چکیده

ارزیابی عرضه و تقاضای خدمات اکوسیستم فضای سبز شهری (UGS) می تواند بینش های مرتبطی را برای برنامه ریزی شهری ارائه دهد. این مطالعه یک روش تحلیلی برای توزیع فضایی عرضه و تقاضای UGS ES در واحد اداری و مقیاس‌های شبکه 1 متری ارائه می‌کند و به طور مستقیم تطابق عرضه و تقاضای ES را در نقشه‌های فضایی صریح در دو مقیاس مقایسه می‌کند. بر اساس نتایج تجزیه و تحلیل در مقیاس واحد اداری، واحدهای اداری با عرضه و تقاضای UGS ES نامتعادل به سه نوع تقسیم شدند: (Ⅰ) کمبود فضای سبز. (Ⅱ) ساختار فضای سبز غیر منطقی؛ (Ⅲ) طرح های بهینه سازی جامع و متفاوتی ارائه شد. با توجه به نتایج تجزیه و تحلیل در مقیاس 1 متری، مناطق دارای عرضه و تقاضای ES نامتعادل یک واحد اداری به موارد زیر تقسیم شدند: (1) منطقه کمبود شدید ES. (2) منطقه کمبود ES متوسط. (3) منطقه کمبود خفیف ES و منطقه کمبود شدید ES به عنوان منطقه بهینه سازی UGS در نظر گرفته شد. ما UGS را در جاده کمربندی پنجم پکن به عنوان مثال در نظر می گیریم و پیشنهاداتی را برای بهینه سازی الگوی UGS بر اساس ارزیابی عرضه و تقاضای خدمات ترسیب کربن UGS و خدمات تصفیه برای ذرات معلق با قطر آیرودینامیکی کمتر از 2.5 میکرومتر پیشنهاد می کنیم. PM2.5 ). این مطالعه یک روش ارزیابی با کاربرد آسان برای توزیع فضایی عرضه و تقاضای UGS ES ارائه می‌کند و پیشنهادهای بهینه‌سازی متفاوتی را برای منطقه نامتعادل پیشنهاد می‌کند، بنابراین در فعالیت‌های ساخت‌وساز UGS و بهینه‌سازی ساختار فضای سبز نقش ایفا می‌کند.

کلید واژه ها:

فضای سبز شهری ; خدمات اکوسیستم ; تعادل عرضه و تقاضا ؛ بهینه سازی الگوی منظره

1. مقدمه

فضای سبز شهری (UGS) به زمین شهری پوشیده از پوشش گیاهی اطلاق می شود که به صورت پوشش گیاهی طبیعی یا مصنوعی وجود دارد [ 1 ]. با مزایای زیست محیطی، اجتماعی و اقتصادی متعدد [ 2 ، 3 ، 4 ]، UGS نقش مهمی در حفظ توسعه پایدار شهری و تعادل اکولوژیکی شهری ایفا می کند. رشد سریع جمعیت شهری تضاد بین انسان و زمین را تشدید می کند و UGS اغلب به تدریج با سطوح غیرقابل نفوذ جایگزین می شود [ 5 ]. حفاظت و استفاده از منابع طبیعی اغلب در طول فرآیندهای توسعه شهری و ساخت و ساز در گذشته نادیده گرفته شده است، که منجر به “بیماری های شهر” مکرر شده است [ 6 ].
در مواجهه با کاهش مستمر UGS و مشکلات زیست محیطی مرتبط، ادارات برنامه ریزی شهری تلاش می کنند تا از طریق برنامه ریزی موثر از UGS ها بطور منطقی محافظت کنند. چگونگی برنامه ریزی منطقی UGS ها و ارائه خدمات UGS های محدود به تعداد فزاینده ای از ساکنان شهری، هدف و چالش برنامه ریزی UGS است. خدمات اکوسیستم (ES) توجه و کاربرد فزاینده ای را در برنامه ریزی UGS به خود جلب کرده است [ 7 ]. با این حال، اکثر تحقیقات تنها بر کاربرد مفهوم ES در تدوین سیاست برای برنامه ریزی شهری [ 8 ، 9 ] و ارزیابی نتایج برنامه ریزی شهری [ 10 ، 11 ، 12 تمرکز دارد.]. مطالعه عرضه و تقاضای UGS ES نه تنها یک پیشرفت بیشتر در تحقیقات UGS است بلکه یک نیاز برای برنامه ریزی UGS است که برای بهینه سازی UGS و بهبود رفاه انسان اهمیت زیادی دارد.
شفاف سازی مفهوم عرضه و تقاضای ES کلید ارزیابی و ترسیم رابطه بین آنهاست. اولین مفهوم مربوط به تامین ES ظرفیت اکولوژیکی است [ 13 ]. ظرفیت اکولوژیکی نشان دهنده عرضه منابع در یک منطقه معین است – یعنی عرضه بالقوه. با این حال، همه آنها نمی توانند به عنوان یک منبع مؤثر به انسان منتقل شوند [ 14 ، 15 ]. بورکهارد و همکاران [ 16] معتقد بود که عرضه ES به منابع طبیعی و خدماتی اطلاق می شود که در واقع می تواند توسط یک اکوسیستم در یک زمان معین و محدوده منطقه ای مورد استفاده قرار گیرد و بر اثربخشی و در دسترس بودن عرضه ES تأکید دارد. تعریف الزامات ES هنوز به صورت یک بیانیه یکپارچه به طور گسترده پذیرفته نشده است. بورکهارد و همکاران [ 16 ] پیشنهاد کرد که تقاضای ES مجموع همه کالاها و خدمات اکوسیستمی است که در حال حاضر در یک منطقه معین و در یک دوره زمانی معین مصرف یا استفاده می شود. ویلاماگنا و همکاران [ 14 ] و شروتر و همکاران. [ 15 ] تقاضای ES را از منظر ترجیحات اجتماعی یا فردی به عنوان کمیت و کیفیت ESهای مورد نیاز یا مطلوب جامعه تعریف کرد. Geijzendorffer و همکاران. [ 17] تقاضای ES را به عنوان تمایل به پرداخت برای به دست آوردن یا محافظت از ESهای خاص مانند پول، زمان و هزینه مسافت تعریف کرد. تعاریف مختلف عرضه و تقاضای ES جنبه های مختلف تاکید را نشان می دهد و این تعریف باید با توجه به اهداف تحقیقاتی خاص انتخاب شود. این مطالعه عمدتاً عدم تطابق بین عرضه و تقاضای ES در مناطق شهری را بررسی کرده و ناهمگونی ESهای واقعی مورد استفاده ساکنان شهری را تحلیل می‌کند. بنابراین، مفهوم عرضه و تقاضای ES پیشنهاد شده توسط Burkhard و همکاران. پذیرفته شده است [ 16 ].
اگرچه توافق گسترده ای در مورد اهمیت ادغام سمت تقاضا در ارزیابی های ES وجود دارد، هنوز به ندرت می توان به طور صریح و مستقیم عرضه و تقاضا برای ES ها را در نقشه های صریح فضایی مقایسه کرد. بر این اساس، ما یک روش تحلیلی برای توزیع فضایی عرضه و تقاضای UGS ES در واحد اداری و مقیاس‌های شبکه 1 متری ارائه می‌کنیم و بر اساس نتایج ارزیابی پیشنهادهایی برای بهینه‌سازی فضاهای سبز شهری ارائه می‌کنیم. این مطالعه می تواند کمک تصمیم گیری برای مدیریت اکوسیستم و تخصیص منطقی و مؤثر منابع باشد و برای وجود هماهنگ انسان و طبیعت اهمیت زیادی دارد.
اهداف زیر برای این مطالعه تعریف شد: اول، ارائه یک روش روشن و آسان برای ترسیم عرضه و تقاضای UGS ES و عدم تطابق آنها. دوم، پیشنهاد طرح‌های بهینه‌سازی UGS بر اساس نتایج ارزیابی عرضه و تقاضای ES. سوم، استفاده از این روش در منطقه شهری متراکم پکن (در داخل جاده کمربندی پنجم) برای تجزیه و تحلیل عدم تطابق بین عرضه و تقاضای UGS ES در این منطقه. و در نهایت به بررسی مزایا و محدودیت های این روش و سهم این مطالعه در برنامه ریزی شهری می پردازیم.

