城市群生态功能区划技术规范(T-CI 025—2021).pdf

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1、 T/CI 025-2021 ICS 13.020.50 P50/54 团团 体体 标标 准准 T/CI 0252021 城市群生态功能区划技术规范城市群生态功能区划技术规范 Technical specification for ecological function regionalization of urban agglomeration 2021-08-19 发布 2021-08-19 实施 发布 T/CI 025-2021 前 言 本规范是对城市群进行生态功能区划的指导性文件。可供城市群及城市地区空间拓展、生态功能识别与分区优化、生态环境保护与优化管控参考。本规范按照 GB/T1.

2、1-2020 标准化工作导则第 1 部分：标准化文件的结构和起草规则起草。本规范为首次发布，今后将根据城市群生态功能分区要求及技术发展情况适时修订。本规范由中国科学院地理科学与资源研究所负责管理，并对具体技术内容进行解释。为了提高规范质量，请各单位在使用过程中，总结经验和积累资料，及时将发现的问题和意见反馈给中国科学院地理科学与资源研究所，以供今后修订时参考。联系方式：北京市朝阳区大屯路甲 11 号，邮编：100101，E-mail：。本规范组织起草单位：中国科学院地理科学与资源研究所。本规范参与起草单位：新疆大学，中国城市建设研究院，中节能铁汉生态环境股份有限公司，北京东方园林环境股份有限公

3、司。本规范主要起草人：方创琳，刘海燕，丁建丽，吕光辉，南凌，李咏红，范育鹏，赵亮，樊蓓莉，刘晶，高倩。T/CI 025-2021 目目 录录 1 适用范围适用范围.1 2 规范性引用文件规范性引用文件.1 3 术语和定义术语和定义.1 4 生态功能区划原则生态功能区划原则.2 4.1 生态保护优先原则.2 4.2 空间适度开发原则.2 4.3 生态功能演替原则.2 4.4 生态共同体原则.3 4.5 生态空间同质原则.3 5 生态功能区划类型生态功能区划类型.3 5.1 优先扩展的生态功能区.3 5.2 适宜扩展的生态功能区.3 5.3 允许扩展的生态功能区.4 5.4 限制扩展的生态功能区.

4、4 5.5 禁止扩展的生态功能区.4 6 生态功能区划流程与方法生态功能区划流程与方法.4 6.1 生态功能区划流程.4 6.2 生态功能区划数据处理.5 6.3 生态功能区划方法.6 6.4 生态功能区演变分析方法.7 附录附录 城市群生态功能区划案例分析城市群生态功能区划案例分析.10 1 武汉城市群生态功能区划数据预处理.10 2 武汉城市群生态功能区划分流程与方法.11 3 武汉城市群生态功能区演变格局.14 T/CI 025-2021 1 城市群生态功能区划技术规范城市群生态功能区划技术规范 1 适用范围适用范围 本规范规定了城市群生态功能区划的基本原则、功能分区、依据、程序、方法等

5、技术性要求。本规范适用于所有城市群在空间扩展中引起的生态功能区综合扩展适宜性动态度指数、生态功能区变化率指数、生态功能区相对变化率和生态功能区变动方向指数等的计算，以及生态功能区的综合区划等。根据中华人民共和国专利法，对于本规 范中所涉及专利技术（授权号ZL201710750657.3）的使用，需获得专利权所有人书面许可。2 规范性引用文件规范性引用文件 本规范内容引用了下列文件中的条款。凡是不注明日期的引用文件，其有效版本适用于本规范。中华人民共和国行政区划代码 GB/T 2260-2007；水土保持技术规范 SD238-87；水土保持综合治理验收规范 GB/T 15773-2008；水土流

6、失危险程度分级标准 SL 718-2015；土壤侵蚀分类分级标准 SL 190-2007；农用地分等规程 TD/T1004-2003；农用地定级规程 TD/T1005-2003。3 术语和定义术语和定义 3.1 城市群（Urban Agglomeration）：指在特定地域范围内，以 1 个超大、特大或辐射带动功能强的大城市为核心，由至少 3 个以上都市圈（区）或大城市为基本构成单元，依托发达的交通通信等基础设施网络，所形成的空间组织紧凑、经济联系紧密、并最终实现高度一体化的城市组合体。3.2 生态系统服务功能价值（Ecosystem service value）：指生态系统及其生态过程所形成

7、的有利于人类生存和发展的生态环境条件与效用，例如气体调节、气候调节、水分调节、土壤形成、废物处理、生物多样性维持、食物生产、原材料生产和娱乐文化等服务功能。3.3 城市群生态功能区(Urban agglomeration ecological function zone)：是指在为经济社会发展需求而增加的城镇建设用地对区域各类不同生态空间的影响幅度以及各类生态功能空间的置换程度。是立足于生态环境保护目标，根据城市群生态环境容量所允许的扩展幅度而划分的各类生态功能扩展区。T/CI 025-2021 2 3.4 土地利用/土地覆盖(Land use/Land cover)：土地利用是人类在生产活动

