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Variation pattern and its affecting factors of three-dimensional landscape in urban residential community of Shenyang.

城市居住区三维景观变化规律与影响因素


基于1997年1∶10000航片以及2002、2005和2008年QuickBird数据,应用Barista软件以及GIS、RS技术,提取了沈阳市铁西区居住区建筑物的三维信息,采用道路密度、绿化率、建筑平均高度、高度标准差、建筑覆盖率、容积率、建筑体形系数以及人口密度和人均GDP等指标,分析了1997—2008年铁西居住区改造过程中三维景观的变化规律与影响因素.结果表明:1997—2008年,铁西居住区工业建筑面积比重降低,商业与其他公共类建筑面积比重增加,居住、教育与医疗建筑面积比重基本保持稳定;研究区建筑数量减少,建筑覆盖率及体形系数降低,容积率、平均高度、高度标准差及道路密度、绿化率升高;在居住区有限的空间内,人口与经济活动容纳能力提高的同时环境质量也有所提高,建筑高度变异程度增大,建筑能耗降低.人口密度、人均GDP与容积率、道路密度和绿化率呈正相关,与建筑覆盖率呈负相关.

Based on the 1:10000 aerial photo in 1997 and the three QuickBird images in 2002 , 2005, and 2008, and by using Barista software and GIS and RS techniques, the three-dimensional information of the residential community in Tiexi District of Shenyang was extracted, and the variation pattern of the three-dimensional landscape in the district during its reconstruction in 1997-2008 and related affecting factors were analyzed with the indices, i e. road density, greening rate,average building height, building height standard deviation, building coverage rate, floor area rate, building shape coefficient, population density, and percapita GDP. The results showed that in 1997-2008, the building area for industry decreased, that for commerce and other public affairs increased, and the area for residents, education, and medical cares basically remained stable. The building number, building coverage rate, and building shape coefficient decreased, while the floor area rate, average building height, height standard deviation, road density, and greening rate increased. Within the limited space of residential community, the containing capacity of population and economic activity increased, and the environment quality also improved to some extent. The variation degree of average building height increased, but the building energy consumption decreased. Population growth and economic development had positive correlations with floor area rate, road density, and greening rate, but negative correlation with building coverage rate.


全 文 :城市居住区三维景观变化规律与影响因素*
张培峰1,2 摇 胡远满1**摇 熊在平1 摇 刘摇 淼1
( 1 中国科学院沈阳应用生态研究所, 沈阳 110016; 2 中国科学院研究生院, 北京 100049)
摘摇 要摇 基于 1997 年 1 颐 10000 航片以及 2002、2005 和 2008 年 QuickBird 数据,应用 Barista
软件以及 GIS、RS技术,提取了沈阳市铁西区居住区建筑物的三维信息,采用道路密度、绿化
率、建筑平均高度、高度标准差、建筑覆盖率、容积率、建筑体形系数以及人口密度和人均 GDP
等指标,分析了 1997—2008 年铁西居住区改造过程中三维景观的变化规律与影响因素.结果
表明:1997—2008 年,铁西居住区工业建筑面积比重降低,商业与其他公共类建筑面积比重增
加,居住、教育与医疗建筑面积比重基本保持稳定;研究区建筑数量减少,建筑覆盖率及体形
系数降低,容积率、平均高度、高度标准差及道路密度、绿化率升高;在居住区有限的空间内,
人口与经济活动容纳能力提高的同时环境质量也有所提高,建筑高度变异程度增大,建筑能
耗降低.人口密度、人均 GDP 与容积率、道路密度和绿化率呈正相关,与建筑覆盖率呈负
相关.
关键词摇 QuickBird摇 三维景观摇 经济与人口摇 政策体制
文章编号摇 1001-9332(2011)02-0453-07摇 中图分类号摇 Q149摇 文献标识码摇 A
Variation pattern and its affecting factors of three鄄dimensional landscape in urban residential
community of Shenyang. ZHANG Pei鄄feng1,2, HU Yuan鄄man1, XIONG Zai鄄ping1, LIU miao1
( 1 Institute of Applied Ecology, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016, China; 2Graduate
University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China) . 鄄Chin. J. Appl. Ecol. ,2011,22
(2): 453-459.
