一種小城鎮景觀生態規劃方法

2023-10-25 11:06:52 1

專利名稱：一種小城鎮景觀生態規劃方法
技術領域：
本發明屬於環境生態領域，主要涉及一種小城鎮景觀生態規劃的理念和實踐方 法。
背景技術：
改革開放以來，隨著國民經濟的快速增長和社會全面進步，我國城鎮化進程加快， 尤其是黨中央「小城鎮，大戰略」的提出，為小城鎮的發展提供了新的機遇。當前，城鎮化建 設已經成為我國的國家發展戰略。然而在積極發展小城鎮的同時，我們也不容樂觀地看到 建設過程中對於生態環保意識的淡薄，甚至以犧牲生態環境來換取短期的經濟效益，給小 城鎮的可持續發展帶來了不可估量的損失，城鎮化程度的提高，很大程度上導致的是生態 問題和環境汙染問題越來越嚴重。對於廣大農村和小城鎮來說，由於城鎮建設的環境保護 意識不強、規劃布局不當、環境管理嚴重滯後等導致生態環境惡化趨勢加重，歷史文化資源 的破壞嚴重。其中不合理的規劃理念在很大的程度上導致了上述問題的產生。生態規劃是以生態學和城鄉規劃學原理為指導，應用系統科學、環境科學等多學 科的手段辨識、模擬和設計人工符合生態系統內的各種生態關係，確定資源開發利用與保 護的生態適宜度，探討改善系統結構與功能的生態建設對策。小城鎮景觀生態規劃是根據 景觀生態學原理和方法，合理地規劃小城鎮的景觀空間結構，使廊道、嵌塊體及基質等景觀 要素的數量及其空間分布合理，使信息流、物質流與能量流暢通，使景觀不僅符合生態學原 理，而且有一定的美學價值，適於人們居住。小城鎮景觀生態規劃是一個系統工程，應該從地理環境、人際交往和社會進步等 方面綜合考慮小城鎮的環境布局，使每一個小城鎮形成各自的生態建設特色。在環境日益 人工化的情況下，仍然可以通過林地、綠帶、水系、水庫和人工池塘及湖泊的巧妙布置來使 生物多樣性保持在很高的程度。總體規劃不但考慮經濟效益和美，同時考慮生物種類的保 護。目前，造成小城鎮生態退化的主要原因是由於人為幹擾的增加，導致的景觀的破 碎化。而對抗景觀破碎化的一個重要空間戰略是在相對孤立的棲息地斑塊之間建立聯繫， 其中包括最主要的是建立廊道。生態學家們普遍認為，通過廊道將孤立的棲息地斑塊與大 型的種源棲息地相聯接有利於物種的持續和增加生物多樣性。生物多樣性保護分為物種 為中心的途徑和以生態系統為中心的的途徑，後者則強調景觀系統和自然棲息地的整體保 護，力圖通過保護景觀的多樣性來實現生物多樣性的保護，是從景觀元素到景觀格局。所以 小城鎮景觀生態規劃的內容具有整體性和層次性，一般應包括宏觀的景觀生態功能區劃、 中觀的功能區景觀生態格局優化和微觀的景觀細部生態設計3個層次。因此如何來確定分析小城鎮景觀格局，確定小城鎮斑塊的分布，並建立合理的生 態廊道，是目前國內外生態環境領域研究的熱點課題之一。從目前來看，生態規劃主要採用國家環保總局所制訂的規範來加以實施，但沒有 具體的技術路線，而且對於小城鎮尺度上，涉及的方面較少。所以過去的小城鎮規劃往往城鎮規劃加以實施，也擺脫不了其他規劃的限制，較少的利用景觀生態原理進行分析。從目前 的專利技術來看，發明往往針對的其他對象的生態建設，或者小尺度的生態發明，涉及小城 鎮和景觀規劃的專利尚未發現。例如，申請號為200810M0189. 