8、中为达到一定的经济效益、社会效益和生态效益，对土地资源的开发、经营、使用方式的总称。土地利用表示与土地相结合的人类活动而产生的不同利用方式，反映土地的社会和经济属性。土地覆盖是地球表面当前所具有的自然和人为影响所形成的覆盖物，是地球表面的自然状态，如森林、草场、农田、土壤、冰川、湖泊、沼泽湿地及道路等，土地覆盖表示地球表面存在的不同类型的覆盖特征，强调的是土地的表面形状，反映土地的自然属性。3.5 土地利用/土地覆盖分类系统(Land use/land cover classification system)：土地利用/土地覆盖分类系统是根据人类土地利用行为的目的、方式等不同，将一定时期的土地

9、利用行为分为若干种类型，由这些类型组成的有一定结构关系的系统框架(包括类型名称、识别标准、类型之间的联系等)。一般采用分级结构。3.6 数字高程模型 DEM（Digital Elevation Model）：数字高程模型是在某一投影平面（如高斯投影平面）上规则格网点的平面坐标（X，Y）及高程（Z）的数据集。DEM 的格网间隔应与其高程精度相适配，并形成有规则的格网系列。根据不同的高程精度，可分为不同类型。为完整反映地表形态，还可增加离散高程点数据。数字高程模型是地球或任何其他行星的强大表面模型，它以简化的方式提供复杂地形的精密信息。3.7 植被覆盖率（Vegetation cover）：指某一

10、地域植物垂直投影面积与该地域面积之比，用百分数表示。3.8 土壤侵蚀度(The degree of soil erosion)：是指以土壤原生剖面被侵蚀的状态为指标划分的土壤侵蚀等级，反映了土壤侵蚀的结果和所处的发展阶段，也是区分侵蚀土壤等级的标准之一。通常以土壤发生层被蚀去的厚度或残留的厚度为标准进行划分，一般分为五个等级，即无明显侵蚀、轻度侵蚀、中度侵蚀、强度侵蚀和剧烈侵蚀。3.9 生态功能区划(Ecological function regionalization)：是在研究区域生态因子及生态系统结构、过程和功能空间分异规律的基础上,按照一定原则、方法和指标体系对特定区域所做的生态环境功

11、能区的划分，为生态系统资源信息的配置提供一个地理空间框架,合理划分生态环境功能,揭示区域生态环境问题的形成机制，提出综合整治方向与任务，可为区域资源开发与生态环境保护提供决策的基础科学依据。4 生态功能生态功能区划原则区划原则 4.1 生态保护优先原则生态保护优先原则 坚持生态环保优先已成为制定各项重大发展战略的重要原则。城市群空间拓展和开发建设要坚持生态保护优先的原则，城市群规划建设的每个细节都要考虑对生态环境的影响，城市群不仅要持续提供高效的生产产品供应，还要提供优质的生态产品供给，把城市群建成生态环境友好型城市群。4.2 空间空间适度开发原则适度开发原则 城市群生态服务功能评价与区划的目

12、的是促进水、土、生物、矿产等资源的合理利用与开发，避免盲目的资源开发和生态环境的破坏，增强区域社会经济发展的生态环境支撑能力，城市群规模要同资源环境承载能力相适应，生态空间和建设空间比例要协调，空间开发要高效、紧凑、适度和集约。4.3 生态生态功能演替功能演替原则原则 T/CI 025-2021 3 生态服务功能的形成与生态系统结构、功能、演变过程和格局等密切相关，如生态系统的水土保持功能的形成与降水特征、土壤结构、地形地貌特点、植被类型、土地利用类型等诸多因素相关。因此，在城市群生态功能区划中应分析区域生态环境问题、生态环境敏感性、生态服务功能、生态系统结构、功能及其时空变化的关系，明确区划

13、中的主导生态因子及区划的生态学基础与发生学依据。4.4 生态生态共同体共同体原则原则 城市群是由多个城市有机联系构成的高度一体化区域，同时也生态建设和环境保护的高度一体化区域，在城市群生态功能区划中坚持生态共同体理念，从区域生态协同会诊及协同共建角度，在更大范围更大尺度的自然环境演变中做好城市群生态功能区划工作。4.5 生态空间生态空间同质同质原则原则 城市群生态空间是一个大尺度的空间，比如流域生态空间、山体生态空间、湖泊生态空间和其他自然生态空间，这些空间往往是以一个不可分割的有机整体，又是一个具有同质化的区域生态单元，在生态功能区划中需要打破行政区划单元，根据生态系统的结构功能将具有同质化

