2020“ “ 园 冶 杯 ” 大 学 生 论 文
国 际 竞 赛
基于 于 GIS 的 的 上 杭 县 城 市 绿 地 景 观 格 局 演 变 研 究
Research on the evolution of urban green space landscape
pattern in Shanghang county based on GIS
报 名 组 别：硕博
报 名 序 号： LADDM202000016599
I
摘 要
城市化进程中出现的生态环境问题与城市绿地的不断被侵蚀、绿地景观结构
的不合理密切相关，为了保证城市的健康、可持续发展，提高城市居民的生活品
质，党的十八大与十九大报告中强调：生态文明建设与美丽中国建设放在城市发
展的首要地位。本文以上杭县为例，根据 2009、2013 和 2019 年的遥感影像，结
合土地利用现状数据、地形图和实地调研资料，基于 ENVI 5.3 和 ArcGIS10.5 平
台获得三个年份城市绿地分类信息。根据此数据，运用景观生态学、可持续发展
理论、区域规划理论和数理统计分析原理，对上杭县城城市绿地景观格局演变进
行分析，并利用 SPSS 25.0 对可能影响城市绿地景观格局变化的驱动因素进行多
元线性回归计算，在此基础上针对反映出的问题提出了相应的优化措施与建议，
主要研究成果如下：
（1）2009-2019 年城市绿地景观格局演变分析表明：研究时期内，各城市绿
地类型都发生了不同程度的变化，主要表现为公园绿地、防护绿地、广场用地和
附属绿地的增长，区域绿地呈持续减少趋势，其中以附属绿地和公园绿地的动态
变化度最大，以区域绿地面积变化的绝对值最大，减少了 1239.31 hm²；附属绿
地破碎化程度最高，防护绿地斑块边界形状趋于规则，研究初期和末期面积变动
不大（0.62 hm²）。研究区整体的景观面积呈减少趋势，斑块数量和斑块密度呈
增加趋势，多样性指数和均匀度指数呈上升趋势，优势度降低，景观类型在空间
分布上呈均衡化趋势分布，对整体景观贡献度最大的区域绿地优势度下降，但始
终是城市绿地景观的优势景观元素。
（2）对城市绿地景观格局演变的驱动因素分为定量分析和定性分析两个层
面，定量因素分析结果表明：公园绿地、附属绿地和广场用地与社会经济因子呈
较高的正相关，区域绿地与除第二产业比重以外的社会经济因子呈负相关；通过
多元线性回归分析对上杭县城市绿地景观格局演变的社会经济驱动因素进行分析
知：城区人口、固定资产投资额、财政支出和第三产业比重是上杭县城市绿地景
观格局演变的主要社会经济驱动因素；当地政府的政策和规划对城市绿地景观格
局的发展具有直接的调控和引导作用，政府决策和规划政策的实施是引起城市绿
地景观格局变化的最直接原因，上杭县在成功创建省级园林县城和争创国家园林
县城的历程中，出台了一系列规划政策和制度，促进上杭绿化呈现出快速发展的
态势。
II
（3）上杭县城市绿地景观格局存在的问题：①景观水平上斑块密度呈增高趋
势，平均斑块大小和景观蔓延度呈递减趋势，城市绿地景观格局破碎化程度加剧，
绿地斑块之间的连通性降低，未形成完整的、连续的绿地网络；②城市绿地景观
多样性与均匀度指数较低，各绿地类型面积差异较大，广场用地和防护绿地面积
占比过少；③城市绿地景观整体的形状趋于规则，绿地斑块边界不自然，不利于
生物多样性的建立与维护；④公园绿地分布不均，服务半径覆盖不全面，城南片
区仅分布一个游园；⑤防护绿地建设未受到足够重视，高压走廊、变电站、污水
处理厂和道路等防护绿地建设不完善；⑥区域绿地斑块受人为建设活动的侵蚀，
离散的破碎化小斑块数量较多，连通性低。
（4）基于上杭县绿地景观格局的研究，结合绿地景观格局存在的问题与优化
原则，提出具体的优化对策与措施，并运用景观格局指数对优化后的效果进行验
证，进一步探讨上杭县规划区城市绿地景观格局的优化方向。针对绿地景观格局
存在的问题，从“斑块-廊道-基质”三个层面提出优化对策，在绿地斑块层面，
着重增加面积所占比例较低的绿地类型斑块的分布，调整优化景观组分、斑块的
数量与空间分布格局，以提高景观多样性和均匀度；在廊道层面，选择面积较大
的现状连通性较高的绿地核心大斑块作为生态源，经最小阻力分析获得绿地核心
生态源斑块之间的潜在生态廊道，并结合现状道路和水系绿地廊道，串连建成区
内部与外部的绿地斑块，形成连续的、完整的绿地廊道网络，以提高城市绿地斑
块的连通性，促进生物物种的迁徙、扩散与基因信息的交流，促进生物多样性的
建立与维护。在绿地基质方面，结合现状城市绿地资源，保护原有绿地核心大斑
块，对生态源地边缘的迹地、衰老林、疏林进行林相更新改造，加强生态源地与
相邻近绿地斑块的连通性，以促进相互间生物物种的迁徙、扩散与基因交流。
关键词：城市绿地；景观格局；动态变化；驱动因素分析；格局优化；上杭县城

