外文文献读书报告斑块—廊道—基质模型ppt课件.ppt

A GIS-based Green Infrastructure Planning for Sustainable Urban Land Use and Spatial Development文献阅读报告,Qing Changa,Xue Lia,Xiulan Huangb,Jiansheng Wub,目 录,第1章 选文 1.1 选文方式 1.2 选文结果及分析第2章 文章相关简介 2.1 所属刊物介绍 2.2 作者介绍 2.2.1 常青第一作者 2.2.2 吴建生其他作者 2.3 文献综述 2.4 文章摘要,目 录,第3章 论文主体介绍 3.1 论文背景 3.2 研究过程与思路 3.3 具体模型与方法 3.3.1 景观格局模型“斑块廊道基质”模型 3.3.2 生态连接度评价ECI指数法 3.4 结果 3.5 结论 3.5.1 绿色基础设施网络中的核心 3.5.2 绿色基础设施中的连接 3.5.3绿色基础设施中的生态土地斑块总结主要参考文献,第1章 选 文,1.1 选文方式,1.1 选文结果及分析,通过以上两种方式，选取出来了以下四篇文章： Do Housing Choice Voucher holders live near good schools? School quality and housing prices: Empirical evidence from a natural experiment in Shanghai, China Land Use Change Monitoring on the Process of Urbanization in the Central Plains Economic Zone Based on Remote Sensing and GIS Technologies A GIS-based Green Infrastructure Planning for Sustainable Urban Land Use and Spatial Development,1.1 选文结果及分析,其中和是通过方法一选取出来的，但文章的主要内容主要是写教学质量高的好学校对周围房价的影响，开始选择这两篇文章主要是因为首先选择了Journal Of Housing Economics这本杂志，顾名思义这是一本讲述房屋经济学的杂志，开始选取题目的时候想选一个关于这个主题的文章去看，但发现这两篇文章并没有用到我们所学的GIS和土地利用的相关知识，而且这两篇文章要研究和解决的问题结论很明确，都是相对来说教学质量高的好学校（文中称为“示范性高中”）周围的房价是偏高的，第篇文章虽然定量给出了区域内示范性高中对房价上升的影响，但我认为仅对于试验区上海是有效的数据，因此最终还是没有选择。,其他的两篇都是通过在SSCI库中检索题目中的关键词（“Land Use”、“GIS”）的方式选取出来的，这两篇文章都不同程度的利用到了我们所学的GIS的技术，而且也涉及到了土地利用的问题。最终选择第篇的原因是，第篇论文表格较多，对于表格的分析较少，而且也没有引入相应模型，而第篇中涉及到了很多模型，并结合了图表进行分析，因此最终选择了第篇。,1.1 选文结果及分析,第2章 文章相关简介,2.1 所属刊物介绍Procedia Environmental Sciences,该杂志创建于2009年7月，从期刊载体来说这是一本E-Only（纯电子本）类型的期刊。这是一本完全关注并出版高质量会议论文的杂志，使会议代表们的前沿思想得到快速传播，并将他们的论文收录在Science Direct数据库中，可供在线查找。为了保证该杂志的高质量，所收取的会议论文都必须要满足一定的条件，包括引用频次高或者所研究的是目前比较前沿的话题。Procedia Environmental Sciences提供这样一个平台，使成千上万的研究者们的论文可以被发表的同时还可以被其他人借鉴，使研究者们了解到他们所研究的领域的最新发现。发表程序都在网络上进行，8周内通过会议组织者接受最后的手稿，并快速呈现给所有用户。,2.2 作者介绍,作者简介常青，女，中国农业大学农学与生物技术学院观赏园艺与园林系讲师。研究方向目前研究重点为城市/园林景观生态应用基础研究与实践，如绿色景观功能定量评估、城市景观生态安全格局规划、土地整治与废弃地生态恢复与规划设计等。