14、的生态区域划归为一类，保持这些同质单元的完整性。5 生态功能生态功能区划类型区划类型 根据城市群生态环境容量所允许的扩展幅度，按照城市群扩展强度由大到小的顺序将城市群的生态功能区分为为优先扩展的生态功能区、适宜扩展的生态功能区、允许扩展的生态功能区、限制扩展的生态功能区和禁止扩展的生态功能区等五大生态功能区（表 1）。表表 1 城市群生态功能分区类型城市群生态功能分区类型 生态功能区类型 生产功能 生活功能 生态功能 建设用地空间 生态用地空间 优先扩展的生态功能区 极大，超过 90%极小，低于 10%适宜扩展的生态功能区 较大，超过 70%教小，低于 30%允许扩展的生态功能区 相等，约占

15、50%相等，约占 50%限制扩展的生态功能区 较少，约占 30%较大，约占 70%禁止扩展的生态功能区 无 极大，占 100%注：“”代表发挥主功能，“”代表发挥次功能，“”代表无功能，5.1 优先扩展优先扩展的生态功能区的生态功能区 是城市群内部扩展幅度最大的生态功能区，也是城市群经济社会发展的核心区，在城市群内部的主体功能是支撑城市群经济社会高质量发展，发挥生产和生活功能，兼顾发挥生态功能。为城市群建设提供极大量的建设用地空间和极少量的生态用地空间，为城市群发展提供高效率的生产区和高品质的生活区。5.2 适宜扩展适宜扩展的生态功能的生态功能区区 是城市群内部次于优先扩展区的扩展幅度较大的生

16、态功能区，也是城市群经济社会发展的核心区之一，在城市群内部的主体功能是发挥生产和生活功能，兼顾发挥生态功能，生态功能发挥的比重高于优先扩展区。为城市群建设提供大量建设用地空间和少部分生态用地空间，为城市群发展提供较高效率的生产区、较高品质的生活区和较高水平的生态功能服务区。T/CI 025-2021 4 5.3 允许扩展允许扩展的生态功能的生态功能区区 是城市群内部同时发挥生产功能和生态功能的区域，这一区域城市建设用地扩展幅度和速度均受到生态空间的制约，在生态环境容量容许的限度内适度扩展，扩展幅度和速度均不大，生态功能与生态功能同等重要，同等发挥作用。为城市群建设提供等量的建设用地空间和生态用

17、地空间，在生态环境约束下为城市群发展提供基本的生产服务区、基本的生活服务区和基本的生态功能服务区。5.4 限制扩展限制扩展的生态功能的生态功能区区 是城市群内部主体发挥生态功能、兼顾发挥生产功能和生活功能的区域，这一区域城市群空间扩展幅度较小，属于限制扩展区域。为城市群建设提供少量的生产生活等建设用地空间和大量的生态用地空间，这一类型的区域生态用地空间远大于生产生活用地空间，生态功能远大于生产生活功能。5.5 禁止扩展禁止扩展的生态功能的生态功能区区 是城市群内部唯一发挥生态功能、禁止发挥生产和生活功能的区域，因而是禁止扩展区域，为城市群建设提供最大限度保护的生态用地空间，这一类型的区域只有生

18、态用地空间，无生产生活用地空间，生态功能是最大功能。6 生态功能生态功能区划区划流程与流程与方法方法 6.1 生态功能区划流程生态功能区划流程 城市群生态功能区划的一般工作程序包括数据预处理、功能区划分、功能区演变三个阶段（图 1）。预处理阶段主要用于预处理城市群在多个年份的数字高程模型 DEM 图，以得到 图 1 生态功能区划的一般程序 生态功能区划的基础数据；功能区划阶段根据预处理基础数据，对城市群生态功能区进行分 T/CI 025-2021 5 类；功能区演变阶段根据城市群生态功能区动态变化，分析城市群在不同年份的生态功能区演变情况。6.2 生态功能区划生态功能区划数据处理数据处理 城市

19、群空间拓展的生态功能区划分可采用 1980、1995、2000、2010、2015 年等不同时期的土地利用/土地覆盖分类图（ARC/INFO 的 Coverage 格式，比例尺为 1:10 万）。该土地利用分析系统包括 6 类一级分类系统和 25 类二级分类系统（见表 2）。表表 2 城市群空间拓展的城市群空间拓展的土地利用类型编号、名称及其含义土地利用类型编号、名称及其含义 一级类型 二级类型 含义 编号 名称 编号 名称 1 耕地 指种植农作物的土地，包括熟耕地、新开荒地、休闲地、轮歇地、草田轮作地；以种植农作物为主的农果、农桑、农林用地；耕种三年以上的滩地和滩涂 11 水田 指有水源保证

