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绿斑密度：高密度城市绿地规划布局适用指标研究——以澳门半岛为例
Green Patch Density: Study on the Index for Planning and Layout of Green Space in High-density Cities
摘 要：高密度城市因人口与建筑超量集聚，常导致绿地不足、自然景观稀缺、环境质量恶化等问题。选取澳门半岛为研究对象，提出适用于高密度城市绿地系统规划布局的空间绿量评价指标——“绿斑密度”(GPD)，探讨它与绿地布局影响因子之间的相关性。研究内容结合2010、2015年所做的澳门半岛城市绿地普查工作，阐述了绿斑密度与城市绿地边界周长、街区人口密度、微绿地空间生态效益等影响城市绿地布局与使用效率关联因子之间的关系。通过SPSS分析得出以下结论：在绿地率相当的情况下，GPD值与绿斑布局的分散程度及居民到达使用的方便程度呈正相关联系；街区人口密度与GPD呈正相关联系，与绿斑平均面积呈反相关联系；随着城市街区人口密度增加，绿地斑块趋向以面积微小、密度较高的模式发展。
关 键 词：风景园林；高密度城市；绿斑密度；城市绿地系统；小微绿地；澳门半岛文章编号：1000-6664(2017)07-0097-06中图分类号：TU 986 文献标志码：A 收稿日期：2016-04-13； 修回日期：2016-06-29
基金项目：国家自然科学基金项目“以澳门为例的高密度城市绿地系统评价体系与规划指标研究”(编号51278205)资助
Abstract: There are many problems in high-density cities such as the shortage of landscape, and the deterioration of the quality of human habitat becau of the overloaded people and buildings. This paper lects the green space in Macau peninsula as an example and propos the index of "Green Patch Density (GPD)" and the relevance between GPD and patterns of green space. Using the statistics of Macau (2010, 2015), this paper analyzes the relevance of GPD and green space rvice boundary perimeter, GPD and district population density, GPD and micro green space ecological effect. The main conclusions are as follows: GPD is positively correlated with the density of green patch and the convenience for residents; the density of population is positively correlated with the new green patch density, and the density of population is negatively correlated with the average area of green patch.
Key words: landscape architecture; high-density city; green patch density; urban green space system; micro green space; Macau peninsula
