城市绿化是在城市建设和发展中进行的,是为提高城市居民生活质量、优化城市工作和生活环境、协调城市生态、创造优雅城市面貌、使其在一种健康和谐的基础上持续发展的种植植物的行为。随着城市的发展,城市化进程的推进,城市建筑的不断推新,一幢幢高楼拔地而起,在高楼林立的城市中,人们周围的“绿色”也渐渐失去了踪影,取而代之的是拔地而起的“钢筋混凝土森林”。
目前,我国少数地区还没有编制城市园林规划,大部分编制了城市园林规划的地区由于缺乏长远和科学的理论指导,导致城市园林事业的发展与城市现代化进程不协调,城镇内人口稠密的地段缺少公共绿地和城市广场,供居民游憩的地方少,对城市绿色景观景点缺乏精心设计,急需增加绿地和公共绿地面积。城市园林规划应当在大量科研分析和相应技术的基础上,使园林在整个城市拥有合理的分布和均衡的比例,形成园林绿地系统,才能发挥其应有的作用。
我国城市园林管理体制建设相对落后,目前,许多地方园林规划、建设、管理,各自为政,如:各开发区、各开发商及企事业单位等有关部门的园林管理,自成体系,缺乏全局性、系统性、规范性的管理体制。又如:城市园林管理的监督机制薄弱,尽管已实行政务公开制度,但监督制度本身具有缺陷和信息不完全透明是客观事实。在我国,很多城市园林管理部门都未建立监督、考核机制,没有把城市园林工作纳入各级领导政绩考核的重要内容进行监督和考核,也未列入政府的重要工作议程之中。一些城市的园林管理工作,在政府工作议程上排不上号,造成城市园林管理工作后劲不足。
城市园林绿化是保持和塑造城市风情、文脉和特色的重要方面。应以自然生态条件和地带性植被为基础,将民俗风情、传统文化、宗教、历史文物等融合在园林绿化建设之中,烘托出城市环境的文化氛围,从而体现出城市特有的人文底蕴。不同国家、不同地域、不同民族、不同城市都有着不同的文化背景与历史脉络,城市园林绿化必须充分考虑和运用这些文化背景。然而近年来,一些城市的园林绿化建设都往往偏离了城市自身的文化特色,偏离了城市自身的历史文脉,结果使人们很难从城市园林绿化景观中品味出不同城市的人文风格,更难从中读出不同城市的历史文脉,从而使城市丧失了自身应有的独特性和吸引力。
首先,提高城市园林绿化管理人员的管理能力。要搞好城市园林绿化,一要提高城市管理者对城市园林绿化的环境效益认识;二要加强城市园林绿化管理者对先进管理理念、专业知识的学习以及先进技术与手段的利用,不断提高其管理能力,从而形成寓管理于服务之中并以公共利益为重的工作状态。
其次,提高全体社会成员对城市园林绿化生态效益的认识。政府有关部门要努力营造全民参与城市绿化管理的浓厚氛围,通过宣传、教育,有效地调动全民参与绿化的积极性,要树立全民绿化意识。
城市中有限的各类绿化专用土地中,如何合理地、科学地、最大限度地利用空间,增加叶面积系数,提高绿化质量?实践证明:采用乔、灌、草、花相结合,进行立体绿化是有效的途径。乔、灌、草、花高低搭配,层次分明;利用阳光,发挥地力,相辅相成,相得益彰,乔、灌、草、花如何有机组合和搭配,把园林各种要素统一到园林构图中,并与周围环境协调起来,创造出美的境界。
合理进行植物配置,是实现绿化生态效益最大化的基本手段。研究证明,每20 m2草坪或其他地被植物,配植1株乔木, 6株灌木是最合理的种植比例(但要因地制宜,不同地方应结合实际情况)。通过多年的实践,这种绿化方式无论从景观、植物配置或生态效益上,都得到了认可。这种植物合理有效的配置,会使绿地整体长势良好,发挥理想的生态效益,同时更会节约维护费用。构建丰富的复层植物群落结构有助于生物多样性的实现。良好的复层结构植物群落将能最大限度地利用土地及空间,使植物能充分利用光照、热量、水势、土肥等自然资源,产出比草坪高数倍乃至数十倍的生态经济效益。这种复层结构群落能形成多样的小生境,为动物、微生物提供良好的栖息和繁衍场所,形成完善的食物链,以保障生态系统中能量转换和物质循环的持续稳定发展。
由于各个城市规模都不一样,经济发展也不平衡,自然条件、pp电子自然资源、历史文脉、地域文化差异很大。城市绿化应因地制宜、实事求是,我们要结合当地的自然资源、人文资源,融合地方文化特色,只有把握历史文脉,体现地域文化特色,体现地方风格才能提高园林绿化的品位。城市中空气污染、土壤理化性能差等因素不利于园林植物的生长,所以在选择植物时应以适应性较强的乡土树种为主,大量的乡土树种不仅能较快的产生生态效益,而且能体现地方特色,也就是文化功能。日本的樱花,洛阳的牡丹,北方的白桦林均能体现其独特的风情。所以多选用市花市树作为城市绿化的骨干树种,不仅可以为人们美化环境,更可以创造出可观的经济效益。
通俗地讲,节约型城市园林绿化就是“以最少的用地、最少的用水、最少的财政投入,选择对周围生态环境最少干扰的绿化模式,获取最大的生态、环境和社会效益”, 城市绿地系统包括区域环境绿化和建筑物外表面绿化两方面。据有关人员的实测研究表明:在建筑物外墙面种植多年生攀援类植物后,室内环境温度较室外气温低约3~9℃,可降低墙体外表面(极端情况)约23℃,室内表面温度约0.8~1.7℃,可缓冲墙壁外表面昼夜温度剧变,并使有植物覆盖的房间室温较无植物覆盖的低约3℃,尤其在午后极端高温时,可降低室温6℃左右。同时有关文献资料显示:1 hm2阔叶林,夏季每天可以蒸发2600 L水,草坪等植物的叶面积,一般为地面面积的20倍左右,茂密的茎和叶通过蒸腾效应,能使周围空气中的水分增加20%左右。
建筑物外表面绿化,可以通过植物冠层的遮挡,有效地减少护结构对于太阳辐射的吸收量,降低建筑物表面的温度;通过绿化可有效降低微环境的空气温度、提高相对湿度、降低空气中有害气体浓度和含尘量、降低噪声危害,改善建筑物所处环境的热工状况,为建筑物充分利用自然通风降温提供条件,进而达到节能降耗的目的。
城市绿化空间系统必须以大自然的生态平衡为根本,宏观上强调城市绿地规模的科学合理和城市绿地的连续有机;微观上应强调城市绿地的精神生态建设,从环境文化的塑造上体现城市文化特色,营建生态性强、结构稳定、景色优美的绿色植被体系。
1 吴慧俊.绿化在生态城市建设中的作用[J].河北建筑工程学院学报,2005(1)
2 姜夕奎,孙淑君,李进等.建设生态园林,创建宜居环境——用生态的理念指导城市绿化[J].科技创新导报,2009(4)
创建“园林城市”要求城市生态环境、景观风貌、城市文化等方面的综合改善和提高。“园林城市”建设是一个宠大的系统工程,需要先行制定科学有效的规划设计。
首先,当前城市总体规划对绿化环境研究局限在绿化用地系统,易忽视其它用地绿化环境。我国城市园林绿地相关指标均远低于世界有关组织推荐的合理指标。鉴于我国城市用地紧张,城市内增避大片绿地是不可行的,为创建“园林城市”而占用郊区耕地的作法也得不偿失。因此,必须挖掘城市绿化空间潜力和提高绿地综合效益。其次,城市园林绿地系统规划理论对城市绿地作为居民主要游憩空间功能的认识不足。城区绿地的主要功能是调解城市生态环境和作为居民接触自然的游憩空间功能。我国绝大部分城市由于人口稠密,单纯生态意义的绿地几乎没有。防护绿地在现实中常常成为附近大量居民散步游憩区。
(二)园林绿化、城市规划、环境工程等专业应加强相互渗透、协调。城市空间规划时常出现以下现象:(1)绿化规划设计缺乏艺术文化特色和供居民游憩利用价值的植被空间;(2)囿于场地铺装图案、雕塑小品造型和建筑立面装饰设计,而缺乏环境保护规划缺少对空间机能和绿化调节效益的考虑。
(三)现有城市规划设计理论对城市居民室外休闲生活内容、规律和活动空间的研究不够。当前,人们发展已改变原有单纯的“家庭——工作单位”式空间流动模式,并热切于走出居室、走向充满绿色和阳光的大自然——游憩、娱乐、运动和交流。加强对人类活动与城市环境相互影响机制的了解,加强对社会休闲生活与社会文化建设相互影响机制的认识,城市由物质文明观念向生态环境、精神文明观念转变的人文主义思想。
(四)城市生态理论指导城市建设的可操作性较弱。城市(市区)是物质、能量、信息交流最活跃和最开放的空间系统,人类现有的知识水平难以对其进行定量的研究把握(例如美国“第二生物圈”试验失败的结果,表明人类对生态的认识还很肤浅)