2. مواد و پیش پردازش

2.1. منطقه مطالعه

پکن پایتخت جمهوری خلق چین است و در شمال دشت چین شمالی با مساحت 16410.54 کیلومتر مربع واقع شده است. پکن به عنوان دومین شهر پرجمعیت چین، از زمان پذیرش اقتصاد بازار اجتماعی در سال 1984، گسترش سریع شهری را تجربه کرده است [ 18 ، 19 ]. تا پایان سال 2019، این شهر دارای 16 منطقه تحت صلاحیت خود بود که جمعیت ساکن دائمی آن 21.536 میلیون نفر بود که از این تعداد 18.5 میلیون نفر ساکن شهری بودند که نشان دهنده نرخ شهرنشینی 86.6٪ است. گسترش شهری و تغییر سریع کاربری زمین منجر به کاهش سریع UGS و تضاد جدی فزاینده ای بین شهرنشینی و منافع اکولوژیکی عمومی شده است [ 20 ]]. به منظور کاهش اثرات منفی از دست دادن UGS، دولت خلق پکن تعدادی از سیاست های برنامه ریزی UGS را اجرا کرده است. با این حال، به دلیل مشکلات عملی توسعه شهری، برخی از برنامه ریزی های UGS به نتایج مطلوب مطلوب دست نیافته اند [ 20 ]. بنابراین، لازم است تحقیقات بیشتری در مورد UGS آن انجام شود و پیشنهادات بهینه سازی مربوطه ارائه شود. منطقه ای که در جاده کمربندی پنجم پکن قرار دارد، به طور عمده شامل مجموعاً هفت ناحیه، یعنی نواحی Dongcheng، Xicheng، Chaoyang، Haidian، Shijingshan، Fengtai و Daxing است ( شکل 1).). با توجه به جمعیت متراکم، اقتصاد توسعه یافته و توسعه زمین فشرده، منطقه در داخل جاده کمربندی 5 یک منطقه معمولی با برجسته ترین تضاد بین انسان و زمین در پکن است. بنابراین، در این مطالعه، جاده کمربندی 5 پکن به عنوان منطقه تحقیقاتی انتخاب شد. وضعیت فعلی عرضه ES اکوسیستم UGS و توزیع فضایی تقاضای انسانی برای ES مورد ارزیابی قرار گرفت و الگوی فضایی UGS بر اساس تعادل عرضه و تقاضا بهینه شد.

2.2. منابع داده و پردازش

2.2.1. GF-2 تصویربرداری و طبقه بندی کاربری زمین

شش تصویر GaoFen-2 (GF-2) که در 16 آگوست 2019 به دست آمد برای طبقه بندی کاربری زمین و استخراج اطلاعات UGS در منطقه پنجمین جاده کمربندی پکن به دست آمد. داده های GF-2 از مرکز داده ها و کاربردهای ماهواره ای منابع چین ( https://www.cresda.com/CN/index.shtml ) به دست آمده است.، تاریخ دسترسی: فوریه 2020). ماهواره GF-2 که در 19 آگوست 2014 به فضا پرتاب شد، یک ماهواره نوری با وضوح بالا غیرنظامی چینی است و به یک سنسور پانکروماتیک و یک سنسور چند طیفی مجهز است. داده‌های GF-2 دانلود شده یک محصول تصحیح رادیومتری نسبی سطح 1A هستند و یک سری عملیات پیش پردازش (مانند تصحیح رادیومتریک، تصحیح جو، همجوشی تصویر و تصحیح ظریف هندسی) برای تصویر اصلی مورد نیاز است تا حذف شود. اعوجاج هندسی ناشی از خطای تشعشع و تسکین توپوگرافی ناشی از تأثیر خود سنسور و جو.
با توجه به ویژگی‌های داده‌های GF-2 (به عنوان مثال، وضوح فضایی بالا، حجم داده‌های زیاد، اطلاعات مکانی غنی و ویژگی‌های بافت واضح و غیره)، ویژگی‌های طیفی، هندسه ویژگی بافت و سایر اطلاعات تصویر به طور کامل مورد استفاده قرار گرفت. و تقسیم بندی چند مقیاسی و تقسیم بندی اختلاف طیفی برای به دست آوردن نتایج تقسیم بندی بهینه ادغام شدند. نتایج طبقه‌بندی کاربری اراضی منطقه مورد مطالعه از طریق پلتفرم نرم‌افزار E-Cognition و رویکرد شی گرا چند ویژگی [ 21 ، 22 ] به دست آمد.]. با توجه به اهداف تحقیق ما و بررسی میدانی، سیستم کاربری و پوشش اراضی در این منطقه مورد مطالعه شامل شش طبقه درختی، درختچه‌ای، علفزار، زمین‌های ساخته شده، آب‌ها و زمین‌های بایر بود. نتایج طبقه بندی در شکل 2 نشان داده شده است ، و نسبت مساحت هر نوع کاربری زمین به شرح زیر است: درخت، 14.16%; درختچه، 14.42%; علفزار، 10.51%; زمین ساخته شده، 58.91%; بدنه های آبی، 1.33٪; زمین برهنه، 0.67%.
2.2.2. داده های اساسی فضایی سازی جمعیت
علاوه بر کاربری زمین و پوشش زمین، فضایی سازی یک جمعیت به داده هایی مانند نقاط مورد علاقه (POI)، نور شبانه، شبکه های آب و جاده نیز نیاز دارد.
POI عمدتاً به برخی از نهادهای جغرافیایی اشاره دارد که ارتباط نزدیکی با زندگی انسان دارند و به عنوان نقاطی چکیده هستند. با مزایای حجم داده های غنی، عملی بودن قوی، دقت موقعیت یابی بالا و توانایی انعکاس موثر ویژگی های محدوده فعالیت فضایی انسانی و سطح توسعه منطقه ای، داده های POI به طور گسترده در نقشه برداری فضایی داده های جمعیتی [ 23 ، 24 ] و شهری استفاده شده است. شناسایی ناحیه عملکردی [ 25 ، 26 ]. بنابراین، داده های POI اساس فضایی سازی جمعیت هستند. در این مطالعه، داده های POI در سال 2018 از طریق رابط برنامه نویسی برنامه (API) ارائه شده توسط Amap چین ( https://www.amap.com/ ) به دست آمد.، تاریخ دسترسی: فوریه 2020). در منطقه 5th Ring Road پکن، در مجموع 672136 رکورد POI به دست آمد.
داده های شبکه آب و جاده از OpenStreetMap بریتانیا (OSM) جمع آوری شد ( https://www.openstreetmap.org ، تاریخ دسترسی: فوریه 2020). پس از بازنگری و بهبود در سال های اخیر، دقت داده های OSM در مناطق شهری به طور گسترده ای شناخته شده است [ 27 ]. طبقه‌بندی داده‌های شبکه جاده‌ای پکن که از OSM دانلود شده است نسبتاً بزرگ است و افزونگی کمی وجود دارد. در این تحقیق با کمک آماپ جاده های زائد و جزئیات غیرضروری حذف و عمدتاً راه های تنه، اولیه، بزرگراه، فرعی، سوم، مسکونی و خدماتی حفظ شد.

به عنوان داده‌های تصویر سنجش از دور که می‌توانند ویژگی‌های فعالیت‌های جمعیتی را نشان دهند، داده‌های نور شبانه به طور گسترده در تحقیقات فضایی‌سازی جمعیت مورد استفاده قرار گرفته‌اند [ 28 ، 29 ]. Luojia 1-01 (LJ1-01) مجهز به دوربین بسیار حساسی است که می تواند منابع نور ضعیف را شناسایی کند و وضوح فضایی بهتری نسبت به داده های سنتی نور شبانه دارد. بنابراین، داده‌های نور شب LJ1-01 از 23 نوامبر 2018 ( https://59.175.109.173:8888/تاریخ دسترسی: آوریل 2020) به عنوان داده های اساسی برای فضایی سازی جمعیت در این مطالعه استفاده شد. فرمت استاندارد ذخیره سازی داده های اصلی دانلود شده از وب سایت INT32 است. کاربر باید تصاویر استاندارد INT32 را طبق فرمول تبدیل درخشندگی به درخشندگی تبدیل کند:

L=Dن3/2·10-10

جایی که L تابش ورودی است ( دبلیو/(متر2·سr·μمتر)، و DN تعداد دیجیتال تصاویر LJ1-01 است.

