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    人地耦合景观设计(人地耦合系统的特性)

    发布时间:2023-03-09 18:49:07     稿源: 创意岭    阅读: 75        问大家

    大家好!今天让小编来大家介绍下关于人地耦合景观设计的问题,以下是小编对此问题的归纳整理,让我们一起来看看吧。

    创意岭作为行业内优秀的企业,服务客户遍布全球各地,相关业务请拨打电话:175-8598-2043,或添加微信:1454722008

    本文目录:

    人地耦合景观设计(人地耦合系统的特性)

    一、董靓的科研成果

    科研项目

    1. 湿热气候区旅游景区的微气候舒适度研究,国家自然科学基金项目,主持人

    2. 成都农村集中居住区生态修复与景观设计研究,主持人,成都市十一五重点科技攻关项目

    3. 适应四川地域特征的绿色建筑研究与示范,四川省重大民生科技项目,主持人

    著作/教材

    1. 《旅游景区规划设计》董靓等编著,中国建筑工业出版社,2015(编写中)

    2. 《风景名胜区规划》董靓主编,重庆大学出版社,2014

    3. 《绿色建筑概论》刘加平,董靓,孙世均编著,国家十二五规划教材,中国建筑工业出版社,2010(获优秀出版奖,2013)

    期刊论文

    1. 基于地理信息技术的成都市屋顶绿化现状调查与分析 ,中国园林,2015-01-10

    2. 基于气候适应性的景观基础设施设计研究,中国园林,2014-12-10

    3. 城市屋顶绿化系统的气候适应性规划研究-以成都为例,风景园林,2014-10-25

    4. 基于AHP的风景旅游建筑与场地的耦合度评价体系建构,建筑科学与工程学报,2014-09-15

    5.humanbiometeorologicalconditionsandsubjectivethermalsensationinpedestrianstreetsinChengdu,China[J].InternationalJournalofBiometeorology,doi:10.1007/s00484-014-0883-8.(SCI)

    6. 步行街道夏季微气候研究——以成都宽窄巷子为例,中国园林,2014-08-10

    7. 台湾地区国家公园建筑设计理念,工业建筑,2014-07-20

    8. 湿热气候区旅游建筑景观对微气候舒适度影响及改善研究,建筑学报 2013-12-31

    9. 面向自闭儿童的康复景观及其干预模式研究,中国园林 2013-08-15

    10. 灾后景区建设场址安全性分析,西南交通大学学报 2013-04-15

    11. 儿童孤独症康复花园辅助疗法初探,中国康复理论与实践 2013-02-25

    12. 基于生态廊道原理的城市河流景观空间分析,中国园林 2012-09-15

    13 .生态集成设计思想对中国城市规划的启示,经济地理 2012-04-26

    14. 城市河流景观规划设计研究现状分析,城市发展研究,2010,(12)

    15.陈睿智,董靓:国外微气候舒适度研究简述及启示.中国园林,2009.11

    16. 绿色建筑学研究(1)--绿色建筑学的涵义及其知识体系初探.建筑科学,2007,23(4):1-4

    人地耦合景观设计(人地耦合系统的特性)

    二、矿区土地利用安全格局总体设计

    4.2.2.1 基于“土地自然演进”、“反规划”思想体系的矿区土地利用

    土地自然系统是由自然因素构成的,通过各因素的相互作用构成了土地自然演进的基础与动态稳定的土地自然格局。“反规划”理念的生态学内涵就是在自然生态评价的基础上,对区域生态基础设施加以保护,在完善非建设用地布局的基础上,再安排建设用地布局规划。即先将区域生态基础设施保护控制起来,作为维护区域可持续发展的自然生态基础加以保护,使区域生态基础设施得以延续和发展,为构建良性循环的生态系统打下基础。

    采矿活动改变了当地生态基础设施的性能,破坏了原来优良的景观结构,使景观元素间原本畅通的物质流、能量流、信息流和物种流的渠道受阻,区域景观生态基础系统的生产功能几乎丧失殆尽。尤为重要的是采矿活动产生大量废弃地,影响了采矿地的地形和地下水系,同时也破坏了当地的土地结构。面对整合区内生态景观破碎程度高、河流生态功能弱化的挑战,建立“斑、廊、基”有机联系的生态系统,加强废弃地景观生态元建设,修复生态廊道(山脊线、水体线、交通线、绿色通道),使矿区成为区域的生态基质,最终构筑五色空间相互耦合的土地利用格局。