综上所述,城市环境综合建设需要探索和运用具有操作性的理论和方法,对城市园林绿化、城市环境卫生、居民活动、景观风貌、城市文化等各方面进行系统研究。
我们认为城市绿色空间系统是以绿色植被为特征,要求环境优美、空气清新、阳光充沛、人与自和谐相处的人工自然环境,是城市居民进行室外游憩、交往和交通集散的城市空间系统。它具有以下涵义:
(1)可持续发展观念:“绿色”作为环境保护与可持续发展的概念词、被国内外普遍认可,相对于“森林”、“田园”等提法,确切地表明了现代城市实现可持续发展的城市理念。
(2)是城市工业、商业、基础设施、交通、仓储等城市设施集中的用地空间以外的开放型用地空间。
(3)人文主义思想;绿色空间系统包括绿化、自然环境和空间内人群行为的双重意义。
(4)整体环境观念:对城市环境各种要素(物质、形式、精神)的整体综合研究。
(5)系统观念:相对于现行城市绿地规划理论中的“点、线、面”用地概念,针对城市空间不断立体竖向发展的态势,提出“点型、带型、场型”空间概念。并将各种类型空间作为有机联系的大系统,综合运作规划学、园林学、环境学、建筑学、生态学、行为学、社会学、美学、工程技术等学科理论知识,对城市空间进行系统研究和规划设计。
城市绿色空间系统规划是在城市发展战略或城市总体规划纲要指导下相对独立的规划体系,和城市总体规划同步进行,与园林绿地系统规划、环保环卫规划、风貌特色规划、城市设计构成互补关系。pp电子从宏观到微观可分为城市绿色空间系统规划、绿色空间系列规划和环境环境设计三个层次。每一层次含空间性质、功能、生态质量、绿化、环保环卫、人群行为、艺术特色、景观风貌等研究。其规划内容包括以下八个方面主要内容:
(一)制定城市绿色空间系统建设总体目标。在调查研究基础上,制定城市空间系统在不同发展时期的生态环境质量、绿化水平、社会服务、特色风貌等目标。借助“3S”等新技术,在定性基础上逐步高度定量化,使目标体系具有可操作性。
(二)城市人群休闲行为的研究与预测。对城市居民和外来旅游者,进行调研和趋势预测:
(三)绿色空间序列规划。对城市空间进行调整,形成“点型、带型、场型空间”相结合的空间系统。绿色空间包括;公共绿地、城市滨水地带、运动场、游乐园、城市广场、主要街道、大型建筑庭院、居住区绿地、防护绿地、生产绿地等。规划要从用地规模、空间规模、空间序列组织、空间视线、环境效益等方面综合研究,做出定性、定量规划。
(四)绿色空间功能规划。绿色空间功能规划包括生态效益功能、活动利用类型(游憩、娱乐、运动、集散、停留、展示、分隔、交通)、和人通、文化艺术表述等各项功能。规划要对城市各主要空间作出系统的主次功能认定。
(五)绿色空间系统特色风貌规划。在总体特色风貌目标控制下充分考虑绿色主要空间进行艺术风格、文化主题等方面规划。
(六)绿化规划对“点、带、场”空间进行全面的绿化指标控制。基于各空间功能、生态指标、建设条件确定各空间绿化指标时效要求。绿化指标包括绿化覆盖率、绿地率、绿视率、郁闭度、叶面积系数等。绿化规划要对各主要空间植被特征加以规划定。
创建园林城市要求城市生态环境、景观风貌、城市文化等方面的综合改善和提高。园林城市建设是一个宠大的系统工程,需要先行制定科学有效的规划设计。
首先,当前城市总体规划对绿化环境研究局限在绿化用地系统,易忽视其它用地绿化环境。我国城市园林绿地相关指标均远低于世界有关组织推荐的合理指标。鉴于我国城市用地紧张,城市内增避大片绿地是不可行的,为创建园林城市而占用郊区耕地的作法也得不偿失。因此,必须挖掘城市绿化空间潜力和提高绿地综合效益。其次,城市园林绿地系统规划理论对城市绿地作为居民主要游憩空间功能的认识不足。城区绿地的主要功能是调解城市生态环境和作为居民接触自然的游憩空间功能。
(二)园林绿化、城市规划、环境工程等专业应加强相互渗透、协调。城市空间规划时常出现以下现象:(1)绿化规划设计缺乏艺术文化特色和供居民游憩利用价值的植被空间;(2)囿于场地铺装图案、雕塑小品造型和建筑立面装饰设计,而缺乏环境保护规划缺少对空间机能和绿化调节效益的考虑。
(三)现有城市规划设计理论对城市居民室外休闲生活内容、规律和活动空间的研究不够。当前,人们发展已改变原有单纯的家庭--工作单位式空间流动模式,并热切于走出居室、走向充满绿色和阳光的大自然--游憩、娱乐、运动和交流。加强对人类活动与城市环境相互影响机制的了解,加强对社会休闲生活与社会文化建设相互影响机制的认识,城市由物质文明观念向生态环境、精神文明观念转变的人文主义思想。
综上所述,城市环境综合建设需要探索和运用具有操作性的理论和方法,对城市园林绿化、城市环境卫生、居民活动、景观风貌、城市文化等各方面进行系统研究。
我们认为城市绿色空间系统是以绿色植被为特征,要求环境优美、空气清新、阳光充沛、人与自和谐相处的人工自然环境,是城市居民进行室外游憩、交往和交通集散的城市空间系统。它具有以下涵义:
(1)可持续发展观念:绿色作为环境保护与可持续发展的概念词、被国内外普遍认可,相对于森林、田园等提法,确切地表明了现代城市实现可持续发展的城市理念。
(2)是城市工业、商业、基础设施、交通、仓储等城市设施集中的用地空间以外的开放型用地空间。
(3)人文主义思想;绿色空间系统包括绿化、自然环境和空间内人群行为的双重意义。
(4)整体环境观念:对城市环境各种要素(物质、形式、精神)的整体综合研究。
(5)系统观念:相对于现行城市绿地规划理论中的点、线、面用地概念,针对城市空间不断立体竖向发展的态势,提出点型、带型、场型空间概念。并将各种类型空间作为有机联系的大系统,综合运作规划学、园林学、环境学、建筑学、生态学、行为学、社会学、美学、工程技术等学科理论知识,对城市空间进行系统研究和规划设计。
城市绿色空间系统规划是在城市发展战略或城市总体规划纲要指导下相对独立的规划体系,和城市总体规划同步进行,与园林绿地系统规划、环保环卫规划、风貌特色规划、城市设计构成互补关系。从宏观到微观可分为城市绿色空间系统规划、绿色空间系列规划和环境环境设计三个层次。每一层次含空间性质、功能、生态质量、绿化、环保环卫、人群行为、艺术特色、景观风貌等研究。其规划内容包括以下八个方面主要内容:
(一)制定城市绿色空间系统建设总体目标。在调查研究基础上,制定城市空间系统在不同发展时期的生态环境质量、绿化水平、社会服务、特色风貌等目标。借助3s等新技术,在定性基础上逐步高度定量化,使目标体系具有可操作性。
(二)城市人群休闲行为的研究与预测。对城市居民和外来旅游者,进行调研和趋势预测:
(三)绿色空间序列规划。对城市空间进行调整,形成点型、带型、场型空间相结合的空间系统。绿色空间包括;公共绿地、城市滨水地带、运动场、游乐园、城市广场、主要街道、大型建筑庭院、居住区绿地、防护绿地、生产绿地等。规划要从用地规模、空间规模、空间序列组织、空间视线、环境效益等方面综合研究,做出定性、定量规划。
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(五)绿色空间系统特色风貌规划。在总体特色风貌目标控制下充分考虑绿色主要空间进行艺术风格、文化主题等方面规划。
(六)绿化规划对点、带、场空间进行全面的绿化指标控制。基于各空间功能、生态指标、建设条件确定各空间绿化指标时效要求。绿化指标包括绿化覆盖率、绿地率、绿视率、郁闭度、叶面积系数等。绿化规划要对各主要空间植被特征加以规划定。
城市工业迅猛发展,人口数量不断膨胀,环境问题逐步恶化,污染、噪音、拥挤等都充斥着我们的周围。与此同时,呼吁关注生态的声音也越来越高。因此,在城市化迅猛发展的过程中,景观设计问题愈来愈受到人们的重视。景观生态学理念作为整合城市资源、解决环境和发展问题的重要社会研究课题,在改善生态环境与保护生物多样性等方面显得尤其特别。景观生态学理念的最初出现到它在城市绿化规划代表着城市绿化建设的进步:从最初的造园观赏过渡到重视环境保护,再过渡到重视生态建设为主,景观生态学理念已深入人心。景观生态学理念的核心在于促进系统之间的协调发展,尤其是对重视人类与自然之间和谐共处的思想理念的体现。因此,将景观生态学理论中的和谐发展理念融入城市绿地设计中,使其在理论和实践进一步融合,才能满足社会需要,创造出更高质量的生活环境。本文欲以天津塘沽“绿岛园”工程为例,以此来客观考量景观生态学理念在城市绿地设计中的应用。