,2.2.1 常青第一作者,2.2 作者介绍,课题项目1.深圳市多尺度绿色景观格局效能定量评估研究，国家自然科学青年基金项目，2011-2013，主持人。2.矿区复垦土地生态安全格局规划设计研究，国土资源部公益性行业基金项目，2010-2012，子课题主持人。3.天津城市空间发展的景观生态调控途径，中国农业大学科研启动基金项目，2008-2010，主持人。4.丹东城市生态安全格局与生态承载力研究，城市规划院委托项目，2009-2010，主持人。5.城市景观格局演变及其生态环境效应研究以深圳市为例，国家自然科学重点基金项目，2006-2010，主要参加者。,2.2.1 常青第一作者,2.2 作者介绍,2.2.1 常青第一作者,外文论文著作1. Chang Qing, He Huanle, Li Xue. GIS-based revised main function division model in the rural-urban continuum: as a case study in Tianjin, China. Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering, v 7752, p775208-775212, 2011. (EI)2. Chang Qing, Li Xue, Li Mengxi. Public green space planning for equity using an accessibility-based GAP analysis. International Conference on Electric Technology and Civil Engineering, ICETCE 2011 - Proceedings, p 1403-1407. (EI)3. Chang Qing, Li Mengxi, Li Xue, Wu Jiansheng. A RS-based Gradient Analysis of Vegetation Spatial temporal Changes in Shenzhen City, China. 2011 International Conference on Remote Sensing, Environment and Transportation Engineering, p 29-32. (EI)4. Shuangcheng Li, Qing Chang, Jian Peng, Yanglin Wang. Indicating landscape fragmentation using L-Z complexity. Ecological indicator, 2009, 9 (4): 780-790.(SCI),2.2 作者介绍,2.2.1 常青第一作者,中文论文著作1. 常青，张大维，李雪，彭健，关爱农，刘晓斯. 中国矿区土壤种子库研究的必要性与挑战. 应用生态学报，2011，22（5）：1343-13502. 常青，何欢乐，季宏伟. 基于DPSIR模型的市域土地空间配置优化以天津市为例. 中国土地科学，2010，24(6)：35-433. 常青，王仰麟，李双成. 中小城镇绿色空间评价与格局优化以山东省即墨市为例. 生态学报，2007，27(9)：3701-37104. 常青，李双成，李洪远，彭建，王仰麟. 国内外城市绿色空间研究进展与展望. 应用生态学报，2007，18(7)：1640-16465. 常青，李洪远，何迎. 北方城市干涸河流区域资源管理与环境整治模式以滹沱河石家庄市区段生态恢复与重建模式为例. 自然资源学报，2005，20(1)：7-13,2.2.2 吴健生其他作者,2.2 作者介绍,作者简介吴健生，中国科学院地理研究所博士、教授，北京大学深圳研究生院城市规划与设计学院教授。研究方向目前研究遥感与GIS、景观生态学与土地利用、数字城市与城市安全。课题项目作为主持人承担并完成包括国家自然科学基金面上项目、“十一五”科技支撑项目和地方委托科研项目20余项，曾参与973、863、重点基金、“八五”“九五”和“十五”科技攻关等多项国家项目，发表学术论文多篇，获省部级科技进步二等奖3次。