我们把某一
b.源的空间分布 , 表示为矩阵 n
地
源到 达某一目的地的最小代价作为该 ×m 矩阵 , 如图 9 ;
我们知道 , 从源到目的地的路径
图 3 假设的均相阻力分布图
图 4 可达性分布
城市规划 1999 年第 23 卷第 8 期
C ITY P LANNING REV IEW V ol.23 No.8 A ug.1999
图 5 过程的路径分布图
是有很多条的 , 但各条 路径所克服的 =1×1/ 2 +3+5 +0.5×1/ 2 +4+3+
等
4.2 42
值。
景
路径 C 的 累 计 阻 力 :Acc (C) 2.2.2 模型
观 可
=1 ×1/ 2+1 +1+1 ×1/ 2+1 ×1/ 2 +
为了在普遍情况下能计算出可达
达 性
1 +1×1/ 2 =6
性的 空 间分 布 , 我 们 须 建 立 以 下模
作
为
从以上的 简单计算可以得出 , 源 型 :
图 6 假设的异相阻力分布图
图 8 阻力分布矩阵 (n×m)
俞
孔
坚
图 7 过程的路径分布图
段
铁
图 9 源地分布矩阵 (n×m)
武
标准 , 对 绿 地 系 统改 进 方 案 进 行评 15 页图 1)。 在 城区 范 围内 , 中山 市 分级图 (图 12)。
李 迪
价。
已建成了 多个 面积可 观的 公园 绿地 , 3.4 可达 性作为 绿地 系统 规划 方案
3.3 中山市绿地可达性分析 根据以上 模型 , 分 别对中山市主
命廊道与外界相连 ;(3) 一些重要的 自然过程与景观格局联系通道 , 主要
功 能
用 , 只要不同用地阻力的相对关系正 要绿地单元的 可达性计算和分析 , 分 是水系廊道 , 没有得到很好的维护和
指
确 , 便能满足讨论之需要 。
别绘 制了圆墩山和中山公园的可达性
规划研究
PLA NNING ST UDIES
景观可达性作为衡量城市绿地系统 功能指标的评价方法与案例 ＊
俞孔坚1 段铁武2 李迪华1 彭晋福1
【提要】 由于城市绿地指标 (包括绿地率和人 均绿地 指标) 受 城市边 界的主观 性和 可变性以及城市中绿地的空间分布的 影响而有很大差异 , 这些指标很难或不足以衡 量城市绿化和环境质量 。 为此 , 笔者提出以景 观可达性作为评价城市绿地系统对市 民的服务功能的一个指标 。 以中山为例 , 这一指标不但 可以完善绿地 (或其它服务 设施) 实际效用的评价体系 , 同时 , 为实现以人为本的城市规划 思想提供了一个有 力的依据 。 【关键词】 景观可达性 ;城市绿地 ;指标 ;评价
阻力 是不一样的 , 为了简单起见 , 我 4×1/ 2 =18
们选 择 了 A 、 B、 C 三 条路 径 , 分 别
路径 B 的 累 计 阻 力 :A cc (B)
计算 其 阻 力 累 计 值 Acc (A)、 A cc = 2 ×1/ 2+ 2 ×4.5 + 2 ×5 + 2 ×
(B)、 A cc (C)。
系 统
源相 对于 该 目的 地 的 可 达性 的 衡 量
c.可 达 性 的空 间 分 布 , 表 示 为
功 能
值。
矩阵 n ×m 矩阵 , 如图 10。
指
空间阻力无差异分布只是一种理
根据阻力分 布矩阵 (图 8) 及源
标 的
想的 假设 , 在 现实世界中 , 往往是不 的分布 矩 阵 (图 9), 通 过空 间 路径
用景观可达性指标作为城市绿化质量 的一个衡量指标 。
2 概念及方法 2.1 概念
在现实 生活 中 , 我们 常 听人 说 : “到某某 公园 真是太 远了 , 坐车 要一 个多小时 , 而 到达 某某 公园 很方 便 , 走上十分钟就到了” 。从 以上语言中 , 可以看出 , 可达性是人们日常生活中 经常使用的一个指标 , 虽然是一种经 验表述 , 却反映了可达性概念的实质
地阻 力的 空 间 分 布矩 阵 的 确 定 , 源
由阻力分布图 6 及路 径分布 图 7 (绿地) 的 空间 分布 矩阵的 确定 和中
可以 算出 :
山市绿地可达性的计算和分析 , 并以