景观生态学(Landscape Ecology)一词首次出现在1937年德国地理学卡尔特罗(Care Trol1)撰写的《航空像片判图和生态学的土地研究》一文中。这个概念是在他利用航空照片进行东非土地利用空间的研究之旅中总结而来的。他在提出这一概念时,主要是因为看到了地理景观学和生态学中各自的不足以及相互之间的互补关系。因此,只有将两者结合起来综合研究考虑,才能解决大尺度地理区域中生物群落之间、生物群落与环境之间各种错综复杂的相互关系问题。他的这一观点得到了许多人的赞同并迅速在中欧传播开来。现今,其所谓的景观生态学已经发展成为一门独立的综合性学科,并具备了自身的要素和特征。
景观生态学理念中包罗的内容丰富多彩,气象万千。相对应于景观的三大要素组合,本文就城市绿地设计所关涉到的景观生态学原理进行相应原则性的阐述与介绍。
一方面,景观生态学理论认为:从区域范围角度看,城市就是一个典型的人工干扰斑块;在较小尺度上,城市作为一个景观单元,是由基质、廊道、斑块等结构要素而构成。在其中,各要素之间通过一定的流动产生联系和相互作用,在空间上构成特定的分布组合形式,共同完成生态系统所承担的生产、生活及还原自净等功能。
另一方面,根据景观生态学斑块理论,对城市内各类林块绿地之合理调整,比如对绿地的尺度、数量、形状、位置进行因地制宜的整合等,块状绿地的作用能够最大限度地释放。在斑块理论中,能量、物质和生物的正常循环和流动,构建一个完善的生态循环系统,至关重要。通过合理大小的斑块,使得物种呈现多样性,从而实现保护生态的重要目标。
此外,根据景观生态学廊道理论,廊道是景观唯一的线性要素,是不同于两侧相邻土地的属于带状分布类型的一种特殊要素。而廊道理论中,绿廊建设和各类块状绿地的连接度的不断加强,利用运输和各种防护林带建设,不仅可以发挥走廊应有的分隔作用,更能够体现廊道理论中的核心保护作用。
最后,根据景观生态学基质理论,基质作为占面积最大、连接度最强、对景观控制作用也最强的景观要素,它控制影响着生境斑块之间的物质、能量交换,强化和缓冲生境斑块的“岛屿化”效应;同时控制整个景观的连接度,从而影响斑块之间物种的迁移。
因此,从上述的具有空间意义的景观生态学之“斑块――廊道――基质”理论,使得本文讨论对象即城市绿地规划有了一个新的空间发展模式,从而使得城市绿地规划在生态流和景观的空间格局之间得到了进一步的提升。
京津塘高速公路起端北京市四环路东南角十八里店,至天津塘沽区小新滩附近,全长142.69公里,本项目建成后对实现塘沽区滨海旅游业的快速发展具有积极的推动作用,能极大地满足国内外广大游客的高层次、质量型、休闲型的消费需求,具有广阔的市场前景。大大提高人民的居住生活环境和质量,使塘沽乃至天津市的城市发展实力得到有效提升。
在工程项目实施过程中,“绿岛园”的宏大规模为建造不同类型的景观区创造了条件。其中显现了三种特色生态,如生态湿地景观,它是基地原有景观的保留与移植。又如缓坡草坪景观以及高地树林景观等。这些生态环境都充分应用了景观生态学理念,有利于恢复本土动植物群落,维持生物多样性,使城市的居民能够更加亲近大自然。因此“绿岛园”作为本文城市绿地设计规划的案例对象,对其具体分析主要有以下几个方面:
首先,“绿岛园”的整体景观设计是以景观生态学理念中的“斑块―廊道―基质”的景观模式概念为基础的。在进行“绿岛园”绿地规划之时,按照“源”、“流”、“展”三岛相合的设计思路,营造了具有空间层次的景观生态格局。
第二,从景观生态学理念中的斑块理论出发,可以看出“绿岛园”的水体开挖及修整正是斑块理念融入城市绿地设计的体现。这一项目的开展一方面是为了结合基地地形将大片沼泽地开挖整改为公园景观水体,拉近了人和水的距离,另一方面是为了保持原有生态湿地的自然景观,将人文景观融合在内,通过保证生态湿地景观从而达到维持水景观的效果,即相应地进行了瀑布茶室、瀑布水景广场、戏水平台、给排水等项目配套设施。因此,必须强调的一点是,这一水体开挖及修整更大意义上是起到了完善“绿岛园”环境资源斑块的作用。
第三,对于“绿岛园”采用硬质铺装广场以及车场铺草坪砖,首先是基于“绿岛园”绿色廊道的考虑,即反映了景观生态学理念中廊道理论的相关内容。这一广场硬质铺装以及车场铺草坪砖的选择,一方面是为了保持广场以及车场通道两旁的绿地廊道不至于显得过于突兀,营造不同的道路空间感觉,最大限度地保证了景观的完整性。另一方面也是基于该基地处于生态湿地景观境内的考虑。通过硬质铺装广场或车场铺草坪砖,能够使得景观保持完整性之余,还能起到保证通行安全等作用。同时在“绿岛园”内部增添“望月”大草坪、卵石滩、木桥及木平台、石桥、假山石景等设计,是为了将各个斑块或者不同廊道链接起来,发挥廊道中的整体作用。其次是为了能够使广场的硬质铺装和草坪的软质铺装更为美观,通过利用不同的铺装材料的大小、形状、色彩和质地等营造不同的空间效果,通过带状与点状的铺装,与局部的景观融为一体,同时形成个性,具有强烈的可识别性,从而创造人们喜闻乐见的场景效果。此外,在河北路入口处采用欧式的线角,利用雪花青抛光表层,在入口处一侧采用厚钢化玻璃,其采用的毛面和淡绿色相间,从而与入口顶处颜色相呼应;另一侧则采用石榴红花岗岩,与入口的厚五莲红毛面铺装风格相一致。由此,河北路入口处与“绿岛园”内部的广场硬质铺装和草坪铺装勾勒出极具空间感的层次,形成了独特的跳跃式景观风格。
最后,“绿岛园”中的艺术雕塑、标志灯塔、景观墙体及亭榭、照明及景观灯等项目则都是人为景观范畴。雕塑壁画在设计中充分发挥艺术创造力,大量采用壁画、浮雕、陶雕形式丰富“绿岛园”的历史沉淀感,给人以美的享受。同时这一人为景观为了增加自然景观的可观赏性,夜景灯光艺术采用大量白色碘化灯、投射灯,这一艺术设计在夜幕下的环境设计中占主体作用,使树林、地面及城市环境设施色彩逼真,充满丰富热闹的气氛。与此同时,埋于树脚的投射灯,从下到上勾勒出树木、雕塑及水体的不同形式与色彩,配置于“绿岛园”标志性性的泛光灯。在这些各式各样的精心设计中,“绿岛园”的人文气息得到了极大地丰富。
城市化进程是不可逆转的全球发展趋势。而该进程中所产生的城市景观质量问题,是城市生态学的一个重要问题。解决好该问题,自然对城市的可持续发展,改善人们的自然生活、生存质量有着重要意义。景观生态学理念正是在这样的背景下出现的。景观生态学理念应用于城市绿地设计中,也是该趋势的时展之必然走向。因此,我国奉行这样一种城市建设思路正是顺应时展的正确去向。通过城市空间环境的合理组织,使得景观生态学能够融合于其他相关学科,相互借鉴、取长补短,兼顾经济效益、社会效益和生态效益,成功营造一个符合生态良性循环、内部布局合理、景观和谐的城市生态系统,朝着健康的可持续发展道路不断向前,也是我们共同的目标所在。景观生态学理念应当成为城市绿地设计中的重要组成部分贯穿始终。
通过全文对景观生态学理念尤其是有关景观格局和功能的“斑块―廊道―基质”之景观模式理论在城市绿地设计中应用分析,结合天津塘沽区“绿岛园”的工程项目实例,以小见大,窥视我国城市化进程中景观生态学理念在城市绿地设计中的应用情况,并从中分析利弊,发扬优点,改正缺陷,提出上述建议和意见,以期对我国城市化进程中达到城市的合理发展做出相应的贡献。
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随着全球化与信息化时代的到来,生态资源成为宝贵的稀缺资源。近年来,随着居民收入的增加,休闲游憩成为人们繁忙之余追求的生活方式,绿道作为重要的户外休闲游憩场所受到高度重视。目前全世界各个国家和区域层次的绿道项目正在紧锣密鼓的规划建设中。国内规划对绿道的关注度也越来越高,目前绿道规划相对完善的珠三角绿道系统规划,几大廊道建设与使用也受到市民的好评,绿道已经成为城市宜居程度的标准之一。
《简明牛津字典》,green指与环境有关或支持环境保护。Way指一个地区的通道、到达一个地区的线路或者路径。因此,从词源上看,greenway是人民亲近自然地通道,并具有连接城市和乡村景观的功能1。
