基于情景规划的杭州郊野公园选址研究

基于情景规划的杭州郊野公园选址研究

 

刘烨琪（浙江农林大学风景园林与建筑学院，浙江杭州311300）

 

摘要：郊野公园的建设是限制城市无序扩张、改善城市生态环境、满足市民游憩需求的有效途径。目前，郊野公园在生态环境、服务对象、功能承载等方面存在许多复杂性及不确定性因素，导致郊野公园的选址具有一定难度。鉴于此，以浙江省杭州市作为研究对象，综合考虑各类管控要素的要求，构建杭州郊野公园选址基础情景；以满足游憩需求、保护生态环境为导向，构建以游憩适宜性、生态敏感性、生境质量导向优先的3种郊野公园选址情景并进行空间定量分析；分别叠加基础情景进行不同评价条件下的选址情景模拟并比较。通过情景规划进行的郊野公园选址方法，具有更好地应对不确定因素的优势，其选址结果可为未来不同目标导向的杭州郊野公园选址提供新思路，为城市与自然协同提供更加科学的手段。

 

在创建共同富裕示范区的背景下，浙江提出“推进生态文明建设先行示范，实施生态修复和生物多样性保护”的实施方案[1]。目前，杭州的生态空间总体情况良好，但随着城镇化建设的不断加速，城市扩张压力增加，城市边缘区的绿色空间出现了生态环境恶化、游憩需求无法满足、自然文化资源保护利用不足等问题。英国、香港等地的实践已表明，郊野公园的建设能够有效调控城市绿色空间生长，满足市民休闲游憩的需求[2-3]，这也是贯彻建设浙江共同富裕示范区政策、提升杭州生态文明建设水平、巩固杭州国家级生态文明示范市建设成果的重要举措。因此，如何通过科学合理的选址布局，以提升郊野公园生态系统服务、满足市民游憩需求成为重要的研究课题。

 

郊野公园的评估指标是影响郊野公园选址的关键驱动因素。王思杰等[4]总结出自然文化资源、潜在客源、公交站点和城市道路是影响郊野公园布局的游憩因素；王瑞琦等[5]发现耕地、道路、铁路、居民点及工业用地是郊野公园生态保护中影响较大的生境威胁因子；孙凯旋等[6]通过对杭州郊野公园与相似定义的辨析，明确规划城镇建设用地及自然保护地体系管控要素不应纳入郊野公园选址范围。郊野公园的选址方法也是影响选址的重要因素。此前，国内外相关研究使用的郊野公园选址方法有适宜性评价法[7-8]、生态敏感性评估法[9]、生境质量优先评估法[5]等。

 

总体上，学者多针对郊野公园的生态作用及游憩功能进行选址，而郊野公园在生态环境、服务对象、功能承载等方面存在许多复杂性及不确定性因素，导致郊野公园选址存在一定难度；目前多数研究采用直接进行功能叠加的方法，各功能之间缺乏有机联系，无法适应城市发展演化过程中的不确定性及城市对绿地功能需求的变化。在面对复杂且具有不确定性的环境时，研究者普遍认为情景规划能够较好地应对这种情况[10-11]。情景规划与传统城市规划中多方案规划方法不同，其目的不是在各个方案结果中优选方案，而是在认识到城市空间演变复杂性的基础上寻找影响空间发展方向的关键因素，根据关键因素预测城市发展的多种演变情景，从而为相关人员提供决策参考。鉴于此，以情景规划为基础，基于郊野公园的游憩及生态两大功能，结合互联网开放数据及政策管控要素，以浙江杭州为研究对象探讨郊野公园选址新方法。

 

1研究方法与数据收集

 

1.1研究对象

 

以浙江省杭州市为研究对象，范围为上城区、拱墅区、西湖区、滨江区、萧山区、余杭区、临平区、钱塘区、富阳区、临安区所组成的10个区，面积约为8000km2。杭州地处浙西丘陵区及浙北平原区，地形复杂多样，河网密布；作为首批国家历史名城，杭州自然资源丰富，人文古迹众多，具有生态、人文等多方面的游憩资源基础。浙江正在全力推进大花园建设，但随着杭州城市化建设不断加速、边缘区空间生态环境正持续遭到破坏，杭州郊野公园的选址成为重要研究课题。

 

1.2研究方法

 

