基于生态安全格局的公园城市建设分析

　　摘要：“公园城市”的提出是以生态文明为引领实现美丽中国目标的体现，也是探索城市发展规划格局的全新升华。以“公园城市”的首提地成都为例，综合使用MCR模型等构建生态阻力面并提取生态廊道，并对当前成都生态安全格局进行空间耦合匹配分析，结果表明：(1)研究区生态源地主要集中在西部和北部，多以林地为主，其余生态源地分布较为分散，以水体和湿地为主。(2)生态重心主要向西倾斜，且城市生态格局受地形等的影响呈南北走向，城市主城区尚有生态潜力较大区域。(3)生态节点之间连通性尚有待加强，需进一步开发和完善环城、环湖等城市绿化系统，加强生态景观之间的连通性。

　　关键词：生态安全格局;MCR模型;公园城市

　　1问题的提出

　　2018年2月11日，习近平同志在成都天府新区考察时，首次提出了建设公园城市的理念，特别指出“要突出公园城市特点，把生态价值考虑进去”。这是当前以生态文明为引领实现美丽中国目标的最新思想，也是探索城市发展规划格局的全新升华，需要在城市建设过程中兼顾生态价值与人文价值，形成人与自然和谐发展的新格局。城市是人与自然共生关系的空间映射，城市发展理念的升级本质上也体现出人对自然环境适应与改造的过程，伴随着全球化与城市化的加快。

　　如何最大限度地利用城市本就有限的土地空间和要素资源，如何为尽可能多的人口提供完善公共服务和生存环境，成为当前世界各国需要面对的共同问题。关于城市发展类型的研究中，较为经典的理论有埃比尼泽•霍华德[1]在《明日：一条通往真正改革的和平道路》(后再版改名为《明天的田园城市》)中提出的“花园城市”;柯西布耶[2]在《明日之城市》中提出的“明日城市”;赖特[3]提出的“明日城市”;美国肯尼迪政府于1962年在户外娱乐资源调查中提出的“森林城市”;联合国教科文组织于1971年提出的“明日城市”;1984年钱学森在致《新建筑》编辑部的信中提出了构建“园林城市”设想[4]。

　　随后在1992年他再次提出要建成“山水城市”[5];联合国人居署于1990年提出的“可持续城市”;世界卫生组织于1994年提出的“健康城市”;1996年在土耳其伊斯坦布尔召开的联合国第二次人居大会上提出的“宜居城市”;2002年倡导地区可持续发展国际理事会(ICLEI)首提“韧性城市”;2003年英国贸工部发布的能源白皮书《我们能源的未来：创建低碳经济》中提到的“低碳城市”;2012年我国在低碳城市与区域发展科技论坛中首次提出“海绵城市”。

　　关于城市发展格局的研究中，方创琳[9]提出了中国城市发展格局优化的六大理论，认为要构建宏观、中观和微观三个层次组成的中国城市发展格局优化系统框架体系;李国平和孙铁山[10]提出了在功能整合上要强调分工与合作，促进区域城市网络的形成，在区域治理上要通过对话、协调与合作实现权利平衡和利益分配;秦蒙等[11]认为应加强对城市蔓延，尤其是小城市无序蔓延的治理和管控，坚持空间紧凑式的城市发展模式。

　　刘莉[12]认为城市经济空间正在经历“分异”和“接合”的辩证趋势，形成了“多核”“带状”“接入性”等普遍的地理趋势;张欢等[13]构建了城市群宜业与生态宜居融合协同、均衡化发展分析框架;修春亮等[14]提出了基于“规模—密度—形态”的三维城市韧性研究框架。此外，世界多数城市在空间格局的开发与优化中，都制订了体现人与自然和谐共生的规划目标，作为客观测度城市可持续发展水平与状态的重要标尺，如鲁尔绿色大都市建设指标体系、新加坡花园城市指标体系、墨尔本开放空间战略指标体系等。

