西安基于斑块连通性分析的城市街区绿色空间布局优化
摘要：本文基于西安市4类典型街区绿色空间样本，分析不同距离阈值下的景观连接度指数特征，探讨建立链接的斑块数量与面积、斑块重要值、组分数与最大组分斑块数的关系，确定各类街区单元的景观连接度距离阈值，为街区尺度绿色空间规划提供科学依据。
关键词：西安市；街区绿色空间；景观连接度；距离阈值；斑块分析
3.1西安市街区绿色空间景观连接度分析
西安市各类型街区绿色空间单元在不同距离阈值下的连接度指数特征如表1~4所示。NL值随距离阈值增加而增大，表明距离阈值越大，景观中任意2个斑块越容易建立链接；NC值随距离阈值的增加而减小，当NC值减小到1时，表明所有斑块建立链接，形成同一组分；LCP值随距离阈值增加而增大，表明任意2个斑块隶属于同一组分的概率增加，当距离阈值达到一定数值时会趋于稳定；IIC值和PC值可以较好地体现斑块间的实际连通性情况，会随距离阈值增加而增大，但不会随NC值和LCP值的稳定而停止改变。研究结果表明，单核心放射型、多核心散布型、散点分布型和廊道穿越型街区单元的景观连接度距离阈值分别在200、175、100、125m时NC值等于1，且LCP值保持稳定，所有斑块连通为一体。
3.2西安市街区绿色空间景观连接度距离阈值的选择
3.2.1建立链接的斑块数量和面积与距离阈值的关系
随着距离阈值的增加，建立链接的斑块数量和面积均会逐渐增加(图1)，4个样方单元中建立链接的斑块数量和面积与距离阈值的关系如下。
1)单核心放射型街区单元：25m阈值时，有284个绿色空间斑块建立链接，占全部斑块数量的87%，链接斑块总面积873053.89m2，占全部斑块总面积的94.7%；150m阈值时，有326个斑块建立链接，占比99.6%，链接斑块总面积918103.82m2，占比99.6%；175m阈值时，所有斑块均建立链接，无孤立斑块。
2)多核心散布型街区单元：25m阈值时，有441个绿色空间斑块建立链接，占全部斑块数量的93%，链接斑块总面积812455.02m2，占全部斑块总面积的96.1%；50m阈值时，有469个斑块建立链接，占比99.4%，链接斑块总面积843120.8m2，占比99.8%；75m阈值时，所有斑块均建立链接，无孤立斑块。
3)散点分布型街区单元：25m阈值时，有327个绿色空间斑块建立链接，占全部斑块数量的89%，链接斑块总面积791959.75m2，占全部斑块总面积的95.7%；75m阈值时，有367个斑块建立链接，占比99.7%，链接斑块总面积827777.36m2，占比99.9%；100m阈值时，所有斑块均建立链接，无孤立斑块。
4)廊道穿越型街区单元：25m阈值时，有447个绿色空间斑块建立链接，占全部斑块数量的95%，链接斑块总面积994515.9m2，占全部斑块总面积的96.9%；100m阈值时，有472个斑块建立链接，占比99.8%，链接斑块总面积1025304.6m2，占比99.9%；125m阈值时，所有斑块均建立链接，无孤立斑块。
3.2.2斑块面积的重要值与距离阈值的关系
如图2所示，距离阈值较小时，斑块重要值不易体现，随距离阈值的增加，斑块重要值随之加大。当距离阈值较大时，仅有大面积斑块的重要性得以体现，小面积斑块的重要性只有在一定距离阈值范围内会才有体现。综上，小面积斑块的重要性相较于大面积斑块更难发现，因此，关键性小面积斑块的发掘，可以为街区尺度绿色空间连通性优化提供参考依据。
单核心放射型和多核心散布型街区单元中，距离阈值在25~150m时，小面积和大面积斑块的重要值均可体现；距离阈值为125m时，小面积斑块的重要值体现得较为明显；距离阈值在150m以上时，仅有大面积斑块体现出显著重要性。因此，这2类街区单元绿色空间在125m距离阈值能较好地反映关键斑块的重要性。
散点分布型街区单元中，距离阈值在50~125m时，小面积和大面积斑块的重要值均可体现；距离阈值为100m时，小面积斑块的重要值体现得较为明显；距离阈值在125m以上时，仅有大面积斑块体现出显著重要性。因此，散点分布型街区单元绿色空间在100m距离阈值能较好地反映关键斑块的重要性。