2.2.3. PM 2.5 توزیع
داده های PM 2.5 از داده های نظارت ساعتی ایستگاه به دست آمد. 35 ایستگاه پایش کیفیت هوای محیطی در پکن وجود دارد که 14 ایستگاه در داخل جاده کمربندی پنجم قرار دارند. به دلیل گردش هوا، انتشار گاز و سایر تأثیرات، محیط منطقه تأثیر زیادی بر غلظت PM 2.5 در مناطق مجاور دارد. بنابراین، این مطالعه از روش درونیابی فضایی کریجینگ برای تخمین میانگین سالانه غلظت PM 2.5 استفاده کرد.μg/متر3) در منطقه ناشناخته بر اساس میانگین سالانه غلظت PM 2.5 14 ایستگاه در محدوده جاده کمربندی پنجم و شش ایستگاه اطراف. ابتدا داده‌های پایش ساعتی 20 ایستگاه برای حذف داده‌های گمشده و نامعتبر و محاسبه میانگین سالانه غلظت PM 2.5 در هر نقطه نظارت مرتب شدند. دوم، نقشه درونیابی فضایی PM 2.5 توسط مرز منطقه مورد مطالعه بریده شد و نقشه توزیع فضایی PM 2.5 در داخل جاده کمربندی 5 پکن در نهایت به دست آمد ( شکل 3 ).
2.2.4. داده های شاخص سطح برگ (LAI).
شاخص سطح برگ (LAI) به مجموع سطوح برگ پوشش گیاهی در واحد سطح زمین اشاره دارد که می تواند ساختار تاج پوشش گیاهی را منعکس کند. محصول داده LAI موجود (طیف‌سنج تصویربرداری با وضوح متوسط، MODIS) دارای وضوح فضایی پایینی است که برای مطالعات در مقیاس منطقه‌ای مناسب‌تر است و کاربرد ضعیفی برای مطالعات در مناطق شهری دارد. در این مطالعه، UGS در جاده کمربندی پنجم پکن به طور عمده به سه نوع درخت، درختچه و علفزار تقسیم شد. بر اساس نرم افزار ENVI5.3، شاخص تفاوت نرمال شده پوشش گیاهی فضای سبز (NDVI) محاسبه شد. ترکیب با الگوریتم LAI-NDVI ( جدول 1 ) و تصاویر سنجش از دور GF-2، شاخص سطح برگ فضای سبز در جاده کمربندی 5 پکن برآورد شد.

3. روش ها

طبقه بندی مشترک بین المللی خدمات اکوسیستم (CICES) به عنوان یک طبقه بندی مرجع در نظر گرفته شده است و به طور گسترده در تحقیقات ES استفاده شده است [ 32 ]. در آخرین نسخه (V5.1)، خدمات به سه بخش گروه بندی می شوند: (1) تامین، (2) مقررات و نگهداری و (3) فرهنگی. انواع مختلف ES ها نیازهای مختلف انسان را از نظر مواد اولیه اولیه، سلامت جسمانی و روابط اجتماعی سالم برآورده می کنند و ارتباط تنگاتنگی با رفاه انسان دارند.
هوای آلوده بر سیستم تنفسی انسان تأثیر می گذارد و منجر به افزایش بروز بیماری های مختلف تنفسی می شود [ 33 ]. گیاهان می توانند ذرات دوده و غبار جوی را به دام بیاندازند، رهگیری و جذب کنند. کم هزینه هستند و دارای مزایای زیست محیطی هستند [ 34 ، 35 ]. جمعیت متراکم و ساختمان‌ها منجر به تشکیل فضاهای نسبتاً بسته در شهرها می‌شود که در نتیجه تبادل گاز کاهش می‌یابد و گرمای تشعشع و مشکلات دیگر افزایش می‌یابد [ 36 ، 37 ]. عملکردهای ترسیب کربن و آزادسازی اکسیژن در UGS ها به ویژه برای بهبود کیفیت هوای شهری و کاهش مشکل هیپوکسی در محیط های شهری مهم هستند [ 38 , 39 ]]. بنابراین، در این مطالعه، ES های تصفیه PM 2.5 و ترسیب کربن که تقاضای بالایی از سوی ساکنان شهری دارند، به عنوان عوامل کمی انتخاب شدند. ما خدمات اکوسیستم UGS را ارزیابی کردیم و از آن به عنوان مبنای ارزیابی عرضه ES UGS استفاده کردیم.
نگاشت فضایی ES فرآیندی است برای فضاسازی نتایج کمی ES ها با توجه به نیازهای تحقیق یا تصمیم گیری و روش های نقشه برداری مناسب. در این مطالعه، توزیع عرضه و تقاضای UGS ES در مقیاس‌های چندگانه مورد مطالعه قرار گرفت، چارچوب مفهومی روش‌شناسی در شکل 4 نشان داده شده است . ابتدا عرضه و تقاضای UGS ES و بودجه آنها در مقیاس واحد اداری مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت و واحدهای اداری که عرضه در آنها قادر به پاسخگویی به تقاضا نبود به عنوان حوزه های بهینه سازی استخراج شدند. سپس، تجزیه و تحلیل در مقیاس دقیق‌تری برای منطقه بهینه‌سازی انجام شد که به موجب آن تحلیل عرضه و تقاضای UGS ES و بودجه آن‌ها در مقیاس شبکه‌ای 1 متری انجام شد.

3.1. نقشه برداری ES Supply

3.1.1. ارزیابی عرضه UGS ES

ما نشست مرطوب را تحت تأثیر آبشستگی باران و برف در نظر نگرفتیم، بلکه فقط فرآیند نشست فیزیکی PM 2.5 را در نظر گرفتیم و از مدل رسوب خشک برای محاسبه اثر تصفیه UGS روی PM 2.5 استفاده کردیم . اصل رسوب خشک در بسیاری از مطالعات جذب جنگل های شهری آلاینده های جوی اعمال شده است [ 40 ، 41 ]. فرمول محاسبه کاهش روزانه PM 2.5 در UGS بر اساس مدل رسوب خشک به شرح زیر است:

س=اف×Lآمن×تی×(1-آر)
اف=V×سی

جایی که سنشان دهنده کاهش روزانه PM 2.5 (g/m2 ) است. افنشان دهنده شار رسوب خشک PM 2.5 در واحد سطح تیغه است. Lآمننمایانگر شاخص سطح برگ است. T نشان دهنده زمان (های) کاهش مؤثر UGS برای PM 2.5 است که بر اساس مقیاس روزانه است. R ضریب تعلیق مجدد است. Vنشان دهنده نرخ رسوب خشک و C نشان دهنده غلظت PM 2.5 است. مطالعات قبلی نشان داده است که میزان نشست و ضریب تعلیق وزن PM 2.5 در سطح برگهای سبز با سرعت باد مرتبط است [ 42 ]. میانگین سرعت باد در فصل رشد پوشش گیاهی در پکن در سال 2019 1.98 متر بر ثانیه بود. بنابراین، مقادیر V و R به ترتیب 0.09 سانتی‌متر بر ثانیه و 3 درصد هستند.

ترسیب کربن توسط گیاهان به عنوان کل ذخیره کربن ذکر شده در این مطالعه تعریف شد و ظرفیت ترسیب کربن انواع مختلف گیاهان در UGS بر اساس شاخص‌های تحقیقاتی موجود اندازه‌گیری شد [ 43 ].

سی=∑سیافمن×آمن

جایی که سینشان دهنده کل جذب کربن اکوسیستم UGS (کیلوگرم در سال)، سیافمننشان‌دهنده میزان جذب کربن در واحد سطح UGS مختلف است (کیلوگرم در سال در متر مربع ؛ درخت، 10.64 کیلوگرم بر مترمربع در سال، درختچه، 6.7 کیلوگرم در مترمربع ، سال، علفزار، 0.17 کیلوگرم در متر مربع ∙ سال . .) و آمنمساحت کل انواع مختلف UGS را نشان می دهد.

3.1.2. تهیه نقشه ES در دو مقیاس
فضایی سازی ES در مقیاس واحد اداری عمدتاً از داده های برداری واحدهای اداری برای انجام آمار منطقه ای در مورد نتایج ارزیابی ES های لکه های سبز برای به دست آوردن مجموع ES های ارائه شده توسط همه فضاهای سبز در هر واحد اداری استفاده می کند. عرضه UGS ES در مقیاس 1 متر عمدتا با استفاده از روش تجزیه و تحلیل چگالی هسته فضایی شد. مدل تجزیه و تحلیل چگالی هسته در تجزیه و تحلیل فضایی GIS می تواند مقدار پدیده ها یا عناصر شناخته شده را در کل سطح پراکنده کند، بنابراین یک سطح پیوسته از داده های نقطه یا خط گسسته ایجاد می کند. با در نظر گرفتن تجزیه و تحلیل چگالی هسته نقاط به عنوان مثال، اصل این است که فرض کنیم بالای هر عنصر نقطه شناخته شده با یک سطح صاف پوشیده شده است. مقدار سطح در موقعیتی که نقطه در آن قرار دارد، بالاترین مقدار است، با افزایش فاصله از نقطه به تدریج کاهش می یابد و در موقعیتی که فاصله از نقطه برابر با شعاع جستجو است صفر می شود. حجم بین این سطح صاف و صفحه زیر آن برابر با خاصیت آن نقطه است. پس از انجام آزمایشات هر 100 متر در محدوده 0-1 کیلومتر، ما در نهایت شعاع چگالی هسته 500 متر را تعیین کردیم، که می تواند اطمینان حاصل کند که ES ها می توانند به صورت بازگشتی با فاصله در فضا توزیع شوند. هر مقدار شبکه داده های خروجی برابر است با مجموع مقادیر تمام سطوح هسته روی شبکه. وصله سبز واحد اداری که بهینه سازی می شود به داده های نقطه ای تبدیل می شود و ویژگی نقطه، مقدار کمی پچ سبز عرضه ES است. ابزار تحلیل چگالی هسته Arcgis10.شکل 5 ).

