城市区域绿地空间格局观测和分析 生态学实验报告
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城市区域绿地空间格局观测和分析
一、实验目的
1.通过Google Earth 对城乡梯度上的绿地、不透水层和水体进行识别；
2.掌握Google Earth软件基本操作，获取绿地、不透水层和水体的面积数据；
3.分析杭州市城乡梯度上各组分的占比及其空间分布格局。
二、研究方法
1.Google Earth Pro（GE）遥感影像解译；
2.GE多边形工具面积提取；
3.Microsoft excel数据处理与分析。
三、操作方法和实验步骤
1. 用Google Earth打开标记文件，每个同学确定自己所分配到的调查城市。
2. 对打开的Google Earth文件进行属性修改，颜色调整为黄色，面积调整为轮廓。
3. 确定城核系统边界和城市中心点，命名为××市中心，并将位置另存为××市中心（如无锡市中心）。
4. 调整Google Earth 影像的时间为2010年
5. 先打开城市设施农业2km的网格，并新建一个文件夹，命名为城市-设施农业-2km，下一步，自左上至右下逐行扫描网格，使用工具栏中的地标工具标出大棚所在的网格，扫描完成之后将位置另存为城市-设施农业-2km。
6. 完成所有网格扫描后，重新处理出现大棚的网格：新建一个文件夹，命名为城市-设施农业-0.5km，将2km×2km的网格再细分为0.5km×0.5km的小的网格，重新标注；标注完成之后将文件夹另存为：城市-设施农业-0.5km.kml。
三、主要内容
1.以杭州市城乡梯度为研究区域，在Google Earth中加载杭州市中心位标及实验样
带网格，并通过目视解译识别绿地、不透水层和水体；
2.运用Google Earth打标工具获取研究区域样带网格的地理坐标数据；
3.运用Google Earth多边形工具提取研究区域的绿地、不透水层和水体的面积数据；
4.在Excel中进行数据处理，并分析杭州城乡梯度上各组分的占比及其空间分布格
局。
四、实验步骤
1.文件加载：打开Google Earth软件，加载“杭州市中心”及“杭州4条样带-调查样
方”文件（.kml/.kmz格式）；
2.时间调整：将影像时间调整为2010年的清晰状态（勾选视图中的状态栏），在excel
表格中记录图像时间；
3.添加文件夹：在“我的位置”右键点击“添加”，新建文件夹，命名为“杭州市
样带1（2…）-样方标记-姓名-时间”，例如“杭州市样带1-样方标记-徐荣华-151008”，共新建4个文件夹，分别为杭州市样带-x-样方标记（绿地面积/不透水层面积/水
体面积-姓名-日期）；
4.调整视角：放大图像直至可识别绿地（垂直视角，视角海拔约500m）；
5.样方标记：从市中心向外，用标记工具对样带上的样方进行打标（样方中央），
并进行编号，为1、2、3、4-----，注意放在前面命名好的文件夹（杭州市样带-x-
样方标记-姓名-日期）内；完成一个样带的样方标记，右键文件夹，选择“将位
置另存为”，将文件夹以.kml格式另存到指定位置；
6.面积提取：从市中心往外，根据已标记的样方，使用多边形工具逐个进行绿地、
水体及不透水层的多边形勾选（多边形分别放在对应的文件夹下面）。
勾画多边
形时，对多边形属性进行更改，“样式/颜色”栏下，面积设置为轮廓，颜色可分
别设置以便区分绿地、水体和不透水层；
1)绿地面积：根据样方编号命名，如样方1中的多边形编号为“1-1、1-2、1-3、
1-i”，样方2中的多边形编号为“2-1、2-2、2-3、2-i”，i指多边形编号（要
放在“绿地面积”文件夹下）；
2)水体面积：根据样方编号命名，如样方1中的多边形编号为“1-1、1-2、1-3、
1-i”，样方2中的多边形编号为“2-1、2-2、2-3、2-i”，i指多边形编号（要
放在“水体面积”文件夹下）。
3)不透水层面积：根据样方编号命名，如样方1中的多边形编号为“1-1、1-2、
1-3、1-i”，样方2中的多边形编号为“2-1、2-2、2-3、2-i”，i指多边形编号
（要放在“不透水层面积”文件夹下）。
4)数据获取：每画完一个多边形，在属性窗口中，将“度量单位”栏目下的周
长和面积单位分别设定为m和m2；获取的多边形面积数据填写在excel表格
内相应的位置。