20、和灌溉设施，在一般年景能正常灌溉，用以种植水稻，莲藕等水生农作物的耕地，包括实行水稻和旱地作物轮种的耕地 12 旱地 指无灌溉水源及设施，靠天然降水生长作物的耕地；有水源和浇灌设施，在一般年景下能正常灌溉的旱作物耕地；以种菜为主的耕地，正常轮作的休闲地和轮歇地 2 林地 指生长乔木、灌木、竹类、以及沿海红树林地等林业用地 21 有林地 指郁闭度30%的天然林和人工林。包括用材林、经济林、防护林等成片林地 22 灌木林 指郁闭度40%、高度在 2 米以下的矮林地和灌丛林地 23 疏林地 指疏林地（郁闭度为 10%30%）24 其他林地 未成林造林地、迹地、苗圃及各类园地（果园、桑园、茶园、热作林

21、园地等）3 草地 指以生长草本植物为主，覆盖度在 5%以上的各类草地，包括以牧为主的灌丛草地和郁闭度在 10%以下的疏林草地 31 高覆盖度草地 指覆盖度在50%的天然草地、改良草地和割草地。此类草地一般水分条件较好，草被生长茂密 32 中覆盖度草地 指覆盖度在 20%50%的天然草地和改良草地，此类草地一般水分不足，草被较稀疏 33 低覆盖度草地 指覆盖度在 5%20%的天然草地。此类草地水分缺乏，草被稀疏，牧业利用条件差 4 水域 指天然陆地水域和水利设施用地 41 河渠 指天然形成或人工开挖的河流及主干渠常年水位以下土地，人工渠包括堤岸 42 湖泊 指天然形成的积水区常年水位以下的土地

22、43 水库坑塘 指人工修建的蓄水区常年水位以下的土地 44 永久性冰川雪地 指常年被冰川和积雪所覆盖的土地 45 滩涂 指沿海大潮高潮位与低潮位之间的潮侵地带 46 滩地 指河、湖水域平水期水位与洪水期水位之间的土地 5 城乡、工矿、居民用地 指城乡居民点及县镇以外的工矿、交通等用地 51 城镇用地 指大、中、小城市及县镇以上建成区用地 52 农村居民点 指农村居民点 53 其他建设用地 指独立于城镇以外的厂矿、大型工业区、油田、盐场、采石场等用地、交通道路、机场及特殊用地 6 未利用土地 目前还未利用的土地、包括难利用的土地 61 沙地 指地表为沙覆盖，植被覆盖度在 5%以下的土地，包括沙漠

23、，不包 T/CI 025-2021 6 括水系中的沙滩 62 戈壁 指地表以碎砾石为主，植被覆盖度在 5%以下的土地 63 盐碱地 指地表盐碱聚集，植被稀少，只能生长耐盐碱植物的土地 64 沼泽地 指地势平坦低洼，排水不畅，长期潮湿，季节性积水或常积水，表层生长湿生植物的土地 65 裸土地 指地表土质覆盖，植被覆盖度在 5%以下的土地 66 裸岩石砾地 指地表为岩石或石砾，其覆盖面积小于 5%的土地 67 其他 指其他未利用土地，包括高寒荒漠，苔原等 由于上述数据只包括土地利用类型数据，根据区划需要，对基础数据做如下两个方面的处理：一是载入行政区划的矢量数据以备各行政区土地利用/土地覆盖，即城

24、市扩展与生态响应的分区研究之需；二是载入数字高程数据（1000m），通过生成 DEM 图，并以此为基础，结合土地利用类型，求取坡向、坡度、滑坡、泥石流、土壤侵蚀度等衍生数据，为生态功能区的划分奠定了数据基础。6.3 生态功能区划生态功能区划方法方法 城市群空间拓展的生态功能区划方法是，先确定城市群不同土地利用类型的生态价值贡献率，然后将土地利用类型数据与土壤侵蚀度叠加划分出生态功能区，进而将生态功能区作为生态功能的承载体进行总体质量评价。6.3.1 生态价值贡献率赋值 考虑到数据库中的二级分类系统分辨率相对较高，且体现了明显的生态差异性，一般认为土地利用/土地覆盖即为区域生态环境结构的载体，因

25、此可以此对二级分类体系下的土地利用类型所具有的生态环境质量进行赋值，并与土地利用变化类型和过程结合起来，并将土地利用类型的转移理解为不同生态价值流的转移。各用地类型的生态价值体现在诸多方面，如气体调节、气候调节、水分调节、土壤形成、废物处理、生物多样性维持、食物生产、原材料生产和娱乐文化等约 9 项生态系统服务功能。据此，根据相关研究成果，结合专家打分法，最终确定城市群不同用地类型的生态价值贡献率（见表 3）。表表 3 城市群不同土地利用类型的生态价值贡献率赋值表城市群不同土地利用类型的生态价值贡献率赋值表 一级类型 二级类型 生态价值 贡献率赋值 一级类型 二级类型 生态价值 贡献率赋值 林