Abstract: Based on the 1:10000 aerial photo in 1997 and the three QuickBird images in 2002,
2005, and 2008, and by using Barista software and GIS and RS techniques, the three鄄dimensional
information of the residential community in Tiexi District of Shenyang was extracted, and the varia鄄
tion pattern of the three鄄dimensional landscape in the district during its reconstruction in 1997-2008
and related affecting factors were analyzed with the indices, i e. road density, greening rate, aver鄄
age building height, building height standard deviation, building coverage rate, floor area rate,
building shape coefficient, population density, and per capita GDP. The results showed that in
1997-2008, the building area for industry decreased, that for commerce and other public affairs in鄄
creased, and the area for residents, education, and medical cares basically remained stable. The
building number, building coverage rate, and building shape coefficient decreased, while the floor
area rate, average building height, height standard deviation, road density, and greening rate in鄄
creased. Within the limited space of residential community, the containing capacity of population
and economic activity increased, and the environment quality also improved to some extent. The
variation degree of average building height increased, but the building energy consumption de鄄
creased. Population growth and economic development had positive correlations with floor area rate,
road density, and greening rate, but negative correlation with building coverage rate.
Key words: QuickBird; three鄄dimensional landscape; economy and population; policy system.
*国家自然科学基金项目(40801069)和中国科学院沈阳应用生态研究所知识创新工程项目(06LYQY1001)资助.
**通讯作者. E鄄mail: Huym@ iae. ac. cn
2010鄄06鄄25 收稿,2010鄄11鄄18 接受.
应 用 生 态 学 报摇 2011 年 2 月摇 第 22 卷摇 第 2 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
Chinese Journal of Applied Ecology, Feb. 2011,22(2): 453-459
摇 摇 快速城市化过程中,城市改造几乎遍布中国的
所有城市.大到整个城市、小到居住区乃至一个小区
内部的景观都发生了巨大变化. 作为城市整体景观
的一个重要组成部分,城市居住区以其广泛的分布,
在整个城市景观中占有重要位置.因此,分析居住区
三维景观的变化规律及其影响因素,对城市的合理
改造、规划的合理调整、城市景观在时空上的合理布
局和城市生态环境的优化等具有重要指导作用.
目前,对城市景观变化及其影响因素的研究,多
数是基于生态学原理,结合常用的景观转移矩阵、
Kappa指数和景观格局指数等从大尺度二维空间的
角度研究城市用地类型在数量和空间上的变化及其
景观格局的动态变化过程. 有研究者分别对开封
市[1]、北京市[2]、长沙市[3]、东莞市[4]、沈阳市[5]、深
圳市[6]等城市景观变化特征与驱动机制进行了研
究,结果显示,不同城市的景观变化特征差异明显,
但城市化过程中城市景观变化呈现出共同特点:即
城市建设用地面积增加,农田被建设用地取代,城市
用地在水平方向上蔓延.道路、地形、经济发展、人口
增长与政策等是城市景观变化的重要驱动因素. 张
小飞等[7]从理论上提出了三维城市景观格局特征
的测量方法、动态变化监测方法以及动态模拟.从事
建筑与城市研究的工作者从建筑景观的设计、社会
文化、经济及地域气候条件等方面对城市景观[8-9]
及其对环境变化的影响[10]进行了广泛研究.关于居
住区景观的研究多数集中于对居住区的定性描述与
评价,包括居住区景观的形成机制[11]、环境质量评
价[12-13]、内部交通问题[14]等. 而以高分辨率遥感影
像的时间序列数据为基础,采用定性与定量相结合
的方法,从三维角度分析居住区景观变化规律与影
响因素的研究则鲜见报道.为此,本文以沈阳市铁西
居住区为例,应用高分辨率遥感影像,提取了建筑物
的三维信息,结合景观指标与主要的社会经济指标,
分析了铁西居住区在城市改造过程中三维景观的变
化规律及其影响因素,旨在为城市居住区内部规划
的合理布局提供科学依据,为城市改造过程中居住
区景观的三维时空变异规律与影响因素的研究提供
案例.
