高原湖滨城市公园绿地景观格局研究

桂国敏 魏雯 黄贞珍

摘要：以昆明市主城区公园绿地为研究对象，选取研究区2015和2016年高分一号卫星影像融合全色后的多光谱数据为基础数据源，利用ArcGIS10.5、Fragstats4.2软件，基于景观生态学原理及方法定量分析昆明市主城区公园绿地景观格局，并以此提出昆明市主城区公园绿地格局优化建议。结果表明：昆明市主城区公园绿地面积与分布不均衡，公园数量以小型公园为主、中型和大中型公园较少，4个区的公园绿地面积分布不均，盘龙区最多，五华区反之;公园绿地斑块类型之间均匀度低，各个区之间丰富度差异较大，多样性不高，景观破碎度较高，特别是小型公园较分离。五华区、盤龙区破碎化程度最高，公园平均面积较小。官渡区聚集度较其余3个区低，公园绿地分布较分散。

关键词：景观格局，公园绿地，昆明市主城区

DOI：10.3969/j.issn.1672-4925.2019.00.011

公园绿地在城市绿地中所占数量、面积、空间布局直接影响其在城市中的生态效益及城市的可持续发展。在评价公园绿地时，往往选择绿地率、绿化覆盖率、人均绿地指标等静态的组成指标，忽略了绿地的功能特征和空间布局[1]。近年来，国内对城市绿地景观格局的研究主要通过ArcGIS对绿地进行提取并建立数据库，再通过Fragstats选取景观格局指数进行计算，从而对景观格局进行分析[2-7]。付晓[2]对北京市公园绿地按斑块大小分类后，从景观异质性和单元特征两方面计算并分析景观格局。付晖[3]对海口市公园绿地进行景观格局指数计算和可达性分析，探究景观格局与公园服务功能之间的关系。林增等[4]通过景观格局指数计算，选取了福州市5个全市性综合公园进行景观格局分析和比较，提出优化建议。

作为高原湖滨城市的昆明，面临城市化的快速发展，更应该注重城市生态环境的保护及城市绿地的科学建设，目前针对昆明市主城区公园绿地景观格局的研究还并不完善。本研究以昆明市主城区公园绿地为研究对象，对昆明市主城区公园绿地按公园绿地面积大小分类，从单元特征和景观异质性两方面分别选取斑块类型水平和景观水平上的景观格局指数进行计算和分析，以期为昆明市公园绿地后续建设提供参考。

1 研究区概况

昆明市（北纬24°23'—26°33 '，东经102°10'一103°40'）地处云南省中部以北，属云贵高原中部，地势北高南低，海拔1500～2800 m，属于北亚热带低纬高原山地季风气候。年平均气温为16.5℃，年均降雨量为1450 mm。昆明市三面环山，南濒滇池，滇池作为云南省最大的高原湖泊，对昆明市温湿度有调节作用。

本研究区为昆明市主城区，即五华区、盘龙区、官渡区及西山区，总面积约2081 km。据昆明市人民政府网（http：//www.km.gov.cn/）的数据统计，截至2016年底，昆明市主城建成区绿地率达38.59%，绿化覆盖率42.99%，人均公园绿地10.93 m。

2 数据来源及研究方法

2.1数据来源及处理

本文以2015和2016年高分一号卫星影像融合全色后的多光谱数据为基础数据源，该数据云量较少，影像清晰，植被覆盖度良好。融合后的卫星影像空间分辨率为8m，符合本研究需求。2015年高分一号卫星影像采集时间2015年2月16日，卫星为GF-1，传感器为PMS-1; 2016年高分一号卫星影像采集时间2016年1月3日，卫星为CF-1，传感器为WFV1。该高分一号影像原始数据来源于“高分辨率对地观测系统云南数据与应用中心”。运用ArcGIS10.5软件对昆明市主城区公园绿地进行目视解译，并根据《城市绿地分类标准（CJJ/T85-2017）》《昆明市绿地系统规划（2010—2020）》及实地调研，针对昆明市公园绿地特点，以公园为单位，对公园绿地进行提取并建立数据库，如图1所示。

公园绿地在城市生态系统中具有维持生态功能和延续景观效益的作用。大型公园绿地作为城市“绿肺”，为城市生态提供大量物质能量交换;小型公园绿地则是物种迁移的“踏脚石”。昆明市主城区公园绿地中游园面积基本在1 hm以下，偶有面积较大的都是立体绿地，因此将游园进行剔除以避免在景观格局指数计算中造成过于破碎化的情况。以付晓[2]根据北京城市绿化的特点，对北京城市公园绿地按不同面积尺度划分为5种类型绿地斑块的方法作为公园划分参考依据，将本研究选取面积为1 hm以上公园绿地（除游园外）作为研究对象，按面积划分了小型公园绿地（5 hm以下）、中小型公园绿地（5～10 hm）、中型公园绿地（ 10～20 hm）、大中型公园绿地（ 20～40 hm）、大型公园绿地（40 hm以上）共5种类型斑块公园绿地。通过ArcGISIO.5对研究区内符合研究对象的公园绿地进行目视解译，得到昆明市主城区公园绿地约4297.19 hm，其中官渡区约494.6 hm，五华区约252.77 hm，西山区约2296.54 hm，盘龙区约1253.28 hm。

