1. معرفی
الگوهای منظر به ساختار فضایی و ویژگیهای اجزای منظر، یعنی پیکربندی فضایی تکههای منظر که در اندازه و شکل متفاوت هستند، اشاره دارد [ 1 ، 2 ]. آنها توسط عوامل طبیعی و انسانی شکل می گیرند. به عنوان متراکم ترین منطقه از نظر جمعیت، انرژی، مواد و اطلاعات، شهرهای دارای توسعه شهری اکوسیستم هایی هستند که از اختلال شدید انسانی رنج می برند [3]، و الگوهای منظر شهرها نیز دستخوش تغییرات عمیقی هستند. در سالهای اخیر، بسیاری از متخصصان و محققان در زمینه تغییرات الگوی منظر در مناطق مختلف از جمله شهرها تحقیقاتی انجام دادهاند [ 4 ، 5 ، 6 ، 7 ،8 ]. بیشتر تحقیقات مبتنی بر منابع داده سنجش از دور چند زمانی است و از روش شاخص الگوی منظر برای اندازهگیری ویژگیهای تغییر منظر در یک منطقه معین از طریق تفسیر مبتنی بر طبقهبندی تصاویر سنجش از دور استفاده میکند [ 9 ، 10 ، 11 ].
یک گره اکولوژیکی به عنوان مکانی است که در یک اکوسیستم فضایی با ارزش عملکرد خدماتی بالا توزیع شده است. این یک جزء منظر است که منبع اکولوژیکی مجاور را به هم متصل می کند و نقش کلیدی جریان اکولوژیکی منطقه ای را ایفا می کند [ 12]]. کریدور بومشناختی شهری یک مولفه خطی یا منطقهای چشمانداز است که بر اساس یک راهرو طبیعی یا مصنوعی عمدتاً بهوسیله ویرسنس است. این کانال اطلاعاتی است که عناصر منظره را به هم متصل می کند که عملکرد دوگانه اتصال و مانع را دارد. گره های اکولوژیکی و راهروهای اکولوژیکی به یکدیگر متصل می شوند تا یک سیستم شبکه ای را تشکیل دهند که یک شبکه اکولوژیکی است. مفهوم شبکه اکولوژیکی اولین بار در دوران برنامه ریزی پارک در اواخر قرن نوزدهم مطرح شد. تفکر اولیه در مورد ساخت شبکه زیست محیطی را می توان در سیستم پارک بوستون اولمستد [ 13] مشاهده کرد.]. در دهه 1990، دامنه کاربرد مفهوم شبکه اکولوژیکی گستردهتر شد و مقیاس تحقیق از “محل” به “محلی” و سپس به “منطقه” گسترش یافت. ساخت یک شبکه اکولوژیکی حرکت مواد، انرژی و اطلاعات در اکوسیستم و مهاجرت گونه ها را تحقق می بخشد [ 14 ، 15 ]. علاوه بر این، به عنوان یک اقدام استراتژیک، ساخت شبکه های زیست محیطی توسط برنامه ریزان و مدیران زمین بسیار ارزش گذاری شده است، و به طور گسترده در سراسر جهان پذیرفته شده و به رسمیت شناخته شده است [ 16 ، 17 ]. ایالات متحده آمریکا و کانادا تئوری شبکههای اکولوژیکی را عملی کردند و برنامهریزی شبکه اکولوژیکی در مقیاس منطقه را توسعه دادند [ 18 ، 19]]. محققان چینی عمدتاً در مورد تئوریهای خارجی قبلی و نمونههایی از ساخت شبکههای اکولوژیکی آموختند و از تکنیکهای سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) و تئوری ساخت شبکههای اکولوژیکی برای کمک به ساخت شهرها استفاده کردند. مطالعات آنها بر برنامه ریزی سیستم زمین سبز شهری [ 20 ، 21 ]، کاربردهای GIS در ساخت شبکه های اکولوژیکی [ 22 ، 23 ، 24 ، 25 ، 26 ، 27 ]، تجزیه و تحلیل و ارزیابی ساختار شبکه های اکولوژیکی شهری [20، 21] متمرکز شده است. 28 ]، و مطالعات بر روی مدل برنامه ریزی شبکه اکولوژیکی [ 29]. برخی از کاربردهای عملی ساخت شبکه اکولوژیکی شهری در چین وجود دارد. به عنوان مثال، یانگ از اصل الگوی منظر برای تعیین شبکه امنیت اکولوژیکی منظره بالقوه در شهر گوانگژو استفاده کرد و با برنامه ریزی فضای اکولوژیکی تماس گرفت [ 30 ]. در برنامه ریزی شبکه اکولوژیکی شهر شیامن، وانگ با استفاده از روش تحلیل شبکه برای تجزیه و تحلیل رابطه توپولوژیکی بین گره ها و پیوندها، لکه سبز و کریدور اکولوژیکی شهری را به ترتیب به عنوان گره و پیوند انتزاع کرد و در نهایت مدل شبکه با بالاترین را انتخاب کرد. درجه اتصال به عنوان بهترین طراحی شبکه اکولوژیکی [ 31 ].
