Optimization Research of Urban Space Configuration Based on Space Syntax

Abstract

In this paper, a new method based on the space syntax is presented to optimize the urban space configuration. Space syntax theory is used to detect systematically whether one urban space configuration is optimal or not from four aspects including traffic space, cognition space, land use space and culture space. After introducing the computational and cognitive aspects of space syntax for the research of urban space, a framework of urban space optimization based on space syntax is proposed, then the integration with GIS and the extension to third dimension are discussed. Finally, a case study for Kanmen town of Zhejiang province of P.R.China is illustrated by using Axwoman tool.     

城市绿地生态功能综合评价体系研究的新视角

在对城市绿地生态系统评价研究中人们关注的焦点主要集中在城市绿地为人类提供的生态服务功能,而忽视绿地自身运转功能。构建科学、完善的城市绿地生态系统功能综合评价体系,对于重新认识城市绿地生态系统的综合功能,提升绿地建设和管理水平具有重要的意义。本文分析了目前城市绿地生态系统功能评价容易忽略的绿地数量和面积与生态功能的关系、人工绿地生态系统与自然生态系统生态功能的差异、对城市绿地特殊生存环境和后期科学管护的忽视、只重视城市绿地功能和价值而忽视建设和管护成本以及绿地建设的内涵在城市园林绿化中被曲解等几个问题,在此基础上从绿地生存环境优良性、绿地健康状况、绿地综合效益评价、居民对绿地感知认识出发,探索并构建城市绿地生态系统功能综合评价体系,以反映城市绿地与城市环境之间的适应性和绿地是否能有能力提供足够的生态服务以及居民对绿地生态效益、景观效益、社会经济效益的感知和认同,旨在为城市绿地规划、建设和管护提供有力支撑和指导,更好发挥城市绿地生态系统综合效益。     

城市可持续发展的关键自然资本研究

城市是社会、经济与环境相互作用最为集中与深刻的区域，随着城市环境问题的日益严重，城市可持续发展成为共同关注的焦点。自然资本在可持续发展体系中起到关键的作用，因此，识别城市系统的关键自然资本是实现城市可持续发展的前提。通过分析城市绿色空间的生态服务功能，结果表明绿色空间是影响城市可持续发展的重要的自然资本。在此基础上，提出了通过保护与投资于绿色空间两种途径实现城市可持续发展的措施与建议。     

城市绿地生态系统合理供水辨识分析

城市绿地因具有美化环境、降低空气污染、控制城市热岛等作用而日益得到重视。合理的城市生态供水不仅有益于植被的正常生长,对城市水资源合理配置同样具有积极意义。为统筹城市生态与国民经济发展,保证绿地健康,需要合理的绿地供水管理。本文以土壤含水量为标准,根据田间持水量、临界土壤含水量和凋萎系数三个土壤含水量值划分不同等级的绿地需水量,将供水量分为四个等级,建立了城市绿地供水合理性评价模型,为有效辨识供水合理性提供了参照依据。以2009年北京市城市绿地供水为例,进行了供水合理性分析,结果表明,从全年来看,供水基本合理,虽然绿地蒸散发受到一定抑制,但不影响植被生长;从逐月供水来看,个别月份存在供水过少或过多现象,影响植被生长,且不利于水资源合理利用。     

论城市居住区绿地的景观生态规划

本文综述了城市居住区绿地规划现状及趋势,指出景观生态规划的内涵及其意义,并进一步指出城市居住区绿地系统的景观生态规划的特征及原则。为了创造良好的环境效益,提高居民生活质量,本文运用景观生态规划的原理,遵循城市居住区景观体系的规划原则,从生态设计和景观设计的角度来探讨城市居住区绿地景观生态规划设计的新思路,并提出了较为合理可行的建议。     

