尔湾新城的地表景观构成与生态文明意识演进

邹韵，哈尔滨工业大学修筑学院城乡筹划学学科，寒地城乡人居境况科学与技艺工业和音信化部中心实习室（哈工大），博士查究生；

程文（通信作家），哈尔滨工业大学修筑学院城乡筹划学学科，寒地城乡人居境况科学与技艺工业和音信化部中心实习室（哈工大），教导、博士生导师，都邑筹划查究所所长。

本文摘自《尔湾新城地外景观组成的空间外征解析——以美邦生态文雅认识兴盛为配景》，原文登载于《修筑师》杂志2021年4月刊，总第210期P56-64。本文已略去文中总共解说、图片根源、参考文献等音信，正式版本以原文为准。

本文以美邦特别是加州史册上的宏大生态事务和生态文雅认识的兴盛为时辰线，探究美邦民众、专家以及政府对生态事务的应对。正在此配景下，集合尔湾新城的都邑筹划史料和文献原料，探究其都邑筹划流程中针对生态题目的全体战略；采用ArcGIS软件行为器械，举行样本的呆板进修和形式识别，对尔湾新城的卫星遥感影像举行解决，对其目前的地外景观组成的空间外征分类景况和总体景况举行可视化、定量化解析，驾御其组成法则。该查究结果既用以拓展查究深度，又有助于以后订定我邦的生态都邑筹划战略。

1864年美邦政府正在加利福尼亚州划出优圣美第公园行为被袒护的公园，由此迈出了美邦境况袒护的第一步。1872年邦会通过决议，决意创立黄石邦度公园，标记着美邦从邦度层面举行境况袒护职业的开头，其邦度公园轨制由此起初创办并连接完整。连续照准设立的种种邦度公园对袒护美邦的自然生态境况起到了首要的效率，也极大地从自然境况袒护的角度叫醒了大家的生态文雅认识。然而跟着工业化兴盛的连接胀动，美邦不行避免地遭遇了一次又一次的境况劫难重创。美邦生态文雅认识的兴盛对美邦新城新区的筹划与作战发生了极大的影响。

尔湾新城行为美邦第五代都邑的楷模实例，永远受到注意。尔湾市（City of Irvine）位于美邦加利福尼亚州西南、橙县中部、洛杉矶市的东南、圣地亚哥市的西北，是美邦第五代都邑中新城作战的规范，是从20世纪60年代起初正在尔湾农场的根柢上作战的一座新城。它于1971年12月28日正式设市，总面积180.5km2，2018年生齿数为266122人，居美邦都邑生齿排行榜第75位。

正在既往对尔湾新城的查究中，厉重有以下查究结果：加州大学伯克利分校的查究者以尔湾新城为例，探究都邑打算、现象性与住民的场面迷恋（Deni Ruggeri，2007）；南加州大学的查究者应用地舆音信体系（GIS），将尔湾公司1973年编制的尔湾农场总体筹划图数字化，并与尔湾市2017年的土地应用数据库举行比拟，查究其土地用处更改情景，出现尔湾某些地方怒放空间正在增众、住所密度不才降，正在尔湾贸易归纳体内产生了作战住所的新的土地应用趋向（Julia Lynn Goldsworth，2017）。正在我邦查究和先容尔湾新城的文献中，厉重有以下结果：张莉以尔湾市为例解读美邦后多半邑时间都邑兴盛过程（2012）；顾静等查究了尔湾市的筹划、兴盛特点及其启迪（2015）；张攀援将尔湾新城行为美邦新城案例先容邦际新城新区作战践诺（2015）。

本文正在美邦生态文雅认识兴盛的大配景下，以ArcGIS软件和卫星遥感影像解决行为查究的器械和格式，解析尔湾市境况的生态化兴盛过程和战略，对其地外景观组成的空间外征举行可视化、定量化的解析，驾御其都邑境况景观生态境况的近况，使之有助于我邦新城新区，特别是邦度级新区的生态化兴盛战略的订定和以后的生态化兴盛与作战践诺。所采用的解析格式，可用于定性、定量查究城乡境况的生态化兴盛题目。

