尹言軍，周立翔，張 茜，梁武衛(wèi)

(1.武漢市測(cè)繪研究院，湖北 武漢 430022；2.山東莒縣村鎮(zhèn)建設(shè)辦公室，山東 莒縣 276500)

0 引 言

海綿城市是指城市能夠像海綿一樣，在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害等方面具有良好的“彈性”，下雨時(shí)吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時(shí)將蓄存的水“釋放”并加以利用。海綿城市建設(shè)遵循生態(tài)優(yōu)先等原則，將自然途徑與人工措施相結(jié)合，在確保城市排水防澇安全的前提下，最大限度地實(shí)現(xiàn)雨水在城市區(qū)域的積存、滲透和凈化，促進(jìn)雨水資源的利用和生態(tài)環(huán)境保護(hù)。當(dāng)前海綿城市建設(shè)進(jìn)入快車道，全國(guó)有30多個(gè)城市納入海綿城市試點(diǎn)，為了進(jìn)一步解決城市內(nèi)澇，促進(jìn)海綿城市建設(shè)，從技術(shù)層面來(lái)輔助找到問(wèn)題所在，深入開展海綿城市研究，提高海綿城市建設(shè)的速度和效率。地理國(guó)情普查在歷經(jīng)兩年半的時(shí)間內(nèi)積累了一批現(xiàn)勢(shì)性強(qiáng)、內(nèi)容豐富的數(shù)據(jù)；通過(guò)研究分析，地理國(guó)情普查中可為海綿城市建設(shè)提供數(shù)據(jù)服務(wù)和技術(shù)支撐。

在《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南-低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建（試行）》[1]中提出了低影響開發(fā)控制指標(biāo)：綠地率、下沉式綠地率、水域面積率、綠色屋頂率、透水鋪裝率等指標(biāo)。在地理國(guó)情普查地表數(shù)據(jù)的分類體系中有耕地、園地、林地、草地、房屋建筑（區(qū)）、道路、構(gòu)筑物、人工堆掘地、荒漠與裸露地表、水域10個(gè)大類，可通過(guò)數(shù)據(jù)整理整合服務(wù)于上述指標(biāo)的運(yùn)算。

在海綿城市所研究的指標(biāo)中，綠地率、下沉式綠地率等綠地指標(biāo)是海綿城市源頭控制指標(biāo)，在海綿城市建設(shè)中有重要的作用。城市中的綠地具有空間開闊，占地面積大，能儲(chǔ)存大量的雨水資源；同時(shí)，綠地是海綿城市建設(shè)的重要組成部分，并占有重要的地位。綠地率、水域面積率可通過(guò)地理國(guó)情普查中的地表覆蓋數(shù)據(jù)直接進(jìn)行計(jì)算；綠色屋頂率、透水鋪裝率，地理國(guó)情普查數(shù)據(jù)不支持，無(wú)法進(jìn)行計(jì)算；而下沉式綠地則可通過(guò)對(duì)地理國(guó)情普查數(shù)據(jù)的整理和計(jì)算而得知。本文整合地理國(guó)情普查數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算和分析下沉式綠地的指標(biāo)，為海綿城市提供翔實(shí)客觀的數(shù)據(jù)。

1 研究區(qū)域與數(shù)據(jù)處理

1.1 研究區(qū)域及要求

武漢市水資源豐富，市域內(nèi)湖泊眾多，水網(wǎng)縱橫，江湖河澤星羅棋布；優(yōu)于水，但也憂于水；2015年武漢市成為全國(guó)16個(gè)首批海綿城市試點(diǎn)之一，有望于緩解武漢水的問(wèn)題，為武漢成為中部國(guó)家中心城市奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。研究區(qū)域以武漢市江漢區(qū)為例，該區(qū)是武漢市的老城區(qū)，面積約28.55 km2，城市基礎(chǔ)建設(shè)、公共服務(wù)、城市設(shè)施等健全，選擇該區(qū)作為研究對(duì)象具有典型示范作用。

下沉式綠地是指具有一定調(diào)蓄容積的、可用于調(diào)蓄徑流雨水的綠地。下沉深度指下沉式綠地低于周邊鋪砌地面或道路的平均深度，下沉深度小于100 mm的下沉式綠地面積不參與計(jì)算[1]。