居民活动空间与生态约束协调的城市开发边界划定方法——以长沙市为例

为了遏制长沙市城市的无序扩张，促进土地节约集约、高效利用，保障生态空间质量，划定长沙市城市开发边界成为重要举措。基于居民活动空间扩展，选取人口密度、居民活动分布、基础设施布局等多源时空数据，通过量化居民活动空间扩展概率，并利用植被覆盖度构建生态约束强度，确定二者协调规则，作为CA模型的约束条件，进行城市建设用地模拟，划定城市开发边界。结果表明：划定的长沙市城市开发边界，结果与长沙市“十三五”规划的城市空间发展框架基本一致，对未来建设用地扩展方向预测合理，而且避免了侵占重要生态资源，达到了兼顾城市空间发展和生态资源保护的多重目的。     

20世纪90年代以来沈阳市人口、经济、空间与环境的协调度分析

在中国城市化迅速发展的背景下．城市人口、经济、空间与城市环境的矛盾日益复杂和激化，从可持续发展的角度出发．迫切需要研究城市人口、经济、空间与城市环境之闻的协调关系。运用主成分分析和回归分析等方法。在市区尺度上构建城市人口、经济、空阃与城市环境的协调评价体系，并以老工业城市沈阳为例，进行实证分析。分析结果表明：沈阳城市人口经济空间的综合发展于1993—1999年处于困境．2000年以后城市综合发展逐步好转；沈阳城市环境在1998年以后稳定上升；沈阳城市综合发展与城市环境的静态协调度具有明显的阶段性和波动性特征，动态协调度具有平滑和滞后性的特点；静态协调度于1993—1994年属于基本不协调阶段．1995—2005年基本处于协调状态。于1999年出现了低谷。并存在着下降的趋势；动态协调度于1993—1996年属于基本不协调阶段。1997年以后总体上属于基本协调阶段。     

基于空间句法的街区制与小区制路网结构与空间感知研究——以南京仙林地区为例

街区制与小区制是现代城市两种不同的居住模式。近年来，随着我国城市化水平的迅速提高和城市规模的扩大，城市居住模式对城市居民生产生活与交通产生何种影响引起众多学科的高度关注。以南京仙林地区为例，运用空间句法理论与GIS空间分析功能，选择可达性和居住区便捷性等空间特征变量，对两种居住模式的路网结构与空间感知研究后发现：（1）研究区实行街区制，路网具有“核心-外围”可达性逐渐减小的空间结构，而小区制可达性高的路网结构与主干道形态相关，呈“井”字型；（2）路网可达性的结构差异影响着居住区便捷性，街区制与小区制相比，存在着核心区与外围区便捷性差异。街区制的核心区全局便捷性较高且分布均匀，而外围区全局便捷性与局部便捷性较低且分布相对不均匀；（3）居住便捷与路网可达是空间感知的基础，街区制呈现核心区高，外围区低的空间感知差异，而小区制的空间感知整体较高并呈均质性特点；（4）空间句法理论运用于居住区模式的路网结构与空间感知研究，拓展了该理论应用的领域，提出了推广街区制的有效措施，也为城市规划实行何种居住模式提供了科学依据     

城市绿地防灾规划建设和管理探讨——基于四川汶川大地震的思考

随着我国城市规模的急速扩张和人口密度的过度集中,健全城市防灾系统已成为刻不容缓的艰巨任务.城市绿地作为城市防灾系统的重要组成部分,不仅具有生态、景观、游憩和文化功能,还具有突出的防灾避险功能.通过分析成都、都江堰等四川汶川地震受灾城市绿地的使用情况,结合对北京市部分作为应急避难场所的公园建设和使用情况的实地调查,总结认为我国城市绿地防灾规划建设和管理现阶段存在的主要问题是:①对城市绿地的防灾避险功能认识不足;②适合用于防灾的城市绿地总量不足,分布不均;③用于防灾的城市绿地防灾配套设施及功能有待完善.最后从建立城市绿地防灾规划体系,明确城市绿地防灾建设工作重点和优化城市绿地防灾管理体制三个方面探讨如何对城市绿地防灾规划建设和管理进行优化,从而达到加强我国城市绿地防灾功能,完善城市防灾系统的目的.     