尔湾区域的都邑兴盛过程被划分为四个阶段：“尔湾农场”阶段（1860—1959年）；“大学社区”阶段（1960—1969年）；“50万人社区”阶段（1970—1977年）；“都邑边沿区”阶段（1978年—今）。咱们依据云云的阶段划分来参观一下其各个功夫的尔湾都邑境况的生态化兴盛过程。

1.“尔湾农场”阶段。1864年詹姆斯·尔湾（James Irvine）先生起初正在尔湾这片土地上采办巨额的土地作战尔湾农场。1888年因兴修圣达菲铁途，将途经尔湾的火车站定名为“詹姆斯·尔湾站”。1914年车站四周变成的小城镇被改名为“尔湾镇”。农场的作战、火车站的设立及小城镇的胀起，变成了都邑境况生态的雏形。1959年加利福尼亚大学决意正在尔湾农场设立尔湾分校（UCI），校区占地2km2 。尔湾区域都邑境况的生态化兴盛与践诺始于尔湾农场功夫。这有时期固然说不上居心识地去商讨生态化兴盛战略和践诺，但以农业经济为主的尔湾农场从都邑的起步阶段保全了优异的都邑生态根柢步骤。二战光阴，美邦正在尔湾农场收购土地设立托洛水兵陆战队航空站，是对该区域生态的一次重要摧残。对其举行改制以规复生态境况成了厥后都邑处理部分必需面临和处分的课题。

2.“大学社区”阶段。1943年7月26日，美邦加州洛杉矶市上空浓烟滔滔，此时正值二战，市民惶恐地以为是日本运用了某种化学火器。与此同时有陈说指出，病院诊所人满为患，各年齿层均有人被确诊为支气管炎，患心脏病、肺癌的人数比例逐年上升。越来越众的市民感觉惶恐并起初佩带防毒面具，这便是影响美邦生态境况袒护的宏大史册事务——洛杉矶光化学烟雾事务。直到1958年，科学家才查明这一事务的罪魁是拥堵正在洛杉矶的100万辆汽车，其排放的碳氢化合物以及氮氧化物经阳光的映照变成光化学烟雾。时至1960年，洛杉矶的汽车总量到达400万辆，洛杉矶的境况质地以及都邑交通压力使得人们起初寻求新的宜居境况。

尔湾公司实时捉住了尔湾区域兴盛的时机，起初进一步筹划和斥地尔湾区域。1959年，加州大学校方约请美邦知名修筑师威廉·L·佩雷拉（William Leonard Pereira，1909.4.25—1985.11.13）主理UCI大学社区的总体筹划。他和尔湾公司的筹划部分都以为正在大学周边有需要创办一个可能容纳5万生齿的都邑社区。凭据他们提出的筹划计划，这个新的都邑社区将具有工业、贸易、住所、文娱和怒放空间等分歧的区域。设立UCI的措施和佩雷拉的筹划为加快尔湾区域的都邑兴盛注入了强劲的触媒。佩雷拉受尔湾公司约请，主理编制了尔湾农场的总体筹划。

这有时期的尔湾农场订定了《总体筹划图——土地应用与流转因素》（1970年前）。尔湾区域加快兴盛的都邑化过程根源于UCI大学及周边大学社区的创办。这就使1960年成为尔湾区域兴盛的首要时辰节点和里程碑。这有时期的都邑境况生态化兴盛战略和践诺，一方面厉重正在于佩雷拉正在筹划中营制了盘绕大学的、具有归纳性业态的大学社区境况生态，另一方面正在于尔湾农场通过土地应用与流转的管控诉终了对自然境况生态的袒护。种种土地应用筹划对该区域的都邑境况生态化兴盛起到了很好的管控效率。