1 研究背景与意义
城市绿地作为重要的生态基础设施，对于维持城市可持续发展能力和保障生态安全意义重大。高密度城市由于人口与建筑高度聚集，人类活动干扰的强度就成为影响城市绿色空间景观特征及其破碎化的关键因素[1]。由此带来的城市环境问题，常使城市承载力超负荷运行，主要表现在4个方面：导致城市服务能力降低、生态环境恶化、自然资源短缺和引发社会冲突[2]。
Jane Darke曾通过对英国若干公共住宅开发项目的研究，发现居民对住区环境的满意度和居住密度之间并没有明显的相关性，即住区
肖 希 / XIAO Xi 李 敏 / LI Min
空间布局比起简单地计算人均公共空间面积更为重要[3]。同理，研究高密度城市中的绿地规划布局应如何适应人类活动规律，对于探索其绿色空间可能的增长途径、提高居民的生活环境质量将有深远意义。
国内业界目前尚未有针对高密度城市绿地规划布局指标的系统研究，已有的一些相关研究多为对于城市绿地一般布局方式的评价。如刘滨谊、姜允芳、曾翔春等人曾提出要研究定性定量相结合的绿地布局的合理性指标，包括绿地布局、植物配置的合理性，公园绿地的分布均匀性和可达性等[4-5]。车生泉、严晓、王希华、荣冰凌、陈春娣等也提出要基于景观生态
学的方式对景观格局进行评价[6-8]。综合来看，迄今为止对于城市绿地布局的评价分析方法主要有2类：1)定量的景观格局评价，多用于大尺度的区域规划；2)对城市绿地社会服务能力、影响要素及综合效益的定性评价。而对于在人类活动干扰极为强烈的高密度城市中绿地布局影响因子的评价研究，尚未见有相关文献。
国际上对于高密度城市绿地规划布局适用指标的研究也很少，仅有一些针对“紧凑城市”绿地规划而作的生态评价研究。如Burton E提出，紧凑城市包括高密度城市、混合使用的城市和高强度的城市。其中，紧凑城市的环境评价主要包括空气污染、噪声、绿色空间比
例和公共安全4项因素[9]。Yu Hongtian和C. Y. Jim基于景观生态学的研究，认为在20项景观生态学指标中，有4项是影响紧凑城市景观生态质量的重要因子，包括斑块密度指数(PD)，斑块面积(AREA)，最大斑块指数(LPI)和面积加权平均斑块大小(AWMPS)[1]。
中国城市人口密度普遍较高，许多大中城市的老城区人口密度甚至超过了欧美学者提出的“紧缩城市”人口合理密度。在这些老城区中，常见和澳门半岛类似的情况：建筑高度密集，绿地紧缺且分布零散，街区游憩绿地严重不足。因此，积极探索适用于高密度城市的绿地规划布局指标，研究影响城市绿地布局相关因子间的内在规律，将有利于指导高密度城市的绿地系统规划建设实践。
2 研究内容与方法
本文所研究的“绿斑”(Green Patch)是“绿地斑块”的简称，即通过测绘获得的城市绿地平面图像。城市下垫面上具有闭合边界的绿地，在地图上就表现为一块“绿斑”。它与景观生态学中所定义的“斑块”概念有所不同，研究对象为具有绿地属性的城市用地，而不是自然生态景观中的生物要素类型(如动植物群落)。
按照景观生态学的原理，景观要素可分为斑块、廊道、基质3种类型。其中 “斑块”特指不同于周围背景的、相对均质的非线性生物群落区域。斑块的单位尺度一般要求能满足为野生动物提供基本生境空间的需求。但是，对于高密度城市而言，人为活动干扰因素超高，野生动物基本绝迹，使用景观生态学中斑块的定义和其关于尺度的要求是不合适的。因此，基于城市用地属性引入“绿斑”概念和“绿斑密度”指标，能够清晰表述高密度城市绿地的空间布局状况。
“绿斑密度”(Green Patch Density，简称GPD)，定义为单位面积城市用地内的绿斑个数，其计算公式为：
GPD=n/A×100％
式中，GPD表示绿斑密度(个/km2)，n表示绿斑的总个数，A表示城市用地量算区域总面积(km2)。作为一项可计量的绿地规划布局指
(2014年)，平均人口密度2.05万人/km2。
