景观生态安全格局规划理论、方法与应用

目录

序

前言

上篇 景观生态安全格局规划的理论与方法

第1章 绪论 2

1.1 景观生态安全格局规划的目的和意义 2

1.2 景观生态安全格局规划的理论和进展 3

1.2.1 景观生态安全格局规划的基本概念 3

1.2.2 景观生态安全格局规划的基础理论 7

1.2.3 景观生态安全格局规划的研究进展 12

1.3 景观生态安全格局规划的思路和框架 22

1.3.1 景观生态安全格局规划的思路 22

1.3.2 景观生态安全格局规划的框架 25

第2章 景观生态安全格局规划的数据获取方法 28

2.1 野外调查 28

2.1.1 景观遥感野外调查 28

2.1.2 自然环境野外调查 30

2.1.3 生态系统野外调查 33

2.1.4 社会经济实地调查 34

2.2 实验研究 36

2.2.1 景观生态实验方法 36

2.2.2 景观生态实验设计尺度 37

2.2.3 景观生态实验模型系统 38

2.3 定位观测 40

2.3.1 常规气象观测 40

2.3.2 土壤理化性质测定 42

2.4 遥感监测 47

2.4.1 遥感监测概述 47

2.4.2 遥感数据来源 48

第3章 景观生态安全格局规划的数据处理方法 52

3.1 遥感影像处理 52

3.1.1 遥感影像预处理 52

3.1.2 训练样区的GPS辅助定位与创建 57

3.1.3 遥感影像分类 59

3.1.4 分类结果后处理 67

3.1.5 分类精度评价 67

3.1.6 基础地理信息提取 69

3.2 纸质地图数字化处理 72

3.2.1 扫描数字化的基本流程 73

3.2.2 扫描数字化的数据质量控制 74

3.3 社会经济统计数据空间化处理 75

3.3.1 面插值法 76

3.3.2 统计模型法 78

3.4 实验监测数据空间化处理 80

3.4.1 反距离权重插值 80

3.4.2 样条函数插值 81

3.4.3 克里格插值 83

第4章 景观生态安全格局规划的数量化分析方法 91

4.1 数理统计分析方法 91

4.1.1 相关分析 91

4.1.2 回归分析 94

4.1.3 因子分析 105

4.2 空间计量回归分析方法 108

4.2.1 空间自相关性分析 109

4.2.2 全局空间回归模型 111

4.2.3 局部空间回归模型 114

4.3 综合评价方法 115

4.3.1 评价指标体系构建 115

4.3.2 评价指标数据处理 118

4.3.3 评价指标权重确定 120

4.3.4 综合指数计算 126

第5章 景观生态安全格局规划的空间优化决策方法 127

5.1 数量优化模型 127

5.1.1 线性规划 127

5.1.2 非线性规划 131

5.1.3 多目标规划 135

5.2 空间优化模型 137

5.2.1 空间马尔可夫模型 137

5.2.2 元胞自动机模型 139

5.2.3 空间耗费距离模型 142

5.3 智能优化算法 145

5.3.1 神经网络算法原理 145

5.3.2 粒子群算法原理 152

5.3.3 遗传算法原理 156

5.4 CLUE-S综合优化模型 159

5.4.1 CLUE-S模型理论框架 160

5.4.2 CLUE-S模型结构组成 160

下篇 景观生态安全格局规划的龙泉驿案例

第6章 龙泉驿经济可持续发展面临的生态安全挑战 164

6.1 生态环境现状 164

6.1.1 地理环境 164

6.1.2 自然资源 168

6.1.3 社会经济 172

6.2 生态环境问题 174

6.2.1 空气污染严重、水环境质量较差 174