地理國(guó)情普查數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的生產(chǎn)和質(zhì)量檢查，已于2015年底匯總上交，數(shù)據(jù)包含地表覆蓋、地理國(guó)情要素、地理單元、數(shù)字高程模型（DEM）等內(nèi)容，數(shù)據(jù)翔實(shí)豐富、現(xiàn)勢(shì)性強(qiáng)。本文研究主要使用其中的道路中心線、綠地和數(shù)字高程模型（DEM）等數(shù)據(jù)。

1.2 數(shù)據(jù)處理方法

用于城市景觀和綠化的綠地并不是完全平坦的，一般會(huì)有較小幅度的起伏，目的是便于設(shè)計(jì)和種植不同的景觀植物，增強(qiáng)綠化和美觀效果，因此，采用范圍內(nèi)單一高程不能很好地體現(xiàn)該綠地圖斑的整體情況，計(jì)算并使用該綠地圖斑的平均高程較為合理。同樣，道路也會(huì)有一定的起伏，將道路打斷成小段，并計(jì)算平均高程。

1）綠地平均高程和道路高程值的計(jì)算

綠地平均高程的計(jì)算，提取地理國(guó)情普查數(shù)據(jù)中江漢區(qū)內(nèi)的綠地、DEM；將綠地與DEM進(jìn)行空間疊置，將綠地范圍的高程進(jìn)行計(jì)算，得到平均高程并賦值給綠地。研究區(qū)域共提取1 413塊綠地，綠地面積為3.99 km2，綠地平均高程約22.0 m。

道路高程值的計(jì)算，根據(jù)地理國(guó)情普查數(shù)據(jù)提取江漢區(qū)內(nèi)的城市道路、DEM；為更好地顯示城市道路高低起伏現(xiàn)狀，對(duì)較長(zhǎng)的城市道路按500 m打斷；并將處理后的道路與DEM進(jìn)行空間疊置，將高程賦值給城市道路，并計(jì)算城市道路的平均高程。

2）綠地與周邊道路高程計(jì)算

下沉式綠地主要是指綠地比周邊道路低100 mm；對(duì)研究區(qū)域的綠地分布和周邊道路分析得知，大部分的綠地分布在道路周邊，可采用緩沖并疊置來(lái)獲取道路和綠地的高度差，進(jìn)而分析兩者之間的關(guān)系。

地理國(guó)情數(shù)據(jù)中的江漢區(qū)城市道路最寬處約50 m，將綠地緩沖100 m，則絕大部分綠地能與周邊道路存在空間相交，為了便于計(jì)算和方便傳遞相關(guān)屬性值，采用道路緩沖面與綠地疊置分析的方法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，如圖1、圖2所示。

圖1 綠地和道路平均高程計(jì)算Fig.1 Calculating the average elevation of green land and road

圖2 綠地與周邊道路高程計(jì)算結(jié)果Fig.2 Elevation of green land and road

在緩沖疊置分析時(shí)，周邊道路可能存在多條，周邊道路高程選取的原則為：

①按照優(yōu)先選擇主干道，其次是次干道；

②對(duì)于同等級(jí)道路按照道路高程值小的；

③按照同一片區(qū)域綠地周邊道路高程盡量選取同一條道路的高程值。

緩沖分析后，有84處綠地緩沖區(qū)與道路不相交，占整個(gè)綠地個(gè)數(shù)的5.9%；面積為0.15 km2，約占整個(gè)綠地面積的3.76%（該部分綠地遠(yuǎn)離道路，在本研究中未納入）。

2 下沉式綠地面積及下沉深度計(jì)算分析

2.1 下沉式綠地的計(jì)算要求

下沉式綠地需低于周邊道路100mm。下沉式綠地率=下沉式綠地面積/綠地總面積。根據(jù)《武漢市海綿城市規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)則(試行)》中海綿城市專項(xiàng)控制指標(biāo)，綠地中的下沉式綠地要≥25%[2]。

2.2 下沉式綠地面積及下沉深度計(jì)算分析

針對(duì)計(jì)算結(jié)果對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分組分析，按照綠地與道路高程下沉深度劃分，1 000以上、1 000～500、500～200、200～100、100～0、0、0～ -100、-100～-200、-200～-500、-500～-1 000、-1 000以下共分11級(jí)進(jìn)行分析，表1中灰色區(qū)域是符合下沉式綠地要求，分級(jí)結(jié)果見表1。