26、地 有林地 0.95 耕地 水田 0.30 灌木林 0.65 旱地 0.25 疏林地 0.45 城乡、工矿、居民用地 城镇用地 0.20 其他林地 0.40 农村居民点 0.20 草地 高覆盖度草地 0.75 其他建设用地 0.15 中覆盖度草地 0.45 未利用地 沙地 0.01 低覆盖度草地 0.20 戈壁 0.01 水域 河渠 0.55 盐碱地 0.05 湖泊 0.75 沼泽地 0.65 水库坑塘 0.55 裸土地 0.05 永久性冰川雪地 0.65 裸岩石砾地 0.01 滩涂 0.45 其他 0.02 滩地 0.55 T/CI 025-2021 7 6.3.2 生态功能区划分步骤 考虑

27、到基础数据主要为土地利用类型，生态功能区划数据处理与分区过程如下：（1）根据土壤侵蚀强度分级标准，将坡度划分为 5-8、8-15、15-25、25-35 和35共 5 个等级；（2）根据土地利用类型，将植被覆盖率划分为小于 5%、5-10%、10-20%、20-30%、30-40%、40-50%、50-60%、60-70%、70-80%、大于 80%共 10 个等级；（3）根据 DEM 数据，基于 GIS 求取坡度，然后将坡度与植被覆盖率叠加，权重分别为 0.4 和 0.6，计算土壤侵蚀度；（4）将土地利用类型数据与土壤侵蚀度叠加，权重分别为 0.6 和 0.4。（5）采用 Nature Br

28、eak 系统自动分级方法将生态功能区划分为五个等级：优先扩展的生态功能区、适宜扩展的生态功能区、允许扩展的生态功能区、限制扩展的生态功能区和禁止扩展的生态功能区。Nature Break 系统自动分级方法减少了人为分级的主观性。6.3.3 区域生态功能区总体质量评价 将生态功能区作为生态功能的承载体进行总体质量的评价，其基本原理同土地利用类型的生态价值评价类似，构建原理源于土地利用/土地覆被研究方法体系中的“土地资源生态背景质量指数”。5511=100iiiiiLuQALu 式中，Q为某区域（可以是城市群，也可以是城市内各地区）生态功能区总体质量指数，iA为区域内生态功能区i生态价值的分级指数

29、，iLu为区域内生态功能区i的面积，n为生态价值的分级数。初步确定，优先扩展区、适宜扩展区、允许扩展区、限制扩展区和禁止扩展区的分级指数分别为 5、4、3、2 和 1。6.4 生态功能区演变生态功能区演变分析分析方法方法 城市群空间扩展的生态功能区作为一种空间载体，其演变的空间格局类似于土地利用空间格局的演变。分别采用生态功能区综合扩展适宜性动态度指数、生态功能区变化率指数、生态功能区相对变化率和生态功能区变动方向指数 4 项指标分析城市群空间扩展的生态功能区演变格局。6.4.1 生态功能区综合扩展适宜性动态度指数 该指数源于现状（或静态）生态功能区研究中的“区域生态功能区总体质量指数”，用以

30、表明在城市群空间拓展过程中区域生态质量趋于良性还是恶性。该指数是“综合土地利用动态度”指数的辅助性参量。从区域开发角度看，5 个生态功能区中优先扩展区开发的适宜性最强，禁止扩展区开发适宜性最弱。因此，与区域生态质量的评价相反，在赋值时，按照优先扩展区至限制扩展区的排序赋值为 5、4、3、2 和 1。T/CI 025-2021 8%100*1)1(TLcLcLcDcttt )(5151iiiiiLuLuALc 式中，iA为区域内生态功能区i生态价值的分级指数，iLu为区域内生态功能区i的面积，n为生态价值的分级数，T为间隔的时段。6.4.2 生态功能区变化率指数 该指数用研究初期和末期某一特定生

31、态功能区的变化量占研究初期的土地利用面积来表示。(1)1100%i titiitLuLuKLuT 式中itLu和(1)i tLu分别表示研究初期和研究末期生态功能区i的面积，T为间隔时段。6.4.3 生态功能区相对变化率 城市群空间扩展的生态功能区相对变化率建立在生态功能区变化率指数的基础上，将局部地区的类型变化率与全区的类型变化率相比较，用以分析特定生态功能区变化的区域差异与特定类型变化的热点区域。9(1)199(1)11ij tijtijtjijijtij tijtjjLuLuLuRLuLuLu ijtLu和(1)ij tLu分别为城市群局部区域j生态功能区i研究初期及研究末期的面积，91

32、ijtjLu和9(1)1ij tjLu分别代表城市群生态功能区i研究初期及研究末期的面积。相对变化率的意义在于揭示生态功能区变化的区域差异，是针对某一种功能区进行分析，9 代表城市个数，假定城市群由 9 个城市组成。6.4.4 生态功能区变动方向指数 该指数用生态功能区变动（双向）量占总用地或某一类型生态功能区的比重表示，用以度量不同时段生态功能区变动的方向。（1）综合生态功能区变动方向指数 T/CI 025-2021 9 1100%ijiniiLuPcLu 式中，iLu为研究初期第i类生态功能区的面积，ijLu为研究时段内i类生态功能区转为非i类（j类，j=1，2，3，4）生态功能区的面积。