1.2.1基础情景构建。结合相关文献研究[6]，研究将杭州市的城镇开发边界、建设用地空间管制、土地利用管制、自然保护地边界、郊野公园现状及规划边界等管控要素作为多个情景方案需要共同考虑的因素，构建杭州郊野公园选址基础情景。

 

1.2.2关键因素归纳。关键因素是进行情景模拟的重要驱动力。通过查阅郊野公园评估指标的相关文献及新版绿地分类标准[12]中的郊野公园定义，围绕游憩和生态2个目标归纳出3个关键因素；参考相关标准规范及杭州上一轮国土空间规划的郊野公园面积，研究将新增郊野公园的面积控制在10km2以上。

 

情景一：针对杭州郊野公园的游憩功能。以市民游憩需求为目标，通过对杭州游憩适宜性评价来判断郊野公园游憩功能是否能够得到保障。根据人口密度、自然人文资源及周边交通服务设施对游憩适宜区域进行预判，构建基于游憩适宜性优先的杭州郊野公园选址情景。

 

情景二和情景三：针对杭州郊野公园的生态功能。以保护城市生态环境、维护生物多样性为目标，将生态敏感性及生境质量作为关键因素，对杭州的生态功能进行空间量化分析。通过生态敏感性评价、生境质量评价来判断杭州郊野公园生态功能是否得到保障，构建基于生态敏感性优先和生境质量优先的杭州郊野公园选址情景。

 

1.3数据收集

 

研究使用的上位规划数据来自于杭州市自然和规划自然资源局的公开数据；市土地用地利用分类数据和年度归一化植被指数（NDVI）均源自于地理遥感生态网；市人口空间分布数据来源于世界人口栅格数据集（WorldPOP）；POI数据来自于高德地图API；路网及水系数据来自于OSM地图；降雨数据来自于美国国家气候数据中心（NCDC）；土壤类型数据来自中国科学院资源环境科学数据中心。

 

2结果与分析

 

2.1情景一：游憩适宜性优先的杭州郊野公园选址

 

游憩适宜性优先的郊野公园选址从研究范围内市民的实际游憩需求出发，综合考虑游憩资源和游憩可达性要素，根据要素特点，采用可视化数据分析方法体现各要素的游憩适宜性层级。参考相关文献的查阅及分析，发现植被、水体、人文资源、道路网、交通服务设施及餐饮服务设施是影响郊野公园游憩性的重要因素，据此设置情景一的评估指标。根据游憩适宜性指标评级表对研究区的各评估指标数据进行重分类后，采用多因子叠加法对游憩适宜性因子进行叠加分析，得到评价结果。利用ArcGIS的自然断点法对评价结果进行自然分级，进一步对评价结果进行可视化分级分类（图1）。提取评价结果中的较适宜和很适宜两级别区域组成游憩适宜性较好的范围，叠加基础情景及用地现状分析得到研究范围内的5处郊野公园（图2）。

 

2.2情景二：生态敏感性优先的杭州郊野公园选址

 

生态敏感性优先的郊野公园选址从郊野公园本身对自然资源的需求及依赖出发，综合考虑各类会引发生态环境问题的因素，根据各因素特点进行加权叠加分析。生态敏感性是指生态系统在受到人为因素和自然灾害作用下出现生态环境问题的概率大小，其结果可更科学地确定最具有保护价值的生态区域，为郊野公园的选址提供依据[13]。

 

结合生态敏感性相关研究成果[14-15]及研究区实际情况，选取降雨侵蚀力、土壤类型、距道路距离、植被覆盖度、土地利用类型、高程、坡度、坡向及距水系距离作为指标因子。根据不同指标因子对杭州生态系统的影响程度对各个因子进行赋权和打分，划分出敏感程度和指标权重。利用ArcGIS软件的栅格计算器得到生态敏感性分布图（图3）。以研究范围内的极敏感区域作为基础原则，叠加基础情景及用地现状分析得到生态敏感性优先的16处郊野公园（图4）。图1游憩适宜性分布图图2游憩适宜性优先的郊野公园选址结果图3生态敏感性分布图图4生态敏感性优先的郊

 

2.3情景三：生境质量优先的杭州郊野公园选址

 

生境质量优先的郊野公园选址从提高杭州生境多样性、保护城市生态环境出发，利用InVEST模型评估生境质量，构建以生境质量优先的郊野公园选址情景。生境质量作为衡量生态环境的重要指标，一定程度上反映了区域生物多样性状况以及生态系统服务功能[16-17]，目前生态学领域中利用InVEST模型进行区域生境质量评价的研究已有丰富的成果[18]。据此，研究利用InVEST模型中的生境质量模块进行生境质量评价。模块需要输入的主要参数取值来自模型手册[19]推荐数值，结合研究区实际情况确定具体参数、运行模型得到生境质量评价结果（图5）。