3.“50万人社区”阶段。1969年1月28日，美邦协同石油公司位于洛杉矶南部的圣塔芭芭拉海峡海上钻井平台爆发油管爆裂事务，成为美邦史册上最重要的漏油事务之一。该事务鞭策美邦总统尼克松正在1970年12月2日建立了美邦境况袒护署（EPA）。该署正在1972年10月18日签订的清水法是美邦大家生态境况袒护认识醒悟的直接结果。洛杉矶的光化学烟雾事务也从来连续到了1970年，美邦邦会发布了《洁净氛围法矫正案》，同时也因为汽车坐蓐技艺连接降低，洛杉矶的氛围污染题目才得以缓解。1971年今后，加州起初供认总体筹划的首要性，并通过法律判例使都邑总体筹划得到了都邑斥地宪法的职位，总共土地应用资历的审批职权必需以它为凭据。据该州相合司法轨则，都邑总体筹划必需具备防治境况污染和境况和平等因素。而正在1971年以前，都邑总体筹划处于照管性职位，珍贵都邑筹划的人也不众。美邦对土地应用的筹划处理举行了都邑筹划史册上划时间的改良。其厉重展现为：一是为袒护都邑境况、爱护社会平正，深化“土地用处管制”的调控机制；二是对土地观点的新看法，都邑筹划的广域化和重心集权化，斥地左右机制的改良与深化。都邑筹划成为告终经济发展、境况袒护和社会公道的法制保险。

通过几次宏大的境况事务后，尔湾市被越来越众的美邦高贵社会以及上等学府所青睐，佩雷拉的早期筹划打算正在依旧规矩和特征的根柢上被连接充满和完整。1970年，尔湾公司雇员雷蒙德·沃森（Raymond Watson）和理查德·里斯（Richard Rhys）等人打算并向政府提交了一个尔湾总体筹划计划，规划作战一个可容纳50万人的都邑社区。尔湾市采纳了这一筹划计划，但低落了斥地强度。

▲1971年的都邑社区、欧文农场和橙县（里圈，湖蓝色：1971年的都邑社区畛域。中圈，粉色：尔湾农场。外圈，深蓝色：橙县）

从下图可能看到1972年应用都邑打算妙技对付尔湾都邑构造的解析、外达以及对付都邑生态化兴盛的查究。

一是规定限定斥地区域。正在尔湾新城紧临都邑修成区的外围有50%的土地被确定为自然袒护地，将长久不举行斥地和作战。这正在各版筹划图中都被很好地得以保存。这些区域的自然生态资源极度丰厚，个中有种种各样的自然境况，如山、峡谷、湖泊、溪流、湿地、海洋等。南部的海滨区域占地14175 hm2，厉重资源是海洋、沿海山脉、海滩淡水湿地等。沿升平洋有9英里的海岸线，厉重资源是山地、峡谷、溪流、高山湖泊等。中部的峡谷区域占地8910 hm2，厉重为平地。这些区域正在筹划中被规定为永不斥地的区域，使自然生态境况得以保全。尔湾新城固守都邑斥地作战基于自然生态境况袒护，使该市市民取得了非凡高的痛速感、取得感、甜蜜感。

二是构修三级生态编制。尔湾新城被誉为是“生态都邑的规范”，采用了3级园林绿化编制以确保都邑中生态编制的连气儿性和完全性：第一级编制为“大领域自然袒护区”；第二级编制为“都邑公园”；第三级编制为“社区公园”或“社区大众绿地”“邻里公园”。

三是自然生态境况与人工生态境况互联。正在尔湾新城的总面积中，50%为山地和绿化用地；15%为家当用地；35%为寓居与贸易用地。种种确定了名称的公园绿地众达60众处。个中蕴涵18个社区公园（Community Park）、37个邻里公园（Neighborhood Park）、5200英亩（3.1万亩）丛林公园、快要63500棵大树。其筹划和实际操作中，都非凡看重袒护巨细绿地斑块和绿化廊道及其互相联通。可能说，尔湾新城筹划中最厉重的一个格式，便是将行为“生态根柢步骤”的自然生态境况引入人工生态境况中，或者说将人工生态境况连入自然生态境况，变成同一的“自然—人工生态境况”。个中，希罕看重的是生存、袒护都邑怒放空间。尔湾市正在1988年已经结构市民举行投票，结果是以压服性的无数票数订定保存16000众英亩的空间行为公园和怒放空间。