澳门半岛面积仅9.3km2，平均人口密度达到
5.49万人/km2，是世界上人口密度最高的城
市之一(图1)。据世界银行WDI数据库的统计，
澳门的城市化率为100％。
本文研究数据的采集方式为：在ArcGIS中
将澳门半岛上可判读识别的绿斑按照绿地面积
规模划分为6个等级(表1)进行分类和统计，并
用不同的颜色区分。再将绿斑抽象成点在地图
中标记(图2)，分类统计绿斑个数再进行计算和
分析。2010年和2015年澳门半岛的绿斑量算与
统计结果如表2、3所示。
羊骨头的做法
通过计算，2010年澳门半岛的城市绿地总
面积为2.50km2，绿地率26.8％。其中最小绿斑
面积为1.82m2，最大绿斑面积为343 055m2，
绿斑密度(GPD)为228.2。2015年澳门半岛的
爱城市绿地总面积为2.61km2，绿地率28.1％。
其中最小绿斑面积为1.25m2，最大绿斑面积为
343 055m2，绿斑密度(GPD)为426.3。
将2015年和2010年的绿斑个数作对比后发
现：2015年澳门半岛的绿地总面积增多，绿地
率提高，绿斑密度(GPD)也提高。其中，Ⅰ级
绿斑最多；随着绿地规模等级提高，新增绿斑
的个数减少(图3)。
在图3中可见2个明显的拐点，分别对应于
Ⅱ、Ⅲ级绿斑，说明澳门的城市建设用地余量
已经很少，面积在5 000m2以下的新增绿斑实现标，绿斑密度反映了绿地空间在城市中平面布
局的疏密状况。
本文选取澳门半岛高密度城区中的各类绿
化空间为研究对象，探讨绿斑密度与绿地布局影
响因子之间的相关性。研究的技术路线为：依据
澳门地籍局2013年的地图和0.6m精度航拍影像
图，参考《澳门城市绿地分布图(2010)》[10]《澳
门城区行道树和立体绿化布点图(2015)》，从最
新的澳门半岛航拍影像图中提取出绿斑进行标定北川羌城旅游区
和数字化，再在现状城市地图上甄别它与2010
年城市绿地边界的布局差异并作分类统计，区别
新增、减少和边界变动的绿斑情况；进行全面现
场踏勘对相关数据进行核实。最后绘制“2015
年澳门城市绿地分布电子地图”，作为本文相关
数据分析的工作底图。
在进行实地调研、地图判读和标定绿斑
边界工作时，应充分贯彻实事求是的原则。如
公园和山体绿地的绿斑边界宜为绿地的管理范
围；建筑庭院的绿斑宜统计为其中有植被的区
域；道路交通空间的绿斑包括有植被覆盖的交
通岛、绿化带及行道树种植池。因高密度城市
的绿地资源极为有限，在绿斑的提取、量算和
统计过程中要做到尽可能精细。
3 澳门半岛绿斑密度量算
澳门位于珠江出海口西侧，由澳门半岛
及氹仔和路环离岛组成，常住人口63.62万人
表1 澳门城市绿地规模与绿斑等级分类
表2
2010年澳门半岛各类规模等级的绿斑数量统计(单位：个)
表3
2015年澳门半岛各类规模等级的绿斑数量统计(单位：个)
98
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可能性较大。其中面积小于100m 2的绿斑个数最多，说明该等级的绿地实现可能性最大。因此，5 000m 2以下的小绿地是构成澳门半岛城市绿地系统的主体内容，而100m 2以下的微绿地对城市环境的影响较为显著，应予重点关注。
绿斑密度(GPD)反映了绿地斑块个数与研究区域总面积的比值(单位：个/km 2)，表达了绿地斑块在城市街区中分布的密集程度，从而考量绿地布局的合理性。在景观生态学中，通常“斑块密度”PD的比值越大，代表景观破碎化程度越高，空间异质性程度也越大，表明场地受到的干扰也越大。因此，PD常被用作一个负面的城市生态评价指标。可是，将“绿斑密度”GPD概念用于研究高密度城市绿地空间的分布规律，却能够简洁准确地表达与高密度人居环境相关联的绿地布局状况，生成一个客观中性的正面评价指标。若运用得当，将有利于指导城市绿地系统的规划建设。
4 绿斑密度与绿地布局的关联
4.1 绿斑密度与绿地边界周长