埃亨(Ahern)提出的绿道概念,认为绿道是经规划、设计、管理的线状网络用地系统,具有生态、娱乐、文化、审美等多种功能,是一种可持续性的土地利用方式。认为该概念包含了5层含义:具有线状的外形轮廓;具有连通性;拥有多功能性;满足可持续发展战略要求;尤为重要的是,绿道规划是其他非线状风景园林规划的重要补充,通过连接其他非线状重要风景园林系统形成综合性整体,达到保护的目的,而不是取代其他规划1。
景观绿道专题中将“greenway ” 分成两个部分:“green” 表示自然存在——诸如森林河岸, 野生动植物等;“way ”表示通道。合起来的意思就是与人为开发的景观相交叉的一种自然走廊。对于受人为干扰的景观而言, 绿道具有双重功能一方面, 他们为人类的进入和游憩活动提供了空间,另一方面, 它们对自然和文化遗产的保护起到了促进作用。广义上讲,“ 绿道” 是指用来连接的各种线型开敞空间的总称, 包括从社区自行车道到引导野生动物进行季节性迁移的栖息地走廊;从城市滨水带到远离城市的溪岸树荫游步道等7。
珠三角绿道网络总体规划中将绿道定义为:绿道(Greenway)是一种线形绿色开敞空间,通常沿着河滨、溪谷、山脊、风景道路等自然和人工廊道建立,内设可供行人和骑车者进入的景观游憩线路,连接主要的公园、自然保护区、风景名胜区、历史古迹和城乡居住区等,有利于更好地保护和利用自然、历史文化资源,并为居民提供充足的游憩和交往空间。
以其为核心的相关术语有生态网路、野生动物通道、生态基础设施、生态廊道、景观连接等等
中国绿道思想可以追溯到公元前1000多年的周代,但在当时对绿道的功能认识相对单一,大多为巩固河道的单一生态功能。近今北京大学俞孔坚教授(1997)开始对国外景观生态学进行系统研究,提出以景观可达性作为评价城市绿地系 统的服务质量的一个重要指标, 并研究了景观生态安全格局与生物保护和生物多样性之间的关系,提出了城市生态基础设施(EI)概念和反规划途径, 对国内绿道研究的兴起起到了重要的作用。9
国内众多专家学者都投入到对绿道的研究和设计的行列中,从研究成果中看,国内绿道研究内容上看可以分为三大方向,国外理论介绍、国外案例介绍和国内绿道理论和实践。目前国内有4个较为成熟的机构对绿道进行研究。1、背景大学景观规划设计中心,以俞孔坚教授为代表的从景观生态学角度提出自然基础设施理论。2、同济大学建筑与城市规划学院风景科学与旅游系,以刘滨谊教授为代表的从城镇绿地系统角度介绍绿道的生态游憩功能。3、北京大学旅游研究与规划中心,主要以吴必虎教授为代表,从环城游憩功能角度提出了环城游憩带。4、北京交通大学风景道与旅游规划研究所,主要以余青教授为代表,从风景道角度分期区域绿道的旅游功能。9
俞孔坚认为一个完整的生态基础设施(EI)需要在宏观、中观、微观三个尺度上来建立。即宏观尺度上的EI总体格局,主要内容在100平方公里以上的尺度上建立的,强调空间的整体格局。中观尺度上的EI控制性规划,主要内容在10平方公里以上的尺度上建立的,强调实施性。微观尺度上的EI修建性设计,主要内容在10平方公里以下的尺度上建立,强调具置的明确及设计。俞孔坚教授是从生态安全结构与城市规划不同层次相匹配的。
笔者对微观绿道从人休闲距离、消耗时间及模式上划分为度假式、周末式、日常式三个层次。具体解释如下表:
对应俞孔坚的定义层次,这里的微观绿道是第三种日常式休闲模式,因此将其定义为:为市民提供日常户外游憩的线 、微观绿道功能
绿道可根据其规模和资源形势及区位位置融入不同的生态健康功能。在微观绿道中同一条绿道可容纳多种社会功能。
微观绿道以线性空间为主,尽可能结合城市道路及河流分布,并起到联系工作—生活—购物各功能区的功能。其作用更接近与城市道路断面内的非机动车道,但在环境舒适度及交通通畅性上更加优于非机动车道。
微观绿道为市民提供慢步、慢跑、骑行等健身游憩空间,通过高密度的绿化覆盖改善城市环境的同时,也为市民健康生活提供了选择。
微观绿道的线性形状,拉大了生态绿化界面与城市界面的接触与融合,根据路网建设的模式增加了绿道的密度,通过植物的种植,洼地蓄水等多种生态技术手段发挥生态价值。
作为绿地开敞空间,疏散场地和通道是毋庸置疑的选择。大城市人与车的矛盾正逐步的激化。微观绿道可以为市民提供安全的、无干扰的慢行环境。
生态城市是先进生产力及其生产关系不断相互作用的产物,建设生态城市主要包括以下内容:实现适度的经济增长;控制人口和优化利用人力资源;合理开发和利用自然资源;控制环境污染和保护生态环境;满足就业和生活的基本需求;制定能够引导和促进向生态城市发展的相应法律规范。
1、生态规划,控制建设用地不仅是按使用功能划分的用地性质,而且更注重这些功能对环境、对邻里、对基础设施的要求和影响。
2、生态能源,要求控制煤炭消耗量,调整能源结构,大力开发利用本地清洁能源,制定和推广循环经济法。
3、生态居住区,强调社区生态化,包括住宅的生态节能、绿地植被的生态效应、污水回用、垃圾综合利用、交通公共开放等等。
4、生态工业区,强调清洁生产,应用高新技术改造传统工业,注重产品设计和工艺流程改造的生态化,减少物耗能耗以及废弃物排放量,开发有利于生态环境的技术和产品,循环利用生产废弃物,组织高效率产业化生产等等,形成规模化的生态工业区。
5、生态郊区,要求打破城市和乡村在空间形态上的分隔,将城市和乡村作为整体空间的组成部分来进行规划。
总之,建设生态城市不是一个简单的城市发展过程,而是一个形成生态新观念、生态新经济、生态新秩序和新文化的漫长的城市进化的过程。
迄今为止,生态文明还未在人们的脑海中形成自觉意识,生态城市的社会实践还很少,更难找到比较成功的实例。因此,从营口市主城区城市发展和区位自然条件的实际出发,必须重视以下两方面:
根据航测像片,对建成区内外的所有生物栖息地进行调查,调查各类生物栖息地的范围、质量和分布。城市生态要素的数据调查与积累,是生态城市规划建设的重要依据。
在进行生态环境评价的基础上,将城市生物栖息地分为4 种类型:现存栖息地、重建栖息地、复原栖息地、扩展栖息地,并提出城市生物栖息地及生物廊道规划。
营口市主城区在指空间分布上是大致呈环形的城市带,它是一个具有启发性的指导城市周边自然景观保护的空间概念。这一概念充分利用大辽河环绕主城区的自然特点来组织城市空间,将城市建设用地分布于环形城市带中,既海河环绕的城市特色。“水环城、城中绿”,主城区在大辽河、渤海及百里盐滩风光的包围中,并以水为渗透,城内外水水相通,构成特有的“水”的气息。主城区的依靠沿海岸绿化、沿河岸绿化、沿城市道路绿化,并串联一些城市公园广场、街头绿地,使其相互渗透,构成特有的“绿”的气息。而其中西部地区作为生态敏感地区,规划中也作为重点给予了研究和探索。
营口市西部滨海绿带位于营口市老城区的建成区西部,大辽河入海口左岸,东接市区,从北至南分布着湿地、苇溏、滩涂。该滨海绿带地势低洼平坦,海拔2—4米,坡降2—2.5万分之一,土壤盐碱化严重,在其滨海绿带内现有清朝的炮台一座,即“西炮台”。
本次规划范围重点包括:永远角湿地生态旅游区约296公顷、西炮台遗址风景区约155公顷、滨海湿地观光带约67公顷和渔家风情观光带约73公顷,总面积约591公顷。
位于西部滨海绿带中间位置的西炮台遗址,是迄今为止我国北方沿海地区最为完整的土构炮台之一。由于西炮台潜在的巨大历史文化价值,1963年被定为省级文物, 2004年4月被确定为省级国防教育示范基地,同时它也成为营口的重要标志。
营口市老城区西部滨海绿带的湿生植物主要有芦苇、碱蓬、藜、三棱草、艾蒿、马齿苋等。景区湿地鸟类主要有海鸥、银鸥、红嘴鸥、野鸭、白鹤、大白鹭、翠鸟等。大片湿地资源也是城市生态防护区的重要组成部分,发挥着改善城市生态环境,调节城市小气候,美化城市环境的重要作用。
西部滨海绿带处于烟波浩淼的大辽河口东岸,而东岸湿地从永远角经西炮台遗址风景区至四道沟,并且尚未开发,是一片广鹜的芦苇荡,极具自然特色景观。
西部滨海绿带空气新鲜,环境幽雅,有“瀛海朝烟”、“登台观潮”、“芦汀落雁”、“桃渡停舟”等自然和人文景观。春季,大辽河春潮涌动,冰排气势恢宏;冬季,大辽河口冰峰延绵,北国风光无限;夏秋季节,沟沟汊汊水草繁茂,芦荡随风摇曳,禽鸟千姿百态,展示了大辽河口的独特景致。