این مقاله مطالعه ای را در مورد تغییرات الگوی چشم انداز در شهر نانجینگ و ساخت شبکه اکولوژیکی آن با استفاده از تکنیک های سنجش از دور (RS) / سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) ارائه می کند. هدف از این مطالعه تقویت رابطه بین عناصر منظر و اتصال اکوسیستم کامل شهر و ارتقای عملکرد خدمات اکولوژیکی سیستمهای منظر شهری بود. هم مبانی علمی و هم پشتیبانی عملی تصمیم مورد بحث قرار می گیرد.
2. حوزه و روش مطالعه
2.1. منطقه مطالعه
نانجینگ شهری در چین است که در ناحیه مرکزی رودخانه یانگ تسه میانی و پایینی و بخش جنوب غربی استان جیانگ سو قرار دارد. این شهر مرکزی در بخش غربی دلتای رودخانه یانگ تسه و یکی از چهار شهر مرکزی در حوضه رودخانه یانگ تسه است. رودخانه های اصلی شهر نانجینگ عبارتند از رودخانه یانگ تسه و رودخانه Qinhuai و همچنین رودخانه Chunli و رودخانه Tianshengqiao در جنوب و رودخانه Chu در شمال. نانجینگ متعلق به منطقه Ningzhenyang است که در آن کوه های کم ارتفاع 3.5٪ از کل زمین را تشکیل می دهند، مناطق تپه ای 4.3٪، مناطق تپه ای 53٪، و زمین های کم ارتفاع، رودخانه و کمبود 39.2٪ را تشکیل می دهند. نانجینگ توسط آب و کوه احاطه شده است و مناطق تپه ای به طور گسترده ای پراکنده شده اند. مناطق اداری نانجینگ شامل منطقه گولو، منطقه ژوان وو، منطقه Jianye، منطقه Qinhuai، Qixia، Yuhua، Pukou، Jiangning District، Liuhe، Lishui District و Gaochun. همانطور که در نشان داده شده است یازده منطقه اداری وجود داردشکل 1 .
شکل 1. موقعیت و مناطق اداری نانجینگ در استان جیانگ سو، چین.
2.2. اکتساب و پردازش داده ها
سه تصویر TM مربوط به سالهای 1990، 2000 و 2010 از مرکز رصد زمین و آکادمی علوم چین دیجیتال زمین بهدست آمدند و به عنوان مبنای طبقهبندی منظره مورد استفاده قرار گرفتند. (این مرکز یکی از واحدهای زیرمجموعه آکادمی علوم چین است و بر اساس ایستگاه زمینی ماهواره سنجش از دور آکادمی چین و مرکز سنجش از دور هوانوردی آکادمی چین و آزمایشگاه زمین دیجیتال سازماندهی شده است. مرکز رصد زمین در درجه اول عملیات با کیفیت بالا را انجام می دهد. و خدمات داده برای دولت، صنایع و شرکتها در زمینه هوافضا و هوانوردی). شماره سطر-ستون آهنگ تصویر P122 R38 است. این سه تصویر تقریباً 10٪ پوشش ابری دارند، شامل شش باند (داده ها در باندهای 1-5 و 7 از مرئی تا مادون قرمز نزدیک) و وضوح فضایی 30 متر دارند. روشهای تصحیح تشعشع سیستم و تصحیح هندسی مبتنی بر یک نقطه کنترل زمینی است و تصحیح زمین برای پردازش تصاویر اصلی استفاده شده است. WGS_1984_UTM_Zone_50N به عنوان سیستم مختصات پیش بینی شده انتخاب شد. بر اساس سیستم طبقه بندی کاربری زمین چین (اداره عمومی نظارت بر کیفیت، بازرسی و قرنطینه جمهوری خلق چین و اداره استاندارد سازی جمهوری خلق چین [32 ) و ویژگی های وضعیت کاربری زمین در نانجینگ، چهار طبقه پوشش زمین عبارتند از زمین های کشاورزی، زمین های ساختمانی، زمین های جنگلی و آب. تصاویر با استفاده از دو روش طبقه بندی نظارت شده و بدون نظارت با کمک نرم افزار ENVI طبقه بندی شدند. شکل 2 یک نقشه پوشش زمین از سال 1990 تا 2010 در نانجینگ را نشان می دهد. همانطور که در شکل 2 نشان داده شده استاز سال 1990 تا 2000، مساحت زمین های کشاورزی بزرگ ترین بود، در حالی که مساحت