廊道穿越型街区单元中，距离阈值在25~75m时，小面积和大面积斑块的重要值均可体现；距离阈值为50m时，小面积斑块的重要值体现得较为明显；距离阈值在75m以上时，仅有大面积斑块体现出显著重要性。因此，廊道穿越型街区单元绿色空间在50m距离阈值能较好地反映关键斑块的重要性。
3.2.3组分数和最大组分中的斑块数与距离阈值的关系
在西安市街区绿色空间连通性分析中，距离阈值越大，组分数越少，最大组分中的斑块数越多(图3)。为更清晰地展示连通斑块的分布情况，对各样方不同距离阈值时的组分数及其分布进行图式表达(图4~7)。
单核心放射型街区单元中，25m阈值时，绿色空间连通为75个组分，最大组分斑块数量125个，占斑块总数的38.23%，面积613465.54m2，占斑块总面积的66.57%，面积最大的5个组分斑块总数为177个，占斑块总数的54.13%，面积748709.66m2，占斑块总面积的81.24%，此时在327个绿色空间斑块中，仍有较多独立斑块，呈现破碎化，表明连通性较差。100m阈值时，绿色空间连通为6个组分，最大组分斑块数量310个，占斑块总数的94.8%，面积894670.05m2，占斑块总面积的94.65%。175m阈值时，绿色空间连通为2个组分，最大组分斑块数量325个，占斑块总数的99.39%，面积920710.78m2，占斑块总面积的99.9%。阈值为200m时，组分数为1，最大组分斑块数为327个，即达到了全部连通的情况，表明200m为单核心散布型街区单元绿色空间景观连接度的最大距离阈值，＜200m为适宜距离阈值。
多核心散布型街区单元中，25m阈值时，绿色空间连通为52个组分，最大组分斑块数量308个，占斑块总数的65.25%，面积633046.45m2，占斑块总面积的74.9%，面积最大的5个组分斑块总数为378个，占斑块总数的80.08%，面积743016.32m2，占斑块总面积的87.92%，此时在472个绿色空间斑块中，仍有较多独立斑块，表明连通性较差。75~150m阈值时，绿色空间连通为2个组分，最大组分斑块数量470个，占斑块总数的99.58%，面积844343.45m2，占斑块总面积的99.91%。阈值≥175m时，所有绿色空间连通为1个组分，表明175m为多核心散布型街区单元绿色空间景观连接度的最大距离阈值，＜175m为适宜距离阈值。
散点分布型街区单元中，25m阈值时，绿色空间连通为82个组分，最大组分斑块数量40个，占斑块总数的10.87%，面积140297.09m2，占斑块总面积的16.95%，面积最大的5个组分斑块总数为106个，占斑块总数的28.8%，面积533845.65m2，占斑块总面积的64.48%，此时在368个绿色空间斑块中，仍有较多的独立斑块，表明连通性较差。75m阈值时，绿色空间连通为6个组分，最大组分斑块数量357个，占斑块总数的97.01%，面积819566.82m2，占斑块总面积的99%。阈值≥100m时，所有绿色空间连通为1个组分，表明100m为散点分布型街区单元绿色空间景观连接度的最大距离阈值，＜100m为适宜距离阈值。
廊道穿越型街区单元中，25m阈值时，绿色空间连通为52个组分，最大组分斑块数量111个，占斑块总数的23.47%，面积408329.45m2，占斑块总面积的39.78%，面积最大的5个组分斑块总数为333个，占斑块总数的70.4%，面积844116m2，占斑块总面积的82.24%，此时在368个绿色空间斑块中，仍有较多的独立斑块，表明连通性较差。100m阈值时，绿色空间连通为2个组分，最大组分斑块数量472个，占斑块总数的99.79%，面积1025304.6m2，占斑块总面积的99.9%。阈值≥125m时，所有绿色空间连通为1个组分，表明125m为廊道穿越型街区单元绿色空间景观连接度的最大距离阈值，＜125m为适宜距离阈值。