在营口绵长的海岸线中,并非所有的海岸都具备开发旅游的条件,可以开发的海滨旅游资源十分有限。本规划以永远角湿地生态旅游区、西炮台遗址风景区、滨海湿地观光带和渔家风情观光带为重点,对于珍贵的沿海资源,在开发时要珍惜它的每一寸土地和水域空间,全面规划,合理开发,使旅游与自然、文化和人类生存环境成为一个整体,提高旅游资源的环境质量,实现旅游资源的可持续开发利用。规划以保护、创新、人性化为出发点,体现生态意识、环境意识,凸现野趣和自然风貌;因势利导,保护和恢复城市生态环境的自然形态;充分利用现有自然资源的特殊性,维护和强化滨海公共空间的连续性;体现本地历史和文化内涵;创造更吸引人的自然景观并提供与之相适应的各项服务功能。
本规划塑造滨海交汇处“城市、自然、文化”的舞台,使该区域成为营口独具特色的标志性景观。完善和强化原有的环境结构和生态系统,建立具有地域性特征、具有本土特色的高品质的综合环境和形象;体现“人与自然和谐”,创造一个理解自然,认识自然,与自然进行良好交流的空间和氛围;改善公共配套设施,提升区域性景观品质,结合城市建设和管理,实现城市可持续发展;通过自身功能的优化和品质的提高,形成可以为市民和游客提供自然风光、湿地景观、休闲娱乐、历史文化、科普教育等服务功能,具有自由开敞空间的城市郊野滨水公园。
保持良好的生态环境,是保护利用营口市老城区西部滨海绿带的重要基础。其环境质量及其变化趋势,受附近周边环境的影响较大,因此加强老城区西部滨海绿带的规划管理迫在眉睫,建议城市规划行政主管部门与环保、园林、水利、文化等职能部门共同制定营口市老城区西部滨海绿带规划管理实施细则,确保该区域能够得到严格的保护、合理的利用。
区域湿地范围缩小、质量退化是普遍存在的问题。受城市影响的湿地普遍有以下特点:水流被限制;滨水地带被破坏;废物与污染物聚集;缺乏作为捕食者的动物物种。湿地具有调节径流、防洪减灾、保护城市安全、改善城市气候、创造城市游憩空间、支持生物栖息地、保护生物多样性等多种功能。
营口市主城区城市规划区内各类湿地总面积452.2平方公里,应按湿地等级予以保护,原则上不允许作为建设用地,或者改为对保护湿地有利的其他用途。
生态公园,可以拓展传统城市公园的概念,为生态城市建设提供实践空间。营口主城区滨河傍海,海河相映成晖,可以向公众展示自然景观的价值,凸显营口人依河而居的城市特色,而且可以抵御热岛效应。因此,建设以河海为主题的生态公园是十分必要的。
绿色廊道(以下简称绿道)实际上是城市区域沿道路、河流等进行绿化,形成的绿色带状开放空间。连接郊野的绿道能够将自然引入城市,也能将人引出城市,进入大自然,使城市居民体验自然环境之美。绿色廊道不仅具有景观视觉美化功能,同时还是一条条线状的自然保护区域。
由大辽河、民兴河、引奉河、秦白河、营柳河、路南河、老边河、虎庄河等河流构成主城区环城水系,环城水系连接大小不一的街头绿地,具有美化城市、游憩、防洪等多项功能。沿环城水系规划适于鸟类迁徙的绿色廊道,连接起作为鸟类栖息地的湿地和生态公园,扩大水面,增加适生植物,使鸟的种类增加。
当前的城市绿地建设大致可分为两种类型,一种是造园式的城市绿地建设,另一种是防护型的城市绿地建设。
新概念的城市绿地是城市中重要的栖息地和生态空间。只有面向生态过程,并着眼区域大尺度的绿地体系,才真正具有可持续性。城市绿地和景观建设,应该注重生态结构与功能的恢复,从传统的美化与游憩功能向生态恢复和自然保护方面发展,使城市绿地体系纳入更大的区域自然环境。
人类与自然界中的各类物种共同生存于自然环境中,走向生态文明,必须增加人与自然的亲和力。
营口市主城区可以充分利用滨海跨河的优势,发掘大辽河的环境价值,开展各种水上活动,鼓励居民参与社区绿化,“领养”树木花草或小绿地。通过类似措施,启发和带动人与自然的亲和。
结论:目前我国正处于城市化发展的加速期,生态城市作为新的发展理念,有助于城市发展与生态环境的协调。改善城市环境,塑造城市特色,提高城市生活质量,是我们追求未来理想并付诸实施的具体行动,也是实现城市可持续发展的重要内容。建设生态城市不仅是政府行为,还应有广泛的社会基础,需要公众参与,需要观念更新,需要思想解放。本次西部地区规划仅仅作为一种探索和尝试,以便为主城区及其周边其他地区的规划提供一种思路。
骏豪·中央公园广场让世界看到了中国城市形态转型中建筑形式的革新,同时中国的开发商、建筑师开始思考如何在目前商业背景的前提下去挖掘项目的文化价值,如何做到既传承精神,又有现代创新。
骏豪·中央公园广场不仅仅是一栋普通的高端商业项目,而是要代表中国建筑的未来。按照产品定位,骏豪集团对设计方案、建筑师进行了多轮筛选,最终选择了马岩松的“山水城市”。
“马岩松是一位非常具有创新精神和人文关怀的建筑设计师,对前辈的建筑设计理念做到了继承和发扬。我们一起在探讨设计方案时,都希望在这栋建筑将‘山水城市’的理论落地,成为文化的象征和精神的象征,为探讨中国城市发展提出新的方向。”骏豪地产集团董事总裁张辉说。
资料显示,目前已动工的骏豪·中央公园广场位于北京中央商务区朝阳公园板块,总投资近100亿元,产品包括企业独栋、商业、写字楼及少量住宅,是一座大型绿色建筑综合体,大部分将由骏豪集团自持。
张辉认为,地产开发商拿地性质决定了其所设计的建筑类型,地段的不同,各个项目也不尽相同。“这样一个地方的建筑应该是和环境浑然天成的,要做到‘天人合一’,不要破坏朝阳公园的整体感觉和环境,这是我们与马岩松首先定下的高度。”
最终,骏豪集团为中央公园广场提出了“中国式绿色建筑”的概念。张辉表示,西方的绿色建筑更偏重于物质绿色,包括很多物理属性的指标。而中国式的绿色建筑应该更偏重于精神绿色,与人形成情感互动。“我认为面向未来的‘天人合一’是最绿色的建筑概念,这既符合中国的传统文化理念,也符合当今中国城市化的内在要求,也是我们的优势所在。”?
除此之外,骏豪·中央公园广场位于北京中央商务区生态板块——朝阳公园板块绝版地段。所谓地段,不仅指它与城市发展的核心关系、与城市中心区域的地理与时间距离,同时也涵盖其拥有的独一无二的景观资源。
中国城市发展研究院常务副院长章惠生表示,在CBD这个地区,既宜居、休闲、拥有大面积绿地,又接近商务中心的地域,除了朝阳公园不会再有第二个。高质量的公园,形象鲜明、功能多样,往往能成为一个城市的标志,它代表着一个城市的政治、经济、文化、风格和精神气质,也反映着一个城市市民的心态、追求和品位。
位于北京朝阳公园南侧大湖之畔的骏豪·中央公园广场无疑占据了这样一个“出则繁华,入则宁静”的黄金宝地。该项目设计者马岩松认为,朝阳公园一直是城市中被低估的一块地,它相当于纽约的中央公园。“山水城市”的设计理念试图让这样的一个自然环境上升到一个人文的环境,就像老北京的景山、北海,它不仅仅是一个公园,更是一个情感寄托的场所。
骏豪·中央公园广场的建筑设计是希望现代城市生活跟自然山水结合起来,用中国的思想和中西合璧的表现形式做出高端写字楼,让建筑成为自然的延续。马岩松说他不希望这个项目如周边的方盒子塔楼一样,成为公园与城市的分界,而希望通过造山治水的设计,让建筑与公园的景观融为一体,成为自然向城市的延伸,同时又把公园的自然元素引入建筑群内部,创造城市中的世外桃源。
于是在设计的开端,他就主动地把地块理解为公园的一部分:借湖光山色,以高层写字楼为峰、独栋写字楼为坡、高端办公区为脊、住宅为峦;结合古典山水的湖、泉、林、溪、谷、石、峰等丹青要素为一体,勾勒出一幅富有未来色彩的山水城市画卷。
1987年吴良镛发起的当代中国城市规划研究重新引入了“人居科学”的理论,钱学森就“山水城市”的概念给吴良镛写了一封信,提议构建“山水城市”并将它与山水诗歌、中国传统园林和山水画相融合。山水城市是从中国传统的山水自然观、天人合一哲学观基础上提出的未来城市构想,是中国历史上独特的空间规划概念之一。
“山水城市概念提出之后,很可惜的是并不能在中国城市规划和建筑设计实践中实现,所幸的是,近年来一些青年建筑师看到了山水城市的学术意义和现实意义,在设计中予以诠释,形成了城市山水的探索和实验。”中国艺术研究院、建设艺术研究所副所长王明贤在接受本刊记者采访时说。