上海市中心城区公园绿地对居住区的社会服务功能定量分析

城市公园绿地的社会服务功能是城市绿地系统生态服务功能的重要组成;评价其社会服务功能需同时考虑服务的公平性和有效性。为科学合理的定量分析城市公园绿地的部分社会服务功能,建立了一套评价体系,包括公园绿地服务范围覆盖率、公园绿地服务重叠度和单位面积公园绿地服务人口数等3项指标。以上海市中心城区为例,介绍了3项指标的定义;基于地理信息系统平台实现了计算流程,并对上海市中心城区主要公园绿地对于居住区的社会服务功能进行了定量分析。研究表明：2009年上海市中心城区的主要公园绿地对于居住区的服务范围覆盖率已超过80%,服务重叠度平均值为221,单位面积公园绿地服务人口数的平均值为117人/m2。3项指标可为城市公园绿地的社会服务功能分析提供有效的定量研究手段     

大都市区城乡空间边界演化识别方法研究——以南京市为例

城乡空间边界识别是区分城乡地域、划定城市增长边界的科学基础，城乡边界动态演化方法一直是地理学研究的重要内容之一。以南京市1985~2016年土地利用、二三产业增加值和人口密度数据为基础，选取景观紊乱度和建设用地占比为形态指标，二三产业增加值和人口密度为功能指标，从形态和功能两个维度构建城乡空间边界识别的指标体系，利用公里网格对各个指标进行切分后依据距离衰减理论和“断裂点”分析方法来识别南京市的不同阶段城乡边界及其演化过程。结果表明：(1)1985~2000年南京城市扩张以内部填充为主，城乡边界变化较为缓慢；2000~2016年城镇建设用地迅速扩张，城乡边界变化幅度较大；(2)南京市城乡空间边界在不同阶段呈现出不同的扩张特点，与不同发展阶段的发展模式密切相关，城市国有经济和乡村工业化阶段城乡边界变化较慢，快速城市化和开放型经济阶段城乡边界变化较快；(3)南京作为特大城市，城镇化及城乡融合发展水平较高，以南京为例检验城乡边界演化识别方法具有一定的代表性，也有利于为其他大都市区城乡空间边界识别提供参考借鉴。     

城市化过程及其绿地储碳研究——以上海“城-郊-乡”样带为例

城市化会影响城市生态系统的结构和功能,基于航空遥感影像,选取了上海市典型的"城-郊-乡"样带,利用地理信息系统(ArcGIS9.3)和景观格局分析(Frastates3.3)软件,选用6个城市化指标,基于主成分分析(PCA)和多元线性回归分析,在对研究区域城市化水平进行评估的基础上,结合植物相关生长方程和城市绿地冠层面积,对研究区域绿地系统碳储量的空间分异性进行研究。结果表明:(1)所选用的城市化物理指标和景观指数,能够快速地用于评估城市化水平;(2)"城-郊-乡"样带上,总的碳储量为4 475 410.7 Mg C,碳密度为71.1Mg C/hm2;(3)城市绿地系统碳储量空间分异性明显,绿地碳储量大小表现为城市化水平高的市中心、城市化水平相对较高的郊区以及城市化水平最低的乡村依次升高,主要原因是由于市中心绿地分散且面积较小,而在农村和郊区其面积较大的生产绿地较多。     