33、niiLu1即为城市群的总面积。（2）特定生态功能区范围内功能区变动方向指数%1002/)()1(ittijiLuLuLuPc 式中，)1(tiLu和itLu分别为研究末期和初期第i类生态功能区的面积，ijLu为研究时段内i类生态功能区转为非i类（j类，j=1，2，3，4）功能区的面积，表示某一特定功能区内部的变动方向。T/CI 025-2021 10 附附录录 城市群生态功能区划案例分析城市群生态功能区划案例分析 1、武汉城市群生态功能区划武汉城市群生态功能区划数据预处理数据预处理 武汉城市群生态功能区划分采用中国科学院“八五”重大应用项目“国家资源环境遥感宏观调查与动态研究”的成果，包括

34、1980、1995 及 2000 年三个时期的土地利用/土地覆盖分类图（ARC/INFO 的 Coverage 格式，比例尺为 1:10 万）。该土地利用分析系统包括 6 类一级分类系统和 25 类二级分类系统（见附表 1）。附附表表 1 城市群空间拓展的土地利用类型编号、名称及其含义城市群空间拓展的土地利用类型编号、名称及其含义 一级类型 二级类型 含义 编号 名称 编号 名称 1 耕地 指种植农作物的土地，包括熟耕地、新开荒地、休闲地、轮歇地、草田轮作地；以种植农作物为主的农果、农桑、农林用地；耕种三年以上的滩地和滩涂 11 水田 指有水源保证和灌溉设施，在一般年景能正常灌溉，用以种植水稻

35、，莲藕等水生农作物的耕地，包括实行水稻和旱地作物轮种的耕地 12 旱地 指无灌溉水源及设施，靠天然降水生长作物的耕地；有水源和浇灌设施，在一般年景下能正常灌溉的旱作物耕地；以种菜为主的耕地，正常轮作的休闲地和轮歇地 2 林地 指生长乔木、灌木、竹类、以及沿海红树林地等林业用地 21 有林地 指郁闭度30%的天然林和人工林。包括用材林、经济林、防护林等成片林地 22 灌木林 指郁闭度40%、高度在 2 米以下的矮林地和灌丛林地 23 疏林地 指疏林地（郁闭度为 10%30%）24 其他林地 未成林造林地、迹地、苗圃及各类园地（果园、桑园、茶园、热作林园地等）3 草地 指以生长草本植物为主，覆盖度

36、在 5%以上的各类草地，包括以牧为主的灌丛草地和郁闭度在 10%以下的疏林草地 31 高覆盖度草地 指覆盖度在50%的天然草地、改良草地和割草地。此类草地一般水分条件较好，草被生长茂密 32 中覆盖度草地 指覆盖度在 20%50%的天然草地和改良草地，此类草地一般水分不足，草被较稀疏 33 低覆盖度草地 指覆盖度在 5%20%的天然草地。此类草地水分缺乏，草被稀疏，牧业利用条件差 4 水域 指天然陆地水域和水利设施用地 41 河渠 指天然形成或人工开挖的河流及主干渠常年水位以下土地，人工渠包括堤岸 42 湖泊 指天然形成的积水区常年水位以下的土地 43 水库坑塘 指人工修建的蓄水区常年水位以下

37、的土地 44 永久性冰川雪地 指常年被冰川和积雪所覆盖的土地 45 滩涂 指沿海大潮高潮位与低潮位之间的潮侵地带 46 滩地 指河、湖水域平水期水位与洪水期水位之间的土地 5 城乡、工矿、居民 指城乡居民点及县镇以外的工矿、交通等用地 51 城镇用地 指大、中、小城市及县镇以上建成区用地 T/CI 025-2021 11 用地 52 农村居民点 指农村居民点 53 其他建设用地 指独立于城镇以外的厂矿、大型工业区、油田、盐场、采石场等用地、交通道路、机场及特殊用地 6 未利用土地 目前还未利用的土地、包括难利用的土地 61 沙地 指地表为沙覆盖，植被覆盖度在 5%以下的土地，包括沙漠，不包括水

38、系中的沙滩 62 戈壁 指地表以碎砾石为主，植被覆盖度在 5%以下的土地 63 盐碱地 指地表盐碱聚集，植被稀少，只能生长耐盐碱植物的土地 64 沼泽地 指地势平坦低洼，排水不畅，长期潮湿，季节性积水或常积水，表层生长湿生植物的土地 65 裸土地 指地表土质覆盖，植被覆盖度在 5%以下的土地 66 裸岩石砾地 指地表为岩石或石砾，其覆盖面积小于 5%的土地 67 其他 指其他未利用土地，包括高寒荒漠，苔原等 由于上述数据只包括土地利用类型数据，在预处理模块中，将对基础数据做如下两个方面的处理：一是载入行政区划的矢量数据，即将武汉城市群划分为 9 个地域，分别为武汉、黄石、鄂州、黄冈、孝感、天门