7.数据保存：右键文件夹，选择“将位置另存为”，将文件夹以.kml格式另存到指
定位置（随时保存多边形数据，避免数据丢失）。
五、结果分析和报告
样带1234分布图
样带4
样带4
图1样带4
从地图上可以看到，卫星图显示杭州南方有钱塘江汇入东海，西部有大片丘陵山脉。
我的研究对象是从样带四的21-30，从武林门到杨家村的位置。
样带4是一条向西北方向延伸的样带。
高空卫星图粗略的显示城市中心是一片不透水层占比较大的区域，越向郊区延伸，绿地越明显，绿地面积就越大。
1.通过Google卫星地图打点和区域的选取，分别计统计了21-30每个样方中绿地、
水体及不透水层的面积，并计算出其占比，绘制图标后，数据结果显示如下：
由趋势线可显示出离市中心越远，不透水层占比不断下降，绿地面积上升，水体面积基本保持不变的趋势。
2.通过获取相同样带其他同学的数据，其他样带图表显示如下：
3.通过对四个图表的整合得到如下该图：
根据表中所示的线性拟合线可以得知：
离市中心越远的地区，不透水层的的比例在下降，绿地占比上升，水体占比微有上升，基本保持不变。
4.根据研究区域气候、地理、社会等因素，对杭州城乡梯度空间分布格局进行分析
并讨论，形成报告。
气候：杭州市地处中北亚热带过渡区，温暖湿润，四季分明，光照充足，雨量丰沛。
是典型的亚热带季风气候型。
一年中，随着冬、夏季风逆向转换，天气系统、控制气团和天气状况均会发生明显的季节性变化，形成春多雨、夏湿热、秋气爽、冬干冷的气候特征。
杭州市年平均降水量在1100～1600毫米之间，年雨日130～160天。
但在环流和地形影响下，各地降水量和雨日多寡悬殊，其分布总趋势是自西南部向东北部递减，自河谷平原和新安江水库区向丘陵山地递增。
因此杭州的水体大多储水充沛，不会出现断流等现象。
杭州的宜人的天气让人们从西湖区开始兴建城市，并且不断向外辐射产生城镇及卫星城。
地理：地貌类别多样。
杭州市西部、中部和南部属浙西中低山丘陵，东北部属浙北平原。
主干山脉有南北两支，北支有天目山、白际山以及与之直交的昱岭。
南支有千里岗和龙门山，诸山山体高峻，沟谷幽深，多座山峰海拔在1500米以上。
山地和丘陵中常有喀斯特发育和带状河谷平原分布。
东北部的平原地势低平，海拔仅3~6米，地表江河纵横，湖泊星罗棋布，是典型的“江南水乡”杭嘉湖平原和萧绍平原的组成部分。
全市土地面积构成中，山地丘陵占65.6%，平原占26.4%，江、湖、水库占8%，故有“七山一水二分田”之说。
平原是人们生活聚集地最多的地方，避开西边的山脉，人们喜欢聚集在西湖地区和京杭大运河沿岸。
这里是贸易往来最为繁盛的地区，因此也交流碰撞出灿烂的文化。
文化：人们依水而生。
西湖，京杭大运河，钱塘江，千岛湖等，这些杭州著名的水域都产生了丰富灿烂的文化。
在样带4中有太湖和京杭运河的支流，以著名的良渚文化为例。
人们开发自然，兴建土木，于是便营造了大量不透水层，减少了绿地面积，河流也因为用水会逐渐减少。
而近些年，更注重对生态文明的保护。
对良渚的改造使它成为了一个美丽的村落，吸引着大量的游客来这里参观。
绿地面积又开始增加。
社会：城市的空间格局发展不仅与原来的地理条件和多方面的因素有关，更多是人类的人为改造。
城市本身就是一个非自然的环境，为了生存和发展而改变自然以适应自我。
高楼大厦，交通路网，公共设施等，这些构筑物都需要营造在不透水层之上，因此，城市格局中的很高比例的不透水层是人为所致，山脉影响甚少，因为人们会避开山脉来建造城市。
由上述图表显示，离城市中心越远，不透水层面积在减少，绿地面积在增多，水体面积基本持平。
但这些也是大致趋势，实际上，是一种波动上升或者波动下降。
这就是说，一个单独的城市核心无法容纳过饱和之外的人口。
于是人们只能
移居寻找新的聚居地，但又有时离不开原来城市的资源。
于是便产生了卫星网络
城市。
就是生态学所说的城核系统，包含了生态核，生态器和生态质。
杭州的城核系统就是以杭州建成区为生态核，杭州周边的160多个小乡镇为生态质，工农业为生态器。
在每一个小城镇都会有一个小核心，相当于小型的生
态系统，在不断重复着城镇，绿地、城镇、绿地的格局，就形成了图表中的波动
性曲线。
然而对水体的改造就比较少，一是河流改道工程巨大，二是河流一般只改不填，因此水体占比基本不会有太大变动。
不同地区的水体占比不同也只是因为自
然地理原因的天然分布不同。
综上，我们可以发现，气候，地理，文化，社会因素等对杭州城市分布格局有着重要的影响。