骏豪·中央公园广场完全抛弃了惯常的建筑设计理念,以承接天人合一、模山范水的理念,进行了“山水城市”的尝试,不仅仅是简单地回归传统,而是新的现代城市精神体现。马岩松及其MAD的设计理念在骏豪·中央公园广场项目上将“山水城市”概念落地,对世界建筑发展提供了一个新的思路,?很可能成为探讨人类居住环境改善的样本。
“我们认为CBD其实跟实际的人没有关系,没有类似桥、平台和流水这种能让人相互交流相见的空间。我希望在这样大型的建筑综合体中插入以景观为中心的点,让人们在这些点上与建筑和环境产生共鸣。”马岩松说。
统揽骏豪·中央公园广场整个建筑群,它不是被“建”出来的,而是仿佛从环境中生长出来一般,并再现出山水自然的空间文化格局。该项目是以商务办公和居住为主的生态综合体,但它已经超越了惯常的绿色建筑的概念,而是以“精神的绿色”去开创中国式绿色建筑。
“中国的传统建筑理念很强调与环境的协调,就好比中国园林一样,单拎出来哪个建筑都不像。”马岩松认为,当前的中国城镇化却恰恰抛弃了这一点,很多新城建设都是照搬同一张图纸,造成了“千城一面”的问题,这是一种缺乏人文、自然考量的发展模式。一个国际化城市“模山范水”应当以继承传统山水精神、重拾自然传统价值观为先导,然后才是对建筑形式的革新乃至城市形态的转型,这种以人的精神为核心的探索不应停止。
骏豪·中央公园广场项目地块处于北京四环内的CBD,紧邻朝阳公园,这座与纽约中央公园意义相当的城市公园,始建于20世纪80年代,占地288.7公顷,是一片在城市中心的超大绿地。朝阳公园水系超过朝阳公园总面积的四分之一,这使它不仅成为城市中的绿肺,更成为城市的“源头活水”,通过水系与整个城市血脉相连。
在最初的概念设计阶段,如何营造高密度城市功能下的自然情怀和意境,如何把“未来城市”引向“城市山水”,成为设计师和同样具有东方山水情结的开发商共同思考的问题。中国城市的未来需要从中国文化血脉中生出,“城市山水”的理念正是立足于这样的人文与自然背景。在泛滥的极端现代主义建筑组成的城市中心区,试图将一种富有生机的山水文化注入新的城市实践。
骏豪·中央公园广场项目是以商务办公和居住为主的生态综合体,但是它已经超越了惯常的绿色建筑概念。“精神绿色”为中国式绿色建筑的前提,马岩松希望借由山水的传统哲学将生态建筑提升到一个新的高度,也为现代城市的生态发展提供一个绿色建筑新方向。
主题超高层建筑由不对称的双塔组成,如光滑挺拔的片岩立于水边,这是在城市中央的一片可以观赏公园景观的办公空间。塔楼顶部的曲面公共空间和双塔间通高20米的中庭空间在形式上消除了传统塔楼的形象。主建筑中庭空间更引入室内绿化和水景,在双塔间囊括了一个室内的微生态环境。外立面纵向突出的脊线把塔楼勾勒成多个并置的片状体,纵向利落的线条与公园横向的水面相呼应。脊线之间错开的部分模糊了办公空间的功能性,成为多层穿透的空中休闲平台。脊线不但可以起到遮阳的作用,其内部贯穿的通风过滤系统还将自然风引入内部,达到节能环保的内循环效果。东西向的立面则由大面积的深色玻璃与金属百叶构成。主体建筑的大堂中央有一大型室内瀑布自上而下贯穿,水的流动伴随着水声让整个大堂如山间谷地的自然之境。
高层建筑如同山脊一样坐落在山水卷轴的北端,并立于人造水景之中,向北可眺望朝阳公园湖景,向南又可俯瞰低层建筑的山谷景色。低层建筑群围合出项目地块的内庭院,与主体建筑的整体风格一致,每栋低层建筑又体现出不同的特质。
位于建筑群南端的多层办公楼形体犹如被流水长期冲刷的山石,圆润而又凸显棱脊。几栋建筑高低不一,布局疏密有致,相互退让而又形成有机的整体。建筑之间的谷地更引入林木花草和水系,内环境打破了惯常的现代景观设计,而以一种东方园林式的布局来营造山水意境。西南端的两栋多层住宅延续了“空中花园”的概念,错层的设计让每户都拥有更多的日照和与自然亲近的机会,去感受阳光、风和雨露。
这组建筑形体的临街外立面基本与街道齐平,而在内部形成错落的梯田状延伸,每层的阳台都面向庭院开放。这种建筑群落的围合方式造成了外在收敛、内在丰富的格局,是一种在高密度商业社区内空间置换的有效策略,让人在高密度城市环境中,依然可以真实地感受自然,从喧嚣的城市中抽离出来。
园林绿化是城市组成中一个不可缺少的要素,“数字园林”也是“数字城市”的一个重要组成部分。随着城市建设步伐的加快,经济的迅猛发展和人民生活质量的日益提高,城区园林绿化和管理已成为衡量一个城市市容市貌、投资环境、经济发展的一个重要标准。同时,对风景名胜区、古树古木的管理也提上了日程。为了实现改善和提高城市生态环境质量的战略目标,需要充分运用地理信息系统技术(gis)、遥感技术(rs)、全球定位技术(gps)、测绘技术、计算机技术、数据库技术、网络技术等现代信息技术,将现代信息技术应用于园林绿化管理,建立起一系列覆盖园林绿化管理业务的网络信息系统,利用计算机来描述复杂多变的园林资源,如乔木、绿地、公园广场的分布现状、此消彼长等信息,从而建立以空间数据库为基础的园林综合数据库体系,通过信息系统数据资源的共享和智能化决策支持来提高园林维护和管理的效率、科学合理地进行园林绿化的建设。通过建立的园林信息资源综合管理平台、为园林绿化管理、综合评价、定量分析等提供服务,以先进的信息技术对城区园林绿化工作进行实时监控,对历年园林绿化资料进行查询分析,以求得到切实有效的管理规划,最终实现城市园林绿化规划设计、建设施工和养护管理全过程的数字化、网络化、智能化。
信息系统是为人类活动(主要是管理与决策)提供服务的一种设施或工具,主要用于对现实系统的数据进行采集、存贮、处理和分析,为管理与决策提供信息服务,并通过人类的活动或自动化的处理对现实系统进行调控,从而使现实系统达到人类的要求与目标。信息系统的作用在于扩展系统原有反馈机制或信息系统,加强人类对现实系统的调节与控制。
系统分析除了分析职能、机构和业务流程外,更为重要的是建立业务系统的概念模,通过概念模型把握所要处理的对象(数据)及其相互关系,为系统的设计(包括数据库设计)奠定基础。相对而言,职能、机构和业务流程是变化,而系统的业务对象及相互关系是稳定的,这是建立数字化管理的基础与必要条件。如果不了解业务与需求,不管采用如何先进的技术,开发出来的数字化管理系统都是不能满足应用需要的,达不到系统的实用性要求。
通过系统分析建立系统概念模型的目的在于了解现实系统的实体及其关系,为系统设计过程中,实现实体及其关系到对象与关系的影射奠定基础,同时也使数据库的设计能够真实地反映现实系统的状况。而系统概念模型的建立是逐步求精的过程,这个过程可以及早地发现数字化管理系统中分析与设计过程中存在的问题,避免在实现阶段出现重大的隐患,避免系统实现过程的方向性错误。数据库是数字化管理系统建设的核心,系统网络、硬件和软件是可以升级的,庞大的数据库是难以大规模的进行修改,只有准确地把握现实系统业务对象及其相互关系,建立完善的概念模型,合理地设计数据库,才能以不变应万变,确保数字系统的可持续发展。
园林绿化管理是城市管理的一个重要的组成部分。数字化管理城区园林绿化是管理者了解城市系统及相关的人、园林关系,从而处理和协调人与园林绿化关系和在这种关系基础上形成的人与人之间关系的一种技术工具或者环境,它构成了城区园林绿化管理系统的一个“数字园林”。就是利用现代信息技术,如地理信息系统、遥感、宽带网络、多媒体、数据仓库等,全面支持园林绿化建设过程中的规划、建设、管理、工程实施、评估等各个环节的信息处理和决策支持的信息系统,是一个复杂的集gis与mis于一体的大型信息系统。通俗地说,“数字园林”工程就是要把整个城市××平方公里的园林绿化搬入网络化的计算机进行管理。核心是城区园林绿化区域内包括历史、现状、规划、实施、评估、土地、市政、人口、经济、政策、房屋、绿化等多种类型的全面综合性的信息数据库。
数据是系统的“血液”,数据是信息系统处理的对象,同时也是信息系统的核心组成部分。城区园林信息是城区园林系统中一切与地理空间分布有关的各种要素的图形信息、属性信息以及相互空间关系信息的总称。所谓要素是指存在于城市地理空间范围内真实世界的具有共同特性和关系的一组现象或一个确定的实体及其目标的表示。