　　总体来看，城市空间形态的优化改进是与人类文明转型升级相匹配的，都是在有限资源和人口集中的背景下探索人类社会与自然关系平衡的“最优解”，“公园城市”理念就是当前开辟永续发展新空间的时代命题[15]，反映了新时代改善人居环境、优化城市空间的生态文明观和城市治理观。

　　广义来看，“公园城市”理念内涵丰富，涉及城市发展的各个方面，包括以“美丽中国”为引领的绿色发展观、构筑山水林田湖生命共同体的生态文明观、以文化人诗意栖居的人文价值观、人城境业高度统一的城市治理观等特点;狭义来看，“公园城市”是生产、生活、生态三者有机融合的“道法自然”式的城市布局，形成以城市公园、生态廊道、绿道系统为基础，引领城市功能和城市形态的“活”的有机体。本文借鉴生态学等多学科的研究方法，以“公园城市”的首提地成都为例，从生态安全格局和景观连通性的角度分析当前成都在建设公园城市中存在的问题以及改进建议。

　　2数据来源及研究方法

　　2.1研究范围

　　本文选择成都为研究范围，成都作为成渝地区双城经济圈核心城市之一，当前的城市规划中已形成“东进、南拓、西控、北改、中优”五大区域差异化发展新格局，正由“两山夹一城”向“一山连两翼”转变，在推动建设践行新发展理念的公园城市示范区方面也卓有成效，目前，已经建成各级绿道3689千米，新增绿地面积3885万平方米，森林覆盖率达39.93%，建成区绿化覆盖率达43.5%①，具有良好的生态环境基础和绿色发展底蕴。

　　2.2数据来源

　　本文所用到的数据包括土地利用类型数据、DEM数据、坡度数据、水体数据、高速公路数据、国道数据、省道数据、县道数据、公园分布数据，其中：土地利用类型数据来源于国家基础地理信息中心全球地表覆盖数据产品服务网站(DOI：10.11769)，GlobeLand30地表覆盖数据包含了耕地、森林、草地、灌木地、湿地、水体、苔原、人造地表、裸地、冰川和永久积雪10种主要地表覆盖类型。DEM数据来源于地理空间数据云平台中GDEMV230米分辨率的数字高程数据。

　　坡度数据以DEM数据为基础，通过ArcGIS10.7软件SpatialAnalyst工具箱表面分析模块中的坡度分析进行计算得到。水体数据、高速公路数据、国道数据、省道数据、县道数据来源于北京大学地理数据平台。成都公园名录来源于成都人民政府门户网站，其地理经纬度坐标数据来源于高德数据开放云平台经纬度拾取，所有数据统一投影在WGS-1984-UTM-zone-48坐标系统下进行处理。

　　2.3研究方法

　　2.3.1MCR模型

　　MCR模型(minimumcumulativeresistance)最早由荷兰生态学家Knaapen等[17]于1992年提出，其后经学者不断发展完善，现已在生态学等研究中进行广泛应用，以模拟出生态阻力在空间上的分布及扩张过程，即各种生态“源”在到达空间中任一单元时所需要克服的阻力总和，根据扩张过程中的不同阻力值大小，反映出城市土地单元与生态源地之间的连通性，以此为基础判断城市土地空间开发和建设的适宜性[18]。

　　2.3.2空间主成分分析

　　空间主成分分析法(SPCA)能够将多个空间变量通过降维的方式提取出主要影响因子，实现对多维变量的简化与综合，通过ArcGIS10.7软件多元分析功能中的主成分分析工具，输入各评价指标对应的栅格数据，根据提取出每个主成分对应的空间载荷矩阵和方差贡献率，计算出各个评价指标的权重，相对更为客观准确，将评价指标权重与各个指标对应的栅格数据进行加权汇总，可以得到当前成都生态安全格局的空间分布情况。