3.2. نقشه برداری تقاضای انسانی UGS ES

3.2.1. شاخص تقاضای UGS ES

تقاضای UGS ES در همان واحد عرضه به منظور تضمین مقایسه مستقیم عرضه و تقاضا محاسبه شد. با توجه به تعریف تقاضای ES که در این مطالعه اتخاذ کردیم، مجموع همه کالاها و خدمات اکوسیستمی است که در حال حاضر در یک منطقه معین در یک دوره زمانی معین مصرف یا استفاده می شود. منطقه مورد مطالعه به عنوان یک اکوسیستم به عنوان یک کل در نظر گرفته شد و مجموع ES های مصرف شده یا استفاده شده توسط مردم در یک دوره معین به عنوان تقاضای ES محاسبه شد. UGS بخش مهمی از زیرساخت‌های سبز شهری و تسهیلات خدمات عمومی است و هر ساکن شهری از حق برابر برخورداری از ESs برخوردار است. بر این اساس، تقاضای سرانه ES بر اساس اطلاعات جمعیت شناختی محاسبه شد. سپس، توزیع فضایی جمعیت برای ترسیم تقاضای UGS ES مورد استفاده قرار گرفت.

D¯=DتیپOپتی
Dمنj=D¯j×پمن

جایی که D¯سرانه تقاضای ES است. Dتیکل تقاضا برای ES در یک زمان و منطقه معین است. پOپتیکل جمعیت منطقه مورد مطالعه است؛ Dمنjتقاضای جمعیت برای jES در منمنطقه؛ D¯jتقاضای سرانه است jES و پمنجمعیت است منمنطقه یا شبکه

3.2.2. نقشه برداری تقاضای ES در دو مقیاس
تقاضای UGS ES در مقیاس واحد اداری با ضرب داده های جمعیتی هر واحد اداری در شاخص تقاضای سرانه UGS ES به دست آمد، در حالی که تقاضای UGS ES در مقیاس شبکه 1 متری با ضرب 1 متر به دست آمد. مقیاس شبکه داده های جمعیت بر اساس شاخص تقاضای سرانه. بنابراین، داده‌های جمعیتی فضایی داده‌های اصلی برای تجزیه و تحلیل تقاضای UGS ES در مقیاس شبکه 1 متری هستند.
داده‌های سنتی جمعیت معمولاً به داده‌های جمعیتی اشاره دارد که نمی‌تواند ویژگی‌های توزیع فضایی جمعیت را منعکس کند. در این مطالعه، ما یک مدل ترکیبی داده‌های چند منبعی را برای انجام پردازش شبکه‌ای داده‌های جمعیت در منطقه مورد مطالعه اتخاذ کردیم. بر اساس تراکم شبکه راه، فاصله از بدنه‌های آبی، شیب، نور شبانه، نوع کاربری اراضی و 10 نوع POI که بیشترین ارتباط را با جمعیت دارند، یک سیستم شاخص ارزیابی فضایی جمعیت ساخته شد. انواع مختلف کاربری اراضی اثرات متفاوتی بر توزیع فضایی جمعیت دارند که باید کمیت شود. با توجه به روش امتیازدهی خبره، وزن ها به انواع کاربری های مختلف اختصاص داده شد: آب = 0 امتیاز. زمین بدون استفاده = 1 امتیاز; زمین جنگلی، درختچه و علفزار = 2 امتیاز; و زمین ساخته شده = 9 امتیاز. ArcGIS10. 6 برای محاسبه تراکم هسته شبکه جاده به همراه داده های POI و همچنین فاصله از بدنه های آبی استفاده شد. شعاع بافر 40، 20 و 10 متر برای جاده های سطوح مختلف ایجاد شد.44 ]، و یک تجزیه و تحلیل چگالی هسته بر روی داده های شبکه جاده در منطقه مورد مطالعه، با شعاع بافر به عنوان وزن انجام شد. در نهایت، محدوده ارزش هر شاخص به 0-10 نرمال شد تا با محدوده ارزشی نوع کاربری زمین سازگار باشد و برای پردازش وزنی بعدی مناسب باشد.

تعیین وزن شاخص بخش اصلی ساخت یک سیستم شاخص در ارزیابی چند ویژگی است. ما از تحلیل مؤلفه های اصلی برای تعیین وزن تأثیر هر شاخص بر توزیع فضایی جمعیت استفاده کردیم:

ωمن=δمن∑من=1پδمن
δمن=∑j=1مترلjمن×∂j

جایی که ωمنوزن هر شاخص را نشان می دهد. δمننمره جامع عامل هر شاخص را نشان می دهد. ∂jنشان دهنده نرخ مشارکت واریانس هر جزء اصلی و لjمننشان دهنده ضریب امتیاز هر شاخص در مولفه های اصلی مختلف است.

پس از به دست آمدن وزن هر شاخص، از رابطه (9) برای محاسبه وزن جامع توزیع جمعیت در منطقه مورد مطالعه استفاده شد:

دبلیو=∑من=1مترωمن×پمنj

جایی که دبلیووزن ترکیبی هر شبکه را نشان می دهد و پمنjنشان دهنده مقدار نرمال شده شاخص است ایکسمندر شبکه های مختلف جمعیت هر شبکه را می توان با رابطه (10) تعیین کرد:

پOپک=پOپ×دبلیوک∑دبلیوک

جایی که پOپکجمعیت شبکه k است. پOپداده های جمعیت شناختی منطقه فرعی است که شبکه در آن قرار دارد و ∑دبلیوکمجموع مقادیر وزن جامع همه شبکه‌های منطقه فرعی است که شبکه در آن قرار دارد.

3.3. نقشه برداری از بودجه عرضه و تقاضای ES

ارزیابی تطابق و عدم تطابق بین عرضه و تقاضای ES معمولاً مستلزم ارزیابی تقاضا در همان واحدهایی است که برای عرضه استفاده می‌شوند تا نسبت بودجه به دست آید که نشان می‌دهد ES در کمبود عرضه، تعادل خنثی یا مازاد عرضه است [ 16 ، 45 ، 46 ]. با توجه به معیارهایی که در بالا توضیح داده شد، عرضه و تقاضای ESهای مشابه در یک واحد در این مطالعه کمی سازی شد. بودجه عرضه و تقاضای UGS ES با استفاده از رابطه (11) محاسبه شد:

بمن=Dمن-اسمن

جایی که Dمننشان دهنده تقاضای UGS ES است. اسمننشان دهنده عرضه UGS ES است. بمننشان دهنده بودجه عرضه و تقاضای UGS ES؛ و بمن> 0 نشان می دهد که عرضه خدمات اکوسیستم UGS نمی تواند تقاضای انسان را برآورده کند، در حالی که بمن≤0نشان می دهد که عرضه خدمات اکوسیستم UGS می تواند تقاضای انسان را برآورده کند.

ابتدا، بر اساس نتایج ارزیابی عرضه و تقاضای UGS ES در مقیاس واحد اداری، تعادل عرضه و تقاضای UGS ES در مقیاس واحد اداری با استفاده از تحلیل همپوشانی تحلیل شد. این به منظور بیان مناطق حساس با توزیع فضایی ضعیف ESهای UGS به صورت کمی، شهودی و بصری و شناسایی واحدهای اداری که عرضه ES نمی‌تواند تقاضا را برآورده کند، انجام شد. بمن> 0). سپس، واحدهای اداری با عدم تعادل عرضه و تقاضای ES استخراج شدند تا توزیع فضایی ESهای UGS خود را بیشتر اصلاح کنند. به طور مشابه، تعادل عرضه و تقاضای UGS ES در مقیاس شبکه 1 متری تعیین شد ( شکل 6 ).

3.4. بهینه سازی UGS

نتایج تجزیه و تحلیل عرضه و تقاضای UGS ES در دو مقیاس، داده‌های اساسی بهینه‌سازی منظر است. این بدان معنی است که نتایج ارزیابی عرضه و تقاضای ES در مقیاس واحدهای اداری برای تعیین استراتژی بهینه سازی UGS و مقدار کل بهینه مناطق فرعی با عرضه و تقاضای نامتعادل استفاده می شود، در حالی که نتایج ارزیابی عرضه و تقاضای ES در مقیاس شبکه 1 متری برای تعیین منطقه بهینه سازی واحدهای اداری مورد بهینه سازی استفاده می شود. دلایل مختلفی برای عدم تعادل بین عرضه و تقاضای UGS ES وجود دارد. در این مطالعه، واحدهای اداری که عرضه ES قادر به پاسخگویی به تقاضا نبود طبقه‌بندی و مورد بحث قرار گرفتند و استراتژی‌های بهینه‌سازی متفاوتی پیشنهاد شده‌اند ( جدول 2 ).
هر چه بودجه بین تقاضا و عرضه ES بیشتر باشد، عرضه و تقاضا نامتعادل تر است. با توجه به نتایج ارزیابی مقیاس شبکه 1 متری عرضه و تقاضای ES، مناطق با عرضه و تقاضای نامتعادل به طور مساوی به (1) مناطق کمبود شدید ES (66٪) تقسیم شدند. بمترآایکس– بمترآایکس، جایی که بمترآایکسنشان دهنده حداکثر بودجه عرضه و تقاضای UGS ES در مقیاس شبکه 1 متری واحد اداری است که باید بهینه شود، همانطور که در زیر بحث می شود، (2) مناطق کمبود ES متوسط ​​(33٪) بمترآایکس-66٪ بمترآایکس) و (3) مناطق با کمبود خفیف ES (0-33٪) بمترآایکس) با توجه به بودجه های عرضه و تقاضا از بزرگ به کوچک. علاوه بر این، منطقه کمبود شدید با بیشترین تفاوت بین عرضه و تقاضای ES به عنوان منطقه بهینه‌سازی UGS در نظر گرفته شد.

