4个景观风貌图像的高频细节和幂律特征 - PenJing8|盆景吧
4个景观风貌图像的高频细节和幂律特征
2022-01-23 11:57:10  浏览:1
摘要:国土空间生态修复是建设生态文明社会的关键议题,科学构建重点修复区域识别方法与技术体系是实现精准高效国土空间生态修复的决定性前提。以澳门特别行政区为例,整合传统生态安全格局识别、生态系统服务效能评测、土地利用变化模拟等研究方法,构建国土空间生态修复关键区识别技术框架。
 
设定ESs优先、CER优先以及ESs-CER协同3类修复情景,并采用元胞自动机(CA)动态模拟土地利用扩张趋势,利用InVEST生境质量模块与景观格局指数量化并评测综合修复效能。研究发现:ESs-CER协同修复情景能够兼容生态系统保护与城市发展效益,有助于定量划定澳门特别行政区国土空间生态修复关键区域。该方法明确了各生态修复区功能定位与生态保护修复目标,为系统性、针对性地修复国土空间生态关键区提供重要决策参考。
 
识别国土空间生态修复关键区域并辨析城市适宜发展区域,是建构生态健康的国土空间体系、提升国土空间开发利用效率的重要途径,对贯彻生态文明建设具有重要意义。精准识别国土空间生态修复区域,首先需要在技术上构建一套生态修复区域的评价标准。

既往研究多关注景观生态学理论垂直叠加与水平生态过程的空间分析[1],对国土空间生态修复的研究内容集中于土地功能[2]、生态安全格局[3]、流域生态价值[4]等特定方面;在研究方法上,生态系统服务(ecosystemservices,ESs)虽已介入生态修复区域识别领域,但仅停留在借助其技术手段构建生态源地的初级阶段;在研究结果上,多根据ESs价值测算结果定性提出生态修复策略,尚无研究从生态系统的复杂性视角出发,度量同一类型用地表达的生态功能多样性及差异性,进而探索生态保护与城市发展双赢目标下划分国土空间修复关键区域的技术方法。

4个景观风貌图像的高频细节和幂律特征
 
ESs是联结生态系统与人工环境的桥梁,能够作为突破上述研究限制的切入点。从宏观角度来看,ESs指人类直接或间接从生态系统中获得的各种益处[5];从生态系统–城市环境的耦合关系来看,建设用地的扩张不断蚕食生态廊道,自然资源的高度保护又致使城市用地碎片化、松散化,其相互作用的本质与ESs的概念内涵不谋而合。
 
因此,将传统生态修复关键区域识别方法与ESs相结合,在理念上借鉴了生态城市规划的发展思想;在空间上有助于精准划定生态修复关键区域,形成国土空间规划体系下的生态环境与城市形态耦合格局;在实施上积极响应城市集约发展的诉求,促进生态效益与社会效益系统发展双赢。
 
基于此,本研究拟引介ESs理念中生态–城市互馈作用机制,着重解决“如何将ESs嵌入传统国土空间生态修复关键区域划定理念与技术方法”这一关键问题,创新性地纳入ESs多层级服务并耦合生态修复成本(costofecologicalrestoration,CER),可以更好地实现生态修复关键区域识别精准化与实施修复效益最大化。
 
同时,本研究基于《澳门特别行政区城市总体规划(2020—2040)》(以下简称《规划》)提出的“持续推动绿色低碳及可持续的城市发展目标”,旨在提升沿海高密度城市生态环境修复与城市建设效率。
 
1研究数据与数据来源
 
1.1案例背景及研究区域
 
澳门特别行政区(以下简称澳门)是世界上人口最密集的地区之一。1999年澳门回归后,人口数量以年均近4%的幅度快速增长,人口和资本向土地资源有限的城市快速聚集。澳门作为中国“一国两制”方针的范本和世界旅游休闲中心,城市化率已达100%,但同时也面临着严峻的城市问题。
 
1.1.1海陆空间割裂—海洋系统与陆域系统的矛盾
 
2009年11月国务院正式批复同意澳门特区政府填海造陆约361.65hm2,建设澳门新城区。至2018年,澳门特区土地面积由1912年的11.6km2增长到32.8km2,海岸线长度自2000年的41km增长至76.7km[6]。大规模围填海工程建设激化了海陆生态系统的矛盾,威胁着滨海地区的可持续发展。
 
1.1.2空间赤字严重—土地资源与城市发展的矛盾
 
澳门是高密度填海造陆城市发展的典型代表。时至今日,澳门填海面积已超过最初的总用地面积,填海活动盛行导致人口总量快速上升且分布不均。人口密度由2011年的1.84万人/km2上升至2015年的2.11万人/km2,澳门半岛仅占据全澳门30.7%的土地,却集中了超过80.6%的人口。高密度建设模式引发的一系列微气候失衡、高温、热岛效应等气候问题[7],已成为制约城市发展与宜居城市塑造的主要阻力。
 
1.1.3生态监管缺失—生态系统与建设活动的矛盾
 
长期以来,中国城市建设活动都以人工环境为主导,自然环境仅作为建设活动前期勘测的一项考察依据,后期则被迫沦为填充城市发展空白的破碎景观资源。澳门城市建设发展迅猛,但绿地资源并未随之同步增长,人均绿地面积由2011年的15.5m2下降至2014年的14m2[8]。尤其在澳门半岛等人类活动较频繁的空间,由于极高的建筑密度与丰厚的城市历史文脉,只能采用见缝插针式的绿地布局,导致城市景观破碎化程度日益加剧,对整体景观生态安全格局造成负面影响。
 
1.1.4规划理性不足—城市形态与规划结构的矛盾
 
澳门城市建设格局关注绿地景观的结构性塑造,但强制性划分绿地空间作为其他用地的补充与细化的做法,违背了生态物质信息流动的自然规律。如位于路环岛的大潭山与小潭山,在规划时未能考虑山体之间的景观廊道联系,导致城市建设用地扩张,不断蚕食山体间珍贵的生态与文脉联系,逐渐成为被建筑包围、缺少联系的孤山[9]。

4个景观风貌图像的高频细节和幂律特征
 
澳门低生态约束的中、高速扩张模式与脆弱敏感的环境本底间的现实矛盾突出,以此作为研究对象具有一定代表性与研究意义。根据澳门城市规划目标以及填海造陆工程放缓等驱动影响,预计至2030年城市空间发展仍将高位运行。因此,模拟城市扩张发展趋势并识别国土空间生态修复关键区域,将有助于实现生态空间结构的刚性保护与存量自然资源的弹性释放。
 
1.2数据来源
 
研究范围限定在澳门半岛、氹仔岛、路环岛、路氹填海区以及横琴岛澳门大学新校区,研究依据澳门地图绘制暨地籍局、建设发展办公室提供的2019年10月18日LandsatTM/ETM影像(分辨率为30m×30m)、研究行政界线空间数据、地理空间特征及数字高程(digitalelevationmodel,DEM)数据、研究范围土地利用与城市总体规划和经济社会统计数据等相关资料,划定国土空间生态修复关键区域。