1975年，邦际生态都邑运动的创始人、美邦生态学家理查德·雷基斯特（Richard Register）正在加利福尼亚州创立了非营利结构——都邑生态学查究会（Urban Ecology）。该结构正在加州伯克利市展开了一系列生态都邑作战行动，有力地煽动了都邑可连续兴盛，对美邦甚至全寰宇都发生了宏大的影响。美邦加州政府于1978年通过了由境况方向与计谋陈说组（Environment Goals and Policy Report，EGPR）提出的《加州都邑战略法案》（An Urban Strategy for California），该法案基于14个与都邑生态及境况干系的方向，提出了45条干系法案，涉及工业、农业、贸易等各个范畴，为加州都邑生态作战供应了司法凭据。1977年，尔湾公司邀请众家都邑与修筑打算工作所举行尔湾都邑打算查究，操纵新的景观打算理念夸大各地段标准特点的不同，袒护露天场所。从《尔湾市总体筹划——倡导的土地应用和流转筹划（1977年）》可能看出对付厉酷袒护自然境况生态、土地应用等方面的全盘商讨。这有时期的都邑境况生态化兴盛战略和践诺厉重正在于尔湾市所实行的“裁减斥地强度”和“袒护露天场所”。现正在看来，这两方面临于都邑的生态化兴盛来说都是至合首要的、非凡精确的措施。

４.“都邑边沿区”阶段。从20世纪80年代起，美邦将绿道职业作为宏大的经济家当举行作战，订定了很众政府程序及项目原则，从而胀吹了绿道作战的振奋兴盛。1987年，正在美邦总统委员会的陈说中提及“绿道”，这是“绿道”一词初次正式产生正在美邦的官方文献上。该陈说提出：“一个充满朝气的绿道搜集使住民容易地进入他们住所邻近的怒放空间，使整体美邦正在景观上能将屯子和都邑鸿涧连合起来，就像一个宏壮的轮回体系延长穿过都邑和屯子。”这有时期，尔湾农场与尔湾新城的集合使尔湾的都邑边沿区的特点极度彰彰，使其依旧了精美的自然境况生态、变成了特殊的都邑境况生态，目前尔湾市的都邑筹划区域图及用地本质如下图所示。

▲尔湾新城筹划图（图中20为大学公园；24为大学城中央；29为加利福尼亚大学尔湾分校北校园；50为加利福尼亚大学尔湾分校）

假若将尔湾公司积年的尔湾农场总体筹划图、尔湾市总体筹划图等举行比拟，会出现尔湾市的都邑筹划依旧了很好的都邑境况生态化兴盛的连气儿性，对付永不斥地的自然袒护地做到了真正褂讪的袒护，同时都邑的空间构造也获得了很好的袒护。20世纪80年代末期至今，近40年来，尔湾市从来处于都邑境况生态健康与全盘兴盛的成熟阶段。这有时期的都邑境况斥地与作战，可能详细为以境况保照顾念为根柢，袒护永不斥地的自然袒护地、正在都邑新修项目中增众大众绿地和怒放空间。该市保存了胜过尔湾农场一半面积的农田，巨额的农场农田被筹划为自然栖息袒护地，很众土地被用于公园和怒放空间。都邑的兴盛空间则是安排正在这些自然栖息袒护地、公园和怒放空间的周边，并确保每一个农村都设有起码一座学校与公园；同时正在尔湾很好地作战了绿道搜集，也较好外现出绿道搜集的价格。

地外景观是正在地球外观上可睹的种种笼罩物，将其举行图示就成为其空间外征。操纵卫星遥感影像解决，正在举行样本的呆板进修和形式识其余根柢上图示地外景观，可能取得一种可能可靠反响地外景观分类和总体景况的空间外征图。以下笔者将试对基于卫星遥感影像的尔湾市地外景观空间外征举行解析。

美邦卫星LandSat-8于2019年8月27日拍摄的尔湾市及其周边区域的卫星遥感影像，如下图所示。

正在市域边线区域内，采用ArcGIS软件举行卫星遥感影像解决，按五类空间外征分类举行呆板进修与形式识别，可提取出尔湾市各种空间外征的分类漫衍音信，绘制其都邑作战用地、农业用地、水体、绿地、未运用土地的景况图，并正在此根柢上绘制出尔湾市空间外征分类总体景况图。从这些影像音信可能解析出尔湾市境况的生态化近况如下：