    矿区作为一个空间区域单元,具有明显的空间异质性。因此,在进行矿区景观建设时,根据景观生态学原理,从景观管理和设计基本原则入手,通过对格局-过程-界面分析,物种源-通道(山区-丘陵-平原、生态廊道)-生境(结点,生态斑块建设,景观生态元)、扰动-足迹-健康(采矿扰动对策-采矿环境再造,矿区生态足迹-足迹内部化或减小化,矿区健康研究)的分析,对矿区的土地使用、基础设施、视觉效果、环境质量、绿化、交通和周边环境等多方面加以考虑,合理协调地建成异质的、“斑块、廊道、基质”合理分布,各组分之间合理配比,构建集经济、生态和美学价值于一身的矿区景观。

    4.2.2.2 矿区土地资源可持续利用的总体思想

    将山、水、林、田、路、矿看成一个整体综合考虑。使局部性矿业用地问题,通过统筹区域综合考虑。

    构建矿区景观生态安全格局就是要建立“以景观生态元建设为核心,以生态廊道保护为重点,以各矿区建设区为生态斑块,以外围农田、林地为生态基质”的良性循环的矿区生态系统,营造空间开阔、绿地率高、空气清新和宁静的生活及发展环境,实现区域空间拓展的生态安全保障(图4.3)。

    图4.3 矿区生态基质构建模式

    景观生态元建设(交汇处战略点):在完善生态廊道的基础上,确定生态系统中具有某种特定功能和相对独立空间实体的景观生态元,是构建景观生态安全格局的关键。采矿废弃地、撂荒建设用地以及廊道断裂处的生态重建属景观生态元建设范畴,在生物流的关键性部位引入或恢复乡土景观斑块,通过退化景观重建和恢复来扩大栖息地。

    生态廊道保护:主要指山脊线、水体线、交通线、生态通道的生态保护,保持山水格局的连续性,建设生态网络化格局。具体措施:修复山体、修复水体、微地貌利用绿水、注重矿山水处理、进行交通绿道建设形成网络化格局体系。

    矿区绿色斑块建设:矿区建设区生态斑块建设包括:矿区工业区绿地建设,生活区游园憩地绿地景点建设,结合矿山景观再造,搞好矿井周边、铁路两旁、石场等堆积场地和围墙周边绿化、采矿地景观建设。

    农田、林地生态基质:主要包括农田生态基质、林地生态基质、水域生态基质建设。

    4.2.2.3 设计理念的规划原则

    (1)让自然做功原则。自然提供给人类的服务是全方位的,让自然做功这一设计原理强调人与自然过程的共生和合作关系,通过与生命所遵循的过程和格局的合作,可以显著减少设计的生态影响。

    自然系统的这种自我设计能力在废弃地的恢复(包括矿山、采石坑、采伐迹地等)以及城市中地方性生物群落的建立等方面都有广泛的应用前景。在废弃矿山的恢复中,除了常规的用植被来进行生态系统的恢复外,还可以利用地貌过程来开启自然恢复过程[166]

    (2)整体性原则。矿区整体性原则设计原理强调在进行矿区建设中,将包括矿区在内的整个区域作为一个整体进行综合考虑,使矿区、矿区与区域的景观结构和功能达到整体优化。

    有全局的理念,既要关注矿区及区域的整体状况,又专注于一个局部的小地块(矿山、采场、采伐迹地等)的复垦。遵循从整体到局部、从局部到整体之间的视角转换,注重信息反馈,废弃地复垦细部深入研究。按照生态经济系统的思想进行矿区生态重建,保持良好的生态环境的基础上,源源不断地从系统中生产出更多的物质财富,并协调好经济建设和社会发展的关系。