آب، زمین های جنگلی، و زمین های ساختمانی نسبتا کوچک و پراکنده بود. مساحت شهر نانجینگ مناسب افزایش یافت و مساحت زمین های ساخت و ساز در بخش های روستایی و حومه شهر کاهش یافت. این تغییرات مربوط به ادغام روستایی و ساخت و سازهای روستایی جدید نانجینگ بود. از سال 2000 تا 2010، مساحت آب و زمین های ساختمانی به ویژه مساحت زمین های ساختمانی به وضوح افزایش یافت. درجه تکه تکه شدن چشم انداز نانجینگ در سال 2010 به طور قابل توجهی بیشتر از سال های 1990 و 2000 بود. طبق طرح جامع شهری نانجینگ (1991-2010)، دولت برنامه ریزی کرد تا منطقه حفاظتی شهر تاریخی و فرهنگی و منطقه گردشگری دیدنی با “کوه ها” بسازد. ، اب،
2.3. انتخاب و محاسبه شاخص های الگوی چشم انداز
تصاویر طبقهبندیشده از راه دور به دادههای شبکهای 30 × 30 متر تبدیل شدند و شاخصهای الگوی منظر با استفاده از نرمافزار Fragstats 3.3 برای تجزیه و تحلیل تغییرات الگوهای منظر در شهر نانجینگ در طول فرآیند شهرنشینی آن محاسبه شدند. Fragstats 3.3 یک نرم افزار محاسبه شاخص چشم انداز است که توسط دانشکده علوم جنگل در دانشگاه ایالتی اورگان در ایالات متحده توسعه یافته است، که در آن محاسبات شاخص الگوی منظره پیچیده را می توان با استفاده از یک برنامه کامپیوتری ساده تولید کرد [33 ] . شاخصهای الگوی منظر که همبستگی کمتری دارند در هر دو سطح کلاس و منظر انتخاب شدند. شاخص های سطح کلاس عبارتند از PLAND، AREA_MN، PD، LSI، و AI. معانی اکولوژیکی خاص و معادلات محاسباتی شاخص های سطح کلاس در جدول 1 نشان داده شده است.. شاخصهای سطح چشمانداز عبارتند از SHDI، SHAPE_AM، FRAC_AM، SI و SHEI. معانی اکولوژیکی خاص و معادلات محاسبه شاخص های سطح چشم انداز در جدول 2 نشان داده شده است [ 34 ، 35 ، 36 ]. یک پایگاه داده ویژگی مکانی GIS با استفاده از ArcGIS ساخته شد.
شکل 2. نقشه پوشش زمین از 1990 تا 2010 در نانجینگ: ( a ) 1990; ( ب ) 2000; ( ج ) 2010.
جدول 1. معانی اکولوژیکی خاص و محاسبه شاخص های سطح کلاس.
2.4. ساخت شبکه اکولوژیک
در مرحله اول، گره های اکولوژیکی در نانجینگ به عنوان نقاط اکولوژیکی از جمله پارک های جنگلی، مناطق دیدنی و تالاب ها انتخاب شدند. ثانیاً، مقدار مقاومت یک نوع منظر که به تأثیر یک نوع چشمانداز بر دبی اکولوژیکی اشاره دارد، میتواند بر اساس تجربه و بررسی کارشناسی تعیین شود. مقاومت منظر به تأثیر چشمانداز بر نرخ جریان اکولوژیکی و ایجاد سطح مقاومت منظر با استفاده از ArcGIS با توجه به مقادیر مقاومت منظر اشاره دارد. ثالثاً، دادههای گرادیان کمترین هزینه بر اساس حداقل مقاومت تجمعی (MCR، که فاصله تجمعی از یک واحد چشمانداز خاص با مقدار مقاومت مرتبط با منبع اکولوژیکی است) و تابع فاصله هزینه در ArcGIS محاسبه میشود. تابع فاصله هزینه الگوریتمی از داده های شبکه است که از مرکز به سمت حاشیه هشت واحد حرکت می کند. همانطور که در معادله (1) نشان داده شده است، هزینه تجمعی که هر کدام نمننمنبه چهار واحد مجاور عمودی منتقل می شود نمن + 1 نمن + 1نیمی از ضریب هزینه کل است که از نمن نمنبه نمن + 1 نمن + 1; و همانطور که در رابطه (2) نشان داده شده است، هزینه انباشته ای که وجود دارد نمننمنبه چهار واحد مورب مجاور حرکت می کند نمن + 1 نمن + 1حاصلضرب نیمی از ضریب هزینه کل است که از نمن نمنبه نمن + 1 نمن + 1و جذر 2.