,2.2.2 吴健生其他作者,2.2 作者介绍,1. 吴健生, 冯喆, 高阳, 等. CLUE-S模型应用进展与改进研究J. 地理科学进展, 2012, 31(1): 3-10.2. 张永平, 吴健生, 黄秀兰, 等. 海峡西岸经济区旅游景区 (点) 空间结构分析J. 资源科学, 2011, 33(9): 1799-1805.3. 吴健生, 蒋培培, 黄秀兰, 等. 广东省粮食供需时空格局J. 自然资源学报, 2013, 28(2): 253-265.4. 吴健生, 乔娜, 彭建, 等. 露天矿区景观生态风险空间分异J. 生态学报, 2013, 33(12): 3816-3824.5. 吴健生, 刘建政, 黄秀兰, 等. 基于面向对象分类的土地整理区农田灌排系统自动化识别J. 农业工程学报, 2012, 28(8): 25-31.6. 吴健生, 宋静, 郑茂坤, 等. 土壤重金属全量监测方法研究进展J. 东北农业大学学报, 2011, 42(5): 133-139.7. 吴健生,刘洪萌,黄秀兰等.深圳市生态用地景观连通性动态评价J.应用生态学报,2012,23(9):2543-2549.,2.3 文献综述,本文共引用了10篇文献，其中前三篇文献是用于写作背景介绍和规范文章中的景观术语，后7篇主要服务于正文主体模型和计算。选自于Renewable Resources Journal、Landscape and Urban Planning、Research of Environmental Sciences、中国财经、已经剑桥大学新闻网等，跨越年代19952008年，该文章发表于2012年，最近的文献是源于2008年，距离4年之久，近五年的文献仅引用了3篇，因此总体来说引用的文献相对都比较旧。,2.4 文章摘要,Green infrastructure has been a popular framework for smart development and conservation planning. If it is proactively planned, developed, and maintained in a systematical way, it also should be a better model for land use and spatial development in a city. By integrating a GIS-based ecological connectivity assessment with the patch-corridor-matrix model, this study provided a green infrastructure planning approach to guide the sustainable land use decision in the Longgang District of Shenzhen in China.,第一句“绿色基础设施已经成为了流行的明智发展和保护计划的框架结构”提出了本文章的研究背景。第二句“如果它能够被积极的推行，并能系统的维持下去，它也能够成为一个城市土地利用和空间发展的更好的模型”，揭示出了绿色基础设施可以被城市土地利用与规划所用；第三句“通过整合基于GIS的生态连通性评价和斑块-走廊-基质模型，本文提出了一个绿色基础设施规划，用来指导中国深圳龙岗区的可持续的土地资源利用决策”提出了本文的写作策略，并引出了要用哪些主要的方法和模型来解决问题；,The method has an effective performance in identifying the vital ecological areas and linkages prior to development in suburban areas, and also the key sites for protection and restoration in developed sites.It is hoped that based on this planned green infrastructure frame, the land resource units could be developed or protected when most needed and most suitable in the future.,2.4 文章摘要,第四句“这种方法在识别重要的生态区域和识别近郊区域发展之前的联系，以及识别已经发展地区中需要保护和恢复的关键地区等方面具有有效的性能”表明了该模型能够解决的实际问题；第五句“希望基于这个有计划的绿色基础设施架构，土地资源能够在未来最需要和最合适的时候得到发展或者保护”提出了本文在实际应用上的展望。