专利名称：一种小城镇景观生态规划方法
技术领域：
本发明属于环境生态领域，主要涉及一种小城镇景观生态规划的理念和实践方 法。
背景技术：
改革开放以来，随着国民经济的快速增长和社会全面进步，我国城镇化进程加快， 尤其是党中央“小城镇，大战略”的提出，为小城镇的发展提供了新的机遇。当前，城镇化建 设已经成为我国的国家发展战略。然而在积极发展小城镇的同时，我们也不容乐观地看到 建设过程中对于生态环保意识的淡薄，甚至以牺牲生态环境来换取短期的经济效益，给小 城镇的可持续发展带来了不可估量的损失，城镇化程度的提高，很大程度上导致的是生态 问题和环境污染问题越来越严重。对于广大农村和小城镇来说，由于城镇建设的环境保护 意识不强、规划布局不当、环境管理严重滞后等导致生态环境恶化趋势加重，历史文化资源 的破坏严重。其中不合理的规划理念在很大的程度上导致了上述问题的产生。生态规划是以生态学和城乡规划学原理为指导，应用系统科学、环境科学等多学 科的手段辨识、模拟和设计人工符合生态系统内的各种生态关系，确定资源开发利用与保 护的生态适宜度，探讨改善系统结构与功能的生态建设对策。小城镇景观生态规划是根据 景观生态学原理和方法，合理地规划小城镇的景观空间结构，使廊道、嵌块体及基质等景观 要素的数量及其空间分布合理，使信息流、物质流与能量流畅通，使景观不仅符合生态学原 理，而且有一定的美学价值，适于人们居住。小城镇景观生态规划是一个系统工程，应该从地理环境、人际交往和社会进步等 方面综合考虑小城镇的环境布局，使每一个小城镇形成各自的生态建设特色。在环境日益 人工化的情况下，仍然可以通过林地、绿带、水系、水库和人工池塘及湖泊的巧妙布置来使 生物多样性保持在很高的程度。总体规划不但考虑经济效益和美，同时考虑生物种类的保 护。目前，造成小城镇生态退化的主要原因是由于人为干扰的增加，导致的景观的破 碎化。而对抗景观破碎化的一个重要空间战略是在相对孤立的栖息地斑块之间建立联系， 其中包括最主要的是建立廊道。生态学家们普遍认为，通过廊道将孤立的栖息地斑块与大 型的种源栖息地相联接有利于物种的持续和增加生物多样性。生物多样性保护分为物种 为中心的途径和以生态系统为中心的的途径，后者则强调景观系统和自然栖息地的整体保 护，力图通过保护景观的多样性来实现生物多样性的保护，是从景观元素到景观格局。所以 小城镇景观生态规划的内容具有整体性和层次性，一般应包括宏观的景观生态功能区划、 中观的功能区景观生态格局优化和微观的景观细部生态设计3个层次。因此如何来确定分析小城镇景观格局，确定小城镇斑块的分布，并建立合理的生 态廊道，是目前国内外生态环境领域研究的热点课题之一。从目前来看，生态规划主要采用国家环保总局所制订的规范来加以实施，但没有 具体的技术路线，而且对于小城镇尺度上，涉及的方面较少。所以过去的小城镇规划往往城镇规划加以实施，也摆脱不了其他规划的限制，较少的利用景观生态原理进行分析。从目前 的专利技术来看，发明往往针对的其他对象的生态建设，或者小尺度的生态发明，涉及小城 镇和景观规划的专利尚未发现。例如，申请号为200810M0189. 6，名称为水库集水区水源涵 养林的空间配制方法的专利，是公开了一种水库集水区水源涵养林的空间配制方法，采用 景观生态规划方法对水库集水区水源涵养林进行空间格局设计，选用景观多样性指数、优 势度指数、均勻度指数、景观分离度指数、嵌块体的分维数、嵌块体形状破碎化指数、嵌块体 数目破碎化指数等指数作为数量化指标，对水库集水区水源涵养林种的水平配置和立体配 置进行设计。该专利能较为合理的对水库集水区的水源涵养林空间配置与结构进行规划， 并较大限度的发挥起水源涵养林的水源保护功能。该专利分析的是水库流域尺度上的水源 涵养林的空间结构，研究对象主要是自然生态系统。对于廊道来说，也有专利涉及此方面，例如，申请号为200710039125. 5，名称为构 建亚热带城市小型野生哺乳动物迁移用生物廊道的方法的专利，构建了亚热带城市小型野 生哺乳动物迁移用生物廊道的方法，该专利属于园林技术领域。主要为构建的生物廊道的 模式，是一条带状绿带，绿带宽度15-20米，绿带结构为“外密内疏”型，其中生物廊道断面 结构为对称结构，两侧为边缘带，最中间为核心带，边缘带与核心带之间为缓冲带，边缘带 宽度为5 6米，缓冲带宽度为2 3米，核心带宽度为1 2米，所述边缘带为复层混交 紧密型林带，所述缓冲带为疏透型灌木带，所述核心带为疏透型小乔木带。