    (3)生态设计前瞻性原则。把后现代的建设理念和文化渗透到矿山生态设计中,整合区域内现有的景观要素,包括现有的林带、植被、水系,矿山建筑形态构成要素,分类、重组达到经济性、生态性,以及社会功能相统一、协调的效果。

    矿区土地利用要改变建设者“自以为是”的封闭心态,以一种扩大化的景观设计视角来看待相关的专业领域[167],以一种平和谦逊的态度来研究和改变现实中正在日趋衰落的自然景观环境,培养土地复垦设计者的社会责任意识,建设和谐矿区。

    4.2.2.4 景观生态规划建设

    通过矿区景观生态规划设计建设,为矿区的可持续发展和现代文明生态区找到了基点和最现实的实现方式。

    生态规划设计建设通过局部控制达到整体调节作用,景观生态系统是由物质和能量联系的多重等级组织;对低等级的局部干扰会影响整体,反之控制局部也可使整体得到调节。虽然目前人类对长时间、大范围的自然控制还无能为力,但对于小范围内的局部控制是行之有效的。成功的景观规划抓住对景观内的生态流有控制意义的关键部位或战略性组分,通过景观斑块的引入或改变,以最少用地和最佳格局来维护景观生态过程的健康与安全[168]

    矿山景观一方面与外界有物质、能量、信息的交换,另一方面矿山景观本身又具有相对的独立性、空间上的边界性、时间上的有限性[169]。因此,矿业用地内部工业场地布置设计时,应根据使用性质不同,将性质相同和联系紧密的用地集中布置,使之充分发挥各自的功能,以达到使用方便、内外环境协调、绿化美化。矿业用地利用的核心是内部开放和对外共生协调,表现为矿区土地利用与区域的协调及对未来城乡发展进行前瞻性引导。

    三、概念问题:到底什么是耦合?

    耦合是指两个或两个以上的电路元件或电网络的输入与输出之间存在紧密配合与相互影响,并通过相互作用从一侧向另一侧传输能量的现象;概括的说耦合就是指两个或两个以上的实体相互依赖于对方的一个量度。耦合作为名词在通信工程、软件工程、机械工程等工程中都有相关名词术语。