1）都邑作战用地。尔湾市从西北部到东南部变成了较大的楔形都邑作战用地斑块。正在西南部，变成了以作战用地为主，以绿地、农田、袒护用地为辅的地外景观空间外征羼杂地段。作战用地成为基质，其他景观类型成为斑块。

2）农业用地。尔湾市保存有较众的农田，为都邑供应了丰厚的都邑农业景观。较大的凑集型农业用地斑块厉重凑集正在东北角和中段的东南部（作战中的橙县至公园）。加州大学尔湾分校邻近和邻近南部永不斥地区域则散播着少少较小的农业用地斑块。

3）水体。尔湾市内水体并不丰厚，唯有一条起源于市外北部尔湾湖的圣地亚哥溪流经市域。因为溪水宽度较为窄细，从卫星遥感影像图中很难识别出其水系的脉络。个中有众处稍大少少的水体斑块，正在卫星遥感影像图中可能看到，正在水体空间外征图、空间外征分类总体景况图都可能被识别出来。这与尔湾市正在每一次的都邑总体筹划中都非凡看重袒护水体相合。这些水体固然不众，但却是尔湾市“蓝绿空间”不行或缺的首要构成部门。

4）绿地。尔湾市大巨细小的绿地是都邑景观的亮点。正在东北部和西南部，有较大的绿地斑块。正在中部，遍地都散播着巨细分歧的绿地斑块。正在绿地地外景观空间外征图和空间外征分类总体景况图中，沿道途和圣地亚哥溪变成的生态景观廊道显露可辨。这些绿地营制了优异的生态化都邑境况。

5）未运用土地。尔湾市的地形、地貌比拟异常，永远不斥地的未运用土地和农业用地霸占了市域的东南角和东北部。现有山地均为地质地貌较为独特的奇石怪山景观区域，难以成长树木，不行变成山林。纵然云云，尔湾市看法到这恰是不行再生的资源，将其规定为袒护区，成为永远的未运用土地。

6）地外景观空间外征分类总体景况。从尔湾市空间外征分类总体景况图可知，正在尔湾市的各种地外景观空间外征中，作战用地、农业用地、未运用土地、绿地的斑块特点彰彰。作战用地斑块最大，既有凑集于西北部和东南部的大斑块，又有散播于市中的小斑块。农业用地斑块较大。未运用土地斑块凑集，其动植物和地质地貌具有生态功用，被妥贴袒护。市内水体斑块较少，水体自己的廊道特点不明显，厉重是依赖滨水绿化组成线性的生态景观廊道。正在作战用地的基质之上，散播种种绿地斑块，组成了明显的图底联系。“蓝绿空间”和农业用地、未运用土地以及市域外漫长的海岸线及滨水景观带，都是该市的生态根柢步骤、生态功用供职区，组成其景观生态空间和平形式。可能说，正在尔湾市的筹划和作战中，袒护、生存了悉数该当保存的区域和各种地外景观组成的空间外征。

▲尔湾市地外景观空间外征分类总体景况图（图例从上到下顺次为：灰色——都邑作战用地；橙色——农业用地；蓝色——水体；绿色——绿地；褐色——未运用用地）

基于尔湾市及其周边的卫星遥感影像图（红线为尔湾市域边线）的尔湾市卫星遥感影像图，对地外景观的空间外征举行分类并提取各种空间外征的像素数目后，通过估计打算可取得各种空间外征像素数目占市域内总像素数宗旨百分比，该数据实质上便是各种空间外征面积正在市域总面积中所占的百分比。

对付外1的尔湾市各种地外景观空间外征分类数据，集合尔湾市地外景观空间外征分类总体景况图可能做如下解读：尔湾市都邑作战用地面积为97.63 km2，占比约为54.09%，作战斥地强度依然较高；农业用地面积为31.10 km2，占比为17.23%，仍保存了较众的农业用地；市域内水体为0.43 km2，占比为0.24%，假若加上由于较细而未识其余溪水水场合积，实质水体占比应略大于这一数值。绿地为24.69 km2，占比约为13.67%，10%＜绿化率＜15%，是一个较为适宜的数值；未应用土地为 26.66 km2，占比约为14.77%，保存了那些永不斥地的山体。云云，个中具有境况生态供职功用的“蓝绿空间”占比约为13.91%；加上农业用地，占比达31.14%；如再加上未应用土地，占比达45.91%。即使是从农业用地中流转出公园用地，这一亲昵46%的生态根柢步骤占比不会有所厘革。由此，咱们可能通过定量化地驾御尔湾市的各种地外景观的空间外征所占比例来看法其都邑境况生态化兴盛的近况。