本发明可以满足 亚热带城市小型野生哺乳动物在其中迁移的要求。该发明通过构建适于亚热带城市小型野 生哺乳动物迁移的生物廊道，从而达到提高区域的生物多样性。对于小尺度上的景观规划或者设计来说，也有专利涉及如此，例如，申请号为 200410016395.0，名称为高山绿色生态村的组合方法的专利，涉及一种高山绿色生态村的 组合方法，结合高山地形，在高山上建造一组架设在半空中的绿色生态屋，其中的绿色生态 屋交错排列，并将电梯和人行登山道相互配合。该专利一方面能保护生态资源，另一方面又 能积极采用高新技术从事山区经济建设，实现建筑材料绿色化、技术集成化、生态屋成品工 厂产业化。又如，申请号为200520060943. X，名称为具生态保护功能的护栏的专利，公开了 一种具生态保护功能的护栏，其在护栏本体下方设有贯通状的廊道槽，并在上方设有沟槽; 利用廊道槽形成一生态廊道，可利于加速排水，并可供昆虫、动物(如螃蟹)通过，而利用沟 槽可栽种绿化植物，从而具有安全、生态保护、美观等功能。也有一些专利，针对生态空间 的构造，园地建设方面展开。例如，申请号为200510010774. 3，名称为再生绿化生态空间制 备方法的专利，公开一种在非大自然的土地上造园的方法，具体地说是在不断建造的各类 建筑物与构筑物上寻求“再生土地”并在其上形成绿色植物营造的“再生绿化生态空间”， 是一种特种绿地的设计与营造。又如申请号为JP2001010516，名称为Method ofplanning landscape gardening的专利，主要也是涉及到了造园的模式理念，都是小尺度的具体方面 的研究发明。由此可见，当前采用的生态规划模式主要是利用生态学的理念，用于大尺度的生 态市规划，或者一些专门的格局规划和廊道设计上，更多的生态理念主要用于小尺度的园 林设计及其一些防护材料、生态产品的设计上。对于针对其他对象，如高山绿色生态村、水 库集水区、亚热带城市小型野生哺乳动物的生态廊道等规划设计上，主要采用一些景观生 态学的指标或者指数来分析和配置水库集水区的水源涵养林空间结构；或者利用一些生态环保产品对生态村的建设加以生态化，持续化，在生态廊道设计上，通过针对一定区域内， 各种动物的迁移途径等进行分析，得到生态廊道的宽度及其有效性。而这些方法、原则和 理念对于中尺度的小城镇规划也有一定的指导意义，但针对人工化比较高的小城镇生态系 统，专利的分析和发明相对较少。有效的生态规划，应该是从景观生态学的指导方法和原理入手，充分发挥大尺度 的生态规划理念，结合小尺度的分析，通过斑块-廊道的设计，使得空间配置合理，具有可 持续的一种规划理念。有此可见，建立比较合理的小城镇景观规划的模式，对于保护环境， 防止生态恶化具有重要的意义。
发明内容
本发明针对中尺度的小城镇景观破碎化的现状，提供了一种基于格局分析和优化 的景观生态规划模式。通过景观生态规划，有机的将景观结构与功能加以协调，促进了景观 的最优化利用，维持了景观的可持续发展。本发明主要内容是在小城镇规划范围内，通过 小尺度的生态调查，结合大尺度GIS分析和高分辨率影像解译，得到城镇范围内主要的自 然斑块特征，通过景观的适宜性评价方法，得到景观生态保护的斑块位置，得到景观最优格 局模式，通过对主要种群斑块的分析，结合GIS中的最小耗费距离分析方法，得到生态廊道 保护的空间位置。本发明将格局优化和功能分析有机的结合在一起，通过有效的斑块-廊 道的空间配置，得到小城镇的景观生态规划模式。本专利发明的特征在于，本专利发明主要通过对原有的建设规划发展到了不建设 的“反规划”模式，从传统的“被动式”生态规划发展到了“主动式”生态规划；从过去的格局 规划发展到了目前的格局-功能综合规划，从对资源保护还是开发利用的分离规划模式， 发展到综合式的规划模式，具有景观生态格局和功能的合理性。本发明的主要目的在于克服了过去生态规划和建设的盲目性，并且通过GIS和RS 结合生态调查的方法，是的小城镇规划具有更好的合理性，同时通过廊道建设，保护了小型 动物转移扩散的途径。与现有的生态规划技术相比，本专利有以下的优点(1)生态合理性通过适宜性评价，得到景观需要保护的对象，通过格局分析，得 到了最优化的景观格局。通过对主要廊道的分析，利用反应物种运动的最小耗费距离方法， 得到廊道的空间配置，从功能上加以分析，具有景观生态格局和功能的合理性。(2)易于实现，由于景观生态规划，前期主要通过对自然斑块的调查和保护加以进 行，通过大小自然斑块的保护进行分析，所以需要建设的方面较少。(3)在实行最小耗费距离计算的时候，主要是对耗费较大的地段加以生态重构或 者加强，所以总体上建设较为简单，易于实现。