    四、景观生态学中常从哪几个方面区分斑块和本底

    金娘聋再巾历嵋唐渠如善谡画聂弃另未衣愈姚华

    综合自然地理学(Integrated physical geography)是在部门自然地理学的基础上对自然

    地理环境整体进行系统的综合研究。早在20世纪50年代末期,前苏联A.R.伊萨钦科

    来中国讲学,系统介绍了有关地理壳、自然区划和景观学的进展。这个讲学的进修班在

    林超教授领导下经集体讨论,确定了“综合自然地理学”的学科名称,并发展为自然地

    理学的一门独立分科。综合自然地理学是中国学者创立和命名的学科,这与中国传统文

    化的影响有关,也与老一辈地理学家的长期努力有关。在此之前,林超、黄秉维等就已

    从事自然地理的综合研究工作,如黄秉维在20世纪30年代编撰了《自然地理原理》和

    《中国地理》等,周廷儒在30-40年代开创对历史时期环境变化的综合研究。我国综合自

    然地理学实际上既经历了20世纪初的西方近代地理学的传入,又继承了中国古代地理学

    的传统,还受到原苏联地理学思想的深刻影响,并且与国家的经济建设密切结合,形成

    和发展成为具有中国特色的综合自然地理学。

    20世纪80年代,钱学森提出要发展地球表层学,本来即以地球表层为研究对象,

    并在全球自然地域分异规律方面有所建树的综合自然地理学正好与之契合。面对地球表

    层这一复杂巨系统,综合自然地理学在研究中采用了系统科学的理论和方法。90年代针

    对西方提出的地球系统科学和可持续发展,黄秉维提出建立“陆地系统科学”[6]的理论体

    系。他指出,区域持续发展研究的理论基础是对地球表层(主要陆地表层)自然与人文

    各种要素的综合规律的揭示,即陆地系统科学。地球系统科学中大气基本是气体,海洋

    基本是液体,陆地由固体、液体、气体组成,生物界亦最复杂,受到人类活动的影响最

    深,与人类生存和发展关系又最密切[6]。建议以研究中国区域可持续发展为任务带动陆地

    系统科学的发展[7]。陆地系统科学的提出进一步体现了综合性地理研究的思想,促进了综

    合自然地理学的理论建设。进入21世纪,综合的理论和方法在与国际重大研究计划结合

    中进一步得到发展。

    综合自然地理学还大量展开了综合研究实践,如综合自然区划、资源综合开发、国

    土整治、区域规划、环境保护等工作,以自然地理学为基础,结合相邻学科的理论方法,

    去解决那些具有综合性特点的复杂问题,这使它的发展能够适应时代发展的需要。

    有老一辈综合自然地理学家如林超、黄秉维、周廷儒、赵松桥、陈传康等奠定的基

    础,也有许多中、青年综合自然地理工作者的不懈努力,目前的综合自然地理学已经有

    了长足的发展。50多年来,中国的综合自然地理学研究在古地理学、现代自然地理过程、

    土地科学、综合自然区划与区域可持续发展等领域的发展均取得了显著进展[3]。综合自然

    地理学理论和应用的深化对整个地理学综合研究的深入发展起到了促进作用。

    1.2综合自然地理视角的景观生态学

    景观生态学(Landscape ecology)是研究和改善空间格局与生态和社会经济过程相互

    关系的整合性交叉学科。其核心内容包括景观结构、景观功能和景观动态等,研究重点

    集中在景观格局与生态过程相互关系及其尺度效应、人类活动对于景观结构、过程和功

    能的影响,及其景观异质性的持续性利用与管理等[8]。

    景观生态学既有地理学派也有生态学派,目前在地理科学领域中与综合自然地理学

    难分伯仲,许多景观生态学家也是综合自然地理学家。这要从它的渊源说起。

    景观生态学起源于欧洲,一般认为其创始人是德国地理学家特罗尔(Carl Troll,

    1899-1975),他于1939年正式提出“景观生态学”一词[9],并在1968年将其定义为:

    “研究一个给定景观区段中生物群落和其环境间的主要的、综合、因果关系的科学。这些

    关系在区域分布上具有一定的空间结构(景观镶嵌体与组合),在自然地理分布上具有等

    级结构”。欧洲的景观生态学不论从诞生的学科背景还是其完善过程和学科贡献,以及应

    用指向,都带有浓重的综合自然地理学色彩。其关注的重点从土地利用评价与规划逐渐

    扩展到资源开发与管理、生物多样性保护等领域,在理论上强调景观的多功能性、综合

    整体性、景观与文化的协同,并提出了整体性景观生态学的概念框架。北美的景观生态

    学是在欧洲影响下,从20世纪80年代初开始发展,并逐渐形成了自己的特色,以景观

    生态过程、数量化和模拟研究以及自然景观研究见长。欧洲和北美的景观生态学研究基

    本上引领了国际景观生态学发展的主要方向,二者也在不断地相互影响、相互渗透,推

    动着景观生态学学科体系的不断发展和完善[10]。

    中国的景观生态学从介绍国外先进国家的同类研究工作开始。早期翻译欧洲景观生

    态学文章的有刘安国、林超、陈昌笃等,而李哈滨则是较为系统地介绍了北美学派的景

    观生态学。1990年,肖笃宁主持翻译了R.T.T.Forman和M.Godron的《景观生态学》一

    书[11],标志着景观生态学的概念、理论和方法已基本被我国学界所接受。此后,我国景观

    生态学工作者相继开展了实质性的研究工作[12]。经过20余年的努力,在景观格局与生态

    过程、土地利用与动态、景观规划与设计、环境影响评价与自然保护等方面的研究与应

    用中取得了重要进展[13]。从整体上看,尽管我国的景观生态学发端于对欧洲景观生态学理

    论、方法和技术的引进,但研究范式接近于北美地区,即更多的带有生态学方法论色彩。

    2.1基础研究与理论进展

    2.1.1陆地表层系统自然地理过程陆地表层系统自然地理过程研究与近年来国际上非

    常活跃的地球系统科学、全球环境变化研究相呼应,结合“全球变化与区域响应”、“人

    类活动对地球系统的影响机制”等科学命题[14,15],自然地理过程研究从自然过程研究转向

    自然过程与人文过程的综合研究,从无机过程研究转向无机—有机的综合研究,从单一

    要素研究转向多要素综合研究,从宏观研究转向宏观与微观的结合研究。研究强调人为

    因素在各种过程中的作用,强调人为因素作用下的地理过程对自然资源和环境的影响,

    强调地理过程与全球变化之间的耦合作用以及可能引发的后果,强调地理过程在土地退

    化过程中的关键作用。研究内容从地域系统的结构与功能向动态拓展。理论研究从系统

    变化的驱动力与过程向机制研究深化,并从简单综合向系统综合与集成转变[16]。进而开展

    了自然和社会经济驱动、时空变化过程以及资源、环境、生态和灾害效应等地表环境变

    化的驱动力、过程和效应的研究。综合自然地理学在陆地表层系统、环境系统、人地系

    统方面的理论建设更加系统化;通过要素综合、过程综合与区域综合,综合性不断得到

    加强;通过自然与人文的交叉、科学与技术的交叉、多学科交叉研究,交叉性更加明显。

    在理论上,发展了综合的格局—过程、驱动力—过程—效应的研究[17]。从近3年国家自然

    科学基金资助的综合自然地理(D010106)项目看,与上述命题相关的研究2006年占

    63.0%,2007年占56.1%,2008年占67.9%,3年平均占61.5%,足见陆地表层系统自然

    地理过程研究在综合自然地理学中的基础研究地位和重视程度。

    2.1.2土地科学

    土地科学的研究重点结合国际地圈生物圈计划(IGBP)与国际全球环

    境变化人文因素计划(IHDP)的联合核心项目“土地利用/覆被变化(LUCC)”及新阶段

    的“全球土地计划(GLP)”取得进展。近年来所发表的论文可以归为土地利用分类系统

    与分区、土地利用现状分析、LUCC及其驱动力、土地可持续利用和土地利用规划等5

    个研究主题。据张镱锂等对土地利用文献的统计,我国在2002-2007年发表的论文占

    1978年以来文献总量的65.0%,2007年一年的论文数量达到796篇。这表明我国土地利

    用研究的领域不断扩展,从事土地利用研究的科技队伍不断加强的同时,国家有关部门

    对该领域研究的支持力度持续加强,项目资助数和经费额度均明显提高[16]。随着国际上将

    LUCC这一研究主题上升为“土地变化科学”的学科范畴[18],随着土地利用问题在国际科

    学研究与区域可持续发展领域研究的不断深化,更加重视基础理论探讨[19]。土地资源学的

    学科基础理论问题主要围绕土地资源的可持续利用展开,包括土地资源的伦理观问题、

    土地资源的系统理论问题、土地资源的过程理论问题、土地资源价值论问题、土地资源