,第3章 论文主体介绍,3.1 论文背景,绿色基础设施的概念及演进绿色基础设施的概念产生于欧美国家，是一个有关城市自然生态和绿色空间的术语，目的在于通过绿色基础设施框架的构建来突破传统生态保护的局限性，最终实现生态、社会、经济的协调和可持续发展。从社会历史发展来看，绿色基础设施是我们已熟知“基础设施”概念的扩展。传统的基础设施是人工建成的为人的生产和生活服务的设施。在中国，它包括自来水的生产供应、天然气的供应、热水、热气、暖气供应、污水处理、垃圾处理、城市给水排水系统、城市公共交通设施、城市道路、桥梁、通信设施等，这些设施在美欧又被称为灰色基础设施。但是随着环保观念的深人，为了将城市建设为人类更加美好的生活环，欧美国家基础设施也开始了从灰色向绿色的转变，如图1所示。,3.1 论文背景,图1 基础设施概念演进,3.1 论文背景,绿色基础设施网络构成绿色基础设施网络是一个主要由自然景观要素组成的系统，其系统组成主要有核心(hub)和连接(link)两部分，具体见图2所示。各自的具体功能如下：中心承担多种自然过程的作用，是野生生物的来源和目的地，它可以是自然保护区、国家公园、农场、森林、牧场、城市公园、公共空间等。连接是中心之间关联的纽带，提供生态过程的流动或生物迁徙的作用。呈线形形态，使绿色基础设施具有网络的功能，可以作为连接的有：地景联系、河流、绿色通道、城市绿带等。,图2 绿色基础设施系统组成示意图,3.1 论文背景,因绿色基础设施是一个生态网络系统，由自然植被、湖泊和其他具有已知或潜在生态价值的其他区域通过“连接”相连接。如果绿色基础设施中的核心和连接这两部分能够在开发前被我们首先识别、计划并维持下来，特别是在城市发展过程中绿色空间的数量和质量都在不断减少时，它们就能够尽量保存下来，继续发挥自己的重要作用。这篇论文中采用的是基于GIS的绿色基础设施规划与生态连通性评价相协调的方法，可以应用到未来的土地保护或开发中。为了更好的理解这一方法，论文选取了深圳市的龙岗区为例。,3.2 研究过程与思路,本文写作思路本文的目的是要通过一系列研究设计出某一地区绿色基础设施规划，首先，为了方便理解，文章选取了深圳市龙岗区作为试验地区。之后的研究步骤可以总结为图3所示的内容。具体解释可见图4所示。,图3 绿色基础设施规划步骤,3.2 研究过程与思路,图4 本文写作大体思路与脉络,3.3 具体模型与方法,3.3.1 景观格局模型“斑块廊道基质”模型,1986年，Forman教授和Godron教授共同出版了重要专著Landscape ecology，在该书中首次正式提出了“斑块廊道基质”这一景观生态学研究理论模式，斑块廊道基质模型（Patch-Corridor-Matrix Model）是景观生态学用来解释景观结构的基本模式，普遍适用于各类景观，包括荒漠、森林、农业，草原、郊区和建成区景观，景观中任意一点或是落在某一斑块内，或是落在廊道内，或是在作为背景的基质内。,3.3 具体模型与方法,3.3.1 景观格局模型“斑块廊道基质”模型,斑块：城市景观中的斑块，是指具有不同功能和属性的、相对同质的地段或空间实体。对城市景观的生态学属性，有重要影响的景观要素斑块，主要包括城市公园、城市绿地、小片林地等。廊道：城市廊道是城市景观中线状或带状的景观要素，其中又以交通线路构成的网络为主，它起着分割和联系斑块的作用。基质：是景观中面积最大、连接性最好的景观要素类型。一般来说，基质通常是景观系统中面积最大的景观组分。这一模式为比较和判别景观结构，分析结构与功能的关系和改变景观提供了一种通俗、简明和可操作的语言。,3.3 具体模型与方法,3.3.1 景观格局模型“斑块廊道基质”模型,本文引用该方法将实验区龙岗区的土地利用类型进行分类，并统计其占地面积，根据每种利用类型的特点分别将其分类为景观格局类型中的斑块、廊道和基质。