2.2公园绿地景观格局指数分析

景观生态学以景观为研究目标，以研究景观中的结构、功能及各个景观要素之间的关系为目的。运用景观生态学原理研究公园绿地景观格局，就是把公园绿地看作是大大小小的绿地斑块，并研究其空间分布和空间特征[6]。本研究从斑块类型水平对公园绿地进行单元特征分析，从景观水平对多样性、优势度、均匀度等进行景观异质性分析[8-9]，如表1所示。

3 结果与分析

3.1景观单元特征分析

景观单元特征反映了斑块面积、面积占比等指标，研究区在斑块类型水平上选取了斑块数量（NP）、斑块类型的总面积（CA）、在景观中的面积比（PLAND）进行计算。计算是通过对昆明市主城区的卫星影像进行目视解译，并结合昆明市主城区公园绿地统计资料，得到昆明市主城区各类型公园绿地斑块数量为101个，总面积为4297.19 hm（表2）。

研究区内公园绿地总面积为4297.19 hm2，其中小型绿地斑块面积为134.69 hm2，占公园绿地总面积的3.13%;中小型绿地斑块面积为139.11 hm2，占公园绿地總面积的3.24%;中型绿地斑块面积为114.24 hm2，占公园绿地总面积的2.66%;大中型绿地斑块面积为372.51 hm2，占公园绿地总面积的8.67%;大型绿地斑块面积为3536.65 hm2，占公园绿地总面积的82.3%。从绿地斑块类型上看，研究区内绿地面积：大型绿地斑块>大中型绿地斑块>中小型绿地斑块>小型绿地斑块>中型绿地斑块。研究区绿地斑块数量：小型绿地斑块>中小型绿地斑块>大型绿地斑块>大中型绿地斑块>中型绿地斑块。可以看出，绿地斑块的数量没有随着绿地斑块面积的增加而增加，小型绿地斑块与大型绿地斑块在数量和面积上相差甚远。这说明研究区以大型绿地斑块为主、大中型绿地斑块为辅，中型、中小型和小型绿地斑块为“踏脚石”的景观构成。研究区绿地平均斑块面积：大型绿地斑块>大中型绿地斑块>中小型绿地斑块>中型绿地斑块>小型绿地斑块，分别为208.04 hm2，28.65 hm2，14.28 hm2，7.32 hm2，3.06 hm2。从各行政区的绿地斑块上看，研究区内公园绿地斑块面积：西山区>盘龙区>官渡区>五华区，西山区的绿地斑块面积最大，为2296.54 hm2，其次为盘龙区、官渡区和五华区，分别为1253.28 hm2，494.6 hm2和252.77 hm2。研究区绿地斑块数量：盘龙区>官渡区>西山区>五华区，盘龙区最多，为38个，其次为官渡区、西山区和五华区，分别为25个、23个和15个。绿地平均斑块面积：西山区>盘龙区>官渡区>五华区，分别为99.85 hm2，32.98 hm2，19.78 hm2，16.85 hm2。

结果表明：昆明市主城区公园绿地景观总体呈现以大型公园绿地为主，大中型公园绿地为辅，中型、中小型和小型公园绿地为“踏脚石”的景观格局。从绿地斑块数量上看，小型公园绿地数量最高，面积占比最少，说明小型公园绿地较为破碎。从公园绿地规模上看，西山区公园绿地面积最大，盘龙区、官渡区次之，五华区最少，这是因为盘龙区中盘龙江滨河绿地公园占比大从而使盘龙区公园绿地面积较大。从面积比看，公园绿地平均面积最高是盘龙区，西山区、官渡区次之，五华区最低。由于五华区相比其他3个行政区人口更为密集，城市化水平更高，城镇面积占比更大，因此公园绿地面积也就最低。