در معادلات، نمننمنو rمن�مننشان دهنده هزینه تجمعی و ضریب هزینه واحد i به ترتیب. نمن + 1 نمن + 1و rمن + 1 �من + 1نشان دهنده هزینه تجمعی و ضریب هزینه انتقال به واحد i + 1 است.
جدول 2. معانی اکولوژیکی خاص و محاسبه شاخص های سطح چشم انداز.
در نهایت جهت و مسیر کمترین هزینه تعیین شده و با تعیین چند مقدار آستانه شبکه هزینه، شبکه اکولوژیکی کم هزینه استخراج می شود.
3. نتایج
3.1. تحلیل ویژگی های تغییر الگوی منظر
3.1.1. سطح کلاس
ویژگی های تغییر انواع چشم انداز در جدول 3 نشان داده شده است .
جدول 3. شاخص های سطح کلاس از 1990 تا 2010.
تنوع در ویژگی های PLAND: PLAND اجزای منظره را منعکس می کند. همانطور که در جدول 1 نشان داده شده استنسبت نوع زمین کشاورزی – که عمدتاً از چشم انداز طبیعی و چشم انداز مدیریتی تشکیل شده است – از 19/67 درصد به 58/54 درصد کاهش یافته است. نسبت زمین های ساخت و ساز، عمدتاً چشم انداز مصنوعی، از 14.04٪ به 25.65٪ افزایش یافته است. نسبت مساحت آب از سال 1990 تا 2000 به میزان 3.14 درصد کاهش یافت که دلیل آن فرهنگ گربه در حوضچه های وسیع در دهه 1990 و گسترش شهر بود. در سال 2010، نسبت مساحت آب به 11.09 درصد رسید. این تغییر با ساخت پارکهای تالاب شهری و فعالیتهای بزرگ آبزی پروری در ناحیه گائوچون مرتبط بود. نسبت جنگل و زمین ساختمانی هر دو افزایش یافت. افزایش نسبت زمین های جنگلی منعکس کننده حرکت دولت نانجینگ به سمت ساخت ذخایر طبیعی، مناطق دیدنی و پارک های جنگلی است.
تنوع در ویژگی های AREA_MN: شاخص AREA_MN نشان دهنده میزان تجمع یا تکه تکه شدن تکه های چشم انداز است. از دادههای همزمان میتوانیم ببینیم که AREA_MN زمین کشاورزی بالاترین مقدار شاخص را نشان میدهد، به این معنی که زمینهای کشاورزی دارای توزیع پراکنده هستند. شاخصهای سه نوع چشمانداز دیگر همگی در سطوح پایینی بودند، که نشان میدهد تکهها از نظر اندازه کوچکتر بودند و توزیع پراکندهای داشتند. از سال 1990 تا 2010، ارزش AREA_MN زمین کشاورزی در نانجینگ 48.28 هکتار کاهش یافت.. این نشان میدهد که چشمانداز زمینهای کشاورزی توسط مناظر مصنوعی جدا شده است و درجه تکه تکه شدن عمیقتر شده است. همانطور که در طرح جامع شهری نانجینگ (1991-2010) اشاره شد، دولت برنامه ریزی کرد تا مساحت زمین های زیست محیطی را افزایش دهد و بنابراین، AREA_MN آب و جنگل افزایش یافت. ارزش AREA_MN زمین ساخت و ساز از 8.6 هکتار به 20.38 هکتار طی 20 سال افزایش یافت. این تغییر 78/11 هکتاری نیز نشاندهنده پراکندگی گسترده تکههای زمین ساختمانی است.
تنوع در ویژگی های PD: PD به عنوان تعداد وصله ها در واحد سطح تعریف می شود. هر چه PD بیشتر شود، ناهمگنی و تکه تکه شدن بیشتر می شود. PD زمین های کشاورزی و جنگلی به ترتیب 0.56 و 0.53 در 20 سال گذشته افزایش یافته است، در حالی که PD آب و زمین های ساختمانی 0.57 و 0.73 کاهش یافته است. نتایج نشان دهنده افزایش تکه تکه شدن زمین های کشاورزی و جنگلی و تبدیل این اراضی به لکه های کوچک پراکنده است. توانایی ضد خطر زمین با عملکرد زیست محیطی کاهش یافت. آب و زمین های جنگلی به تکه های کوچکی تبدیل شدند. این را می توان در تصاویر طبقه بندی شده سنجش از دور در شکل 2 مشاهده کرد .