得到了下面的表1。,3.3 具体模型与方法,3.3.1 景观格局模型“斑块廊道基质”模型,表1 龙岗区的斑块廊道基质在景观格局中的分类,3.3.2生态连接度评价ECI指数法(Ecological Connectivity Index),3.3 具体模型与方法,生态连接度评价方法基于耗费距离模型（Cost-Distance Model），在ARCGIS软件中进行开发实现。耗费距离是指从“源”经过不同阻力的景观组分所耗费的费用或克服阻力所做的功，它是“加权距离”，是对景观实现结构或功能联系难易程度的一种抽象表达，可为景观功能随格局变化的空间联系程度分析提供依据。在模型中需要确定“源”和“阻力面”，“源”指功能的耗费中心，“阻力面”则是实现某种生态过程需要克服的景观阻力。为了对研究区域进行生态连通度评价，本文对作者引入了ECI这一指数，对龙岗区域内每个像元进行ECI指数运算。具体步骤是：首先以主要人工障碍用地为“源”，所有景观组分为阻力面，计算障碍影响指数（BEI，Barrier Effect Index），其次，以生态功能区为“源”，以障碍影响指数BEI为阻力面，计算区域生态连接度指数（ECI）。,3.3.2生态连接度评价ECI指数法(Ecological Connectivity Index),3.3 具体模型与方法,1.计算BEI（障碍影响指数）障碍影响指数用来表征不同人工建设用地类型对生态类型区之间实现结构和功能联系的阻碍程度，根据以往文献研究成果，某一类型障碍产生的障碍影响值随距离的增加对数减小，且该值与障碍类型、土地景观基质及距离障碍物的远近密切相关，障碍影响指数模型可表达如下：,3.3.2生态连接度评价ECI指数法(Ecological Connectivity Index),3.3 具体模型与方法,表2 龙岗区基本障碍类型和影响系数,式中：Ysi指第i个像元到第s种障碍物产生的障碍效应；bs指第s种障碍类型的权重系数，其数值参考相关文献研究成果确定，见表2所示；ks1和ks2为不同障碍类型指数递减函数的校正系数（将实际对数曲线校正为标准对数曲线），可由ARCGIS软件自动生成；dsi为第i个像元到第s种障碍物所产生的耗费距离；BEIi为第i个像元的障碍影响指数；n为障碍类型的种类数。,3.3.2生态连接度评价ECI指数法(Ecological Connectivity Index),3.3 具体模型与方法,本研究分别以低密度建设用地、高密度建设用地和高等级道路3种人工障碍用地类型作为障碍影响指数计算的“源”。同时为研究方便，将研究区内所有景观组分按性状相近原则合并成5种景观基质类型：森林、农业用地、湿地、人工障碍用地、河流，作为计算障碍影响指数的阻力层。参考相关文献研究结果，确定了龙岗区不同景观基质的最大影响距离an和最大阻力值An（其中An=b3/an），结果详见表3。,表3 龙岗区景观基质及其阻力值,3.3.2生态连接度评价ECI指数法(Ecological Connectivity Index),3.3 具体模型与方法,基于ARCGIS软件中的cost weighted命令，计算不同像元到第s种障碍类型产生的耗费距离dsi，然后根据公式（1）和公式（2）计算每个像元的障碍影响指数BEIi。,3.3.2生态连接度评价ECI指数法(Ecological Connectivity Index),3.3 具体模型与方法,3.4 结果,将ECI值反映在龙岗区地形图上，如图5所示。,图5 龙岗区的生态连接度指数分布图,根据中华人民共和国生态保护区建立标准中的指导方针和条例，研究区域龙岗区应分为四种生态连通类型，即：核心区（core area）、缓冲地带（buffer zone）、过渡地带（transitional zone）和无连通或少连通区（no-connectivity and low-connectivity areas）。不同的ECI数值的取值范围代表了不同的生态连通类型，在龙岗区内所占的总面积也各不相同，具体计算数据见表4所示。根据这些数据可以确定出这四种生态连通类型在龙岗区的分布情况，具体见图6所示。