基于GIS空间分析的区域生态网络构建——以京津地区为例

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城乡自然生境的完整和连续,城市自然景观的合理建设是维护城市生态健康、改善城市居住环境的保障。但随着城市化水平不断提高,自然生境不断受到人为干扰,质量不断下降,生态系统变得异常脆弱,影响了城市生态系统的健康和城市的可持续发展,要摆脱现有窘境,离不开对自然生境的科学保护和合理利用。城市生态建设越来越受到人们的关注,并成为各城市建设的工作重点,如何协调城市发展与生态环境的关系,将以经济发展为主导的规划转化为以生态环境为主导的规划,维护城市生态系统、引导城市规划及布局和重塑城市景观中的作用成为许多城市面临的问题。城市生态网络作为保护生物学、景观生态学和城市生态规划的研究热点,已经成为促进城市回归自然、提升城市生态系统质量的重要工具。   在《基于双核廊道结构的大都市地区景观竞争--共生增长模式》课题研究中,本人参与了京津地区景观竞争--共生增长模式实证研究,在RS和GIS平台下对该区进行景观评价分析和城市用地适宜性评价,在研究的过程发现伴随着京津地区城市化进程的加速,该区城景观中的自然景观要素数量不断减少、类型趋于单一,绿色空间破碎化现象日益明显。急需营造良好的城市空间环境,建设高效和协调的城市生态网络系统,以实现城市的可持续发展。但是在文献检索过程中,本人发现有关城市生态网络的研究中,国外生态网络研究理论和方法上都相对较为成熟,国内研究则存在许多不足,尤其生态网络空间构建方法关注较少。这是本文构思的开始,决定尝试对生态网络构建方法做初步的探索。   在此背景下,本文在前人对生态网络研究以及生态网络构建的方法研究的基础上,基于GIS平台建立一套生态网络构建方法体系。将耗费距离模型、方格网法和复杂网络理论结合,形成一个可重复,简单,有效的流程,为城市生态网络构建及其规划提供了提供依据。在实证研究部分将该方法运用于京津生态网络构建研究中。耗费距离分析和网络分析相结合的方法,不仅可以定量评价生态网络合理性,而且可以优化生态网络的构建方案,使其更符合城市生态网络建设的整合性、流通性、多样性的原则。   耗费距离分析从物质能量耗费成本路径最低原则构建生态廊道,实现在生态网络空间上构建。将无尺度网络思想和方格网法结合引入城市生态网络构建中,确定区域生态网络增长和发展的战略点,为城市生态系统保护建设寻找锲入点。结合随机网络和无尺度网络特点,构建随机网络和无尺度网络共同组成的生态网络,从而可以实现随机网络的稳定性、可达性和无尺度网络的高效性、成长性的优势互补的可持续发展的生态网络。   全文主体由三部分构成,共分六章。   第一部分命题的提出,即第一章,绪论部分。回答了为什么要做这个研究的问题。主要通过研究背景的阐述,确定研究的命题,同时对文章的研究意义,采取的主要方法等进行说明。   第二部分回答了如何做这个研究的问题。即第二章、第三章、第四章和第五章。主要是相关研究理论综述、生态地物信息预处理方法、生态网络研究的理论基础和方法论、京津地区实证研究。   第三部分即本文研究的结论。论文对本课题主要研究成果与研究不足进行了系统的整理与阐述,并提出了后续研究的方向。
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