基于空间信息扩散法的环境风险评估模型

环境和人类的生存和发展息息相关,随着全球工业化进程进一步的推进,自然环境在人类的盲目生产活动中经常遭到毁灭性的破坏,同时被破坏的环境反过来又会影响人类正常的生产活动。因此,如何有效地检测和控制由人类生产活动引起的环境风险显得尤为重要。本文通过研究信息扩散理论在环境风险评价领域的应用成果,在改进和优化现有的研究成果前提下,同时融入了模糊评判等相关评估理论,建立了一种复合的空间信息扩散法的环境风险评价模型。该模型在现有的基础上引进环境影响因子,修正了由普通的信息扩散模型所引起的不准确性。通过该模型,能提高在环境风险扩散预测和控制领域的准确率,为降低和控制风险后果提供有效的参考。最后通过一个示例,应用本模型进行环境风险分析,证明模型的实用性,并且对比普通的扩散模型更具有优越性。本文所研究的成果对重大工程发生事故和危机后的环境风险评估具有借鉴的意义。     

基于“三生功能”的长江上游城市群国土空间特征及其优化

国土空间是人类生产、生活活动及生态文明建设的载体,如何促进国土空间有序、适度和可持续开发利用,是当前亟待解决的科学问题。基于"三生功能"视角,通过熵权法和功能评价分析长江上游城市群国土空间特征,并利用空间功能比较优势指数、系统聚类等方法,探讨其国土空间优化方案。结果表明:(1)长江上游城市群"三生功能"呈"少强多弱"的特征,空间上城市生产、生活功能测度值自核心城市区向外围区域呈递减的趋势,且低值区总体成片分布;(2)生态功能测度值自核心城市向外围区域总体呈递增的趋势,区域生态安全格局构建与经济发展矛盾明显;(3)将长江上游城市群国土空间划分为4种优势功能区,并提出了长江上游城市群国土空间优化方案。     

基于CVM调查法评估城市公共绿地服务价值 ——以西部省会城市为例

随着人口增长和城市化程度越来越高，作为城市土地利用类型之一的公共绿地往往最容易被改变性质和用途。开展城市公共绿地价值评估，是当前城市规划、绿地保护与建设中迫切需要解决的问题。通过梳理西部城市群中典型的甘青宁3个省会城市的公共绿地存在的主要问题，并采用CVM调查法评估城市公共绿地的服务价值。研究表明：兰州市城市公共绿地提供的生态服务总价值约为 3 324~3 761 万元之间，西宁、银川两市因城市规模相对较小，城市公共绿地提供的生态服务总价值较兰州市略低；分析社会因素对支付意愿的影响，得出职业、收入、性别等变量对支付意愿的正向影响作用较大；比较单位公共绿地面积的生态服务价值产出可以发现，兰州市单位公共绿地面积的生态服务价值产出最高约为1.57~1.77元/m²，兰州市城市公共绿地的生态服务价值产出效率较高。     

试论宜居性城市绿地的规划与建设

在生态城市、可持续发展等社会思潮的推动下，宜居性城市已逐渐成为新的城市发展观。我国的城市绿地建设也由过去的点缀性工作上升为城市基础设施建设的重点内容。但从城市的宜居性角度分析，我国城市绿地的规划与建设主要存在定位比较模糊，重综合公园和专类公园绿地、轻社区绿地，重绿地美化亮化效果、轻绿地生态效益，重整体性评价指标、轻宜居性指标等问题。立足于城市绿地规划的宜居性导向，提出了合理定位、绿地工程与主体工程“四同时”， 按自然规律进行城市绿地的建设与管理，突出社区性绿地，推行“绿径＋缀块”的绿地网络布局，强调绿地的“可达性＋开放性＋复合性”，以及适度兼顾绿地规模等宜居性城市绿地规划与建设的策略。     

Coordination Degree of Urban Population, Economy, Space, and Environment in Shenyang Since 1990

In the background of China's rapid urbanization, the conflicts between urban population, economy, space, and environment are intensified and complicated. This article aims to establish a coordinate assessment method for studying urban population, economy, space, and environment interactions in city scale by principal component analysis and regression analysis. On the basis of the case study on Shenyang city, the results indicated that the integrated development of urban population, economic, and space was in a poor situation from 1993 to 1999, whereas it turned better after 2000, and the urban environment improved steadily after 1998. The static coordination degree of urban integrated development and environment showed obvious periodical and fluctuant characteristics. Compared with the static coordination degree, the dynamic coordination degree appeared to be smooth and lag. The static coordination degree was elementary discoordinative in 1993, 1994, and 1999; whereas it turned to be elementary coordinative between 1995 and 2005. The dynamic coordination degree was elementary discoordinative from 1993 to 1996, whereas it became elementary coordinative overall after 1997.     