绿地与城市界面的长度总和构成了绿地边界周长，是影响居民使用绿地可达性的重要因子。在高密度城市中，众多微小的绿地斑块虽然不能直接作为具备游憩功能的公园使用，却可以为远离自然环境的市民提供接近绿色空间的机会。同样面积的2块绿地(图4)，绿斑的碎片化程度不同而导致GPD不同， B地块的绿斑边界周长更大，使用者接近其中小微绿地空间的机会也更高。
为进一步探索绿斑密度与绿地边界周长的相关性，我们在澳门半岛城区内选取了边长为400m×400m的2个样方为研究地，其中的绿地面积相当，但绿斑密度不同(图5)。
城区1的绿地面积为22 185m 2，绿地率13.9％，GPD为2 250，绿斑所示绿地的周长总和为6 372m。城区2的绿地面积为22 455m 2，绿地率14.0％，GPD为543，绿斑所示绿地的周长总和为1 503m。
由此可见，在城区绿地率相当的情况下，GPD值越高，绿斑布局的分散程度就越高，其绿地边界周长远大于单个绿斑面积较大但GPD
值较低的绿地。城市绿地的服务周长一般与该区
图1 澳门半岛高密度建筑街区
图2-1 澳门半岛2010年绿斑等级规模图 图2-2 澳门半岛2015年绿斑等级规模图
图3 澳门半岛2015年比2010年新增绿斑个数分级对
黑鱼的家常做法比图
图4 2个面积相同的地块居民可接触的绿地边界长
度与机会比较
2-1
2-2
3
4
域居民接触绿地的机会成正比。即：绿地边界周长越大，居民接触绿地的机会就越高。进一步的测定表明，城区1的绿视率比城区2的高，直接证明了该区域居民能够看到的绿色更多。
为验证该结论，我们又选取了几组类似的城区进行比较研究，所得结果一致，表明在相同面积的高密度城区内绿地率指标相当的情况下，绿斑密度(GPD)越高，居民接触绿地的机会也就越大。而且，根
据我们对澳门半岛近5年来绿斑增量的调研统计，新增绿地可能性较大的正是分散布局且面积较小的“微绿地”。4.2 绿斑密度与街区人口密度
街区人口密度是影响高密度城市环境的重要因子之一。运用SPSS社会科学统计软件对2010年和2015年澳门半岛17个分区(图6)中的
绿斑面积、个数、绿斑平均面积、GPD与街区人口密度之间的相关性进行了研究。结果表明：人口密度和绿斑密度GPD无明显的相关性(R<0.3)。其原因可能是影响GPD的因素除了人口密度外，还有街区地形及街区功能等。为了减少不利因素的干扰，我们将主要研究对象改为2010—2015年间的绿斑密度(GPD)的相对变量，即绿斑个数增量与街区用地总面积的比值，由此可清晰了解在同等时段内人口密度较高的澳门半岛街区新增绿斑与街区人口密度之间的相关性，得出人口密度与新增绿斑密度之间的关系(图7)。即：在一定的人口密度下(本文研究为1.6万人/km2以下)，随着街区人口密度的增加，新增绿斑密度也增加，二者成正相关联系，且相关性较高(R>0.7)。
研究中还发现，街区人口密度和绿斑的平均面积相关性较高，其关系函数曲线如图8。即街区人口密度越高，绿斑的平均面积越小。澳门半岛人口密度相对较低的有中区、南西湾及主教山区、青州区、望厦及水塘区、新口岸区和东望洋区。其中南西湾沿岸及妈阁山、主教山区是高级别墅区；东望洋山西麓新花园一带、高士德马路及美副将马路之间的东段也是高级住宅区。这些街区的新增绿斑表现为轮滑教程
GPD 值较小、绿斑平均面积较大，绿地类型包括城市公园、生态湿地和风景林地等。人口密度较大的地段多为一般住区，绿地布局呈现出单块面积小、布局分散、GPD值高的特点，绿地类图5 澳门半岛2个绿地率相当的城区作为GPD样方研究地
图6 澳门半岛人口密度分布图
图7 澳门半岛人口密度(万人/k㎡)对绿斑密度的影响(个/k㎡)
图8 澳门半岛人口密度(万人/k㎡)与平均绿斑面积(㎡)的相关性
5
6
7
8
100
型以道路绿地和庭院绿地为主，且多数庭院绿地是由居民自发建设的。