6.2.2 工业化进程过快、“三废”污染严重 174

6.2.3 城镇空间扩张盲目、土地利用开发过度 175

6.2.4 森林结构类型不合理、空间分布不均衡 175

6.3 生态安全挑战 175

6.3.1 环境污染形势依然严峻带来的生态安全挑战 176

6.3.2 工业资源环境消耗较大带来的生态安全挑战 176

6.3.3 城镇空间无序蔓延扩张带来的生态安全挑战 176

6.3.4 自然资源过度开发利用带来的生态安全挑战 177

6.4 小结 177

第7章 龙泉驿景观分类与景观格局现状分析 179

7.1 基于遥感影像的景观分类体系 179

7.1.1 分类原则 179

7.1.2 分类体系 180

7.1.3 分类命名与编码 184

7.1.4 分类数据来源 184

7.2 景观分类方法 184

7.2.1 地貌类型划分 184

7.2.2 土地利用/土地覆被类型划分 186

7.2.3 景观类型划分与景观图编制 190

7.3 景观分类与制图 191

7.3.1 地貌类型划分 191

7.3.2 土地利用/土地覆被类型划分与精度评价 192

7.3.3 景观类型划分 195

7.4 景观格局现状分析 195

7.4.1 常用景观格局指数 196

7.4.2 景观格局现状特征 199

7.5 结论与建议 201

第8章 龙泉驿景观格局变化特征与驱动因子 204

8.1 景观格局变化特征 204

8.1.1 景观格局变化分析 204

8.1.2 1992～2014年景观格局变化特征 205

8.2 景观格局变化驱动因子指标体系 208

8.2.1 景观格局变化驱动因子指标体系构建 208

8.2.2 景观格局变化驱动因子指标数据来源与处理 208

8.3 基于空间回归模型的景观格局变化驱动因子分析 209

8.3.1 景观格局变化驱动因子空间回归分析基础数据计算 209

8.3.2 景观格局变化驱动因子空间回归分析步骤与方法 210

8.4 景观格局变化驱动因子空间回归分析模型构建 212

8.4.1 景观格局变化与驱动因子指标的相关性分析 212

8.4.2 OLS线性回归模型构建 212

8.4.3 空间自相关性判断 213

8.4.4 空间回归模型选择 215

8.4.5 空间回归模型构建与效果评估 216

8.5 景观格局变化驱动因子分析 219

8.5.1 农田景观格局变化驱动因子分析 219

8.5.2 果园景观格局变化驱动因子分析 220

8.5.3 森林景观格局变化驱动因子分析 220

8.5.4 城乡人居及工矿景观格局变化驱动因子分析 221

8.5.5 交通运输景观格局变化驱动因子分析 221

8.5.6 水体景观格局变化驱动因子分析 221

8.5.7 区域景观格局变化驱动因子综合分析 222

8.6 结论与建议 223

第9章 龙泉驿景观格局变化潜力与动态模拟 225

9.1 景观格局变化潜力分析 226

9.1.1 景观格局变化驱动因子解释力 226

9.1.2 景观格局变化潜力预测 228

9.2 景观格局变化的动态模拟 228

9.2.1 景观格局变化动态模拟模型 228

9.2.2 模型模拟精度检验 235

9.3 景观格局变化趋势预测与变化特征 235

9.3.1 景观格局变化动态模拟模型精度检验与比较 235

9.3.2 2014～2028年景观格局变化趋势与特征 236

9.3.3 2014～2028年景观转移特点及变化类型空间特征 238

9.3.4 过去和之后一段时期景观变化特征比较 239

9.4 结论与建议 239

第10章 龙泉驿区域生态安全评价与变化趋势预测 241

10.1 区域生态安全评价指标体系 242