表1 綠地下沉深度分級(jí)統(tǒng)計(jì)表Tab.1 Statistics of green land's classification of sinking depth

由表1統(tǒng)計(jì)得知，符合下沉式綠地要求的有374個(gè)，面積為1.34 km2。經(jīng)計(jì)算，江漢區(qū)的綠地率為3.99/28.55約為13.98%，下沉式綠地率為1.34/3.99約為33.58%；江漢區(qū)的下沉式綠地大于導(dǎo)則中控制指標(biāo)。從表1中計(jì)算得知江漢區(qū)的綠地在100～0、0區(qū)間有0.62 km2，如能通過(guò)修整改造使該部分符合下沉式綠地，江漢區(qū)的下沉式綠地將達(dá)到40%以上。

對(duì)表1綠地下沉深度進(jìn)行分級(jí)（如圖3所示），從圖中可以得知，下沉式綠地面積和個(gè)數(shù)分布成正比，分布曲線呈現(xiàn)兩端高、中間低的倒正態(tài)分布曲線。下沉式綠地面積與個(gè)數(shù)分布較為均衡；就整體而言，高于道路的綠地面積大于下沉式綠地的面積，在海綿城市建設(shè)或改造中應(yīng)注意加強(qiáng)下沉式綠地的建設(shè)，使之符合海綿城市建設(shè)要求。

圖3 江漢區(qū)綠地分級(jí)圖Fig.3 Grading map of Jianghan's green land

在江漢區(qū)綠地分布示意圖（如圖4所示）中，綠色表示符合下沉式綠地指標(biāo)要求，綠色越深，越應(yīng)注意保護(hù)；紫色區(qū)域表示不符合下沉式綠地要求，其中顏色越深，越容易升級(jí)改造成符合要求的下沉式綠地。由圖4得知，江漢區(qū)的下沉式綠地分布不均勻，呈現(xiàn)北部多南部少，西部成片多東部零散小，特別是解放大道與沿江大道中間的老舊城區(qū)，綠地稀少，零散分布。該區(qū)域也是舊城改造的重點(diǎn)區(qū)域，在后期的改造中會(huì)增加綠地的面積，對(duì)該區(qū)的建設(shè)發(fā)展、宜居環(huán)境有較大改善。當(dāng)然，傳統(tǒng)綠地的模式，不可能全部實(shí)現(xiàn)下沉式綠地，特別是對(duì)于已建設(shè)綠地的改造中，對(duì)于景觀的破壞、植被的影響等應(yīng)做合理性的分析，明確改造建設(shè)面積比例與深度。

圖4 江漢區(qū)綠地分布示意圖Fig.4 Classification map of Jianghan's green land

3 結(jié)束語(yǔ)

海綿城市建設(shè)既是工程建設(shè)，也是城市發(fā)展理念；既是技術(shù)，也是政策；既是建設(shè)，也是管理。利用測(cè)繪地理信息手段和現(xiàn)有現(xiàn)實(shí)性強(qiáng)的數(shù)據(jù)開展相關(guān)研究，將助于城市規(guī)劃、實(shí)施部門掌握建設(shè)區(qū)域的基礎(chǔ)情況，并為研究決策提供依據(jù)，更好地貫徹執(zhí)行海綿城市建設(shè)，為建設(shè)生態(tài)文明、實(shí)現(xiàn)城鎮(zhèn)化和資源環(huán)境可持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展提供數(shù)據(jù)支撐服務(wù)；同時(shí)也能為地理國(guó)情普查更好地為服務(wù)政府、企業(yè)和社會(huì)各方面提供真實(shí)可靠和準(zhǔn)確權(quán)威的地理信息。

本文以武漢市江漢區(qū)為例，對(duì)下沉式綠地進(jìn)行計(jì)算，定量分析了下沉式綠地的特點(diǎn)和分布，對(duì)城市地區(qū)海綿城市建設(shè)中的下沉式綠地計(jì)算與分析提供了可行方法，能有效地支撐海綿城市建設(shè)，促進(jìn)海綿城市的研究。海綿城市對(duì)于城市建設(shè)是一個(gè)重要的變革機(jī)會(huì)，對(duì)于綠地的規(guī)劃建設(shè)模式、養(yǎng)管模式也將產(chǎn)生一定的變革，因地制宜，合理實(shí)施建設(shè)才具有真正的意義。