与城区园林绿化相关的地理信息内容十分广泛,而数字化管理城区园林绿化所需要处理的数据对象包括道路、公园、绿地及其附属设施、建设养护单位等,不仅包括了城市的主要空间数据,还包括了大量的与空间数据相关联的社会经济数据,以反映城区内主要的人地关系。根据城市园林绿化系统的需求,城区园林绿化数字化管理的数据主要分为4类数据:基础空间数据,道路网数据,园林绿化数据(包括园林绿化设施数据)以及其他相关数据。
园林绿化数据主要指城市绿地数据,pp电子包括公园绿地、生产绿地、防护绿地、附属绿地和其他绿地数据。
2.1.1 公园绿地 城市中向公众开放的、以游憩为主要功能,有一定的游憩设施的服务设施,同时兼有健全生态、美化景观、防灾减灾等综合作用的绿化用地。它是城市建设用地、城市绿地系统和城市市政公用设施的重要组成部分。
(2)社区公园。为一定居住用地范围内的居民服务,具有一定活动内容和设施的集中绿地。如:①居住区公园;②小区游园。
(3)专类公园。①儿童公园;②动物园;③植物园;④历史名园;⑤风景名胜公园;⑥游乐公园;⑦其他专类公园。
(4)带状公园。沿城市道路、城墙、水滨等,有一定游憩设施的狭长形绿地。全园面积宜在5 hm2以上。
(5)街旁游园。位于城市道路用地之外,相对独立成片的绿地,包括街道广场绿地、小型沿街绿化用地等。如:①小游园;②街景绿化;③广场绿化;④河道绿化。
2.1.2 生产绿地 指为城市绿化提供苗木、花草、种子的苗圃、花圃、草圃等圃地。
2.1.3 防护绿地 指城市中具有卫生、隔离和安全防护功能的绿地,包括卫生隔离带、道路防护绿地、城市高压走廊绿带、防风林、城市组团隔离带等。
2.1.4 附属绿地 指城市建设用地中绿地之外各类用地中的附属绿化用地。包括居住区用地、公共设施用地、工业用地、仓储用地、对外交通用地、道路广场用地、市政设施用地和
特殊用地中的绿地。(1)居住区绿地;(2)公共设施绿地(单位附属绿地);(3)工业绿地;(4)仓储绿地;(5)对外交通绿地;(6)道路绿地;(7)市政公用设施用地;(8)特殊用地。
2.1.5 其他绿地 指对城市生态环境质量、居民休闲生活、城市景观和生物多样性保护有直接影响的绿地。
公路、公园绿地等都是一个连续的对象,分布在地球的表面、地下或空中,它不仅是空间的实体、网络型的实体,而且是与地理位置、地理环境密切相关的实体,构成了一个巨型复杂的网络系统。整个城市的园林绿化数据本身都处在不断变化中,使得关于他们的数据库具有多型、多维、动态、不完全(缺值)、不确定(数据中的系统或随机声)和稀疏性(很少甚至没有有用的记录)等特征。同时,这类数据的测量往往与时间有关(如绿地养护等的实时运行数据等),在数据分析过程中要考虑时间因素,以便进行预测,领域知识在数据分析中的应用数据挖掘是一个人机交互、不断重复的过程,专家的领域知识或背景知识的应用对挖掘过程具有补充和促进作用,用作引导发现过程以避免无意义的结果。
归纳起来,城区园林领域的数据具有下述特性: 既有大量的空间数据,又有大量的非空间数据(即属性数据),并且空间数据和属性数据有不可分割的联系。空间对象之间又都存在着空间关联、业务关联以及专业关联等联系;城区园林绿化数据都具有时间特性,其动态数据是进行业务管理的重要依据;城区园林绿化数据类型复杂、内容多,数量大,因此,数据分析工具应能处理数据的这些特征。
根据上述关于对数据类型、特点的分析,城区园林绿化数字管理的数据需求有如下几类。
2.3.1 测绘与基础地理数据 土地与园林、绿地都不仅是空间的实体,而且与地理位置、地理环境密切相关的实体。地理信息对园林管理有着决定性的影响,因而脱离地理信息对园林绿化进行抽象解读,势必会使系统模型在实用性、准确性和完备性方面的实现意义大大降低。园林绿化部门不生产地形图、影像数据、控制网、规划路网(图1)、行政区划、dem等图形数据,这些都可以基于市测绘部门提供的××市基础空间信息数据进行构建。主要用于满足园林绿化的日常审批管理,有些数据作为业务办公的参考数据,各种产权产籍数据的背景图等,能提供查询功能。
2.3.2 地名数据 园林绿化管理工作经常需要涉及到具体的土地位置或分布等地名数据,如(图2)。地名数据库是空间定位型的关系数据库,它与地形数据库之间通过技术接口码连接,可以相互访问,可以快速、方便的为各部门提供空间定位解决方案,通过灵活的数据访问可以有效地利用地名数据,以地名信息和基础地形信息为基础,对各种资源数据进行准确定位和高效管理,可以保证各种资料的完整性、现时性、可利用性,并提高资料的空间查询检索速度。
2.3.3 元数据信息 系统的元数据是对各种数据的描述,主要是数据的标志信息说明、空间数据组织信息、数据来源、性质、质量、形成时间、坐标系统、数据的生产者等内容,元数据可以帮助用户确定所需数据的位置以及该数据的有关特征,在网上信息、信息查询时相当重要。
2.3.4 业务管理档案信息 城区园林绿化管理部门的日常业务需处理大量的业务数据,包括各类审批资料,审批信息,审批情况,违规原因、监察资料等文档信息,以及绿地规划等图形信息,其中有些属空间数据,但大多数都是文档数据,需有设计入库方案。在系统设计过程中,应对业务数据的整理、转化给予充分重视。在天津市城市数字化管理中,园林绿化数字管理业务处理被规定为第三大类事件(市容环卫类第一大类事件、市政水利类第二大类事件、其他是第四大类事件),根据具体的园林绿化业务管理,进行事件命名和小类代码编号,并对具体业务的处理条件、时限、标准、责任部门、监管部门进行后台的数据整理和转化(表1)。
2.3.5 分类编码信息 按数据库中的各种类别,进行标准的分类编码,在数据库建设的初期就应该建立好分类编码库。按照天津市城市数字化管理标准,园林绿化属于第四大类部件,其大类代码是04,根据园林绿化行业标准和具体业务,将园林绿化设施进行分类、命名和说明、设定符号,确定小类代码和拓扑类型。数字化管理园林绿化的数据库分类编码示例如下。
设施名称:花架花钵;设施类别:园林绿化;大类代码:04;小类代码:04;拓扑类型:点;设施符号:;设施说明:道路两侧的、悬挂在立杆上的花架花钵、步行街坐椅后的。
2.3.6 政策法规数据 在天津市城区园林绿化管理中,数字化管理主要依据的政策法规有:《园林基本术语标准》、《中华人民共和国城市绿化条例》、《城市古树名木保护管理办法》《天津市城市管理规定》、《天津市绿化条例》、《天津市??区社会单位和物业小区树木修剪、死树更新的审核管理》、《天津市??区园林绿化行政审批、审核、审查和备案流程》等。
对于某一城区的园林绿化实行数字化管理后,将能在城区园林绿化主管部门实现良好的业务管理功能:(1)数据管理(查询、分析、专题图制作);(2)地图(图层)管理(空间查询、浏览、组合统计、专题图制作、打印、空间分析);(3)报表管理(各类业务报表统计、汇总、打印输出);(4)历史数据管理(记录和保留绿地、树木的历史数据,并与现状数据进行比较和专题图制作等);(5)绿化指标计算(按街道、小区、单位计算);(6)古树名木管理:古树名木的分布及属性资料查询、汇总;重点保护树木分布及属性资料查询、汇总。
城区园林绿化数字管理可以与行政主管部门的oa进行无缝集成,首先,可以实现相应的gis功能,如空间数据图形的显示与控制;图形与属性的双向查询;图形空间定位显示;园林绿化专题制图;图形操作与量算功能;统计分析与报表;空间分析。其次,可以根据业务管理权限进行系统业务管理维护。
可以通过触摸屏、电子告示板、internet系统对外的信息,包括空间与非空间信息。如区地理概况信息、园林绿化信息、项目审批、公告信息、政府法规信息;通过网络实现园林局与用户的双向沟通,通过电子邮件通知用户领取办理结果,用户可通过网络举报违法情况;提供内部与外部的bbs、网络会议等功能。
为创建国家园林城区提供科学的数据资料,为城区园林绿化规划和执法管理提供科学依据。
[1] 车生泉,宋永昌.城市绿地景观卫星遥感信息解译——以上海市为例[j].城市环境与城市生态,2001(2):13-15.
[2] 黄慧萍.高分辨率影像城市绿地快速提取技术与应用[j].遥感学报,2004(1):69-7
[3] 吴露露,汪波.基于高分辨率影像的城市园林绿地遥感解译研究[j].测绘工程,2006(15):38-41.