 

为进一步进行直观分析，参考已有研究[5]，将生境质量划分为低、一般、中、高、极重要5个等级，提取极重要生境质量地区作为郊野公园选址的备选范围；叠加基础情景进一步缩小选址范围，并结合城市道路可达性进行最终选址。研究选取范围内公交站点1km覆盖范围来表示道路可达性，选择便捷性高的区域作为郊野公园的选址区域，叠加用地现状分析，最终得出生境质量优先的48处郊野公园选址结果（图6）。

 

2.4情景比较分析

 

在情景模拟的基础上，将上述3种情景进行对比分析，发现各个情景得到的选址结果具有较大的差异性。游憩目标导向下的情景一郊野公园选址方案与城市路网、游憩资源热点联系较为紧密，重点考虑了所在区域的配套服务设施及自然人文资源条件，斑块之间相互独立，但与城市生态基底联系较少；生态目标导向下的情景二和情景三均与生态环境联系紧密，更多考虑所在区域的自然生态、交通可达性等条件，斑块之间相对紧密，两种选址结果重合度较高，缺点在于均与中心城区联系较少，可达性相对情景一而言较差。

 

随着城市绿色空间的不断演变，规划政策的不断变化，未来郊野公园的建设需要考虑多个目标。对不同目标导向下的情景进行综合比较之后可以发现，各个目标导向下的情景规划需要相互联系而不是冲突，情景规划展示了在各个评价条件下进行的杭州郊野公园选址的最合适方案，在未来的实践规划中，还需要结合相关方面的专家、决策者及公众的建议，适当调整方案，得到综合效能最大化的选址方案。

 

3讨论

 

从城市生态价值优化和游憩服务提升角度进行研究，基于情景规划对杭州郊野公园选址进行了游憩、生态目标导向下的情景模拟。基于研究结果，结合现有土地资源特色、周边交通条件、用地现状进一步进行主题规划：①游憩导向优先的郊野公园选址方案。根据情景一的杭州郊野公园选址结果，结合政策管控要素、现状自身土地资源属性、区位交通条件、周边资源条件，对游憩导向型的郊野公园选址提出功能定位及规划建议（表1，图7），在保证每个郊野公园具有鲜明主题特色的同时，保障各郊野公园功能的整体联系性，充分满足市民的城市近郊游憩需求；②生态导向优先的郊野公园选址方案。情景二及情景三均为生态导向型的郊野公园选址方案，相同之处在于两者均受植被覆盖类型影响较大，便于对后续郊野公园的主题规划及生态保护方案提供参考依据，本研究根据2种情景选址结果将郊野公园按照植被覆盖类型和面积进行分类，提出规划建议（表2，图8），指导未来生态导向的郊野公园规划建设，以期最大程度地减弱城市无序扩张带来的负面影响。

 

4结论

 

本研究搜集了各类空间数据以及规划政策数据，通过计算分析、叠加分析与模型模拟法，对研究范围内的用地类型、土壤类型、植被类型、植被覆盖度、地形、自然及人文资源、道路、降雨侵蚀力等进行了空间量化分析及评估。选择游憩适宜性、生态敏感性及生境质量3个关键因素，作为不同目标导向的情景模拟方法，叠加基础情景中识别的国土空间规划、自然保护地体系、郊野公园现状和规划等基础管控要素，进行杭州郊野公园的选址模拟。通过不同目标导向的杭州郊野公园情景规划构建，得到了不同评价条件下的选址结果，为未来杭州郊野公园选址规划提供了一个可供各相关主体及决策者进行讨论和评估的平台，为不同发展规划的郊野公园选址提供了新思路。

 

 

由于数据来源与分析能力的限制，研究尚有诸多不足。数据方面，未来可通过更多的数据平台、政府的公开数据进行补充；情景构建方面，可结合城市规划政策导向、郊野公园发展目标的变化，补充更多情景进行选址模拟。在研究过程中，各目标导向下的选址方法、驱动因素以及结果分析都不可避免地带有一定的主观局限性，未来可在更加完善的数据支持及相关专家、决策者、公众的建议下确定最终选址结果，提升郊野公园选址的科学性及客观性。