تفاوت در ویژگی های LSI:LSI منعکس کننده ناهمگونی تکه های چشم انداز است. در مقایسه با دو نوع منظر دیگر، مقادیر LSI زمین ساخت و ساز و زمین کشاورزی به ترتیب بالاترین و دومین بالاترین هستند. شکل وصله این دو نوع پیچیده تر از شکل سایر انواع زمین بود. LSI زمینهای کشاورزی یک روند کاهشی اولیه و به دنبال آن افزایش را شاهد بود. این شاخص به میزان 9.5 کاهش یافت که ناشی از یکپارچه سازی زمین های کشاورزی و کاشت کمربند سبز در طی 10 سال اول (1990-2000) بود. در 10 سال بعد (2000-2010)، این شاخص به دلیل جدا شدن زمین های کشاورزی با مناظر مصنوعی، که منجر به ایجاد بسیاری از تکه ها با اشکال پیچیده تر شد، 14.34 افزایش یافت. LSI آب به تدریج کاهش یافت و شکل آب منظم تر شد. زمین جنگلی LSI شاهد افزایش مداوم بود، با شکل پیچیده تر LSI زمین ساخت و ساز از سال 1990 تا 2000 افزایش جزئی را نشان داد، احتمالاً به این دلیل که بخش برنامه ریزی شهری در نانجینگ ادعا می کرد که توسعه مناسب شهر باید با شهرهای اطراف هماهنگ شود. با هدایت گروه شهرسازی، تکههایی از زمینهای ساختمانی با گسترش پراکنده مواجه شدند. از سال 2000، LSI زمین ساخت و ساز به شدت از 104.76 به 90.27 کاهش یافته است. دلیل احتمالی این کاهش این بود که دولت اصلاحات محلی با گروه برنامه ریزی شهری نانجینگ در سال 2000 انجام داد: ساختار شهری مناسب شهر و 12 شهر اطراف آن در منطقه شهری نانجینگ با ساختار شهر مناسب – جدید تطبیق داده شد. شهر-منطقه شهری جدید تکههای زمین ساختمانی با هم ترکیب شدند و شکل آن منظم بود. LSI زمین ساخت و ساز از سال 1990 تا 2000 افزایش جزئی را نشان داد، احتمالاً به این دلیل که بخش برنامه ریزی شهری در نانجینگ ادعا می کرد که توسعه مناسب شهر باید با شهرهای اطراف هماهنگ شود. با هدایت گروه شهرسازی، تکههایی از زمینهای ساختمانی با گسترش پراکنده مواجه شدند. از سال 2000، LSI زمین ساخت و ساز به شدت از 104.76 به 90.27 کاهش یافته است. دلیل احتمالی این کاهش این بود که دولت اصلاحات محلی با گروه برنامه ریزی شهری نانجینگ در سال 2000 انجام داد: ساختار شهری مناسب شهر و 12 شهر اطراف آن در منطقه شهری نانجینگ با ساختار شهر مناسب – جدید تطبیق داده شد. شهر-منطقه شهری جدید تکههای زمین ساختمانی با هم ترکیب شدند و شکل آن منظم بود. LSI زمین ساخت و ساز از سال 1990 تا 2000 افزایش جزئی را نشان داد، احتمالاً به این دلیل که بخش برنامه ریزی شهری در نانجینگ ادعا می کرد که توسعه مناسب شهر باید با شهرهای اطراف هماهنگ شود. با هدایت گروه شهرسازی، تکههایی از زمینهای ساختمانی با گسترش پراکنده مواجه شدند. از سال 2000، LSI زمین ساخت و ساز به شدت از 104.76 به 90.27 کاهش یافته است. دلیل احتمالی این کاهش این بود که دولت اصلاحات محلی با گروه برنامه ریزی شهری نانجینگ در سال 2000 انجام داد: ساختار شهری مناسب شهر و 12 شهر اطراف آن در منطقه شهری نانجینگ با ساختار شهر مناسب – جدید تطبیق داده شد. شهر-منطقه شهری جدید تکههای زمین ساختمانی با هم ترکیب شدند و شکل آن منظم بود. احتمالاً به این دلیل که بخش برنامه ریزی شهری در نانجینگ ادعا کرد که توسعه شهر باید با شهرهای اطراف هماهنگ شود. با هدایت گروه شهرسازی، تکههایی از زمینهای ساختمانی با گسترش پراکنده مواجه شدند. از سال 2000، LSI زمین ساخت و ساز به شدت از 104.76 به 90.27 کاهش یافته است. دلیل احتمالی این کاهش این بود که دولت اصلاحات محلی با گروه برنامه ریزی شهری نانجینگ در سال 2000 انجام داد: ساختار شهری مناسب شهر و 12 شهر