通过分析发现，随着街区人口密度的增加，绿地斑块多以面积微小、密度较高的模式发展，其GPD值高具有一种必然性。反过来说，GPD值高在高密度城市中并非坏事。它增加了同等面积绿地的有效服务周长，更有利于居民方便进入和使用。
4.3 绿斑密度与微绿地效益
散布于高密度城市中的各类小微绿地，对城市环境一样能产生重要的生态效益，如改善空气质量、吸收雨水排放、调节近地微气候、减弱城市噪声等。为探索绿斑密度与微绿地生态价值之间的关系，使用了由英国“西北地区的自然经济”组织(Natural Economy Northwest，NENW)主持、协同5个经纪机构一起开发的“GI估值工具箱”(Green Infrastructure Valuation Toolkit)进行估算，能简便地将城市绿地规划建设内容直接货币化为可能提供的经济利益[11]。
以利用绿地缓冲、吸收、解决地表径流的雨水问题为例，澳门半岛由于城市化率高，硬质铺装的城市下垫面很多。设置大量小而分散的绿地斑块能有效吸收雨水，减少排入下水管道的雨水量。2010—2015年间，澳门半岛新增绿地总面积为19h m2，用G I估值计算器中内置的公式
“V=Aare×10000×R1×A1÷1000×Q”进
行计算，结果是：这些新增绿地每年减少排入
下水道的水量为569 625 000L。其中，V是减
少排入下水道的水量(L)，Aare表示新增的绿地
面积(hm2)，R1是澳门地区的年平均降雨量，A1
是估算出该区域的植物蒸腾和截留水量，Q代
表不同土地下垫面的加权值。R1取值为澳门地
区的年平均降雨量1 550mm，Q在此处计算采
用城市下垫面径流率折算率90%，A1采用计算
伍登教练
器中的450mm(2010年)和550mm(2015年)。
若进一步估算，它们每年所节约的水处理能源
价值相当于37.12万澳门元，减少的碳排放量
折合节约了52.26万澳门元①[12]。我们注意到，
美国纽约市在2012年制定的《雨洪管理体系设
计与建设指导手册》中，也提到了根据低冲击
理论将城市雨洪管理分为地表、屋顶及组合体
系。运用分散、小型、多样化的低冲击技术，
能有效控制雨水冲刷带来的污染物对受纳水体
的污染[13]。
小微绿地对于高密度城市近地小气候的调
节也能起到积极作用。Chen Y和WONG N H
指出，通过立体绿化的方式，如墙体绿化、屋
顶绿化，可以有效地降低建筑室内温度[14]。高
密度城市常不具备建设大型公园的用地条件，
却可以开辟尽可能多的、相互连通的小微绿
地，构成GPD值相对较高的微绿地体系，并结
合屋顶花园、平台花园、墙体绿化等立体绿化
方法，有效改善城市环境、减少热辐射(图9)。
此外，高密度城市中居民对生活空间拥挤
而产生的压迫感体验深刻，维持适量可视的自
然景观就显得更为重要[15]。有证据表明，能够
经常看到自然景观与居民对其街区和生活状态
的满意程度紧密相关[16-17]。常见绿色景观的人
群实际的心理和生理状态会比较好，如医院的
病人在感受自然景观和声音情况下会减少药物
用量；大学生住在能看到自然景物的宿舍中学
习注意力会更集中，成绩更好[18]。因此，在高
密度城市中因地制宜地营造大量分散的、立体如何创建微信公众号
的微绿地空间，比起耗费巨资拆房征地构建集
中式大型绿地，对于城市居民空间绿量感知度
的贡献可能更大。
5 结论与启示
综上所述，我们得到以下结论。
1)在高密度城区中地块绿地率相当的情况
下，绿斑密度与居民感受绿色空间的可能性呈
正相关联系。
2)街区人口密度与新增绿斑密度呈正相关
联系。这与人口密度高则城市道路用地面积增
加有关，使得道路绿地的绿斑个数有所增加。
同时，由于人口密度增加，单位街区面积居住
图9-1 澳门半岛城区勇安慧下巷新增休憩绿地
图9-2 澳门半岛仁慈堂右巷的微绿地空间
① 此处采用的GI计算器仅为估值计算，虽精度不高却方法简便，已在欧洲广泛使用。文中计算所得数据仅用作研究参考。
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舞蹈教程101