4. نتایج

4.1. نتایج ارزیابی UGS ES در منطقه مورد مطالعه

با توجه به نتایج تجزیه و تحلیل، عرضه خدمات تصفیه PM2.5 و ترسیب کربن برای کل UGS ها و انواع مختلف UGS در جاده کمربندی پنجم پکن در جدول 3 نشان داده شده است.. مشاهده می شود که میزان ES های ارائه شده توسط UGS های مختلف به دلیل تفاوت در مساحت و ظرفیت عرضه ES آنها بسیار متفاوت است. درختان تامین کننده اصلی ES هستند. تامین PM2.5 از درختان 45.31 درصد کل عرضه است و تامین ترسیب کربن از درختان به 60.50 درصد کل عرضه می رسد. عرضه ES از درختان در واحد سطح نیز بیشتر از درختچه ها و علفزارها است، به ویژه برای ترسیب کربن. ترسیب کربن سالانه در واحد سطح درختان 1.59 برابر بوته ها و 62.59 برابر علفزارها است.

4.2. عرضه و تقاضای ES در مقیاس واحدهای اداری

نقشه های حاصل از منطقه در جاده کمربندی 5 پکن، توزیع فضایی عرضه و تقاضای UGS ES را در واحدهای اداری مختلف نشان می دهد ( شکل 7 ). نتایج کمی سازی عرضه ES نشان می دهد که مقدار کل تصفیه PM 2.5 UGS در منطقه مورد مطالعه 3441.58 کیلوگرم در روز بود. منطقه فرعی Sijiqing دارای بزرگترین منبع تصفیه PM 2.5 با 266.07 کیلوگرم در روز بود که 7.73 درصد از کل عرضه را به خود اختصاص داد. PM 2.5عرضه تصفیه منطقه فرعی دژالان با 1.76 کیلوگرم در روز کمترین مقدار بود که 0.05 درصد از کل عرضه را به خود اختصاص داد. مناطق فرعی Shuangjing و Dongtiejiangying مقادیر نسبتاً متوسطی را به ترتیب با کل عرضه تقریباً 18.83 و 18.93 کیلوگرم در روز نشان دادند. عرضه ESهای ترسیب کربن نیز بالاترین مقادیر را در منطقه فرعی سیجیکینگ نشان داد که 133997.20 تن در سال است که 7.88٪ از کل عرضه در منطقه مورد مطالعه (1699900.83 تن در سال) را تشکیل می دهد. ذخایر ترسیب کربن دهستان دژالان کمترین مقدار بوده که 1031.43 تن در سال است که 0.06 درصد از کل عرضه را به خود اختصاص داده است. عرضه در مناطق فرعی Zuojiazhuang و Hepingjie مقادیر نسبتاً متوسطی را نشان می‌دهد، با مجموع عرضه نزدیک به 9781.33 و 10170.21 تن در سال، به ترتیب 0.58٪ و 0.
از آنجایی که تقاضای ES به تراکم جمعیت بستگی دارد، نقشه برداری ES با توزیع فضایی جمعیت سازگار است. نتایج کمی تقاضای ES بالاترین مقادیر را در ناحیه فرعی Lugouqiao نشان داد (تقاضای تصفیه PM 2.5 : 96.53 کیلوگرم در روز؛ تقاضای ترسیب کربن: 47678.12 تن در سال) که بیشترین جمعیت را دارد، در حالی که کمترین مقادیر ثبت شده است. در منطقه فرعی Cuigezhuang (تقاضای تصفیه PM 2.5 : 0.40 کیلوگرم در روز؛ تقاضای ترسیب کربن: 195.81 تن در سال) که کمترین جمعیت را دارد.
با پیروی از معیارهای شرح داده شده در بالا، تطابق و عدم تطابق بین عرضه و تقاضای ES شناسایی شد و نتایج در شکل 8 نشان داده شده است. نتایج 74 منطقه فرعی را نشان می دهد که تقاضای ES توسط عرضه ES برآورده نشده است ( شکل 9 ). در میان آنها، در مناطق فرعی Yayuncun، Shichahai و Xiangheyuan، تقاضای تصفیه PM 2.5 به طور کامل توسط عرضه برآورده نشد، در حالی که در منطقه فرعی Donggaodi، تقاضای ترسیب کربن به طور کامل توسط عرضه برآورده نشد و عرضه دو نوع ES در 70 منطقه فرعی دیگر پاسخگوی تقاضا نبودند.

4.3. عرضه و تقاضای ES در مقیاس شبکه 1 متری

روش‌های فوق برای محاسبه شبکه عرضه و تقاضای خدمات تصفیه PM 2.5 و ترسیب کربن برای مناطق فرعی با عرضه و تقاضای ES نامتعادل استفاده شد. همانطور که در شکل 10 نشان داده شده است ، حداکثر عرضه روزانه خدمات تصفیه PM 2.5 در واحد سطح 22.42 میلی گرم در روز بود، در حالی که حداکثر تقاضای روزانه برای PM 2.5 بود.خدمات تصفیه در واحد سطح 75.85 میلی گرم در روز، یعنی 3.38 برابر حداکثر عرضه بود. حداکثر عرضه سالانه خدمات ترسیب کربن در واحد سطح 10.04 کیلوگرم در سال بود، در حالی که حداکثر تقاضای سالانه خدمات ترسیب کربن در واحد سطح 36.96 کیلوگرم در سال، یعنی 3.55 برابر حداکثر عرضه بود. ناهمگونی فضایی قابل توجهی در توزیع عرضه و تقاضای دو سرویس وجود داشت. در این میان، حداکثر ارزش بودجه بین تقاضای واحد سطح و عرضه خدمات تصفیه PM 2.5 72.51 میلی گرم در روز و حداکثر ارزش بودجه بین تقاضای واحد سطح و عرضه خدمات ترسیب کربن 35.21 کیلوگرم در سال بود.

4.4. بهینه سازی الگوی منظر UGS

با توجه به نتایج تجزیه و تحلیل ES در مقیاس‌های مختلف که در بالا توضیح داده شد، تفاوت‌های فضایی آشکاری در توزیع عرضه و تقاضای خدمات تصفیه PM 2.5 و ترسیب کربن وجود داشت. همان سرویس ES تفاوت عرضه و تقاضا را در واحدهای اداری مختلف نشان داد و توزیع عرضه و تقاضای خدمات مختلف در همان واحد نیز متفاوت بود. بنابراین، استراتژی های متفاوتی باید برای اهداف حفاظتی مختلف پیشنهاد شود.
بر اساس نتایج ارزیابی عرضه و تقاضای خدمات ترسیب کربن UGSها در جاده کمربندی پنجم پکن، مناطق فرعی که در آنها عرضه کمتر از تقاضا بود، طبق روش‌های فوق طبقه‌بندی شدند ( جدول 4).). بر اساس نتایج، از میان 71 منطقه‌ای که عرضه خدمات ترسیب کربن کمتر از تقاضا بود، عدم تعادل عرضه و تقاضا در 11 منطقه از نوع «کمبود فضای سبز» بود. 8 زیرمجموعه متعلق به «ساختار غیرمنطقی فضای سبز» و 52 بخش دیگر متعلق به نوع «جامع» بودند. از این رو، نرخ سبز اکثر مناطق فرعی نتوانسته به سطح نرخ سبز کلی جاده کمربندی پنجم برسد و این مناطق فرعی به عنوان پدیده ای غیرمنطقی از ساختار فضای سبز وجود داشته است.
مکان های بهینه UGS برای نواحی مختلف باید با توجه به نتایج ارزیابی در مقیاس شبکه تعیین شود. این مطالعه منطقه فرعی Jinrongjie را به عنوان مثال برای نشان دادن روش شناسایی بهینه‌سازی UGS در نظر گرفت. نتایج ارزیابی ناحیه فرعی Jinrongjie در مقیاس شبکه نشان می‌دهد که حداکثر بودجه بین تقاضای خدمات ترسیب کربن و عرضه در واحد سطح 4.80 کیلوگرم در سال بود. بنابراین، با توجه به بودجه بین تقاضا و عرضه، مناطق با عرضه و تقاضای نامتعادل خدمات ترسیب کربن در منطقه فرعی Jinrongjie به شرح زیر تقسیم شدند: مناطق با بودجه بین 0 تا 1.60 کیلوگرم در سال. متعلق به رده مناطق کمبود ES خفیف بود. مناطقی با بودجه بین 1.60 تا 3.20 کیلوگرم در سال. مناطق با کمبود ES متوسط ​​بودند. مناطقی با بودجه بین عرضه و تقاضا بین 3.20 تا 4.80 کیلوگرم در سال. مناطق کمبود شدید ES بودند. علاوه بر این، مناطق کمبود شدید ES عرضه ES به عنوان منطقه بهینه سازی UGS در نظر گرفته شد، این در نشان داده شده است.شکل 11 .