附图1为本发明主要的技术路线图。其中1为城镇生态环境调查，2为城镇GIS数据库建立，3为斑块类型和属性，4为 自然斑块面积的确定，5为自然保护斑块的确立，6为景观生态类型分布，7为景观适宜性评 价，8为廊道分析和空间位置，9为景观生态规划的最优格局模式。附图2为某小城镇景观生态廊道规划(部分)。
附图2显示的是某小城镇，利用本专利所采用的技术路线，对该乡镇进行了景观 生态规划，通过廊道构建模式，通过实地调查分析，得到该乡镇需要保护的具体斑块位置 (图例所示不同类别和大小的自然斑块类别)，通过最小耗费路径方法，结合GIS，得到了乡 镇生态廊道的空间位置，通过对重点斑块的保护，有效的保护了本地物种，对该乡镇的生态 环境保护起到了积极的促进作用。
具体实施例方式以下详细说明本发明的工作原理和实施方式在实践中，景观生态规划的主要问题在一定程度上可以归结为是适应地方物种个 体生态需求而对斑块和廊道的设计。斑块和廊道的空间分布及其大小即空间格局，而确定 这些斑块的大小及其廊道的具体位置必须要考虑到景观过程，即景观功能的分析。如图1 所示，分为斑块的构建和廊道的构建，通过生态调查和景观适宜性评价确定自然斑块的大 小和生态廊道的空间位置。通过对小城镇生态环境调查，建立城镇GIS数据库建立，主要从 大尺度的GIS和RS分析入手，建立包括城镇土地利用类型，景观生态类型，地形特征，社会 经济属性在内的数据库，通过具体的生态调查和遥感影像解译，确定自然斑块的类型和属 性，分析斑块的功能特征，进而确定需要保留的自然斑块面积，分类自然斑块的功能，如栖 息地，种群源还是小型踏脚石斑块类型。通过GIS分析，得到区域景观生态类型的分布格 局，结合实地生态调查，确定区域景观适宜性，利用最小阻力模型，对区域景观类型的适宜 性加以赋值，以主要斑块为起点，进行廊道分析，确定廊道的空间位置，构建景观网络，最终 得到小城镇景观生态规划的最优格局模式。实施例1某小城镇，利用本专利所采用的技术路线，对该乡镇进行了景观生态规划，通过廊 道构建模式，通过实地调查分析，得到该乡镇需要保护的具体斑块位置(图例所示不同类 别和大小的自然斑块类别)，通过最小耗费路径方法，结合GIS，得到了乡镇生态廊道的空 间位置，通过对重点斑块的保护，有效的保护了本地物种，对该乡镇的生态环境保护起到了 积极的促进作用(见附图2)。实施例2某城镇，根据国家环保总局的要求，建设环境优美乡镇，为达到此目的，进行优美 乡镇的生态规划建设。结合本专利采用的技术路线，通过遥感影像解译和GIS分析，并结合 具体的实地调查，得到了该乡镇的绿地斑块和具体位置，通过对各个斑块的适宜性分析，得 到了需要保护的大型自然斑块位置。同时，结合GIS的廊道分析，得到了主要的绿带的分布 位置，由此提出了生态建设的功能分区，将乡镇的景观类型划分为不同的功能分类，并提出 了“核心区-绿带”网络建设的生态规划的格局理念。通过生态规划的实施，有效的保护了 乡镇的自然风貌，同时达到了优美乡镇的目标。
权利要求
1. 一种城镇景观生态规划方法，其特征在于对原有的生态建设规划发展到了不建设的 “反规划”模式，从格局规划发展到了格局_功能综合规划。即通过对小城镇自然斑块的调 查，结合GIS和RS分析，得到自然斑块属性和分类，获取斑块分布的空间格局；进而通过对 斑块空间连接的主要廊道进行GIS分析，利用反应景观生态过程和功能的最小耗费距离方 法，得到廊道的空间配置，具有景观生态格局和功能的合理性。
全文摘要
本发明的主要是通过小尺度的生态调查，结合大尺度GIS分析和高分辨率影像解译，得到城镇范围内主要的自然斑块特征，通过景观的适宜性评价方法，得到景观生态保护的斑块位置，得到景观最优格局模式，通过对主要种群斑块的分析，结合GIS中的最小耗费距离分析方法，得到生态廊道保护的空间位置。本发明将格局优化和功能分析有机的结合在一起，通过有效的斑块-廊道的空间配置，得到小城镇的景观生态规划模式。
文档编号E04H3/00GK102121318SQ201010000469
公开日2011年7月13日 申请日期2010年1月11日 优先权日2010年1月11日
发明者刘世梁 申请人:北京师范大学