6，名稱為水庫集水區水源涵 養林的空間配製方法的專利，是公開了一種水庫集水區水源涵養林的空間配製方法，採用 景觀生態規劃方法對水庫集水區水源涵養林進行空間格局設計，選用景觀多樣性指數、優 勢度指數、均勻度指數、景觀分離度指數、嵌塊體的分維數、嵌塊體形狀破碎化指數、嵌塊體 數目破碎化指數等指數作為數量化指標，對水庫集水區水源涵養林種的水平配置和立體配 置進行設計。該專利能較為合理的對水庫集水區的水源涵養林空間配置與結構進行規劃， 並較大限度的發揮起水源涵養林的水源保護功能。該專利分析的是水庫流域尺度上的水源 涵養林的空間結構，研究對象主要是自然生態系統。對於廊道來說，也有專利涉及此方面，例如，申請號為200710039125. 5，名稱為構 建亞熱帶城市小型野生哺乳動物遷移用生物廊道的方法的專利，構建了亞熱帶城市小型野 生哺乳動物遷移用生物廊道的方法，該專利屬於園林技術領域。主要為構建的生物廊道的 模式，是一條帶狀綠帶，綠帶寬度15-20米，綠帶結構為「外密內疏」型，其中生物廊道斷面 結構為對稱結構，兩側為邊緣帶，最中間為核心帶，邊緣帶與核心帶之間為緩衝帶，邊緣帶 寬度為5 6米，緩衝帶寬度為2 3米，核心帶寬度為1 2米，所述邊緣帶為復層混交 緊密型林帶，所述緩衝帶為疏透型灌木帶，所述核心帶為疏透型小喬木帶。本發明可以滿足 亞熱帶城市小型野生哺乳動物在其中遷移的要求。該發明通過構建適於亞熱帶城市小型野 生哺乳動物遷移的生物廊道，從而達到提高區域的生物多樣性。對於小尺度上的景觀規劃或者設計來說，也有專利涉及如此，例如，申請號為 200410016395.0，名稱為高山綠色生態村的組合方法的專利，涉及一種高山綠色生態村的 組合方法，結合高山地形，在高山上建造一組架設在半空中的綠色生態屋，其中的綠色生態 屋交錯排列，並將電梯和人行登山道相互配合。該專利一方面能保護生態資源，另一方面又 能積極採用高新技術從事山區經濟建設，實現建築材料綠色化、技術集成化、生態屋成品工 廠產業化。又如，申請號為200520060943. X，名稱為具生態保護功能的護欄的專利，公開了 一種具生態保護功能的護欄，其在護欄本體下方設有貫通狀的廊道槽，並在上方設有溝槽; 利用廊道槽形成一生態廊道，可利於加速排水，並可供昆蟲、動物(如螃蟹)通過，而利用溝 槽可栽種綠化植物，從而具有安全、生態保護、美觀等功能。也有一些專利，針對生態空間 的構造，園地建設方面展開。例如，申請號為200510010774. 3，名稱為再生綠化生態空間制 備方法的專利，公開一種在非大自然的土地上造園的方法，具體地說是在不斷建造的各類 建築物與構築物上尋求「再生土地」並在其上形成綠色植物營造的「再生綠化生態空間」， 是一種特種綠地的設計與營造。又如申請號為JP2001010516，名稱為Method ofplanning landscape gardening的專利，主要也是涉及到了造園的模式理念，都是小尺度的具體方面 的研究發明。由此可見，當前採用的生態規劃模式主要是利用生態學的理念，用於大尺度的生 態市規劃，或者一些專門的格局規劃和廊道設計上，更多的生態理念主要用於小尺度的園 林設計及其一些防護材料、生態產品的設計上。對於針對其他對象，如高山綠色生態村、水 庫集水區、亞熱帶城市小型野生哺乳動物的生態廊道等規劃設計上，主要採用一些景觀生 態學的指標或者指數來分析和配置水庫集水區的水源涵養林空間結構；或者利用一些生態環保產品對生態村的建設加以生態化，持續化，在生態廊道設計上，通過針對一定區域內， 各種動物的遷移途徑等進行分析，得到生態廊道的寬度及其有效性。