5. بحث

5.1. نوآوری های بهینه سازی الگوی منظر UGS بر اساس ارزیابی ES

ما یک روش نظری و چارچوب فنی برای بهینه‌سازی UGS بر اساس عرضه و تقاضای ES ایجاد کردیم. با در نظر گرفتن بهینه سازی UGS در جاده کمربندی 5 پکن به عنوان مثال، امکان سنجی و قابلیت اطمینان روش پیشنهادی نشان داده شد. تفاوت های مطالعه ما با مطالعات موجود به شرح زیر است.
ابتدا، این مطالعه عرضه و تقاضای ES را در مقیاس‌های چندگانه و در مقیاسی حتی دقیق‌تر از مطالعات موجود تحلیل کرد. عرضه و تقاضای ES الگوهای تطبیق متفاوتی در مقیاس‌های فضایی مختلف دارند. بنابراین، رابطه بین عرضه و تقاضای ES در مقیاس های مختلف باید به طور جامع تحلیل شود [ 47 ]. بیشتر مطالعات موجود در مورد تحلیل فضایی عرضه و تقاضای ES بر اساس واحدهای اداری [ 48 ]، اکوسیستم ها [ 49 ] یا انواع کاربری زمین [ 16 ] است.]، و در یک مقیاس واحد انجام شد. با این حال، چنین مطالعات مقیاس بزرگی برای انعکاس کامل ناهمگونی داخلی عرضه و تقاضای ES کافی نیست. بنابراین، کار ما برای ادامه مطالعه در مقیاسی دقیق تر معنادار است.
دوم، نتایج تحقیقات ES برای بهینه‌سازی UGS اعمال می‌شود، که عدم توجه به توزیع جمعیت و تقاضای ES را در فرآیند ساخت UGS جبران می‌کند. با توجه بیشتر به رابطه بین ES و رفاه انسان، برخی از محققان تطابق فضایی عرضه و تقاضای UGS ES را ارزیابی کرده‌اند که در برنامه‌ریزی شهری مفید است [ 50 ، 51 ]. با این حال، اکثر این مطالعات راهنمایی عملی برای برنامه ریزی فضای سبز شهری ارائه نمی دهند [ 52]. در این مطالعه، بر اساس نتایج ارزیابی عرضه و تقاضای UGS ES در دو مقیاس، ما پیشنهادات بهینه‌سازی نظری خاصی را برای واحدهای اداری با عرضه و تقاضای ES نامتعادل، از جمله طرح‌ها و مکان‌های بهینه‌سازی UGS ارائه می‌کنیم (به بخش 3.4 مراجعه کنید ). بنابراین، کار ما در کمک به برنامه ریزی UGS معنادار است که کارایی بخش های برنامه ریزی دولتی را بهبود می بخشد.
سوم، عرضه و تقاضای UGS ES با استفاده از واحدهای مشابه اندازه‌گیری شد تا قابل مقایسه باشد. با توجه به موضوعات مختلف تحقیقاتی، ایجاد رابطه بین عرضه و تقاضای UGS دشوار است [ 51 ]. این مطالعه یک روش ساده و کاربردی برای ارزیابی و نقشه‌برداری روابط عرضه و تقاضای چند مقیاسی برای UGS ارائه می‌کند و یک چارچوب فنی برای انجام تحقیقات در مورد عرضه و تقاضای UGS ES در مقیاس شهری یا منطقه‌ای ارائه می‌کند.

5.2. محدودیت ها و مسیرهای آینده

برخی از عدم قطعیت ها و محدودیت های کار ما باید در نظر گرفته شود. اولاً، به دلیل محدودیت زمان جمع‌آوری داده و تحقیق، این مطالعه تنها از تصفیه PM2.5 و ترسیب کربن به عنوان ابزار بهینه‌سازی UGS استفاده کرد و در نهایت از یک واحد اداری در جاده کمربندی پنجم پکن برای تأیید بهینه‌سازی UGS استفاده کرد. روش. گام بعدی ادامه ارزیابی برخی از ES های دیگر است تا ES های بیشتری را بتوان به طور جامع ارزیابی کرد تا برنامه ریزی UGS را هدایت کند. در مرحله دوم، تقاضای UGS ES با جمعیت [ 53 ]، ویژگی های اجتماعی و اقتصادی [ 54 ] مرتبط است.] و عوامل دیگر. اما مدل تقاضا در این تحقیق تنها تراکم جمعیت را به عنوان یک شاخص در نظر می گیرد. در آینده، عوامل بیشتری باید برای انجام یک ارزیابی شبیه‌سازی جامع‌تر و عمیق‌تر در نظر گرفته شود.

6. نتیجه گیری

برای ارزیابی توزیع عرضه و تقاضای UGS ES در مناطق مختلف یک شهر و دستیابی به برنامه ریزی بر حسب تقاضا، که نیاز به سنجش از دور و سایر فناوری های اطلاعات مکانی برای به دست آوردن وضعیت موجود UGS دارد، لازم است یک ارزیابی دقیق انجام شود. ارزیابی کمی توزیع فضایی عرضه و تقاضای UGS ES با استفاده از دانش اکولوژیکی و GIS تنها بر اساس کمی سازی علمی، دقیق و عینی عرضه و تقاضای فضایی UGS ES می‌توان الگوی UGS را به طور مؤثر تنظیم و بهینه کرد.
این مطالعه یک روش تجزیه و تحلیل چند مقیاسی را برای توزیع فضایی عرضه و تقاضای UGS ES ارائه می‌کند و پیشنهادهای مختلف بهینه‌سازی UGS را بر اساس نتایج ارزیابی ارائه می‌کند. ما همچنین تعادل بین عرضه ES و تقاضا برای UGS را در جاده کمربندی پنجم پکن تجزیه و تحلیل کردیم، مناطق فرعی را که عرضه خدمات ترسیب کربن نمی‌تواند پاسخگوی تقاضا باشد را شناسایی و طبقه‌بندی کردیم و پیشنهادهای مختلف بهینه‌سازی UGS را ارائه کردیم. در مقایسه با تحقیقات موجود، کار ما دارای سه نکته منحصر به فرد است: (1) ما یک روش تجزیه و تحلیل چند مقیاسی برای متعادل کردن عرضه و تقاضای UGS ES ایجاد کردیم و به طور مستقیم عرضه و تقاضا را در نقشه‌های صریح فضایی مقایسه کردیم. (2) ما واحدهای اداری با عرضه و تقاضای ES نامتعادل را طبقه بندی کردیم و پیشنهادات مختلف بهینه سازی UGS را ارائه کردیم. (3) ما نتایج ارزیابی چند مقیاسی عرضه و تقاضای ES را برای برنامه‌ریزی UGS اعمال کردیم تا موقعیت مکانی و اطلاعات تقاضای مربوطه منطقه ضعیف UGS ES را برای بخش‌های برنامه‌ریزی شهری ارائه کنیم. در کار آینده، ما فضای سبز بهینه شده را در مقیاسی دقیق تر بررسی خواهیم کرد و سایر خدمات اکوسیستم UGS را بیشتر ارزیابی خواهیم کرد.

