规划问道本刊“学术动态（Planning Reviews）”栏目，推介国内外学术书籍和文献报告、关注国际研究动态和前沿热点、分享规划案例研究。本期“城乡可持续发展”专栏，向大家推介1篇关于蓝绿基础设施效能评估的研究文献。
（专栏编辑：干靓，同济大学建筑与城市规划学院副教授）
基于横向连通性指数的大都市蓝绿基础设施效能评估方法研究
来源：HYSA A. Introducing transversal connectivity index (TCI) as a method to evaluate the effectiveness of the blue-green infrastructure at metropolitan scale[J]. Ecological Indicators, 2021, 124: 107432, https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2021.107432
1. 研究背景
蓝绿基础设施（blue-green infrastructure, BGI）能够提供生物栖息、水源涵养、防洪等多种生态服务。蓝绿基础设施分为水域和陆域绿地两大类，蓝色基础设施包含河流、溪流、运河、池塘、湿地等部分，绿色基础设施则包括雨水花园、生物洼地、绿色屋顶等。蓝绿基础设施之间的空间关联性对于应对暴雨内涝等气候变化所带来的风险挑战至关重要。既有的研究和评估指标更多关注的是绿色基础设施，然而，蓝色基础设施却被忽视，尤其是蓝色基础设施和绿色基础设施的空间关联性。因此，亟需明确可以量化绿色基础设施与蓝色基础设施间空间关联性的指标。
在此背景下，本研究提出了一种基于ArcGIS的评估方法，基于横向连通性指数来量化评估绿色基础设施与蓝色基础设施间的关联性，并选取柏林大都市区作为实证案例进行应用。
2. 研究方法
本研究引入了横向连通性指数（transversal connectivity index, TCI），来量化评估蓝绿基础设施空间连通性。横向连通性指数基于蓝绿基础设施斑块的各类指标进行计算， 其计算公式为：TCI=(PA*PCI*SBR*PEI) / (BL*Buff) 。横向连通性指数的计算主要分为以下两大类：
（1） 斑块内部的结构完整性
①包括斑块面积（patch area, PA）：斑块面积是衡量斑块内部连通性和结构的基本指标。通过ArcGIS平台计算斑块面积；
②斑块紧密度指数（patch compactness index,PCI）：斑块形状的紧凑程度。计算公式为PCI=(4π*斑块面积) / (周长*周长) ；
③斑块生态指数（patch ecological indicator,PEI）：基于栖息地多样性的斑块相对生态价值权重。数值根据土地利用类型，采用层次分析法（analytical hierarchy process, AHP） 确定。
（2） 蓝绿斑块之间的空间关联性
① 共享边界比率（shared boundary ratio,SBR）：是共享边界长度（斑块边界与前一带级斑块的边界的连接部分） 与斑块总周长的比率。计算公式为SBR=共享边界长度/ 斑块总长度；
②带级（band level, BL）：值绿色基础设施斑块与蓝色基础设施的接近程度。例如，BL1的绿色基础设施斑块与蓝色基础设施在空间上直接相连，BL2的绿色基础设施斑块则通过与BL1的绿色基础设施斑块与蓝色基础设施间接相连；
③道路缓冲区（buffer）：道路网络缓冲区的值取决于与城市道路的宽度。道路越宽，道路网络缓冲区的值越高。道路网络缓冲区的值设置为其周边道路宽度的一半。
3. 研究结果
研究选取柏林大都市区内的城市核心区作为对象，柏林大都市区内的城市核心区面积约2382.8 km²，总绿化面积292.95 km²。虽然城市核心区内的绿地比例很高，但由于气候变化以及人为压力，水资源日益减少。本研究旨在整合对蓝绿基础设施之间相互关系的分析，以促进对蓝色基础设施的保护。
研究结果显示按照总面积计算时，柏林有230.19km²的绿色基础设施斑块能够与蓝色基础设施相联系，但从空间分布来看，与蓝色基础设施斑块具有直接连通性的斑块主要集中在临近水面的大面积绿色基础设施斑块。当按斑块数量计算时，柏林只有25%的绿色基础设施斑块可以与蓝色基础设施斑块直接相连，其余75%的绿色基础设施斑块则与蓝色基础设施斑块存在间接联系。
总体而言，柏林大都市区绿色基础设施的内部连通性较好，但绿色基础设施与蓝色基础设施的连通性相对不高，柏林超过一半的绿色基础设施没有直接与蓝色基础设施相连。
4. 讨论
本研究的讨论内容聚焦于以下三点：①通过横向连通性指数来量化评估绿色基础设施与蓝色基础设施的空间关联性，优化了以往仅关注绿色基础设施而忽略蓝色基础设施的评价指标体系；②横向连通性指数能够对与水循环、城市韧性和城市生物多样性相关的城市决策提供数据支撑；③横向连通性指数适用于地区、城市和区域的空间尺度蓝绿基础设施空间关联性评估，但对于流域和沿海地区的蓝绿基础设施空间关联性评估有待进一步讨论。
（供稿：凌云，同济大学建筑与城市规划学院博士研究生）
本文为《城市规划学刊》原创文章
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原文始发于微信公众号（城市规划学刊upforum）：【学术动态】基于横向连通性指数的大都市蓝绿基础设施效能评估方法研究 | 2024年第1期