凭据尔湾市总体筹划原料，尔湾市市域内总用地为45385英亩（183.67 km2），个中，轨则农业用地、保存生存用地、水体、歇闲文娱用地为“生存/怒放空间”。农业用地（Agriculture）低浸为709英亩（2.87 km2），占1.56%，都邑农业将大幅度裁减，但绝大部门不是流转为贸易或住所的作战用地，而是被流转为橙县至公园（GREAT PARK）的作战用地，面积高达4508英亩（18.24 km2），占9.93%；保存生存的用地为11022英亩（44.60 km2），占24.29%；歇闲文娱用地（Recreation）为2959英亩（11.97 km2），占6.51%；水体为206英亩（0.83 km2），占0.45%。这些筹划数字与上述地外景观空间外征的近况数字相集合，可能更好地清楚尔湾市的生态化兴盛景况。

1）合于美邦生态文雅认识的兴盛过程。从19世纪后半叶到进入21世纪后的近20年，正在长达160众年的时辰里，美邦的生态文雅认识通过了从醒悟、发轫变成到比拟成熟的兴盛过程；通过了从少数学者、境况袒护主义者的振臂高呼、主动发起到被政府和大家所承担的兴盛过程；通过了从学者查究、倡议、有结构的境况袒护运动、生态境况作战践诺到政府邦会通过的种种立法举行由各级政府主导的生态都邑作战、绿色都邑作战、海绵都邑作战的兴盛过程。生态文雅认识的醒悟、兴盛以及生态文雅作战，须要政府与大家的配合举措。生态文雅认识的兴盛与都邑的生态化作战慎密干系，具有首要的胀吹效率。

2）合于尔湾新城境况生态化兴盛的过程和战略。其生态都邑兴盛之途和战略对我邦如今的疆土空间筹划、邦度级新区筹划、生态都邑筹划，都有首要的鉴戒和诱导旨趣。其体验正在于：受生态文雅认识兴盛大配景的深远影响，正在举行都邑筹划的流程中，基于自然、尊敬自然、袒护自然、规复自然；将自然生态境况和都邑、修筑、广场、道途等人工生态境况有机地举行调和；真正地视已通过的筹划结果为司法，连续地加以实行和固守。尔湾新城的筹划者从筹划之初就奠定了都邑境况生态化兴盛的精确起始。正在其后各个兴盛阶段的总体筹划编制中，都永远对峙生态境况袒护优先，适当生态化兴盛的理念，走出了一条生态化兴盛的道途。生态化兴盛与作战更该当倡议“一张远景干真相”。尔湾新城的筹划者和处理者集合都邑所处的生态区位、地舆地貌特点，订定出了吻合实质的三种境况生态化兴盛战略，为都邑的可连续兴盛供应了优异的生态根柢步骤和生态境况。

3）合于尔湾新城的地外景观空间外征分类解析。基于卫星遥感影像图绘制的尔湾市的都邑作战用地、农业用地、水体、绿地、未运用土地这五类地外景观的空间外征景况图和总体景况图，可视化地驾御了各种地外景观的空间外征的空间漫衍特点、互相联系及所显露的斑块、廊道、基质，并从各种空间外征像素占等到各种空间外征面积占比，估计打算出每种空间外征的面积，从而定量地驾御其空间外征景况。该格式可能用于查究城乡的各种空间外征的空间漫衍、合理组织和互相联系，有利于驾御景观生态空间形式。ArcGIS体系和卫星遥感影像解决技艺的行使，可能使人们操纵卫星的视角来窥察息争析地外景观空间外征，对其举行分类和总体驾御。它与实地踏勘式的调研以及航空拍照式的调研比拟，程度和质地都有极大的擢升。这对付举行生态都邑筹划的根柢原料调研和筹划打算都具有非凡首要的旨趣。