　　3研究过程

　　3.1确定源地

　　生态源地通常是指生境质量较高，生态功能良好，生物资源丰富的集聚地，具有稳定性、扩展性等特点，结合前人研究成果和本文研究区域的实际情况，确定对研究区生态环境改善具有重要意义的林地、大面积的河流湖泊和生态保护区为源地，最终选择林地、草地、湿地、水体面积大于3平方千米的斑块作为本文研究的生态源地。

　　3.2确定阻力系数

　　利用ArcGIS10.7软件多元分析功能中的主成分分析工具，输入本文研究中各个评价指标对应的栅格数据，可以得出8个主成分对应的因子载荷矩阵、特征值及其贡献率。

　　4建议

　　(1)以生态格局为基础布局“公园城市”。建成生态源地、生态节点、生态廊道有机统一的生态安全格局，根据三者不同功能发挥其作用，以此为基础推进“公园城市”建设。

　　(2)以城市绿道为支撑连通生态景观。成都市第十三次党代会上提出了要“构建生态区、绿道、公园、小游园、微绿地五级城市绿化系统”，而且要“重塑城市空间结构和经济地理……通过绿道系统，能够打破原来的屏障，打破圈层式的结构，实现经济、物流等各要素的流动。”根据上文分析发现，当前成都生态重心主要集中在西部，中部和东部尚有较大的生态潜力，而公园城市的重要特点就是景观之间的连通度，通过城市绿道系统可以串联起生态资源与人文景观并进行有机结合，提升城市的品牌价值。此外，可以通过建设选址灵活、使用高效的口袋公园，以满足高密度中心城区居民对公园的需求。

　　(3)以绿色发展为底蕴推进城市治理。公园城市作为体现新发展理念的高级城市形态，不仅是生态格局与城市空间的有机结合，同样也是自然生态系统与经济社会治理的深度融合，2020年10月在第二届公园城市论坛上发布的《公园城市指数(框架体系)》中，构建了和谐共生、品质生活、绿色发展、文化传扬、现代治理等5个维度15个方面的公园城市评价指标体系，可作为评价“公园城市”建设的度量标尺。综合来看“公园城市”内涵丰富，不仅有狭义上的城市空间优化与布局重塑，也有广义上的城市治理观与发展观的转变，本文选择自然与社会共8个方面的指标从生态安全格局的角度进行了分析，对于影响“公园城市”建设的重要社会经济指标，未能直接反映在城市地理空间中，因此暂未将其考虑在评价指标体系当中。

　　参考文献：

　　[1]埃比尼泽•霍华德.明日的田园城市[M].金经元，译.北京：商务印书馆，2000.

　　[2]勒•柯西布耶.明日之城市[M].李浩，译.北京：中国建筑工业出版社，2009.

　　[3]荆其敏，张丽安.弗兰克•劳埃德•赖特[M].武汉：华中科技大学出版社，2007.

　　[4]王香春，王瑞琦，蔡文婷.公园城市建设探讨[J].城市发展研究，2020(9)：19-24.

　　[5]吴良镛.关于山水城市[J].城市发展研究，2001(2)：17-18.

　　[6]SafaM,JorgeR,EugeniaK,etal.Modelingsustainability:Population,inequality,consumption,andbidirectionalcouplingoftheearthandhumansystems[J].NationalScienceReview,2016,3(4):470-494.

　　[7]赵瑞东，方创琳，刘海猛.城市韧性研究进展与展望[J].地理科学进展，2020(10)：1717-1731.

　　[8]杨默远，刘昌明，潘兴瑶，等.基于水循环视角的海绵城市系统及研究要点解析[J].数量经济技术经济研究，2020(9)：1831-1844.

　　[9]方创琳.中国城市发展格局优化的科学基础与框架体系[J].经济地理，2013(12)：1-9.

　　[10]李国平，孙铁山.网络化大都市：城市空间发展新模式[J].城市发展研究，2013(5)：83-89.

　　作者：赵础昊1，徐芳芳2