2020“ “ 园 冶 杯 ” 大 学 生 论 文
国 际 竞 赛
基于 于 GIS 的 的 上 杭 县 城 市 绿 地 景 观 格 局 演 变 研 究
Research on the evolution of urban green space landscape
pattern in Shanghang county based on GIS
报 名 组 别：硕博
报 名 序 号： LADDM202000016599
I
摘 要
城市化进程中出现的生态环境问题与城市绿地的不断被侵蚀、绿地景观结构
的不合理密切相关，为了保证城市的健康、可持续发展，提高城市居民的生活品
质，党的十八大与十九大报告中强调：生态文明建设与美丽中国建设放在城市发
展的首要地位。本文以上杭县为例，根据 2009、2013 和 2019 年的遥感影像，结
合土地利用现状数据、地形图和实地调研资料，基于 ENVI 5.3 和 ArcGIS10.5 平
台获得三个年份城市绿地分类信息。根据此数据，运用景观生态学、可持续发展
理论、区域规划理论和数理统计分析原理，对上杭县城城市绿地景观格局演变进
行分析，并利用 SPSS 25.0 对可能影响城市绿地景观格局变化的驱动因素进行多
元线性回归计算，在此基础上针对反映出的问题提出了相应的优化措施与建议，
主要研究成果如下：
（1）2009-2019 年城市绿地景观格局演变分析表明：研究时期内，各城市绿
地类型都发生了不同程度的变化，主要表现为公园绿地、防护绿地、广场用地和
附属绿地的增长，区域绿地呈持续减少趋势，其中以附属绿地和公园绿地的动态
变化度最大，以区域绿地面积变化的绝对值最大，减少了 1239.31 hm²；附属绿
地破碎化程度最高，防护绿地斑块边界形状趋于规则，研究初期和末期面积变动
不大（0.62 hm²）。研究区整体的景观面积呈减少趋势，斑块数量和斑块密度呈
增加趋势，多样性指数和均匀度指数呈上升趋势，优势度降低，景观类型在空间
分布上呈均衡化趋势分布，对整体景观贡献度最大的区域绿地优势度下降，但始
终是城市绿地景观的优势景观元素。
（2）对城市绿地景观格局演变的驱动因素分为定量分析和定性分析两个层
面，定量因素分析结果表明：公园绿地、附属绿地和广场用地与社会经济因子呈
较高的正相关，区域绿地与除第二产业比重以外的社会经济因子呈负相关；通过
多元线性回归分析对上杭县城市绿地景观格局演变的社会经济驱动因素进行分析
知：城区人口、固定资产投资额、财政支出和第三产业比重是上杭县城市绿地景
观格局演变的主要社会经济驱动因素；当地政府的政策和规划对城市绿地景观格
局的发展具有直接的调控和引导作用，政府决策和规划政策的实施是引起城市绿
地景观格局变化的最直接原因，上杭县在成功创建省级园林县城和争创国家园林
县城的历程中，出台了一系列规划政策和制度，促进上杭绿化呈现出快速发展的
态势。
II
（3）上杭县城市绿地景观格局存在的问题：①景观水平上斑块密度呈增高趋
势，平均斑块大小和景观蔓延度呈递减趋势，城市绿地景观格局破碎化程度加剧，
绿地斑块之间的连通性降低，未形成完整的、连续的绿地网络；②城市绿地景观
多样性与均匀度指数较低，各绿地类型面积差异较大，广场用地和防护绿地面积
占比过少；③城市绿地景观整体的形状趋于规则，绿地斑块边界不自然，不利于
生物多样性的建立与维护；④公园绿地分布不均，服务半径覆盖不全面，城南片
区仅分布一个游园；⑤防护绿地建设未受到足够重视，高压走廊、变电站、污水
处理厂和道路等防护绿地建设不完善；⑥区域绿地斑块受人为建设活动的侵蚀，
离散的破碎化小斑块数量较多，连通性低。
（4）基于上杭县绿地景观格局的研究，结合绿地景观格局存在的问题与优化
原则，提出具体的优化对策与措施，并运用景观格局指数对优化后的效果进行验
证，进一步探讨上杭县规划区城市绿地景观格局的优化方向。针对绿地景观格局
存在的问题，从“斑块-廊道-基质”三个层面提出优化对策，在绿地斑块层面，
着重增加面积所占比例较低的绿地类型斑块的分布，调整优化景观组分、斑块的
数量与空间分布格局，以提高景观多样性和均匀度；在廊道层面，选择面积较大
的现状连通性较高的绿地核心大斑块作为生态源，经最小阻力分析获得绿地核心
生态源斑块之间的潜在生态廊道，并结合现状道路和水系绿地廊道，串连建成区
内部与外部的绿地斑块，形成连续的、完整的绿地廊道网络，以提高城市绿地斑
块的连通性，促进生物物种的迁徙、扩散与基因信息的交流，促进生物多样性的
建立与维护。在绿地基质方面，结合现状城市绿地资源，保护原有绿地核心大斑
块，对生态源地边缘的迹地、衰老林、疏林进行林相更新改造，加强生态源地与
相邻近绿地斑块的连通性，以促进相互间生物物种的迁徙、扩散与基因交流。
关键词：城市绿地；景观格局；动态变化；驱动因素分析；格局优化；上杭县城