1摇 研究地区与研究方法
1郾 1摇 研究区概况
20 世纪 30 年代后期至 40 年代中期,日本帝国
主义为掠夺我国资源,满足侵华战争需要,在沈阳开
辟建设了铁西工业区. 当时的规划严格遵循现代主
义功能分区的原则,以建设大路为界,南部为生活
区、北部为生产区[15],这种格局一直延续至今. 目
前,铁西居住区是沈阳市核心城区的一部分,位于铁
西区建设大路以南,面积 18郾 76 km2 [16](图 1). 1999
年居住区人口占铁西区总人口的 84% [17],人口密
度较高,增长速度较快. 随着城市改造进程的加快,
居住区景观发生了巨大变化.
铁西区作为我国老工业基地的突出代表,其改
造与发展一直受到党中央、国务院的高度重视. 1986
年,国务院将铁西区的总体改造作为我国唯一的区
域性改造试点工程列入国家计划. 由于受东北老工
业基地体制、结构、资金、技术和历史包袱等诸多因
素的制约,铁西居住区改造的进展并不顺利,成果并
不明显. 2002 年,沈阳市委、市政府将铁西区和沈阳
经济技术开发区“合署办公冶,实施了“退二进三冶和
“东搬西建冶的改造策略. 在 2003 年中央振兴东北
老工业基地战略决策的支持下[18],居住区内大量的
工业企业陆续搬迁到开发区,而工业企业搬迁后腾
出的土地则被有计划地用于新居住与商业建筑的建
设,大量的棚户区及破旧的居住建筑不断得到更新.
2007 年,铁西新区与沈阳细河经济区“合署办公冶,
第二次实施的“东搬西建冶改造策略进一步促进了
居住区的改造及其景观的变化.
1郾 2摇 数据来源与处理
本研究数据包括 1997 年 1 颐 1 万航片和 2002
年 9 月 26 日、2005 年 3 月 20 日、2008 年 10 月 27 日
的 QuickBird影像、2006 年 1 颐 1 万地形图(源于沈
阳市测绘局)、 21 个 GPS 实地测的地面控制点
(GCPs)以及人口与经济方面的数据(源于沈阳市统
计年鉴).
图 1摇 沈阳市铁西居住区位置
Fig. 1 摇 Location of residential community of Tiexi District in
Shenyang City.
454 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 22 卷
摇 摇 用 1 颐 1 万地形图通过数字化等高线,生成1 颐 1
万数值高程模型( digital elevation model,DEM),在
Erdas中用 1 颐 1 万地形图对 1997 年铁西区航片进
行几何校正,RMS 为 0郾 56 像元,在 ArcMap 中通过
目视解译提取航片中建筑物平面信息,通过沈阳城
市建设档案馆资料的查询,获取建筑物的高度信息.
对于 3 期 QuickBird 影像,先用 21 个亚米精度
的地面控制点对各期影像的传感器定位模型(RPB)
进行偏差修正.修正后,传感器定位模型水平方向的
定位精度小于 0郾 5 m,通过目视解译提取了建筑物
的三维信息.将随机抽取的 156 个建筑物的野外调
查结果与解译结果对比,表明建筑高度精度为 2郾 66
m,解译精度可以用于本研究.
参考 2000 年 1 颐 1 万沈阳地区详图、2007 年
1 颐 3郾 5万沈阳详图、2006 年 1 颐 1郾 1 万铁西区详图、
铁西区规划图及沈阳市城市建设档案馆资料[19],按
照 1991 年建设部关于“城市用地分类与规划建设用
地标准冶 [20]和中华人民共和国国家标准《住宅设计
规范》 [21]对研究区建筑物进行分类. 按建筑使用类
型分为居住建筑(普通住宅、高档公寓和别墅等)、
工业建筑(工业厂房和仓库等)、商业建筑(完全用
于商业的大型建筑)、教育与医疗卫生建筑(各类学
校及医疗机构建筑)和其他建筑(以上各类以外的
建筑)5 类,为了保证分类精度,同样采用随机抽取
的 156 个建筑进行实地验证,建筑类型分类精度达
到 86郾 3% .
1郾 3摇 指标体系
本研究从建筑的二维、三维水平及社会经济方
面构建指标体系来分析铁西区改造过程中居住区景
观的变化规律与影响因素. 二维水平的指标包括建
筑数量(N)、建筑覆盖率(BCR)、道路密度(RD)、绿
化率(GR),三维水平的指标包括建筑平均高度
(AH)、建筑高度标准差(BHSD)、容积率(FAR)和
建筑体形系数(BSC),社会经济方面的指标包括人
口密度(RD)和人均 GDP(PCG). 部分指标的计算
公式及解释见表 1.
1郾 4摇 数据处理
利用 ArcMap软件计算各指标值,SPSS 软件对
经济、人口与建筑二维、三维指标进行相关分析.
2摇 结果与分析
2郾 1摇 城市居住区建筑景观组分的变化
从研究区建筑分类(图 2)及各类建筑占地面积
比重(表 2)来看,1997—2008 年,铁西居住区内以
居住建筑和工业建筑为主,居住建筑面积占居住区
建筑总面积的70%以上,基本保持稳定略有增长的
表 1摇 部分指标的意义
Table 1摇 Meaning of partial indexes
指标
Index
表达式
Expression
生态学意义与备注
Ecological significance and remarks
建筑覆盖率
Building coverage rate(BCR)(% )
BCR=Ai / A伊100% 反映一定用地范围内的空地率和建筑密集程度. Ai 为建筑物总
占地面积,A为总用地面积.
建筑平均高度 Average building
height (Ha) (m) Ha = 移
N
i = 1
Hi / N
反映一定用地范围内建筑平均高度的大小. Hi 为第 i个建筑物
的高度,N为建筑物数量.
建筑高度标准差
Building height standard
deviation (BHSD) BHSD =

N
i = 1
(Hi - Ha) 2
N
反映一定范围内建筑高度的变异程度. Hi 为第 i个建筑物的高
度,Ha 为建筑物的平均高度,N为建筑物数量.
容积率
Floor area ratio (FAR)
FAR =

N
i = 1
(Hi / C*Fi)
A
反映一定范围内土地开发强度与环境质量. Hi、Fi 分别为第 i
个建筑物的高度和占地面积,C 为常数(C = 3郾 0 m),A 为总用
地面积.
建筑体形系数
Building shape coefficient
(BSC)
BSC = 移
N
i = 1
Pi*Hi + Fi
Fi*Hi
/ N
反映建筑空间热散失面积的大小与能耗的多少,系数越大,能
耗越高. Hi、Fi、Pi 分别为第 i 个建筑物的高度、占地面积和底
面周长,N为建筑物数量.
道路密度
Road density (RD)(% )
RD=Ar / A伊100% 反映区域基础设施的建设水平. Ar 为道路总面积,A 为区域总
面积.
绿化率
Green rate (GR)(% )
GR=Ag / A伊100% 反映居住环境的质量. Ag 为绿地总面积,A为区域总面积.
人口密度 Population density
(PD) (伊104·km-2)
PD=Tp / A 反映人口的密集程度. Tp 为人口总数,A为区域总面积.
人均 GDP
Per capita GDP(PCG)
(yuan)
PCG=TGDP / Tp 反映区域经济发展水平. TGDP为区域国内生产总值,Tp 为人口
总数.
5542 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 张培峰等: 城市居住区三维景观变化规律与影响因素摇 摇 摇 摇 摇
图 2摇 1997—2008 年沈阳市铁西区居住区建筑分类
Fig. 2摇 Building classification of residential community of Tiexi District in Shenyang City from 1997 to 2008.
趋势,工业建筑比重逐年减少,商业与其他建筑的面
积比重明显增加,教育与医疗建筑的面积比重基本
保持不变.可见,在铁西居住区改造过程中,建筑景
观类型的变化呈现出以居住、教育与医疗建筑的面
积比重保持稳定、工业建筑面积比重逐年降低、商业
与其他公共建筑面积比重逐年增长的主要特征,表
现为从以居住和工业建筑为主向以居住、商业和教
育与医疗建筑为主的转变趋势.
摇 摇 城市居住区建筑景观组分的变化,一方面是城
市社会经济发展的结果,但更重要的是铁西区两次
“合署办公冶以来,“退二进三冶与“东搬西建冶改造
策略的实施,使居住区大量工业建筑外迁,商业、居
住及其他类建筑增加.随着城市改造的进行,居住区
地租的升高将进一步促进居住区建筑组分的变化.
表 2摇 研究区各类建筑的面积比例
Table 2摇 Area rate of different buildings in the study area
(%)
年份
Year
居住建筑
Residential
building
工业建筑
Industrial
building
商业建筑
Commercial
building
教育与
医疗建筑
Educational
and medical
building
其他
Others
1997 71郾 8 17郾 9 3郾 4 6郾 0 0郾 9
2002 67郾 4 19郾 9 5郾 3 6郾 3 1郾 2
2005 72郾 2 12郾 5 7郾 8 6郾 3 1郾 3
2008 73郾 5 7郾 8 8郾 9 5郾 8 4郾 0
2郾 2摇 城市居住区二维水平的景观变化特征
由表 3 可以看出,1997—2008 年,铁西居住区
内建筑数量减少,建筑覆盖率降低,道路密度与绿化
率升高. 1997—2002 年,研究区建筑数量由 9780 减
少到 5838 个,约减少一半,但建筑覆盖率仅降低了
0郾 3% ,主要原因是 1997 年的数据源于航片,在 Arc鄄
GIS中进行数据解译时,每个建筑都作为一个独立
的解译对象,而 2002 年及以后的数据源于 Quick鄄
Bird影像,三维信息的提取在 Barista 软件中完成,
由于周围高大建筑阴影对低矮建筑的遮挡,使很多
低矮的建筑无法被清楚识别其底与顶的位置,所以,
在解译过程中将连片的低矮建筑作为一个建筑解译
对象;另外,1997 年以来大量低矮的棚户建筑被高
楼大厦取代,也导致建筑数量的减少与建筑覆盖率
表 3摇 1997—2008 年研究区景观指标值
Table 3摇 Value of landscape indexes in the study area from
1997 to 2008
年份
Year
建筑数量
Building
number
建筑覆盖率
Building
coverage
(% )
道路密度
Road
density
(% )
绿化率
Green
rate
(% )
1997 9780 27郾 9 9郾 0 8郾 7
2002 5838 27郾 6 13郾 2 15郾 7
2005 5633 24郾 1 14郾 2 14郾 0
2008 5312 23郾 3 14郾 3 15郾 6
654 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 22 卷
的降低;同时,道路密度与绿化率均明显增长,分别
从 1997 年的 9郾 0%和 8郾 7%增至 2002 年的 13郾 2%
和 15郾 7% . 说明 1997—2002 年铁西居住区道路与
绿地的建设增加,居住环境的质量有所提高. 2002—
2008 年,研究区建筑数量和建筑覆盖率略有减少,
道路密度略有增大,绿化率在波动中有所下降. 2002
年以后,两次“合署办公冶以及“退二进三冶和“东搬
西建冶改造策略的实施,使居住区大量占地面积较
大的工厂、企业外迁,大面积的棚户区得到改造,高
大的居住、商业建筑以及道路与绿地有所增加.绿化
率波动变化的原因在于 QuickBird 影像获取时间的
差异,以及在绿地解译过程中,高大建筑对绿地遮挡
所引起的误差.
2郾 3摇 城市居住区三维水平的景观变化规律
1997—2008 年,铁西居住区建筑物平均高度和
高度标准差逐年增加(图 3). 建筑物平均高度由
1997 年的 7郾 72 m 增至 2008 年的 16郾 75 m,年均增
长 0郾 82 m;高度标准差从 1997 年的 11郾 92 m 增至
2008 年的 20郾 45 m,建筑物高度变异程度有所提高.
1997—2005 年,建筑物高度标准差呈平缓的增长趋
势;2005—2008 年,高度标准差快速增加,原因在于
2008 年以来,居住区新建了一批 30 层以上的大型
商业建筑,部分建筑物高度在 100 m以上.
摇 摇 建筑容积率作为衡量一个区域土地开发强度与
居住环境质量的综合性指标,既是影响开发商经济
利益的重要技术参数,也是居住区规划中重要的参
考指标.建筑体形系数的变化可以反映建筑能耗的
大小,系数值越大,能耗越高. 1997—2008 年,研究
区建筑容积率升高(由 1郾 24 增加到 1郾 83),体形系
数降低(由 0郾 66 降低到 0郾 31)(图 4).容积率升高、
图 3摇 1997—2008 年研究区建筑物的平均高度(玉)与高度
标准差(域)
Fig. 3摇 Average building height (玉) and height standard devi鄄
ation (域) in the study area from 1997 to 2008.
图 4摇 1997—2008年研究区容积率(玉)和建筑体形系数(域)
Fig. 4 摇 Floor area ratio (玉) and building shape coefficient
(域) in the study area from 1997 to 2008.
建筑覆盖率降低,在一定程度上,可使房屋间距增
加,更多的空间可用于基础设施、公共绿地等的建
设,而且,建筑的采光、通风等卫生条件及居住环境
质量会有所提高.建筑体形系数的降低,表明在居住
区改造的过程中,建筑空间热散失面积减小,建筑能
耗降低,建筑的设计更能满足节能的需求,建筑体形
系数为 0郾 31 基本上接近于《民用建筑节能设计标
准》 [20]的标准.
2郾 4摇 城市居住区景观变化的影响因素
城市居住区是人类活动的密集区域之一,随着
城市人口的增加、经济的发展与城市改造政策的实
施,居住区景观发生了巨大变化.
2郾 4郾 1 经济与人口的影响 摇 研究区人口密度、人均
GDP与建筑覆盖率呈显著的负相关关系,与容积
率、道路密度和绿化率呈正相关关系,且相关系数依
次降低(表 4).
铁西居住区在城市改造的过程中,随着人口的
增加与经济的发展,一方面要在单位面积土地上容
纳更多的人口和经济活动,增加相应基础设施来满
足新增人口与经济发展的要求;另一方面,随着生活
水平的提高,人们对居住区环境质量,特别是绿化及
基础设施建设等方面的要求有所提高. 在居住区有
限的空间内,既要容纳更多的人口与经济活动,又要
有更多的空间用于绿化与基础设施的建设,只能通
过降低建筑覆盖率、提高其容积率来实现,而建筑覆
盖率、容积率、道路密度与绿化率的变化又会对人口
与经济的发展产生影响,表现为推动或阻碍人口与
经济的发展.
在城市改造过程中,这种人口增长、经济发展与
居住区景观变化的关系,可能是同类居住区处于同
样的改造阶段的共同特性.
7542 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 张培峰等: 城市居住区三维景观变化规律与影响因素摇 摇 摇 摇 摇
表 4摇 研究区经济、人口与景观指标的相关系数
Table 4摇 Correlation coefficients of economic, population and landscape indexes in the study area (n=4)
指标
Index
建筑覆盖率
Building coverage
rate(% )
容积率
Floor area
ratio
道路密度
Road density
(% )
绿化率
Green rate
(% )
人口密度 Population density 相关系数 Correlation coefficient -0郾 991** 0郾 884 0郾 826 0郾 622
(伊104·km-2) 显著性 Sig. (2鄄tailed) 0郾 009 0郾 116 0郾 174 0郾 378
人均 GDP Per capita GDP 相关系数 Correlation coefficient -0郾 961* 0郾 907 0郾 796 0郾 635
(yuan·person-1) 显著性 Sig. (2鄄tailed) 0郾 039 0郾 093 0郾 204 0郾 365
*P<0郾 05;**P<0郾 01郾
2郾 4郾 2 政策与制度的影响 摇 1986 年,国务院将铁西
工业区总体改造项目作为全国重大区域性总体改造
工程试点纳入国家“七五冶计划. 然而,由于受东北
老工业基地体制、结构、资金、技术和历史包袱等诸
多因素的制约,铁西居住区的改造并非一帆风顺,成
为“东北现象冶的典型代表.建筑景观上仍然以建设
大路为中轴,以北为低矮的工业区,以南为错乱交织
的居住区.