منابع

  1. Niemelä, J. بوم شناسی و برنامه ریزی شهری. تنوع زیستی حفظ کنید. 1999 ، 8 ، 119-131. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  2. میشل، ک. جیمی، اف. توماس، م. چارلز، بی. فضای سبز شهری و تأثیر آن بر سلامت انسان. بین المللی جی. محیط زیست. Res. بهداشت عمومی 2018 ، 15 ، 445. [ Google Scholar ]
  3. آرونسون، MF; Lepczyk، CA; ایوانز، کی ال. گدارد، مایکروسافت؛ لرمن، اس بی. MacIvor، JS؛ Nilon، CH; Vargo، T. تنوع زیستی در شهر: چالش های کلیدی برای مدیریت فضای سبز شهری. جلو. Ecol. محیط زیست 2017 ، 15 ، 189-196. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
  4. بولر، دی. بویونگ علی، ال. Knight, TM; پولین، AS سبزسازی شهری به شهرها و شهرها خنک: بررسی سیستماتیک شواهد تجربی. Landsc. طرح شهری. 2010 ، 97 ، 1-155. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  5. او، سی. لیو، ز. تیان، جی. Ma، Q. پویایی گسترش شهری و از دست دادن زیستگاه طبیعی در چین: چشم انداز چشم انداز چند مقیاسی. گلوب. چانگ. Biol. 2014 ، 20 ، 2886-2902. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
  6. جین، ایکس. دونگ، اس. ژو، سی. لی، ی. Li، Z. مشکلات زیست محیطی زیست محیطی در شهرهای چین. شهرهای شهری 2009 ، 9 ، 5-10. (به زبان چینی) [ Google Scholar ]
  7. وانگ، بی. لیو، ز. می، ی. لی، دبلیو. ارزیابی کیفیت خدمات اکوسیستم و ارتباط آن با الگوهای منظر در منطقه هایدیان، پکن. بین المللی جی. محیط زیست. Res. بهداشت عمومی 2019 ، 16 ، 1248. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ] [ نسخه سبز ]
  8. گلدشتاین، جی اچ. کالدارون، جی. Duarte، TK; عنانای، دی. هانا، ن. مندوزا، جی. پولاسکی، اس. ولنی، اس. روزانه، GC ادغام مبادلات خدمات اکوسیستم در تصمیمات استفاده از زمین. Proc. Natl. آکادمی علمی ایالات متحده آمریکا 2012 ، 109 ، 7565-7570. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ][ نسخه سبز ]
  9. جک، BK; کوسکی، سی. Sims، KRE طراحی پرداخت برای خدمات اکوسیستم: درس هایی از تجربه قبلی با مکانیسم های مبتنی بر انگیزه. Proc. Natl. آکادمی علمی ایالات متحده آمریکا 2008 ، 105 ، 9465-9470. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
  10. بووما، آی. شلایر، سی. پرایمر، ای. وینکلر، کی جی. بری، پی. یانگ، جی. کارمن، ای. اسپولرووا، جی. بزک، پ. Preda، E. پذیرش مفهوم خدمات اکوسیستم در سیاست های اتحادیه اروپا. اکوسیست. خدمت 2017 ، 29 ، 213-222. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  11. وودراف، SC; Bendor، TK خدمات اکوسیستم در برنامه ریزی شهری: پارادایم ها و دستورالعمل های مقایسه ای برای طرح های با کیفیت بالا. Landsc. طرح شهری. 2016 ، 152 ، 90-100. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  12. لام، ST; خدمات اکوسیستم کانوی، TM در سیاست های برنامه ریزی کاربری زمین شهری: مطالعه موردی شهرداری های انتاریو. سیاست کاربری زمین 2018 ، 77 ، 641-651. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  13. Wackernagel، M. ردپای اکولوژیکی ما: کاهش تأثیر انسان بر زمین . ناشران انجمن جدید: گابریولا، BC، کانادا، 1996. [ Google Scholar ]
  14. Villamagna، AM; Angermeier، PL; بنت، ظرفیت، فشار، تقاضا و جریان EM: یک چارچوب مفهومی برای تجزیه و تحلیل ارائه و تحویل خدمات اکوسیستم Ecol. مجتمع. 2013 ، 15 ، 114-121. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  15. شروتر، ام. بارتون، دی.ان. Remme، RP; Hein, L. حسابداری ظرفیت و جریان خدمات اکوسیستم: یک مدل مفهومی و یک مطالعه موردی برای Telemark، نروژ. Ecol. اندیک. 2014 ، 36 ، 539-551. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  16. بورکهارد، بی. کرول، اف. ندکوف، اس. مولر، اف. نقشه برداری عرضه، تقاضا و بودجه خدمات اکوسیستم. Ecol. اندیک. 2012 ، 21 ، 17-29. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  17. Geijzendorffer, IR; مارتین-لوپز، بی. Roche, PK بهبود شناسایی عدم تطابق در ارزیابی خدمات اکوسیستم. Ecol. اندیک. 2015 ، 52 ، 320-331. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  18. وو، کیو. هونگ کینگ، ال. روسونگ، دبلیو. یورگن، پی. یونگ، اچ. Min، W. بیهوی، دبلیو. Zhen, W. نظارت و پیش‌بینی تغییر کاربری زمین در پکن با استفاده از سنجش از دور و GIS. Landsc. طرح شهری. 2006 ، 78 ، 322-333. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  19. زی، ی. نیش، سی. لین، GCS؛ گونگ، اچ. Qiao، B. الگوهای تمپو-مکانی تغییرات کاربری زمین و توسعه شهری در جهانی شدن چین: مطالعه پکن. Sensors 2007 , 7 , 2881-2906. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
  20. لی، اف. وانگ، آر. پائولوسن، جی. لیو، X. برنامه ریزی مفهومی جامع سبزسازی شهری بر اساس اصول اکولوژیکی: مطالعه موردی در پکن، چین. Landsc. طرح شهری. 2005 ، 72 ، 325-336. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  21. D’Oleire-Oltmanns، S. کوئنرادی، بی. Kleinschmit، B. یک رویکرد طبقه‌بندی مبتنی بر شی برای نقشه‌برداری مسکن مهاجران در منطقه بزرگ شهری دلتای رودخانه مروارید (چین). Remote Sens. 2011 ، 3 ، 1710-1723. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
  22. آرایا، YH; Cabral، P. تجزیه و تحلیل و مدل سازی تغییر پوشش زمین شهری در Setúbal و Sesimbra، پرتغال. Remote Sens. 2010 , 2 , 1549-1563. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
  23. باکی‌الله، م. لیانگ، ام ال. مبشری، ع. ارسنجانی، ج. Zipf، A. نگاشت جمعیت با وضوح خوب با استفاده از نقاط مورد علاقه OpenStreetMap. بین المللی جی. جئوگر. Inf. علمی 2014 ، 28 ، 1940-1963. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  24. کانگنینگ، ال. یونهائو، سی. Ying, L. روش تصادفی مبتنی بر جنگل فضایی سازی جمعیت با وضوح خوب با استفاده از عکسبرداری شبانه ایستگاه فضایی بین المللی و داده های سنجش اجتماعی. Remote Sens. 2018 ، 10 ، 1650. [ Google Scholar ]
  25. وانگ، YD; Gu، YY; دو، MX; Qiao، ML با استفاده از معناشناسی و تعاملات فضایی برای شناسایی مناطق عملکردی شهری. Isprs Int. J. Geo-Inf. 2018 ، 7 ، 130. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ نسخه سبز ]
  26. ژای، دبلیو. بای، ایکس. شی، ی. هان، ی. پنگ، ZR؛ Gu, C. Beyond Word2vec: رویکردی برای استخراج و شناسایی منطقه عملکردی شهری با ترکیب Place2vec و POI. محاسبه کنید. محیط زیست شهری. 2019 ، 74 ، 1-12. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  27. هلبیچ، ام. آملونکسن، سی. نیس، پ. Zipf، A. تحلیل فضایی مقایسه ای دقت موقعیتی نقشه خیابان باز و داده های اختصاصی. Proc. GI_Forum. 2012 ، 4 ، 221-230. [ Google Scholar ]
  28. الویج، سی دی; باگ، KE; دیتز، جی بی. بلند، تی. ساتون، رایانه شخصی؛ کروهل، کالیبراسیون تابش HW داده های تصویربرداری کم نور DMSP-OLS از سکونتگاه های انسانی. سنسور از راه دور محیط. 1999 ، 68 ، 77-88. [ Google Scholar ]
  29. ساتون، پی. مدل‌سازی تراکم جمعیت با تصاویر ماهواره‌ای شبانه و GIS. محاسبه کنید. محیط زیست شهری. 1997 ، 21 ، 227-244. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  30. سان، پ. لیو، اس. لیو، جی. لی، سی. لین، ی. جیانگ، اچ. استخراج و اعتبار سنجی نقشه های شاخص سطح برگ با استفاده از داده های NDVI تصاویر ماهواره ای با وضوح متفاوت. Acta Ecol. گناه 2006 ، 26 ، 3826-3834. (به زبان چینی) [ Google Scholar ]