اطراف آن در منطقه شهری نانجینگ با ساختار شهر مناسب – جدید تطبیق داده شد. شهر-منطقه شهری جدید تکههای زمین ساختمانی با هم ترکیب شدند و شکل آن منظم بود. احتمالاً به این دلیل که بخش برنامه ریزی شهری در نانجینگ ادعا کرد که توسعه شهر باید با شهرهای اطراف هماهنگ شود. با هدایت گروه شهرسازی، تکههایی از زمینهای ساختمانی با گسترش پراکنده مواجه شدند. از سال 2000، LSI زمین ساخت و ساز به شدت از 104.76 به 90.27 کاهش یافته است. دلیل احتمالی این کاهش این بود که دولت اصلاحات محلی با گروه برنامه ریزی شهری نانجینگ در سال 2000 انجام داد: ساختار شهری مناسب شهر و 12 شهر اطراف آن در منطقه شهری نانجینگ با ساختار شهر مناسب – جدید تطبیق داده شد. شهر-منطقه شهری جدید تکههای زمین ساختمانی با هم ترکیب شدند و شکل آن منظم بود. تکه های زمین ساختمانی شاهد گسترش پراکنده بودند. از سال 2000، LSI زمین ساخت و ساز به شدت از 104.76 به 90.27 کاهش یافته است. دلیل احتمالی این کاهش این بود که دولت اصلاحات محلی با گروه برنامه ریزی شهری نانجینگ در سال 2000 انجام داد: ساختار شهری مناسب شهر و 12 شهر اطراف آن در منطقه شهری نانجینگ با ساختار شهر مناسب – جدید تطبیق داده شد. شهر-منطقه شهری جدید تکههای زمین ساختمانی با هم ترکیب شدند و شکل آن منظم بود. تکه های زمین ساختمانی شاهد گسترش پراکنده بودند. از سال 2000، LSI زمین ساخت و ساز به شدت از 104.76 به 90.27 کاهش یافته است. دلیل احتمالی این کاهش این بود که دولت اصلاحات محلی با گروه برنامه ریزی شهری نانجینگ در سال 2000 انجام داد: ساختار شهری مناسب شهر و 12 شهر اطراف آن در منطقه شهری نانجینگ با ساختار شهر مناسب – جدید تطبیق داده شد. شهر-منطقه شهری جدید تکههای زمین ساختمانی با هم ترکیب شدند و شکل آن منظم بود. ساختار شهری مناسب شهر و 12 شهر اطراف آن در منطقه شهری نانجینگ با ساختار شهر مناسب-شهر جدید-منطقه شهری جدید تطبیق داده شد. تکههای زمین ساختمانی با هم ترکیب شدند و شکل آن منظم بود. ساختار شهری مناسب شهر و 12 شهر اطراف آن در منطقه شهری نانجینگ با ساختار شهر مناسب-شهر جدید-منطقه شهری جدید تطبیق داده شد. تکههای زمین ساختمانی با هم ترکیب شدند و شکل آن منظم بود.
تنوع در ویژگی های AI: AI درجه تجمع تکه های چشم انداز از انواع مختلف است. از سال 1990 تا 2010، هوش مصنوعی زمین های کشاورزی 92.51، 93.42 و 91.32 بود که روند صعودی و نزولی را نشان می دهد. این روند منعکس کننده توسعه کشاورزی در دهه 1990 و تجاوزات بعدی ساخت و ساز به زمین های کشاورزی تا سال 2010 است. هوش مصنوعی زمین جنگلی از 87.48 در سال 1990 به 83.56 در سال 2010 کاهش یافت. این تغییر به دلیل جنگل زدایی توسط انسان بود. افزایش مداوم هوش مصنوعی آب و زمین های ساختمانی نشان داد که تکه های آب و زمین های ساختمانی به تدریج جمع می شوند و تمایل به توزیع مانند خرده های خرده دارند. این وضعیت ناشی از ایجاد اراضی حفاظت شده آب و توسعه زمین های ساختمانی بود.
3.1.2. سطح چشم انداز
تغییرات در سطح چشم انداز در جدول 4 نشان داده شده است .
SHDI پیچیدگی و ناهمگونی استفاده از زمین را در مقاله نشان می دهد. تغییر SHDI از سال 1990 تا 2000 قابل توجه نبود، که طی آن شاخص از سال 2000 تا 2010 تنها 0.135 افزایش یافت. افزایش شاخص 0.135 از سال 2000 تا 2010 به این معنی بود که تنوع کل چشم انداز افزایش یافته و تعداد لکه های پراکنده افزایش یافته است. بزرگتر، و ناهمگونی فضایی افزایش یافته است، زیرا زمین پراکنده شهری، چشم انداز را در هم شکسته است.
SHAPE_AM و FRAC_AM روند کاهشی را نشان میدهند که نشان میدهد شکل کلی چشمانداز شهر منظمتر شده است. شکل این چهار نوع پچ منظره شبیه به هم شد. اختلال تشدید شده توسط انسان (تنظیم برنامه ریزی برای استفاده از زمین) با نتیجه تجزیه و تحلیل سازگار بود.
SPLIT از 5.13 به 10.08 افزایش یافته است که تکه تکه شدن چشم انداز طبیعی ناشی از اختلال چشم انداز انسانی را توضیح می دهد. تکه تکه شدن چشم انداز منجر به کاهش مساحت تک تکه شده و تکه تکه شدن قلمرو و از دست دادن اتصال به یک مشکل جهانی تبدیل شده است [ 37 ، 38 ، 39 ، 40 ].
SHEI بین سالهای 1990 و 2000 تغییر قابلتوجهی نداشته است. با این حال، در سال 2010، ارزش SHEI بهبودی نشان داد، که نشان میدهد انواع منظره اصلی دیگر نقش غالبی ندارند، میانگین مساحت لکهها مشابه شد و تکهها تمایل به توزیع یکنواخت داشتند.
جدول 4. شاخص های سطح چشم انداز از 1990 تا 2010.
3.2. ایجاد شبکه زیست محیطی
3.2.1. استخراج گره های اکولوژیکی
گره های اکولوژیکی نقاط همگرایی مواد، انرژی و خدمات هستند [ 41 ]. در نواحی شهری و روستایی، گرههای اکولوژیکی شامل مناظر سبز است که شامل مناطق سبز شهری، زمینهای کشاورزی، زمینهای باغ، جنگلها، سایر زمینهای کشاورزی و چشمانداز آبی شامل رودخانهها، دریاچهها، مخازن و تالابها میشود.
بر اساس طرح حفاظت از منطقه خط قرمز اکولوژیکی استان جیانگ سو، که توسط دولت جیانگ سو در سال 2013 [ 42 ] تدوین شد، این مطالعه مناطق دیدنی، پارکهای جنگلی و مناطق بزرگ منبع آب را به عنوان گرههای اکولوژیکی از فهرست اکولوژیک انتخاب کرد. مناطق خط قرمز در سال 2010 در نانجینگ ( جدول 5 را ببینید ). علاوه بر این، این گره های اکولوژیکی انتخاب شده به عنوان نقاط اکولوژیکی انتزاع شدند ( شکل 3 را ببینید ).
جدول 5. گره های اکولوژیکی در سال 2010 نانجینگ.
3.2.2. ساخت شبکه اکولوژیکی
ساخت سطح روند مقاومت و مقاومت: با توجه به تأثیر واحدهای منظر بر مهاجرت منظر و ارزیابی کارشناسان [ 43]]، واحدهای چشم انداز بر اساس مقاومت طبقه بندی شده و پارامترهای مقاومتی مربوطه را تخصیص می دهند که به کمک GIS سطح مقاومت منظر را ایجاد می کند. مراحل مشخص ساخت سطح مقاومتی به شرح زیر است: اولاً تعیین مقادیر مقاومت آب و زمین ساختمانی که در آن مقادیر مقاومت تمام آب و تمام ساخت و سازها به ترتیب 1 و 100 است. ثانیاً، تعیین ارزش های مقاومتی زمین های جنگلی و زمین های کشاورزی بر اساس ارزش های متناسب خدمات اکولوژیکی آنها. در نهایت، تشکیل سطح مقاومت چشم انداز نانجینگ با کمک فناوری انتشار سطحی در GIS (نگاه کنید به شکل 4 الف) [ 44 ، 45]. با استفاده از نقاط انتخاب شده به عنوان هدف و سطح مقاومت منظر برای هزینه های مقاومت، کمترین داده های هزینه گرادیان تابع اکولوژیکی بر اساس MCR با تکنیک های GIS محاسبه شد. سپس داده های هزینه گرادیان برای ایجاد سطح روند هزینه بر اساس پنج سطح درجه طبقه بندی شدند ( شکل 4 ب را ببینید). سطوح مختلف نشان دهنده درجات مختلف مقاومت چشم انداز است: سطح 1 نشان دهنده کمترین درجه مقاومت در برابر چشم انداز است که آسان ترین جریان عملکرد زیست محیطی را امکان پذیر می کند، در حالی که سطح 5 نشان دهنده بالاترین درجه مقاومت در برابر چشم انداز است، به این معنی که جریان تابع اکولوژیکی است. سخت ترین.
شکل 3. توزیع گره های اکولوژیکی سال 2010 در نانجینگ.
ایجاد شبکههای اکولوژیکی خطی چهار سطحی: بر اساس شبکههای انشعاب و نقاط عملکرد اکولوژیکی، شبکههای اکولوژیکی خطی چهار سطحی در سطح روند مقاومت ساخته شد که در شکل 5 نشان داده شده است .
از شکل 5 می توان نتیجه گرفت که شبکه های اکولوژیکی خطی در سطح اول و دوم دارای نقاط منبع جدا شده هستند. جریان عملکرد اکولوژیکی بین نقاط منبع نمی تواند به طور یکپارچه در گردش باشد. شبکههای اکولوژیکی خطی در سطح سوم قادر به اتصال همه گرههای اکولوژیکی هستند، اما نمیتوانند تقاضای یکپارچهسازی توسعه شبکههای اکولوژیکی و برخی از شبکههای شاخهای را که در مناطق دورافتاده روستایی وجود داشت، برآورده کنند. شبکههای اکولوژیکی خطی در سطح چهارم بالاترین میزان پوشش را ارائه میدهند و قادرند تمام گرههای اکولوژیکی را که اتصال قوی نشان میدهند به هم متصل کنند و یک شبکه اکولوژیکی دایرهای را تشکیل دهند که کل منطقه را پوشش میدهد. علاوه بر این، فضای مهاجرت گستردهتری از جریان عملکرد اکولوژیکی ارائه شد.
شکل 4. ( الف ) سطح مقاومت در برابر چشم انداز نانجینگ. و ( ب ) سطح روند مقاومت چشم انداز نانجینگ.
شکل 5. نمایش شبکه های اکولوژیکی خطی چهار سطحی.
ساخت شبکه کم هزینه: با توجه به مزایای شبکه اکولوژیکی خطی در سطح چهارم (همانطور که در قسمت بالا بیان شد)، شبکه اکولوژیکی خطی برای تعیین مسیر بهینه مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. با استفاده از MCR از ArcGIS و انتخاب جهت و مسیر با کمترین هزینه، شبکه تابع اکولوژیکی کمهزینه استخراج شد ( شکل 6 را ببینید ).
شکل 6. شبکه زیست محیطی کم هزینه نانجینگ.
4. نتیجه گیری
اثرات فرآیند شهرنشینی بر منظر شهر نانجینگ از سال 1990 تا 2010 با استفاده از RS، GIS و روش شاخص منظر مورد مطالعه قرار گرفت. علاوه بر این، یک شبکه زیست محیطی با توجه به ویژگی های چشم انداز و MCR تولید شد. نتیجه گیری به شرح زیر بود.
(1) چشم انداز از اختلالات انسانی رنج می برد و لکه های طبیعی با تکه های مصنوعی از هم جدا شدند. تکه تکه شدن چشم انداز منجر به کاهش لکه های زمین های کشاورزی و گسترش زمین های ساختمانی شد. SHDI، SPLIT و SHEI تمایل به افزایش داشتند، در حالی که SHAPE_AM و FRAC_AM کاهش یافتند و شکل کل منظره منظم شد.
(2) قرار دادن سنگ های پله (گره های زیست محیطی) بین نقاط مبدا و ایجاد راهروهای زیست محیطی می تواند اتصال چشم انداز را تقویت کند، ساختارهای شبکه زیست محیطی را بهینه کند و خدمات اکولوژیکی را بهبود بخشد.
در فرآیندهای بهینه سازی چشم انداز آینده، شبکه های اکولوژیکی باید ساخته شوند. علاوه بر این، مناظر مخرب نیاز به بازسازی دارند، پارکهای تالاب باید ساخته و محافظت شوند، و مناطق سبز حفاظتی باید در دو طرف جادهها و رودخانههای نانجینگ کاشته شوند. تأیید دامنه توسعه بازدارنده، مانند درک ذخایر طبیعی، و مناطق دیدنی برای جلوگیری از آسیب رساندن به عملکرد اکولوژیکی منظر، ضروری است. برنامه ریزی بیولوژیکی باید برای حفاظت از گونه های داخلی و حفظ زیست توده مورد تاکید قرار گیرد. حفاظت از منابع مهم آب و بازسازی مناطق چشماندازی که ممانعت متقابل را نشان میدهند، ضروری است. در نهایت، انتظار میرود که نظریهها و روشهای MCR در حوزههای دیگر نیز اعمال شوند.
بدون نظر