而這些方法、原則和 理念對於中尺度的小城鎮規劃也有一定的指導意義，但針對人工化比較高的小城鎮生態系 統，專利的分析和發明相對較少。有效的生態規劃，應該是從景觀生態學的指導方法和原理入手，充分發揮大尺度 的生態規劃理念，結合小尺度的分析，通過斑塊-廊道的設計，使得空間配置合理，具有可 持續的一種規劃理念。有此可見，建立比較合理的小城鎮景觀規劃的模式，對於保護環境， 防止生態惡化具有重要的意義。

發明內容
本發明針對中尺度的小城鎮景觀破碎化的現狀，提供了一種基于格局分析和優化 的景觀生態規劃模式。通過景觀生態規劃，有機的將景觀結構與功能加以協調，促進了景觀 的最優化利用，維持了景觀的可持續發展。本發明主要內容是在小城鎮規劃範圍內，通過 小尺度的生態調查，結合大尺度GIS分析和高解析度影像解譯，得到城鎮範圍內主要的自 然斑塊特徵，通過景觀的適宜性評價方法，得到景觀生態保護的斑塊位置，得到景觀最優格 局模式，通過對主要種群斑塊的分析，結合GIS中的最小耗費距離分析方法，得到生態廊道 保護的空間位置。本發明將格局優化和功能分析有機的結合在一起，通過有效的斑塊-廊 道的空間配置，得到小城鎮的景觀生態規劃模式。本專利發明的特徵在於，本專利發明主要通過對原有的建設規劃發展到了不建設 的「反規劃」模式，從傳統的「被動式」生態規劃發展到了「主動式」生態規劃；從過去的格局 規劃發展到了目前的格局-功能綜合規劃，從對資源保護還是開發利用的分離規劃模式， 發展到綜合式的規劃模式，具有景觀生態格局和功能的合理性。本發明的主要目的在於克服了過去生態規劃和建設的盲目性，並且通過GIS和RS 結合生態調查的方法，是的小城鎮規划具有更好的合理性，同時通過廊道建設，保護了小型 動物轉移擴散的途徑。與現有的生態規劃技術相比，本專利有以下的優點(1)生態合理性通過適宜性評價，得到景觀需要保護的對象，通過格局分析，得 到了最優化的景觀格局。通過對主要廊道的分析，利用反應物種運動的最小耗費距離方法， 得到廊道的空間配置，從功能上加以分析，具有景觀生態格局和功能的合理性。(2)易於實現，由於景觀生態規劃，前期主要通過對自然斑塊的調查和保護加以進 行，通過大小自然斑塊的保護進行分析，所以需要建設的方面較少。(3)在實行最小耗費距離計算的時候，主要是對耗費較大的地段加以生態重構或 者加強，所以總體上建設較為簡單，易於實現。


附圖1為本發明主要的技術路線圖。其中1為城鎮生態環境調查，2為城鎮GIS資料庫建立，3為斑塊類型和屬性，4為 自然斑塊面積的確定，5為自然保護斑塊的確立，6為景觀生態類型分布，7為景觀適宜性評 價，8為廊道分析和空間位置，9為景觀生態規劃的最優格局模式。附圖2為某小城鎮景觀生態廊道規劃(部分)。
附圖2顯示的是某小城鎮，利用本專利所採用的技術路線，對該鄉鎮進行了景觀 生態規劃，通過廊道構建模式，通過實地調查分析，得到該鄉鎮需要保護的具體斑塊位置 (圖例所示不同類別和大小的自然斑塊類別)，通過最小耗費路徑方法，結合GIS，得到了鄉 鎮生態廊道的空間位置，通過對重點斑塊的保護，有效的保護了本地物種，對該鄉鎮的生態 環境保護起到了積極的促進作用。