  31. یو، ایکس. شوو، دبلیو. نا، ال. گائودی، ایکس. چونشیا، ال. بیائو، ز. چانگشون، Z. حذف PM2.5 جوی توسط فضاهای سبز در پکن. منبع. علمی 2015 ، 37 ، 1149-1155. [ Google Scholar ]
  32. افک، ع. دگورسکی، م. ولسکی، جی. سولون، جی. کوالسکا، آ. رو-زیلینسکا، ای. گرابینسکا، بی. Kruczkowska، B. افک، ع. دگورسکی، م. و همکاران طبقه بندی CICES V5.1. در پتانسیل های خدمات اکوسیستم و شاخص های آنها در مناظر پس از یخبندان . الزویر: آمستردام، هلند، 2020؛ صص 113-115. [ Google Scholar ]
  33. Gill, EG اثرات آلودگی هوا بر دستگاه تنفسی. ان اتول. راینول لارنگول. 1949 ، 58 ، 1141-1147. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  34. لی، اف. لیو، ایکس. هو، دی. وانگ، آر. یانگ، دبلیو. لی، دی. ژائو، دی. شاخص‌های اندازه‌گیری و رویکرد ارزیابی برای ارزیابی توسعه پایدار شهری: مطالعه موردی برای شهر جینینگ چین. Landsc. طرح شهری. 2009 ، 90 ، 134-142. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  35. وانگ، ز. ژانگ، اس. وانگ، ایکس. یانگ، ی. ارزیابی خدمات تصفیه محیطی برای فضای سبز شهری در نانجینگ. نات. محیط زیست آلودگی فنی 2015 ، 14 ، 1019-1025. [ Google Scholar ]
  36. بائه، جی. ریو، ی. تغییرات کاربری و پوشش زمین تغییرات مکانی و زمانی ذخایر کربن آلی خاک را در یک پارک شهری ساخته شده توضیح می دهد. Landsc. طرح شهری. 2015 ، 136 ، 57-67. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  37. Jo, HK اثرات فضای سبز شهری بر جبران انتشار کربن برای کره میانه. جی. محیط زیست. مدیریت 2002 ، 64 ، 115-126. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  38. لی، دی. هان، پی جی؛ پارک، سی. برآورد جذب کربن برای فضای سبز شهری: موردی از سئول. جی. محیط زیست. ارزیابی تاثیر 2010 ، 19 ، 607-615. [ Google Scholar ]
  39. یون، TK; Seo، KW; پارک، جی اس. پسر، YM; پسر، Y. ذخیره کربن خاک سطحی در فضاهای سبز شهری در سه شهر بزرگ کره جنوبی. Forests 2016 ، 7 ، 115. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ نسخه سبز ]
  40. اسکوبدو، اف جی. نواک، دی جی ناهمگونی فضایی و حذف آلودگی هوا توسط یک جنگل شهری. Landsc. طرح شهری. 2009 ، 90 ، 102-110. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  41. تالیس، م. تیلور، جی. سینت، دی. فریر اسمیت، پی. برآورد حذف آلودگی ذرات اتمسفر توسط تاج درخت شهری لندن، تحت محیط های فعلی و آینده. Landsc. طرح شهری. 2011 ، 103 ، 129-138. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  42. نواک، دی جی; هیرابایاشی، اس. بودین، ا. Hoehn, R. حذف PM2.5 توسط درختان در ده شهر ایالات متحده و اثرات بهداشتی مرتبط با آن. محیط زیست آلودگی 2013 ، 178 ، 395-402. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  43. Derkzen، ML; ون تیفلن، آجا. Verburg، PH REVIEW کمی کردن خدمات اکوسیستم شهری بر اساس داده‌های با وضوح بالا از فضای سبز شهری: ارزیابی برای روتردام، هلند. J. Appl. Ecol. 2015 ، 52 ، 1020-1032. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  44. ژانگ، ی. لی، کیو. هوانگ، اچ. وو، دبلیو. دو، X. وانگ، HJRS استفاده ترکیبی از داده های سنجش از دور و سنجش اجتماعی در نقشه برداری کاربری زمین شهری با دانه بندی ریز: مطالعه موردی در پکن، چین. Remote Sens. 2017 , 9 , 865. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
  45. Paetzold، A. وارن، پی اچ. Maltby, LL چارچوبی برای ارزیابی کیفیت اکولوژیکی بر اساس خدمات اکوسیستم. Ecol. مجتمع. 2010 ، 7 ، 273-281. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  46. کرول، اف. مولر، اف. هاس، دی. فوهرر، N. تجزیه و تحلیل شیب روستایی-شهری پویایی عرضه و تقاضا خدمات اکوسیستم. سیاست کاربری زمین 2012 ، 29 ، 521-535. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  47. یان، ی. ژو، جی. وو، جی. Zhan, Y. بررسی و کاربردهای آینده نگر تقاضا، عرضه و مصرف خدمات اکوسیستم. Acta Ecol. Sinica 2017 ، 37 ، 2489–2496. (به زبان چینی) [ Google Scholar ]
  48. آلا-هولکو، تی. کوتاوارا، او. الهوهتا، ج. Hjort، J. نقشه‌برداری عرضه و تقاضای خدمات اکوسیستم تأمین‌کننده در سراسر اروپا. Ecol. اندیک. 2019 ، 103 ، 520-529. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  49. وانگ، جی. Zhai، TL; لین، YF؛ کنگ، XS؛ او، T. عدم تعادل فضایی و تغییرات در عرضه و تقاضای خدمات اکوسیستمی در چین. علمی کل محیط. 2019 ، 657 ، 781-791. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  50. شن، YA; سان، اف. Che, YY فضاهای سبز عمومی و رفاه انسان: نقشه برداری از نابرابری فضایی و عدم تطابق وضعیت فضای سبز عمومی در شهر مرکزی شانگهای. شهری برای. سبز شهری. 2017 ، 27 ، 59-68. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  51. زینگ، ال جی. لیو، YF; لیو، XJ; وی، XJ; Mao, Y. نابرابری فضایی-زمانی بین تقاضا و عرضه خدمات فضای سبز پارکی در منطقه شهری ووهان از سال 2000 تا 2014. Habitat Int. 2018 ، 71 ، 49-59. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  52. جی، Y.-W. ژانگ، ال. لیو، جی. ژونگ، کیو. Zhang, X. بهینه سازی توزیع فضایی فضاهای سبز شهری با متعادل کردن عرضه و تقاضا برای خدمات اکوسیستمی. جی. شیمی. 2020 ، 2020 . [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
  53. گومز-باگتون، ای. بارتون، DN طبقه بندی و ارزش گذاری خدمات اکوسیستم برای برنامه ریزی شهری. Ecol. اقتصاد 2013 ، 86 ، 235-245. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  54. Wilkerson، ML; میچل، MGE؛ شاناهان، دی. ویلسون، کالیفرنیا؛ آیوز، سی دی; لاولاک، م. رودز، جی آر نقش عوامل اجتماعی-اقتصادی در برنامه ریزی و مدیریت خدمات اکوسیستم شهری. اکوسیست. خدمت 2018 ، 31 ، 102-110. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Ijgi 10 00263 g001 550
شکل 1. موقعیت منطقه مورد مطالعه در پکن.
Ijgi 10 00263 g002 550
شکل 2. نقشه کاربری و پوشش اراضی منطقه مورد مطالعه، 2019.
Ijgi 10 00263 g003 550
شکل 3. توزیع ذرات معلق با قطر آیرودینامیکی <2.5 میکرومتر (PM 2.5 ) در منطقه مورد مطالعه.
Ijgi 10 00263 g004 550
شکل 4. چارچوب مفهومی روش.
Ijgi 10 00263 g005 550
شکل 5. روش فضایی سازی شبکه ای عرضه خدمات اکوسیستم (ES).
Ijgi 10 00263 g006 550
شکل 6. تجزیه و تحلیل بودجه عرضه و تقاضای خدمات اکوسیستم (ES) در دو مقیاس.
Ijgi 10 00263 g007 550
شکل 7. عرضه ( a ) و تقاضا ( b ) برای تصفیه ذرات معلق با قطر آیرودینامیکی <2.5 میکرومتر (PM 2.5 ). عرضه ( ج ) و تقاضا ( د ) برای ترسیب کربن برای منطقه در محدوده جاده کمربندی پنجم پکن در مقیاس واحد اداری.
Ijgi 10 00263 g008 550
شکل 8. بودجه عرضه و تقاضای خدمات اکوسیستم (ES) در جاده کمربندی پنجم پکن در مقیاس واحد اداری.
Ijgi 10 00263 g009 550
شکل 9. مناطق فرعی با عرضه و تقاضای نامتعادل ( الف ) خدمات تصفیه برای ذرات با قطر آیرودینامیکی <2.5 میکرومتر (PM 2.5 ) و ( ب ) خدمات ترسیب کربن.
Ijgi 10 00263 g010a 550 Ijgi 10 00263 g010b 550
شکل 10. نقشه عرضه و تقاضا و بودجه خدمات تصفیه PM 2.5 و ترسیب کربن در مقیاس شبکه برای مناطق فرعی با عرضه و تقاضای نامتعادل.
Ijgi 10 00263 g011 550
شکل 11. نقشه های ( الف ) بودجه ترسیب کربن و ( ب ) منطقه بهینه سازی UGS در منطقه فرعی Jinrongjie، پکن.

مقالات داخلی و بین المللی

مطالب مرتبط ...

بدون دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید