郑州城乡空间消长与绿地结构调控

发布时间：2018-05-10 18:25

本文选题：郑州 + 城乡　；参考：《河南农业大学》2016年博士论文

【摘要】：中国过去几十年的快速城镇化进程,虽然促进了经济的飞速发展和人们生活水平的极大改善,但是也造成了城乡景观空间格局的巨大改变,城市空间无序扩张和蔓延,生态环境恶化、资源危机等问题日益凸显。如何通过绿地空间的科学规划与调控实现城乡空间的协同增长,生活、生态和生产资源的整合集约是本文思考和研究的终极目标。郑州在中国整体城镇化格局中属于后城镇化区域核心城市,作为中原经济区核心增长城市和“一带一路”战略中心线支点城市,其城市空间规模和经济发展水平急需进一步提升,如何在超大城市发展进程中应对城市空间的快速扩张所带来的生态、资源危机,规避以往东部沿海城市城镇化进程中产生的生态环境问题,是未来城乡景观空间规划中的难点和重点。因此,本文在整合资源、高效集约、跨界融合、协同共生理念和目标的指导下,以郑州市域为研究范围,以城乡空间为研究对象,采用多学科理论与技术相结合的方法,从不同时空尺度,反思过去二十余年间郑州快速城镇化进程中城乡空间消长动态和博弈过程,格局和结构演变,综合多种驱动因素,揭示城乡空间消长演变的动力机制,探讨绿地结构的调控对策在城乡空间协同增长过程中的积极意义,为未来郑州城乡绿地系统规划和城乡景观空间的协同增长提供科学依据和借鉴。主要研究内容和结果如下:1)系统定量化分析了郑州城乡空间消长动态和演变过程。基于3S技术对研究范围内1992年到2013年的Landsat TM影像进行解译分类,结合GIS、ENVI等空间定量分析手段和Excel公式计算等,定量化分析了过去20余年郑州城乡空间的消长趋势、速度、空间转移规律、地域性差异和博弈过程,结果显示:城市空间增长速度最快,年均增量为71.2km2,且2000年到2004年增长速度最快,2009年到2013年建设强度最大,增长方向呈现明显的由西北方向向东南方向,由主城区向周边卫星城镇推移的变化趋势;农田空间以年均91.3km2的速度快速消减,且主城区周边减少最多,反映了快速城镇化初期受社会经济发展水平的限制,城市空间增长主要向熟化程度较高的平原农田扩张;绿地空间在1992年到2000年急剧减少,在2000年之后则以年均98km2的速度快速增加,且在2009年到2013年间增速最快,甚至超过了城市空间增长的速度,说明快速城镇化初期城市空间的增长蚕食了大量绿地,但随着城镇化进入成熟发展期,绿地空间则表现为伴随城市空间扩张在城市边缘区快速增长的趋势。2)利用景观生态学理论对过去郑州快速城镇化过程中,不同时空尺度城乡景观格局的动态变化进行了定量化分析,结果显示:斑块类型水平上优势景观的格局变化是引起整体景观水平上景观格局指数尺度差异的主要原因,主要表现为2004年之后主城区范围内城市空间的最大斑块指数超过农田空间,成为主导优势景观,引起了不同空间尺度上的格局差异。施工场地的高度分离和快速变化现象造成了整体景观水平上景观分离度的急剧增加。城市空间的快速扩张与合并引起了内聚度指数的快速下降与反弹上升;绿地斑块数量的增加导致绿地空间破碎化加剧。因此,景观格局指数可以用来评估人为要素干扰下景观复杂性、景观形状和景观连接度的变化过程,从而科学指导未来相关规划,规避未来城乡空间演变过程中可能出现的问题。3)图论对绿地空间结构的可视化定量分析显示,绿地空间的连通性在逐渐增强,且2000年到2013年间,绿地空间的整体连通性指数以28.8%的速度快速增加。绿地斑块规模与绿地空间整体联通性呈显著正相关关系,且随着2000年之后绿地空间规模和数量的快速增长,绿地斑块的节点度、中间度核心性指数、流通性和紧密中心性指数均呈现快速增加的变化趋势。最大中间度核心性斑块随绿地斑块节点度的变化出现或消失,且往往位于最大连接体边缘区域,是连接体之间的重要媒介,具有高度的流通性,同时也是未来绿地系统规划中需要重点保护和连接的重要斑块。绿地斑块紧密中心性在城市边缘区快速增加,郑州市主城区西南象限贾鲁河源头区域增加最快。但在主城区内部仍然缺少高节点度和高中心性绿地斑块,以至于城市边缘区绿地斑块流通效率较低。4)定量分析了城乡空间消长演变的动力机制。基于郑州城乡景观空间的定量化结果,结合郑州快速城镇化进程中社会经济特征的变化,相关国家、区域和地方规划政策的整理,利用GIS空间分析和SPSS相关性分析,发现规划政策的实施对城乡空间的消长演变和社会经济发展具有直接的导向作用。如,城市空间在2000年到2004年的快速增长主要是由于2000年国家级经济技术开发区的成立与建设和2002年郑东新区的规划和建设,2009年到2013年城市建设强度的增加和向周边卫星镇的转移则主要是由于2009年郑汴一体化建设,以及2012年航空港综合保税区建设的刺激作用。绿地空间则主要是在1999年退耕还林政策2000年国家创建园林城市的战略,2003年森林生态城建设,和2009年绿博园规划建设的刺激下在西部丘陵山区和郑州市主城区周边快速增长。因此,政府决策机制是郑州城乡空间消长演变的主要动力,规划机制对郑州城市空间增长和绿地空间结构合理性发展具有积极指导作用,城乡空间消长、格局演变与社会经济发展水平高度相关。5)基于GIS空间分析和图论指数的可视化分析,结合郑州城乡空间消长演变规律和空间结构现状,探讨了对未来郑州城乡空间协同发展具有重要意义和作用的绿地结构调控对策,主要包括基于功能复合和空间整合的城乡绿色综合体构建——通过Graphab软件对绿地斑块的节点度进行分析,选取具有高连通性和核心性的绿地斑块进行连接,分别在郑州市域和主城区尺度下,概念性规划了城乡绿色综合体。基于绿地斑块规模和节点度分析,构建稳定的绿色生态廊道,结合郑州市绿地系统规划,以最短游憩服务半径为阈值,构建绿地空间游憩网络。通过对郑州市主城区地形地貌、地表温度、主导风向和绿地斑块紧密中心性的分析,指出对改善郑州城市环境气候具有重要作用的楔形绿色综合体和城乡通风廊道;并基于流域完整性和资源节约性提出构建流域生态绿地系统。希望通过这些绿地空间结构的优化来缓解城市空间发展与生态环境保护之间的矛盾,构建和谐宜居的城乡空间。
[Abstract]:On the basis of 3S technology , this paper analyzes the dynamic mechanism of urban and rural landscape spatial pattern , analyzes the dynamic mechanism of urban and rural landscape spatial pattern , and analyses the dynamic mechanism of urban and rural landscape spatial planning . The landscape pattern index can be used to assess the change of landscape complexity , landscape shape and landscape connectivity in urban fringe . Based on the analysis of spatial structure and spatial structure of urban and rural areas in Zhengzhou , this paper discusses the importance and function of urban and rural spatial structure in Zhengzhou city .

【学位授予单位】：河南农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU984.113

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