花桥典型地块景观格局及植被群落结构指数评价与制图研究

自然过程是规划过程的重要维度。与中国法定规划体系相衔接的生态单元分类、评价系统的构建,是生态研究与城乡规划之间的一座桥梁。选取昆山花桥为研究对象,以2010年Landsat遥感数据TM影像图为主要数据源。在城乡生态单元制图的基础上,从区域景观格局的宏观角度分析城市化、乡村以及城乡交错带三类典型地块的生态用地特征。研究表明:城市水体形态过于笔直、公园绿地分布过于集中,城乡交错带水体破碎化严重、人工景观呈集聚状的发展趋势,乡村地块水体受农业活动影响严重、农田景观应重点保护等。进而从微观角度进行植被群落结构指数评价,作为生态信息的重要补充。根据植被指数图谱可得花溪公园附近的植被群落结构指数较高,河道两侧的线性连续性整体尚佳,植被群落结构丰富,而道路两侧的植被较为单一等。旨在提供一种城市生态评价体系,从宏观到微观,从生态格局分析到植被群落结构评价,希望能更清晰的反映不同区域之间的生态价值差异,为城乡绿地系统规划提供生态基础性数据。     

“三生”视角下的城市空间功能变化及调控路径——以长沙市为例

认知快速城镇化背景下城市空间生产、生活和生态功能的变化规律既是人文-经济地理学研究的重要内容，也是城市国土空间开发及其格局优化的内在依据。以长沙都市区为实证区，以遥感影像、城市土地利用调查数据等为主要数据源，选取2000、2009、2016年为研究时间节点，基于土地主体功能的差异构建“三生”功能评价体系，采用空间自相关、冷热点分析和样带分析等方法，探究长沙市“三生”功能的变化特征并提出调控路径。结果表明：（1）长沙都市区整体的生产、生活功能持续强化，但生态功能有所减弱；（2）长沙都市区内部“三生”功能强弱亦发生变化，不同功能空间重组，“三生” 功能的均衡性提高；（3）长沙都市区“三生”综合功能水平持续提升，高水平区域逐渐向城市中心集聚，呈现单核集聚→单核集聚-多核分散→网络均衡化的城市功能空间结构发展模式，但“三生”功能空间单元变化模式各异；（4）应从“三生”功能用地结构的“质”与“量”两方面对长沙都市区空间格局进行综合调控。     

三峡库区城市消落带生态规划与保护探讨

三峡库区消落带因反季节涨落、落差大、面积广等特点，其生态环境的保护和恢复一直是困扰世界的难题。而位于城市区域的消落带，因受人类活动的干扰强度大，生态环境更易遭受破坏。根据消落带功能的不同，将城市消落带划分为生态景观区、生态屏障区和航运枢纽区3个功能区。根据消落带生态类型的不同，以坡度和高程作为消落带类型划分主要指标，将城市消落带划分为平坝阶地型 (0~15°)、缓坡型 (15~25°)、陡坡型 (>25°)3个坡类和145~155、155~170、170~175 m 3个区段。基于城市消落带的功能分区，根据其生态类型的划分，应用生态恢复和植物配置等原理和技术，因地制宜地提出了城市消落带的生态规划与保护方案，以充分发挥城市消落带拦截降解污染物、吸附削减营养盐、提供亲水空间及改善城市景观等综合功能，为城市消落带的生态规划与管理提供决策依据和科学支撑。