39、、仙桃、潜江和咸宁，以备各行政区土地利用/土地覆盖，即城市扩展与生态响应的分区研究之需；二是载入数字高程数据（1000m），通过生成 DEM图，并以此为基础，结合土地利用类型，求取坡向、坡度、滑坡、泥石流、土壤侵蚀度等衍生数据，为生态功能区的划分奠定了数据基础。2、武汉城市群武汉城市群生态生态功能区划分功能区划分流程与方法流程与方法 城市群空间拓展的生态功能区划分方法是，先确定城市群不同土地利用类型的生态价值贡献率，然后将土地利用类型数据与土壤侵蚀度叠加划分出生态功能区，进而将生态功能区作为生态功能的承载体进行总体质量评价。（1）生态价值贡献率赋值 考虑到数据库中的二级分类系统分辨率相对较高，

40、且体现了明显的生态差异性，一般认为土地利用/土地覆盖即为区域生态环境结构的载体，因此可以此对二级分类体系下的土地利用类型所具有的生态环境质量进行赋值，并与土地利用变化类型和过程结合起来，并将土地利用类型的转移理解为不同生态价值流的转移。各用地类型的生态价值体现在诸多方面，如气体调节、气候调节、水分调节、土壤形成、废物处理、生物多样性维持、食物生产、原材料生产和娱乐文化等约 9 项生态系统服务功能。据此，根据相关研究成果，结合专家打分法，最终确定城市群不同用地类型的生态价值贡献率（见附表 2）。附附表表 2 城市群不同土地利用类型的生态价值贡献率赋值表城市群不同土地利用类型的生态价值贡献率赋值表

41、 一级类型 二级类型 生态价值 贡献率赋值 一级类型 二级类型 生态价值 贡献率赋值 林地 有林地 0.95 耕地 水田 0.30 灌木林 0.65 旱地 0.25 疏林地 0.45 城乡、工矿、居民用地 城镇用地 0.20 其他林地 0.40 农村居民点 0.20 草地 高覆盖度草地 0.75 其他建设用地 0.15 中覆盖度草地 0.45 未利用地 沙地 0.01 低覆盖度草地 0.20 戈壁 0.01 T/CI 025-2021 12 （2）生态功能区划分 考虑到基础数据主要为土地利用类型，在功能区划分模块中，数据的处理过程如下：第一，根据土壤侵蚀强度分级标准，将坡度划分为 5 个等级，

42、他们分别是 5-8、8-15、15-25、25-35 和35；第二，根据用地类型，通过相关研究成果及专家打分结果，将植被覆盖率划分为 10 个等级；第三，根据 DEM 数据，基于 GIS 求取坡度，然后将坡度与植被覆盖率叠加，权重分别为 0.4 和 0.6，计算土壤侵蚀度；第四，将土地利用类型数据与土壤侵蚀度叠加，权重分别为 0.6 和 0.4。最后将生态功能区划分为五个等级：优先扩展区、适宜扩展区、允许扩展区、限制扩展区和禁止扩展区。其中，分级的方法是 Nature Break，即系统自动分级，以减少人为分级的主观性。需要说明的是：水系在生态功能区划中占有突出的地位。水系方面的基础数据（DE

43、M和河流分布）是具备的，但一方面当前各河道已经完全固化，基于灾害防治的生态安全格局在一定程度上不遵循自然规律。另一方面，从技术上看，水系安全更适合在小地域范围内模拟，在省域以上层面将失去原有的意义。如从武汉城市群的范围进行模拟，水系的模拟结果很可能将武汉、鄂州以及黄冈、天门等城市的建设区模拟成为禁止扩展区。（3）区域生态功能区总体质量评价 根据城市群生态功能区总体质量指数计算方法计算结果，通过功能区划分模块生成的功能区划分结果图，可以进一步分析城市群空间拓展的生态功能区特征：1）各类生态功能区的空间规模特征-优先扩展区与适宜扩展区范围较大，占城市群总面积的 2/3。计算表明，在城市群空间扩展的

44、各类生态功能区中，武汉城市群 1980、1995 及 2000 年三个年份不同类型扩展区的比重中，优先扩展区和适宜扩展区的比重分别高达 30.16%和 38.46%（见附表 3），两者合计共占城市群总面积的 68.62%，相反允许扩展区、限制扩展区和禁止扩展区分别占 8.78%、16.72%和 5.89%，合计占 31.28%，说明武汉城市群中的大部分地区都是适合扩展的区域。其中，地形在影响生态功能区比重中起了关键作用，如武汉城市群主要分布在平原和丘陵地带，就城镇建设用地的空间拓展阻力而言，城市群拓展的有效空间相对较大。附附表表 3 1980、1995 及及 2000 年年武汉城市群及各城市不