路径 A 的 累 计 阻 力 :Acc (A) 绿地可达性作为城市绿化质量的衡量
9
规划研究
PLA NNING ST UDIES
评 价
可能 出现的 , 由 于各 种因 素的 影响 , 搜索及比较算法 , 可以求出每一个矩
方
法
阻力 分布 (阻 力场) 的 空间分布是有 阵单元的可达性指标 , 结果如图 10。
与
差异 的 (如 图 6), 因 此 , 用 以 计 算
案 例
可达 性的空间路径往往也不是一条直 3 案例 研究 :中 山市 城市 绿地 可达
街道
1
与 案
居住区
3
例
普通绿地
4
城市空地
5
收费公园
12
城市山丘
20
1 引言 绿地作为 城市 景观 的一 个元 素 ,
是城市 中唯 一 接 近 于自 然 的 生 态系 统 , 它对 保 障 一 个可 持 续 的 城 市环 境 , 维护居民的身心健康有着至关重 要的作用 , 最近有人把这种作用归入 “生态 系统的 服务 功能” 或称 为 “ 自 然的 服务” (N ature ' s Service) (Daily , 1997), 而 居 民 是 否 能 够 方 便 地 (特别 是步行 就近 到达) 和 平等 地享 用这种自然的服务是城市环境可持续 性的重要指标 , 即所谓的资源享用的 公平性 和社 会平 等性 (如 :Peter Jacobs, Julia G ardner and David A. M unro , 1987), 也是 生态城市 的必由 之 路 和 重 要 原 则 (Tony Dominsk , 1992 ;Roseland, 1997)。
绿Leabharlann Baidu系统的调 整规划提供依据 。 可达 性将 分别以单一绿地斑块和整体绿地
与格局上缺乏连续 , 城区与区域景观 尚未成为有机的整体 ;(2)城区各绿
市 绿
精确的衡量还需进一步的研究 , 但由 系统 作为源进行计算 。
地斑块之间缺乏联系 , 没有绿色的生
地 系 统
于本文的可达性概念是个相对值 , 而 且将主要用于不同绿地空间格局的效
2) 他们没 有考 虑到 居民 实际 上 对这 些绿地及其提供的服务的享用情
况 , 也就是说 , 绿地本 身的空间格局 和分 布 情 况 未能 反 映 出 来 。 而 事 实 上 , 绿地这一景观元素 在空间上的分 布和格局 , 将会极大地 影响其服务功 能 (图 2a ～ c)。
因此 , 传统的城市 绿化质量评价 指标 有 着 很 大 的 局 限 性 (俞 孔 坚 , 1998), 为补充这一不足 , 本文提出 ,
2.2 景观可达性分析原理与模型 2.2.1 原理
可达性是指从源地克服各种阻力 到达目的地 的相 对或绝 对难 易程 度 , 其比 较 指 标 有 距 离 、 时 间 、 费 用 等 等 。 如果不考虑空间上的阻力分布差 异 , 则平面上 两点 间直 线距 离最 短 , 到达的代价最小 , 单一源地的可达性 指标呈同心圆状分布 , 图示如下 。
华
包括紫马岭公 园 、 中山 公园和孙文纪 有效性的评价指标
等
3.1 居民使用绿地阻力的空间分布 念公园等 。 这些公园绿 地加上城中山
根据对中山市绿地系统的全面考
景 观
中山市居民使用绿地的阻力是以 丘绿地 , 形成了颇有中 山市特色的城 察 , 笔者曾提出未来中山市欲求城市
可 达
城市土 地 利用 现 状 (图 11) 及 街道 中绿 岛景 观 (俞孔 坚等 , 1998)。 研 景观上的长足发展 , 应努力克服以下
图 1a～ c 由于作为绿地率计算基数的建成区划界的人为影响导致绿地率指标的极大差异
＊ 本研究 获国家 自然科学 基金第 39870147 号的 资助 , 并得 到广 东省 中山 市人民政府 、 中山市 园林处 、 美 国 ESR I 和富融科技有限公司的大力支持 , 谨此深 表谢意 。
a.绿地对市民的服务不太方便 b.绿地对市民的服务较理想 c.绿地对市民的服务最差 图 2a ～ c 绿地空间分布格局将极大影响其服务的有效性