10.1.1 区域生态安全评价指标体系构建概念模型 242

10.1.2 区域生态安全评价指标体系构建 243

10.1.3 区域生态安全评价指标数据来源与处理 245

10.2 区域生态安全评价方法 246

10.2.1 区域生态安全评价指标赋值与无量纲化 246

10.2.2 区域生态安全评价指标权重计算 246

10.2.3 区域生态安全综合指数计算和等级划分 247

10.3 区域生态安全变化趋势预测方法 248

10.3.1 RBF神经网络学习 248

10.3.2 RBF神经网络预测精度评估 249

10.3.3 基于RBF的区域生态安全变化趋势预测 249

10.4 区域生态安全评价与变化趋势预测 253

10.4.1 2000～2014年生态安全状况时空变化特征 253

10.4.2 RBF神经网络参数优化和预测精度检验 256

10.4.3 2015～2028年生态安全变化趋势及时空变化特征 257

10.5 结论与建议 260

第11章 基于景观格局优化的龙泉驿景观生态安全格局规划 262

11.1 景观适宜性评价 263

11.1.1 景观适宜性评价原则 263

11.1.2 景观适宜性评价基期年景观类型数据 264

11.1.3 景观适宜性评价指标体系及数据来源 264

11.1.4 景观适宜性评价方法 266

11.1.5 景观适宜性影响因素和空间分布 266

11.2 景观格局数量结构优化 268

11.2.1 景观格局数量优化建模数据 268

11.2.2 景观格局数量优化模型 268

11.2.3 景观格局数量构成特点 271

11.3 景观格局空间布局优化 273

11.3.1 景观格局空间布局优化建模数据 273

11.3.2 基于PSO原理的景观格局空间优化模型与算法 273

11.3.3 景观格局空间优化模型精度分析 280

11.3.4 景观生态安全空间优化格局 281

11.4 结论与建议 286

参考文献 288

附录 程序代码 3012100433B

改革开放以来，中国城镇化、工业化飞速发展，经济发展与生态保护之间的矛盾愈演愈烈。《景观生态安全格局规划理论、方法与应用》以构建从空间上有效平衡经济发展与生态保护矛盾关系的景观生态安全格局为出发点，首先介绍了景观生态安全格局规划的基本理论，包括规划目的和意义、规划理论和进展、规划思路和框架；然后阐述了景观生态安全格局规划的基本方法，包括规划数据获取方法、数据处理方法、数量化分析方法及空间优化决策方法；最后以景观变化明显、人地矛盾尖锐、环境问题突出的龙泉驿区为规划案例研究区，进行了景观生态安全格局规划理论和方法的应用实践。

《城乡景观规划理论与应用》依据城乡景观规划理论的特点及实践要求，在介绍城乡景观规划新理论、数量化研究方法的基础上，阐述了景观生态安全格局、城乡交错带、新农村建设和城乡生态基础设施等详细规划的理论和应用，并结合实际案例，探讨了城乡自然遗产与工业遗产的景观保护与规划。《城乡景观规划理论与应用》的特点在于全面、系统、精炼，理论体系完善，重点突出，强调内容的可持续性，不仅适合高等院校城乡规划、风景园林（或景观设计）、环境艺术设计、旅游规划等相关专业的课程教学，对相关专业的从业人员、管理者和决策者同样具有参考价值。

作为优化国土空间开发格局和区域协调发展的重大举措，国家和省级主体功能区规划相继颁布实施，而市县层面如何落实主体功能区规划仍处于探索阶段。《空间功能分区理论·方法与应用实践》通过地理学和经济学等相关理论的回顾，总结提出空间功能分区的理论基础，构建空间功能分区方法体系及其在无锡市区、苏州市域、宁波市海岸带等不同空间尺度应用实践，以期丰富区域规划编制理论和方法，也期为规范、高效、科学的空间管理实践提供指导。