    产权理论等诸多问题[20]。土地保护学所涉及的基础理论问题主要是围绕土壤学、生态学以

    及经济学的基础理论问题展开的[21],作为土地退化及其防护的重要研究内容—水土保持及

    荒漠化防治仍旧属于土地保护学研究领域关注的主要对象。土地生态学的基本理论问题

    则主要是基于系统理论和生态学理论提出的,主要包括土地的生物生产力、土地的生物

    栖息和承载功能、土地的能量平衡和水循环功能、土地的环境功能、土地生态过程、土

    地生态变化规律以及土地生态的分异理论问题等[22]。土地利用与规划基础理论问题研究主

    要包括地租和地价理论、土地区位理论、土地可持续利用理论、生态经济理论、人地协

    调理论以及系统工程理论等[19,23,24]。

    2.1.3自然区划

    上一世纪,以林超、罗开富、黄秉维、任美锷、侯学煜、赵松乔和席

    承藩等为代表的科学家为中国综合自然区划工作做出了卓越贡献[25-32],奠定了我国这一领

    域在国际上的领先地位。郑度等的“中国生态地理区域系统”[33]是近年自然区划的代表性

    研究,在分析前人区划研究工作与成果的基础上,探讨了自然地理区划方法论及其体系。自然地理区划既是区域划分的结果,也是区域划分的方法与过程,同时还是认识地理特

    征和发现地理规律的一种科学方法。郑度提出了包括区划本体、区划原则、区划等级系

    统、区划模型和区划信息系统的自然地理区划范式,并通过区划模型,实现区划原则、指

    标体系和单位等级系统的综合[34]。另一个基础性研究是“中国主体功能区划”,樊杰阐述

    了主体功能区划的科学基础,提出了区域发展的空间均衡模型。并探讨了地域功能演替

    对空间均衡过程的影响,提出了区划方案效益最大化是同区域如何划分和对地域功能随

    时间变化的正确把握程度相关的[35]。自然区划已向带有自然区域划分性质的综合区划发

    展,在《中国地理多样性与可持续发展》一书中,蔡运龙阐述了三大地带和七大地区及

    其内部的地理多样性,可视为综合区划性质的著作[36]。自然区划的趋势还表现为区划方案

    多样、应用领域广泛、影响决策显著等。在中国期刊网上检索到2007-2008年发表的自然

    区划及其相关研究文章约有696篇。

    2.1.4景观生态学近年来中国的景观生态学研究发展迅速,人才培养成果显著,研究

    队伍不断扩大。在中国期刊网上,以“景观生态”作为主题词检索到的博士和硕士论文

    呈现快速增长的态势。由2000年的3篇,增加到2007年的127篇;与此同时,以景观

    生态为主题的学术论文发表数量也急剧增加,由2000年的86篇,增加到2007年的504

    篇。据傅伯杰等的检索统计,从1996到2007年,在以“景观生态学”为主题词检索到

    的3164篇SCI论文中,有96篇来自中国,约占总数的3.03%,位列全球第七。景观

    生态学研究在深度和广度上得到加强,促进了新的学科生长点的产生和发展。广度上,

    开始注重自然与社会经济、人文因子的综合,以解析景观的复杂性;深度上,注重宏观

    格局与微观过程的耦合,深入的微观观测和实验为宏观格局表征和管理策略的制定提供

    可靠依据;宏观格局的规划和管理反过来强化了微观研究的实践意义。并进一步加强了

    格局-过程和尺度效应研究[10]。随着景观生态学研究范式从平衡范式向远离平衡范式、线

    性范式向非线性范式、平稳范式向非平稳范式,以及简单性范式向复杂性范式转换,一

    些新的理论成为景观生态学继续发展的重要科学支撑。近年一些复杂性科学的概念和方

    法在景观生态学中得到广泛应用,如分形理论、元胞自动机、自组织临界理论、复杂适

    应系统理论等等[8]。建立了空间分析法(如分形分析法和小波分析法)、基于相似性的尺度

    上推方法、基于局域动态模型的尺度上推方法、随机(模型)法的尺度推绎途径[37],正在

    试图将这些途径和转换方法构建成统一的尺度推绎理论框架。一些新的理论如空间自相

    关理论、空间非平稳理论和地统计理论等被应用到景观生态学研究的采样技术体系上。

    吕一河等则提出了一个景观格局与生态过程耦合研究的基本框架[38]。

    2.2方法和技术进展

    面对复杂的研究对象,利用现代手段进行定量化研究和过程模拟以及建立模型仍然

    是综合自然地理学与景观生态学特别是地理—生态过程研究的趋势。通过借鉴和集成其

    他众多学科的研究方法,特别是非线性科学和复杂性科学在研究中的应用,定位试验、

    模拟实验和遥感技术的应用,多源数据复合分析和信息挖掘,地理—生态过程模型的发

    展、有效性检验与验证等,促进了综合自然地理与景观生态学的研究并使之提高到新的

    水平。

    2.2.1数据采集方法技术在实验数据采集方面,从监测、分析、模拟三个方面,加强

    了数据的科学性和可验证性。利用化学分析技术,加强物质迁移转化过程和机理的研究;

