城市三维建筑景观时空演变与驱动因素定量研究

As the principal of urban landscape,architecture will be the topical subject of urban three-dimensional landscape and hot point of urban landscape ecology. Three-dimensional architecturelanscape will provide important thought and method for urban three-dimensional landscape.In this project,we extracted three-dimensional architectural attributes from QuickBird images (2003,2006,2009,2012) in Qingdao city, constructed three-dimensional landscape indexes,analyzed the evolution rules of architecture landscape, quantified the influence factors and established the quantitative relationship. This project will provide necessary references for the establishment of urban three-dimensional spatial expansion model.It is important for the reasonable disposition of urban landscape, reasonable adjustment of urban planning and the urban sustainable development.

建筑作为城市景观构成的主体,是城市三维景观研究的主题，也是未来城市景观生态学研究的热点。三维建筑景观的研究将为城市三维景观的研究提供新的思路与方法，有着重要的现实意义。本项目以青岛市核心老城区（市南区、市北区）为研究对象，从高分辨率遥感影像（QuickBird）中提取4个年份（2003、2006、2009、2012年）建筑物三维信息；初步构建三维建筑景观指数，探索青岛城市化过程中建筑景观在三维空间上的演变特征与规律；将景观变化的影响因素进行量化，并建立其与因变量间的定量关系，揭示各类影响因素在建筑景观演变中的作用。本项目将为城市三维空间扩张模型的构建提供必要的支持，对城市建筑景观的合理布局、城市规划的合理调整及城市的可持续发展有着重要的指导意义。

城市三维建筑景观的时空演变特征与驱动机制是城市景观研究的热点。本项目采用Barista软件从QuickBird影像中提取了青岛市南、北区2003、2006、2009和2012年建筑物三维信息，结合三维建筑景观指数分析了区域三维建筑景观的时空演变特征及区位因素与社会经济发展对区域三维建筑景观时空演变的影响。结果显示：（1）基于Barista软件从QuickBird遥感影像中提取的建筑物三维信息水平定位与高度测量精度可以达到1个像素水平，满足本项目研究的需求。该方法具有专业性要求低、操作简单、提取精度高等优势，是城市三维信息获取的有效方法之一。（2）研究时段内，研究区主要以多层和中高层建筑为主，其次为高层建筑。从2003-2012年，低层建筑面积比重快速降低，中高层和高层建筑快速增加。建筑密度逐年降低，建筑平均高度与容积率逐年升高。（3）建筑高度类型的更替首先以多层、中高层、高层和超高层取代低层建筑为主。随着低层建筑的减少及对部分低层建筑实施保护政策后，多层建筑逐渐被中高层、高层和超高层建筑取代。建筑景观及演变过程的区域差异性显著。（4）海拔和坡度对区域三维建筑景观影响显著，各类建筑主要分布于海拔60m以下和坡度低于5°的平原和缓斜坡区域，随着海拔和坡度的增大，建筑分布指数、建筑密度和容积率逐渐降低。坡向对区域三维建筑景观的影响不明显。随地形位梯度的增大，建筑分布指数降低，在高地形位梯度区域基本上没有建筑分布。（5）主要道路、商业圈和行政中心分别在700m、2000m和4800m范围内对区域建筑景观演变的影响显著。（6）距公园绿地60分钟时间成本距离范围内，建筑平均高度、密度、容积率随成本距离的增加不断增大。在距医院与学校15分钟距离范围内，建筑密度、平均高度和容积率最大，后随时间成本距离增加而逐渐降低。（7）经济发展水平与建筑平均高度和容积率成正相关，与建筑密度成负相关。公共基础设施与建筑平均高度成正相关，与建筑密度成负相关。