《空间功能分区理论·方法与应用实践》可供政府管理和决策部门以及区域与城市规划、人文地理学、区域公共管理学等领域的研究人员和高等院校师生参考、阅读。

前言

第1章 导论

1.1 景观的概念及景观规划的意义

1.1.1 景观的概念

1.1.2 景观规划的意义

1.2 城乡景观的分类

1.2.1 按生态学角度分类

1.2.2 按成因分类

1.2.3 按功能分类

1.2.4 按组合结构分类

1.2.5 按属性分类

1.3 现代景观规划发展的前沿课题

1.3.1 现代景观规划发展的理论

1.3.2 现代景观规划的方法与应用前沿

第2章 城乡景观规划的新理论

2.1 景观生态学理论

2.1.1 生态学

2.1.2 景观生态学

2.1.3 景观生态规划与景观生态学的度量体系

2.2 景观生态安全格局理论

2.2.1 景观生态安全格局的概念

2.2.2 景观生态安全格局的理论基础

2.3 生态城市主义理论

2.4 地域性景观设计理论

2.4.1 地域性景观设计的内涵

2.4.2 地域性景观设计的内在属性

2.5 人性场所营造理论

2.6 群落生态设计理论

2.6.1 生境破碎与孤岛化现象

2.6.2 通道与廊道的等级序列

2.6.3 生态整体性与网络化

2.7 大地景观艺术理论

2.8 新理论对现代景观规划的重要性

2.8.1 适应了时代发展的需要

2.8.2 多学科背景是现代景观规划研究的基础

2.8.3 是全球化进程中的特色表达

2.8.4 为环境问题的解决提供思路

2.8.5 对人与自然关系协调的重视

第3章 景观规划数量化研究方法与手段

3.1 遥感技术方法

3.1.1 遥感方法概论

3.1.2 遥感在城乡景观规划中的应用

3.1.3 景观遥感分类的基本方法

3.2 野外调查与观测

3.2.1 总体定位与参考资料分析

3.2.2 航片浏览、分析及准备图例

3.2.3 影像初步解释和综合

3.2.4 野外调查与采样

3.2.5 景观图的绘制

3.2.6 评价

3.3 景观尺度分析

3.3.1 尺度分析与尺度效应

3.3.2 景观尺度研究方法

3.3.3 最佳尺度选择

3.3.4 尺度对景观多样性的影响

3.4 地理信息系统方法

3.4.1 地理信息系统的基本概念

3.4.2 地理信息系统的数据结构

3.4.3 地理信息系统的功能

3.5 景观可视化研究方法

3.5.1 景观可视化的概念

3.5.2 城乡景观规划的可视化

3.6 其他相关技术方法

3.6.1 McHarg的设计结合自然

3.6.2 城乡融合系统设计模型

3.6.3 E.P.Odum的分室模型

3.6.4 集中与分散相结合的规划模型

3.6.5 德国的析分土地利用系统模型

第4章 景观生态安全格局规划

4.1 景观生态安全格局规划的原则与方法

4.1.1 景观生态安全格局规划的原则

4.1.2 景观生态安全格局规划方法

4.2 城乡景观生态安全格局规划的技术路线

4.2.1 城乡生态环境问题分析与景观生态评价

4.2.2 城乡景观生态预案研究

4.2.3 制定总体规划目标与安全层次

4.2.4 城乡区域景观生态安全格局设计

4.2.5 适应性管理

4.3 城乡景观生态安全格局规划的运用

4.3.1 城乡景观生态安全格局规划的过程

4.3.2 景观生态安全格局理论在农业园区的应用

第5章 城乡交错带景观规划

5.1 城乡交错带概述

5.1.1 城乡交错带的内涵

5.1.2 城乡交错带的划分

5.1.3 城乡交错带的功能

5.1.4 城乡交错带的界定方法

5.2 城乡交错带土地利用

5.2.1 城乡交错带土地制度特征

5.2.2 城乡交错带土地利用的主要影响因素

5.2.3 城乡交错带土地利用问题及对策

5.2.4 城乡交错带土地合理利用的模式

5.3 城乡交错带景观规划基本原理

5.3.1 城乡交错带的景观演化过程

5.3.2 生态交错带的景观生态学特性

5.3.3 城乡交错带景观类型的划分

5.3.4 城乡交错带景观格局规划思想

5.3.5 城乡交镨带景观规划原则

5.4 城乡交错带景观生态问题与优化策略

5.4.1 城乡交错带景观生态环境现状

5.4.2 城乡交错带的规划建设现状问题

5.4.3 基于景观结构的城乡交错带生态风险分析

5.4.4 城乡交错带的景观生态建设

5.4.5 “反规划”理念下城乡交错带生态环境规划建设战略

5.5 城乡交错带废弃地的治理

5.5.1 城乡交错带废弃地引发的问题

5.5.2 城乡交错带废弃地的生态修复

5.6 城乡交错带旅游景观开发及旅游地空间布局

5.6.1 城乡交错带旅游景观生态设计模式的讨论

5.6.2 旅游系统空间布局基本原理及流程

第6章 城乡生态基础设施规划

6.1 生态基础设施概述

6.1.1 发展由来

6.1.2 生态基础设施的基本概念

6.1.3 生态基础设施的特征

6.1.4 生态基础设施的内涵及诠释

6.1.5 生态基础设施的实践意义

6.2 城市生态基础设施建设理论与实践

6.2.1 国内城市生态基础设施建设理论与实践

6.2.2 国外城市生态基础设施建设实践

6.2.3 城市生态基础设施建设经验总结

6.2.4 我国城市生态基础设施建设存在的问题

6.2.5 完善我国城市生态基础设施建设的对策和建议

6.3 城市生态基础设施构建的途径与方法

6.3.1 反规划和景观安全格局

6.3.2 城市生态基础设施的景观战略

6.3.3 生态基础设施规划案例及其相关应用

6.4 村落生态基础设施理论

6.4.1 村落生态基础设施的概念

6.4.2 村落生态基础设施的内涵

6.4.3 村落生态基础设施的特征

6.4.4 村落生态基础设施研究模型及计算

6.4.5 实例应用

6.5 农村生态基础设施规划

6.5.1 农村基础设施的“三生”分类

6.5.2 农村基础设施规划的原则

6.5.3 生态设施规划的原则、内容、指标

……

第7章 城乡遗产景观保护规划

第8章 工业遗产保护与景观规划

第9章 新农村建设及乡村景观规划

参考文献2100433B