    应用物理实验,了解地表物质的物理结构及物质运动的动力学特征;利用遥感对地观测

    系统和典型地理单元长期定位、半定位观测网络,加强典型地区地理要素、地理格局和

    过程的变化研究;利用室内外模拟实验,简化地理环境的复杂性,加强不同要素作用方式

    和过程的识别研究[39]。

    在区域与全球尺度上,卫星遥感已成为自然地理和景观生态学研究中最主要的信息来源之一。遥感数据在分辨率、高光谱方面更加多样化。并发展了利用夜间灯光影像为

    数据源,用来研究城市土地扩展和蔓延。地理信息系统与遥感、全球定位系统与计算机

    相结合,具有对时空信息的综合处理能力、对现实世界的模拟能力,并能产生和发现新

    的信息,为综合自然地理和景观生态学的区域研究提供了强有力的支持。近年来,对地

    观测系统的建立与全球准同步动态监测已成为现实,使人类有能力对全球性问题进行系

    统研究和综合集成[17]。

    在微观尺度上,定位试验观测、实验模拟与分析方法得到进一步发展,野外观测台

    站建设在科技部的推动下已经实现网络化体系;实验室数量、仪器设备、试验方法不断

    完善。

    通过对历史文献记载的深入挖掘和利用树轮、冰芯、湖芯、石笋等自然证据,过去

    300年全国和区域性的土地利用/覆盖变化数据集已经形成。过去2000年的气候与环境

    变化重建等方面也取得了很大进展。

    2.2.2模型与数学方法在计算机网络和数字技术的支撑下,系统模型模拟技术也在不

    断强化过程中。已经涌现出大量的环境变化和LUCC模型。部分影响较大的模型包括:

    Ehrlich的“I=PAT”公式[40]、国际应用系统分析研究所(IIASA)建立的世界粮食与农业

    系统全球模型[41]、LMAGE2.0(Integrated Model to Assess the Greenhouse Effect)模型[42]。

    特别是CLUE(The Conversion of Land Use and its Effects)[43,44]、元胞自动机模型(Cellular

    Automata,CA)[45]等以GIS技术为支撑进行空间格局模拟的模型得到广泛应用。

    包含生态学过程与机理的景观机制模型被越来越多地应用到景观生态学的模拟中,

    特别是这类模型与元胞自动机相结合,极大地增强了对于景观形成和演变机制模拟的能

    力。目前基于智能体的个体模型成为景观生态学模拟的热点途径之一,已经应用到土地

    利用/土地覆被以及城市景观的形成演化上。空间显式斑块动态模型是另一类景观机制模

    型,常常用于格局和过程作用频繁、斑块周转率快的景观系统[8]。

    各种数学方法被用于地理评价和规划,如模糊逻辑、人工神经网络、小波分析、遗

    传算法、多目标线性规划、主成分分析法、灰色评价、聚类分析等。另外,分形原理、

    三维景观模型、Google Earth技术、DEM分析技术、生态足迹法、能值法等等也得到广

    泛应用。研究者以定量的精确判断、抽象的数学模型及合理的趋势推导,使研究结果更

    科学、更准确,推进了综合自然地理学研究方法的创新[16]。目前正朝着以地球系统科学为

    指导、以并行计算、网络计算等信息科学新技术为依托的学科体系稳步发展[17]。

    2.3成果应用

    2.3.1土地科学的成果应用针对我国粮食安全、城市化占用耕地、土地退化等问题,

    近几年来在土地利用和土地覆被变化研究领域开展了大量的研究工作,主要工作包括:

    土地利用和土地覆被的状况及其历史变迁,土地利用和土地覆被变化的驱动因子分析,

    土地利用/土地覆被变化的环境与生态效应,土地利用和土地覆被变化与全球气候变化的

    相互作用,土地利用和土地覆被变化与耕地、粮食、土地退化等可持续发展重点问题的

    相互关系,现有土地利用方式的可持续性及其调控途径等。这些研究为解决国家战略需

    求、区域社会经济发展与环境方面的问题做出了贡献。

    2.3.2自然地域系统和格局、过程的成果应用在多年综合自然区划和土地类型研究基

    础上,进一步将区域单元作为资源与环境的整体来认识,针对我国水土资源短缺与生态

    退化等区域问题,研究了不同地区的土地人口承载力、水资源承载力、自然生产潜力、

    生态承载力,并探讨了环境影响评价、环境变化方向等一系列问题。自然地域系统研究

    也由初期的感性认识、单项自然区划、综合自然区划,发展到近几年的生态地理区域系

    统研究[46]。近年来,区划的应用范围也进一步扩大,尤其在制定全球变化区域响应对策、

    灾害预防、重大基础设施建设带来的生态环境效应评估等方面发挥着重要作用。

    选择青藏高原、海岸地带、半干旱农牧交错地带、黄淮海平原、长江三角洲等敏感

    地域,开展了环境演变的综合研究。针对我国水土流失、水资源短缺、土地退化、自然

    灾害等主要资源与环境问题,中国自然地理学界开展了坡地侵蚀发育过程与坡地的改良

    利用、水文循环过程与水量转化、土地退化过程及其逆转机制、土壤—植物—大气系统、

    多界面过程的复杂耦合理论与模型等方面的大量研究工作。

    2.3.2景观生态学的应用研究景观生态学的理论和方法在自然保护区规划设计中如功

    能区划定、廊道设计以及整个保护区的空间布局上发挥了重要作用。另外,景观生态学

    的原理促进了自然保护理念的更新,自然保护正从物种保护向景观保护乃至流域保护方

    向转变。景观生态学中的格局分析、格局—生态过程关系分析,以及空间模拟技术为土

    地利用规划设计的科学性提供了保证[47];其模拟预测技术,为土地利用规划环评提供较好

    的技术支持;利用景观生态学及其他学科理论评价区域生态风险和构建区域生态安全格

    局[48,49]。

    2.3.4生态建设与生态评估综合自然地理学研究成果在我国的生态恢复重建中得到广

    泛应用,包括以生态农业为主要建设内容的示范区建设,以工业污染防治与乡镇企业合

    理规划布局为主要内容的示范区建设,以生态旅游为主要建设内容的示范区建设,生态

    城市、城郊型的示范区建设,农工贸一体化型的示范区建设,以矿区生态破坏恢复治理

    为主要内容的示范区建设,湿地资源合理开发利用与保护的示范区建设,土壤退化综合

    整治的示范区建设,以重要生态功能区环境保护为主要内容的示范区建设,农村环境综

    合整治的示范区建设。

    为配合联合国千年生态系统评估计划(MA)的实施,我国启动了中国西部生态系统

    综合评估项目,研究成果为西部大开发中的生态系统保护、管理与生态建设提供了科学

    依据。通过较多学者的努力,在生态系统服务领域的多方面都有所进展,对国家的生态

    政策产生了重大影响[17]。

    2.3.5对重大工程、环境治理和决策的贡献综合自然地理研究成果为大型工程提供可

    行性论证,为工程建设及运行中的各种可能灾害提供预防措施,为环境治理提供理论和

    技术以及为国家重大决策提供指导性意见。例如,在青藏铁路工程建设中,从选线、施

    工场地选址、施工时段安排等方面提出方案,最大限度地减少了工程建设对自然保护的

    冲击。综合自然地理工作者在铁路修建过程中和建成后一直进行环境的监测、脆弱性和

    生态安全的评估以及环境效应的追踪研究。在南水北调工程对沿线生态与环境的影响、

    塔里木沙漠公路防护林生态工程、西气东输工程沿线地区不同类型区生态恢复中都有综

    合自然地理学的贡献。

    在西部大开发过程中,综合自然地理学的工作聚焦在生态与环境的研究与保护方面,

    主要研究了西部生态与环境的演化过程、水土资源的持续利用、生态与环境现状评价及

    未来50年变化趋势预测等,为科学认知我国西部地区生态与环境变化规律,促进西部地

    区水土资源可持续利用等提供科学依据和技术支撑[50]。在东北地区水土资源配置、生态与

    环境保护和可持续发展,黄土高原水土流失治理,长江中下游湖泊富营养化治理,“三

    农”问题,生态系统碳收支问题等方面都发挥了很大作用[17]。

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    以上就是小编对于人地耦合景观设计问题和相关问题的解答了,如有疑问,可拨打网站上的电话,或添加微信:1454722008


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