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作者简介:苏德荣(1959-),男,甘肃永靖人,教授,主要从事草地生态水文研究。
高尔夫球场除去运动功能外,另一个重要目的就是改善生态,保护环境,为人们提供游憩、娱乐、休闲的场所。高尔夫球场就其功能来说是一个运动的场地,但从场地的组成及其属性分析就是一块城市绿地,其中不仅有草坪,也有乔灌地被,山塘水系。高尔夫球场草坪同城市绿地一样发挥着与其规模、属性相应的生态功能[1]。近年人们对城市绿地的生态功能及其评价方法研究较多,这对于科学认识城市绿地的生态功能,保障城市绿地生态功能的发挥具有十分重要的作用[2]。但是,一个占地面积60 hm2的高尔夫球场,人们只关注的是高尔夫球运动,或者只注意到高尔夫球场占用了多少土地,草坪养护使用了多少水,对于高尔夫球场的绿色空间发挥的生态功能研究较少。本文以高尔夫球场草坪为研究对象,在分析城市绿地不同绿量概念的基础上,提出了高尔夫球场草坪绿量的概念及计算模型,并在北京叠泉高尔夫球场从2011年4~11月进行实地观测,以测算高尔夫球场草坪的总绿量。
绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳,释放氧气,在城市生态系统中发挥着固碳释氧、保持水土等生态功能。为了评价城市绿地的生态功能,20世纪90年代提出了绿化量或绿色量值的概念[3],即绿地植物绿量。作为评价城市绿化数量的指标之一,绿量的概念目前有两种不同的认识[4]。一是以植物茎叶所占据的空间体积为依据的三维绿量,单位为m3,或单位面积三维绿量,m3/m2。三维绿量相对于常规的绿化覆盖率等平面评价指标,能更好地反映城市绿地空间结构特征,更全面地体现城市绿地的环境效益和生态功能[5]。三维绿量对于指导城市绿地规划设计和植物配置也具有重要意义。二是绿量的表达就是叶面积量或叶面积指数[6]。因为绿地植物固碳释氧等生态效益的大小主要是由植物截获太阳光能的数量而决定,绿色植物的叶面积决定了光能转换效率和数量,这与绿地植物生态效益的多少直接相关。陈自新等[7]对北京市典型绿化形式提出以叶面积总量来衡量植被的绿量,并利用实测数据,建立园林树木植株个体绿量模型用以估算绿地的绿量。以植物叶面积总量为依据的绿量,单位为m2。如果以单位面积上的叶面积来计算,就是叶面积指数。以叶面积量为依据的绿量可称为二维绿量,相对于三维绿量的概念,二维绿量比较注重绿色植物发挥生态效益的本质,因为从植物的生理代谢来看,光合作用、呼吸作用、水分代谢、物质代谢、能量代谢等过程大都是通过叶片进行的,叶片的多少及其生长状况直接影响植物的新陈代谢,绿地植物的生长状况。而三维绿量更注重植物绿色部分的空间分布。
城市绿地植物绿量的定量研究是进行以绿量为参数的绿地生态功能评价和生态效益计算的基础。三维绿量的计测方法多是从绿地植物的三维结构出发来研究绿量的大小[8],目前三维绿量计测大多以乔灌木为主,采用遥感影像信息、GIS等手段计算森林或树木的三维绿量[9-11]。陈自新等[12]以叶面积观测的二维绿量,测算了北京城市园林常用园林植物的叶面积指数,其中,草坪草的叶面积指数为,草地早熟禾8.74,野牛草6.45,结缕草10.24。郑锋先等[13]对青岛市多种园林绿地的绿量进行了调查,结果表明,青岛市常见乔木的叶面积指数为2.02~4.94,灌木植物的叶面积指数为1.34~3.06,草本植物的叶面积指数为3.68~6.43,其中,草坪草的叶面积指数为,草地早熟禾3.68,多年生黑麦草4.87,高羊茅6.43,并建议城市绿地尽量选择叶面积指数较高的物种,完善绿地植物群落层次结构,以提高绿量水平,最大程度地发挥园林绿地的生态效益。
从前人的研究结果可以看出,同为草坪植物但反映单位面积绿量的叶面积指数变化很大。其原因在于对草坪绿量观测计量的前提条件表述不够清晰,对草坪需要定期修剪的管理实践缺乏考虑,从而缺少比较草坪绿量大小的基础。同时,前人的研究较少注意草坪绿量的时间动态性,因为不同季节草坪草的生长量变化很大,因此,不同时期草坪的绿量也不应相同。所以,提出了即时绿量(Instant green quantity)与时段绿量(Period green quantity)的概念,并结合高尔夫球场草坪,提出了计算高尔夫球场草坪即时绿量、时段绿量或年绿量的数学模型。
高尔夫球场或城市绿地中的草坪,都是选用多年生禾草经人工建植而成,并需要定期修剪养护。草坪的特点是草坪草植株相对细小,草种相对单一,群落比较致密,需经常修剪以保持草坪的均匀整齐。修剪是草坪养护管理的重要措施之一,草坪每次的修剪量原则上不超过草长的1/3。草坪修剪高度虽然比较低矮,但草坪草地上部分的枝叶密度很高,因此,草坪不仅常年覆盖地面,具有很好的保持水土、防止扬尘、美化环境等生态功能,而且具有重要的固碳释氧功能和效益。以草坪绿量为基础的评价草坪固碳释氧等生态功能的方法具有直观简便的特点。
无论是考虑植物绿色部分所占空间大小的三维绿量,还是着重从叶片所发挥的生态功能出发用叶面积反映植物绿量,绿量的计量应当是一定时间的绿色空间体积或叶面积,因为植物绿色部分的数量是随生长季节变化的。在观测时刻所得到的绿地植物的绿量可称为即时绿量,其值随着植物生长季节和养护管理措施而变化,比如,草坪的即时绿量不仅受到草坪草生长季节的影响,而且受到修剪的人为调控,修剪前后的草坪绿量,无论是用三维绿量还是用叶面积绿量来计量,都会出现突变。因此,即时绿量客观反映了植物绿量随时间变化的特点,即时绿量就是绿量的时间密度,不同生长季具有不同的密度值。由于定期的修剪,草坪的即时绿量随着时间波动。在一个时段内即时绿量的总和或积分称为时段绿量,若时段为年,即为年绿量(Annual green quantity)。时段绿量或年绿量反映了植物在一定时段内持续发挥生态功能的基础――绿色物质的总量,这是评价绿地植物生态功能和效益的基础。年绿量具有年际变化的特征。
因此,草坪的即时绿量就是观测当天草坪绿色部分的空间体积即三维绿量,或草坪草的总叶面积即二维绿量,或草坪地上绿色部分的生物量,可分别用单位面积上每天的体积、叶面积或生物量来表示,若用三维绿量表示即m3/(m2・d);用叶面积表示:m2/(m2・d);用生物量表示kg/(m2・d)。绿量的3种表示方法,即三维空间体积、叶面积和生物量之间存在相关性,可以进行互相换算。图1为定期修剪的草坪绿量变化过程示意图。根据即时绿量的概念,图中折线每点的纵坐标值就是单位面积上草坪的即时绿量,也称当日的绿量,或绿量时间密度。而折线与横坐标及时段所包围的面积就是单位面积草坪的时段绿量。
根据图1,单位面积上草坪在观测当日的即时绿量,或绿量时间密度函数为g(t),假定草坪生长高度随时间的变化为线性关系,则单位面积上草坪的即时
式中:a,b分别为草坪生长高度随时间变化关系的截距和斜率;t为时间(d);T为草坪两次修剪之间的生长延续时段;G为时段绿量。
从(2)式可以看出,草坪两次修剪之间的时段绿量由两部分组成,即修剪留茬高度组成的相对固定的绿量,即图1中留茬高度与修剪后延续生长时段之间的面积aT和图1中修剪后延续生长时段形成的三角形的面积12bT2,这部分可视为草坪变动的绿量。
m为修剪次数。如果一年内修剪了n次,则把每次修剪后生长延续时段的长度累加就是草坪的年绿量,即
草坪年绿量仍然分为两部分,修剪高度以内相对固定的绿量和修剪后生长变化的绿量。
观测场地位于北京叠泉高尔夫球场,地处北京市朝阳区。球场27洞,占地面积155 hm2,其中,草坪面积73 hm2,占球场总面积的47.1%。草坪草主要是草地早熟禾(Poa pretensis),只有果岭草坪为匍匐翦股颖(Agrostis stolonifera),果岭草坪面积仅占草坪面积的2.9%。除草坪外,球场内还有林地、水域以及部分硬化道路,其中,林地面积62 hm2,占球场总面积的40%,水域面积12 hm2,占球场总面积7.7%,道路及建筑面积占球场总面积的5.2%。
为了观测果岭草坪的生物量,采取剪草机滚刀定位取样方法,滚刀式剪草机(JohnDeer 220B)旋转10圈为一个观测小区,小区面积为剪草机滚刀幅宽乘以滚刀旋转10圈的剪草长度,即0.56 m×2.96=1.66 m2。剪草机启动运行2.96 m后停车,取出集草斗的草屑,放入塑封袋中待测。
球道草坪生物量数据:选取样方草屑鲜重的1/10作为样本,称重后进行烘干。果岭草坪生物量数据:果岭草屑中取1/3称重。72 ℃烘干,连续烘干12 h。以1 h间隔两次烘干称重,重量不改变时则烘干结束。
草坪叶面积数据:1)在塑料布上剪取一个2 cm2的空缺;2)将塑料布覆盖在取样点上用剪子沿空缺边纵向剪断草皮,横向齐地面剪掉叶片;3)将剪下的叶片收集在小塑封袋中,共收集5个样本点;4)将收集到的叶片尽量紧凑有序地粘在透明胶带上,粘好后铺在坐标纸上扫描。根据需。