3.2景观异质性分析

3.2.1景观多样性分析

景观多样性反映了景观结构、功能和时空变化等方面的复杂程度[10]。景观多样性可以用斑块丰富度密度（PRD）、Shannon多样性指数（SHDI）和Shannon均匀度指数（SHEI）来衡量。Shannon多样性指数反映了斑块类型的多样性.Shannon均匀度指数反映了景观中各个斑块类型在面积上的均匀程度，斑块丰富度密度指数反映了景观中单位面积所包含的不同斑块类型的总数。如图2所示，从研究区根据选取的3个指数可以看出：丰富度指数依次是五华区>官渡区>盘龙区>西山区，分别为5.93，5.06，3.03，1.00，说明五华区与官渡区的单位面积中景观斑块数量较多，与两个行政区内公园绿地数量多有关;均匀度指数上，4个区均小于1，依次是五华区>官渡区>盘龙区>西山区，分别为0.80，0.74.0.65，0.38，说明五华区的各个类型的公园绿地面积差别较小，西山区反之，这与西山区内有山林公园有关系;多样性指数依次是官渡区>盘龙区>五华区>西山区，分别为2.37，2.35，2.16，1.19，说明官渡区的公园绿地类型分布较好，西山区反之。

3.2.2破碎度分析

景观破碎度能反映景观斑块的破碎化程度，通常也能反映自然受到人为影响的程度。城市化加剧导致公园绿地斑块趋于破碎，消减了公园绿地的自然生态功能，也不利于生物的保护。研究区选取斑块密度（PD）来衡量景观破碎程度。如表3所示，结果表明：从斑块类型上看，小型斑块的斑块密度指数均≥28.36个/km2，说明小型斑块的破碎化程度最高，景观破碎化严重;大型斑块的斑块密度指数均≤1.8个/km2，说明破碎化程度最低，平均斑块面积较大。从行政区方面来看，五华区、盘龙区破碎化程度较高，分别为70.79个/km2，56.68个/km2，说明平均斑块面积较小，这与五华区的大型斑块较少有关系，也与盘龙区有较多的盘龙江带状公园绿地、且面积又比较小有关系。官渡区、西山区斑块密度指数为50.51个/km2和53.23个/km2，破碎化程度最低，说明平均斑块面积较大，这与棋盘山国家森林公园和西山森林公园有关。

3.2.3聚集度分析

景观聚集度能反映出景观中同一类型斑块间的相邻程度，聚合指数（AI）是基于同类相邻的栅格指数。因此，研究区选取了景观水平上的聚合指数（AI）反映昆明市主城区公园绿地的聚集程度。当斑块最大程度分离时，聚集度为0;当景观中某斑块聚合为单独一个斑块时，聚集度则为100。如表4所示，结果表明：从斑块类型上看，聚集度最高的是大型斑块99.64，说明斑块结构最紧密;小型斑块聚集度最低88.45，说明小型斑块结构最为离散，这与面积较小的社区公园有关系。从行政区上看，4个区聚集度均在98以上，其中五华区、西山区聚集度较高，说明这两个区的公园绿地分布较为集中，这与五华区和西山区的城市建设用地面积较大有关;聚集度最低的是官渡区98.16，说明官渡区的公园绿地较分散，这与该区城中村较密集，公园绿地中湿地公园较多有关。

4 结论与建议

昆明市主城区公园绿地景观格局在斑块类型水平上表明公园绿地分布与面积不均衡。景观水平上表明公园绿地斑块总体破碎度较高。其中，大型公园绿地斑块数量少，面积大，生态隔离度较大，影响斑块间的相互联系;小型公园绿地斑块数量多，面积较小，说明公园绿地破碎度高。主城四区中各个公园绿地斑块类型之间均匀度指数低、丰富度指数差别较大、多样性指数较低，各个行政区中的公园类型不丰富。通过对昆明市主城区公园绿地景观格局的分析，提出以下4点建议：1）优化公园绿地的空间结构，改善不均衡的绿地布局。在下一步公园绿地建设中，可适度增加小型斑块绿地的面积，增加中小型、中型公园绿地数量，提高各个行政区公园绿地空间布局的均衡度[11]。2）丰富景观多样性，提高景观丰富度。尽可能把各类斑块绿地有机连接起来，形成较大的景观绿地系统，提高各个绿地斑块的连接度，减弱斑块间的破碎度。3）提升公园绿地的自然景观、配套服务设施，针对各类人群的需求丰富公园绿地空间，从而提升公园绿地品质[12]。4）加强滇池水系的滨水景观空间建设，打造高原湖泊滨水景观特色。

参考文献

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收稿日期：2018-04-25

基金项目：国家自然科学基金项目（51868028）;云南省应用基础研究计划面上项目（2015FB133）;昆明理工大学课外学术科技创新基金项目（2018YC199）

作者简介：桂国敏（1992-），女，硕士，研究方向为大地景观规划与生态修复。E-mail：972527495@qq.com

通信作者：魏雯（1982-），女，博士，讲师，研究方向为景观生态规划。E-mail：35331892@qq.com