具體實施例方式以下詳細說明本發明的工作原理和實施方式在實踐中，景觀生態規劃的主要問題在一定程度上可以歸結為是適應地方物種個 體生態需求而對斑塊和廊道的設計。斑塊和廊道的空間分布及其大小即空間格局，而確定 這些斑塊的大小及其廊道的具體位置必須要考慮到景觀過程，即景觀功能的分析。如圖1 所示，分為斑塊的構建和廊道的構建，通過生態調查和景觀適宜性評價確定自然斑塊的大 小和生態廊道的空間位置。通過對小城鎮生態環境調查，建立城鎮GIS資料庫建立，主要從 大尺度的GIS和RS分析入手，建立包括城鎮土地利用類型，景觀生態類型，地形特徵，社會 經濟屬性在內的資料庫，通過具體的生態調查和遙感影像解譯，確定自然斑塊的類型和屬 性，分析斑塊的功能特徵，進而確定需要保留的自然斑塊面積，分類自然斑塊的功能，如棲 息地，種群源還是小型踏腳石斑塊類型。通過GIS分析，得到區域景觀生態類型的分布格 局，結合實地生態調查，確定區域景觀適宜性，利用最小阻力模型，對區域景觀類型的適宜 性加以賦值，以主要斑塊為起點，進行廊道分析，確定廊道的空間位置，構建景觀網絡，最終 得到小城鎮景觀生態規劃的最優格局模式。實施例1某小城鎮，利用本專利所採用的技術路線，對該鄉鎮進行了景觀生態規劃，通過廊 道構建模式，通過實地調查分析，得到該鄉鎮需要保護的具體斑塊位置(圖例所示不同類 別和大小的自然斑塊類別)，通過最小耗費路徑方法，結合GIS，得到了鄉鎮生態廊道的空 間位置，通過對重點斑塊的保護，有效的保護了本地物種，對該鄉鎮的生態環境保護起到了 積極的促進作用(見附圖2)。實施例2某城鎮，根據國家環保總局的要求，建設環境優美鄉鎮，為達到此目的，進行優美 鄉鎮的生態規劃建設。結合本專利採用的技術路線，通過遙感影像解譯和GIS分析，並結合 具體的實地調查，得到了該鄉鎮的綠地斑塊和具體位置，通過對各個斑塊的適宜性分析，得 到了需要保護的大型自然斑塊位置。同時，結合GIS的廊道分析，得到了主要的綠帶的分布 位置，由此提出了生態建設的功能分區，將鄉鎮的景觀類型劃分為不同的功能分類，並提出 了「核心區-綠帶」網絡建設的生態規劃的格局理念。通過生態規劃的實施，有效的保護了 鄉鎮的自然風貌，同時達到了優美鄉鎮的目標。
權利要求
1. 一種城鎮景觀生態規劃方法，其特徵在於對原有的生態建設規劃發展到了不建設的 「反規劃」模式，從格局規劃發展到了格局_功能綜合規劃。即通過對小城鎮自然斑塊的調 查，結合GIS和RS分析，得到自然斑塊屬性和分類，獲取斑塊分布的空間格局；進而通過對 斑塊空間連接的主要廊道進行GIS分析，利用反應景觀生態過程和功能的最小耗費距離方 法，得到廊道的空間配置，具有景觀生態格局和功能的合理性。
全文摘要
本發明的主要是通過小尺度的生態調查，結合大尺度GIS分析和高解析度影像解譯，得到城鎮範圍內主要的自然斑塊特徵，通過景觀的適宜性評價方法，得到景觀生態保護的斑塊位置，得到景觀最優格局模式，通過對主要種群斑塊的分析，結合GIS中的最小耗費距離分析方法，得到生態廊道保護的空間位置。本發明將格局優化和功能分析有機的結合在一起，通過有效的斑塊-廊道的空間配置，得到小城鎮的景觀生態規劃模式。
文檔編號E04H3/00GK102121318SQ201010000469
公開日2011年7月13日 申請日期2010年1月11日 優先權日2010年1月11日
發明者劉世梁 申請人:北京師範大學