,3.4 结果,3.4 结果,表4 不同ECI取值范围所代表的生态区域说明,3.4 结果,图6 四种生态连通类型在龙岗区的分布情况,3.5 结论,3.5.1 绿色基础设施网络中的核心（hubs）,龙岗区的森林和小树林因其大斑块数量较多，因此组成了生态土地基质，这些基质单元中大于50hm2的大斑块大部分都在生态模型的中心区域或缓冲地带内，因此森林和小树林这种生态土地基质构成了绿色基础设施网络中的核心，总面积达到43887.94hm2，未来，他们将是龙岗区的完全保护区域。,3.5.2 绿色基础设施中的连接（links）,3.5 结论,河流以及其周围的生态土地越来越多的为了龙岗区的发展提供了便利，河流这种廊道不仅可以增加周围的物种、生态系统和增强生物多样性，还可以带来其他的生态利益，如果河两岸的缓冲区的长度达到1200m以上的话。图7显示出了在1200m的河流缓冲区内有充足的生态土地斑块，但他们几乎是不相连的。因此，河流缓冲区还有他们之内大于5hm2的生态土地可以促使这些充足的生态土地斑块称为龙岗区绿色基础设施网络中“潜在的连接”（potential links），河流这种廊道在未来可以起到对区域进行修复和重建的功能。,3.5 结论,图7 龙岗区绿色基础设施网络中的潜在连接（potential links）,3.5.3 绿色基础设施中的生态土地斑块（Eco-Land Patches）,3.5 结论,在基础设施网络中除了要有核心和连接以外，要求他们之中的生态土地斑块能够保持连通性，所以森林、树林、耕地、草原还有水域斑块若设置在过渡区内，他们将会在绿色基础设施网络中发挥重要的作用。考虑到开发要与保护相协调，因此河流缓冲区之外的550hm2的斑块区域也要作为绿色基础设施的一部分，这部分的覆盖面积达2478.98hm2，如图8所示。综上，以上绿色基础设施规划的总覆盖面积达到了49393.61hm2，达到了龙岗区总面积的59%左右。,3.5 结论,图8 河流缓冲区之外的生态土地斑块分布,总 结,通过本次对A GIS-based Green Infrastructure Planning for Sustainable Urban Land Use and Spatial Development这篇英文文献阅读报告的撰写，感到收益匪浅，主要总结为以下几点：1. 首次接触英文文献，对于如何根据关键词或题目下载一篇英文文献、如何充分利用我校图书馆的外文文献资源和知网的文献资源有了一定的了解，为未来写论文奠定了基础；2. 通过对该文献系统的阅读和研究，找到了一般研究的过程，即首先发现问题，然后结合问题选取适合的研究方法和模型，得出结果，进而找出结论；3. 在初始翻译该文献时，有很多不能理解的字句或者专业名词，这时需要多查询一些与本文相关的其他文献，通过大量阅读，加深对文章内涵的理解；4. 通过本次阅读报告的撰写，拓展了对本学科的认知，了解到了土地利用与景观学和生态学都有比较紧密的联系。,主要参考文献,1 周艳妮, 尹海伟. 国外绿色基础设施规划的理论与实践J. 城市发展研究, 2010 (8): 87-93.2 吴晓敏. 国外绿色基础设施理论及其应用案例 JJ. 中国风景园林学会 2011 年会论文集 (下册), 2011.3 98 G B T. 城市规划基本术语标准 SD , 1998.4 陈柚竹. 基于“斑块廊道基质” 模式的城市综合体景观结构研究D. 四川农业大学, 2013.5 富伟, 刘世梁, 崔保山, 等. 景观生态学中生态连接度研究进展J. 生态学报, 2009, 29(11): 6174-6182.6 张利, 陈亚恒, 门明新, 等. 基于 GIS 的区域生态连接度评价方法及应用J. 农业工程学报, 2014 (8).7 朱丽娟，刘红玉挠力河流域丹顶鹤繁殖期生境景观连接度分析J生态与农村环境学报，2008，24(2)：1216，838 张云路. 基于绿色基础设施理论的平原村镇绿地系统规划研究D. 北京: 北京林业大学, 2013.9 曹静娜. 绿色基础设施规划与实施研究D. 重庆大学, 2013.10 J. Marulli and J.M. Mallarach, “A GIS methodology for assessing ecological connectivity: application to the Barcelona metropolitan area,” Landscape and Urban Planning, vol. 71, pp. 243-262, 2005.,谢谢观看！,