45、用类型生态功能区面积平均比重（武汉城市群及各城市不用类型生态功能区面积平均比重（%）类 型 黄冈 鄂州 黄石 咸宁 武汉 仙桃 潜江 天门 孝感 武汉城市群 优先扩展区 25.50 36.13 22.23 16.02 38.17 44.08 38.71 32.16 43.49 30.16 适宜扩展区 38.46 32.36 36.28 34.56 34.67 42.98 51.19 60.06 38.11 38.46 小 计 63.96 68.49 58.51 50.58 72.84 87.06 89.90 92.22 81.60 68.62 允许扩展区 12.79 3.66 11.08 15

46、.36 3.01 0.27 1.08 0.76 5.54 8.78 限制扩展区 18.90 14.73 22.51 27.64 12.42 8.08 7.41 5.78 9.80 16.71 禁止扩展区 4.35 13.11 7.90 6.42 11.73 4.59 1.61 1.24 3.06 5.89 水域 河渠 0.55 盐碱地 0.05 湖泊 0.75 沼泽地 0.65 水库坑塘 0.55 裸土地 0.05 永久性冰川雪地 0.65 裸岩石砾地 0.01 滩涂 0.45 其他 0.02 滩地 0.55 T/CI 025-2021 13 小 计 36.04 31.50 41.49 49.

47、42 27.16 12.94 10.10 7.78 18.40 31.38 总 计 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100-各城市不同生态功能区面积的构成比例差异较大。如主要集中在平原地区的天门、潜江、仙桃、孝感及武汉，其优先扩展区和适宜扩展区的面积比重高于城市群平均水平，分别高达 92.22%、89.9%、87.06%、81.6%和 72.84%（见附图 2），是武汉城市群空间拓展的首选区域。而分布在山区的咸宁、黄石和黄冈、其允许扩展区、限制扩展区和禁止扩展区的比重较大，分别达到 49.42%、41.49%和 36.04%，这些区域是武汉城市群空间拓展

48、的限制和禁止区域。2）各类生态功能区的空间分布特征 由于武汉城市群拥有各种地质地貌和水文类型，奠定了该范围内生态功能区复杂化的基础，所以各生态功能区的空间分布特征差异较大。主要表现在如下几个方面：-优先扩展区呈现出连片式和组团式分布格局。主要分布在江汉平原、大别山西麓山前平原以及鄂东南丘陵山区北部地带。其中长江沿线以南以及潜江、仙桃地区（鄂中荆山余脉平原丘陵密集区）主要呈现出破碎的连片式分布格局，大别山与幕阜山山谷平原地带则主要呈现出具有线性特征的组团式分布格局。与适宜扩展区相比，其均质性较强。-适宜扩展区呈现出连片和线状分布格局。主要分布在长江、汉江优先扩展区的外部缓冲地带以及鄂东丘陵地带，

49、线状发展特征较为明显；其次是丘陵山区，包括大别山、幕阜山优先扩展区的外围地区，即山谷区域，呈现出破碎的线性特征，其中桐柏山余脉（主要位于孝感市安陆县境内）呈现出北北西-南南东走向，大别山山脉（主要位于黄冈市）主要呈现出北北东-南南西走向，幕阜山山脉（主要位于咸宁市和黄石市）主要呈现出西西南-东东北方向。总体上看，适宜扩展区分布的均质性最强，地区分异性特征不明显。-允许扩展区呈现出破碎的连片式分布格局。以山地丘陵地带为集中分布区，其中主要分布在大别山和幕阜山丘陵地带，如黄冈和咸宁允许扩展区的比重分别达到12.8%和15.4%；中部地区则主要分布在水体的周边地区，并以武汉为分布的密集区，如武汉市允

50、许扩展区的比重为 3%，相对而言，鄂州水体面积也较大，允许扩展区的比重为 3.66%。-限制扩展区呈现出零散式和破碎的连片式分布格局。并以山地密集地带为集中分布区（见附图 3）。首先，主要分布在幕阜山和大别山海拔高度在 1000 米以上的区域，如黄冈和咸宁限制扩展区的比重较高，分别达到 18.9%和 27.6%，黄石的比重也高达 22.5%。在上述地区，限制扩展区呈现出破碎的连片式分布格局；其次，分布在河网密集的江汉平原地带，自西至东，在潜江、仙桃、天门、武汉及鄂州等地区呈现出零散的据点式布局。-禁止扩展区呈现出零散式和破碎的组团式分布格局。并以水体密集地带为集中分布区。首先，零散的水体分布在