2002 年,沈阳市委、市政府将铁西区与沈阳经
济技术开发区合署办公,成立铁西新区[22],成为铁
西居住区改造的一个转折点.通过实施“退二进三冶
与“东搬西建冶策略,利用两地土地级差补偿,为城
市建设提供了足够的资金;位于居住区的大量工业
企业陆续搬迁到开发区,而工业企业搬迁后腾出的
土地,则被有计划地建设为现代居住、商业建筑、道
路及绿地等.居住区功能布局与景观均发生了重大
变化:除居住、教育与医疗建筑的面积比重基本保持
稳定外,工业建筑面积比重降低,商业与其他公共类
建筑面积比重升高,建筑覆被率降低,容积率、道路
密度和绿化率升高. 2003 年,振兴东北老工业基地
政策的实施,进一步推进了铁西居住区的改造. 2007
年,铁西新区和沈阳细河经济区合署办公,又一次制
度性的改革与第二次“东搬西建冶政策的实施为铁
西居住区的进一步改造提供了新的空间.可见,政策
与制度改革对居住区景观变化具有重要作用.
3摇 讨摇 摇 论
在建筑景观的分类中,建筑类型的确定按照建
筑使用类型的 60%为标准,若某建筑 60%用于商
业、40%用于居住,那么该建筑类型就划分为商业建
筑.但是,现实中很多建筑有多重使用功能,如一个
建筑物同时有商业、居住与教育等多种功能,所以在
建筑景观分类中存在一定误差是不可避免的. 对于
建筑使用类型划分的方法还有待进一步改进. 本文
建筑分类精度达 86郾 3% ,所提取建筑物的高度精度
达 2郾 66 m,与以往的研究精度接近[23-27],而且,足以
完成本文的研究目的.
1997—2008 年,铁西居住区景观发生了明显变
化.从景观组分的变化来看,居住、教育与医疗建筑
的面积比重基本保持稳定,工业建筑面积比重减少,
商业与其他类建筑面积比重增加.该现象的出现,是
城市社会经济发展以及城市改造过程中工厂外迁、
发展现代生活商贸区规划政策实施的结果. 从居住
区三维景观总体变化来看,居住区建筑向垂直方向
扩展,垂直方向上景观的变异程度有所增加,建筑容
积率升高,覆盖率降低,不但可以容纳更多的人口与
经济活动,也能为道路、绿地等的建设提供足够的空
间,使居住区的环境质量有所提高.在居住区建筑不
断更新的过程中,研究区建筑体形系数降低,建筑的
能耗逐渐减少.人口的增长与经济的发展影响着居
住区景观的变化,而铁西区“退二进三冶与“东搬西
建冶改造策略实施所导致的区域功能的转变决定了
居住区景观变化的特征与趋势.
将高分辨率遥感影像、三维信息提取及分析的
方法应用于居住区三维景观的变化研究,可为类似
的小尺度研究提供新的方法与案例,有助于小区域
景观变化规律与影响因素的分析,可为城市规划与
管理提供借鉴.
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作者简介摇 张培峰,女,1983 年生,博士研究生.主要从事城
市景观生态研究,发表论文 9 篇. E鄄mail: windzpf@ 163. com
责任编辑摇 杨摇 弘
9542 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 张培峰等: 城市居住区三维景观变化规律与影响因素摇 摇 摇 摇 摇