基于GIS的城市蓝绿基础设施优先选址评估框架：以波兰奥尔什丁为例

推荐：为解决城市化导致的地表渗透性下降问题，研究人员开发了基于GIS的LUSIA方法，通过计算I_LU、I_IMP、I_BH、I_BD和I_EX五项指标，识别蓝绿基础设施(BGI)实施优先区域。研究表明奥尔什丁23%区域可通过BGI解封，为城市韧性提升提供科学依据。

　　

随着全球城市化进程加速，城市地表渗透性持续下降，引发了一系列环境问题。不透水表面（如建筑、道路）的扩张导致自然水文循环受阻，地表径流增加，生物多样性退化，城市热岛效应加剧。波兰奥尔什丁作为典型的"绿色城市"，同样面临人为改造导致的生态失衡挑战。如何科学识别蓝绿基础设施(Blue-Green Infrastructure, BGI)的优先实施区域，成为城市规划者亟待解决的难题。

波兰研究人员开发了名为LUSIA（土地利用指标分析）的创新GIS框架，通过整合五项空间指标——土地利用(I_LU)、不透水性(I_IMP)、建筑高度(I_BH)、建筑密度(I_BD)和低优先级区域(I_EX)，构建了多维度的城市结构评估体系。该研究发表在《Ecological Indicators》期刊，证实BGI实施可使奥尔什丁约23%的区域实现"解封"，尤其在住宅区效果显著，为城市可持续规划提供了重要工具。

研究采用250m网格划分研究区域，基于Copernicus陆地监测服务和BDOT10k数据库，运用QGIS 3.34.2和Python算法处理2006-2018年数据。通过空间叠加分析和数学建模，量化了城市扩张对渗透性结构的负面影响，并确定了雨花园、绿色屋顶等BGI元素的最佳实施位置。

研究结果显示：

1. 时空变化分析：2006-2018年间，奥尔什丁建筑用地年均增加0.75个网格，农业用地年均减少6.1个网格，不透水表面在南部和中部显著增加。2018年数据显示32.9%区域为森林覆盖，但35%网格（542个）被划为BGI低优先级区域。

2. 低优先级区域识别：通过I_EX指标排除了机场、铁路枢纽等不适合BGI实施的区域，为精准规划奠定基础。

3. 渗透性改善潜力：LUSIA方法识别出209个适宜网格，其中61个可同时实施绿墙和透水铺装，55个适合组合部署绿色屋顶、绿墙和透水铺装。实地验证证实了该方法的可靠性。

该研究创新性地将GIS空间分析与多指标评估相结合，突破了传统土地分类方法的局限。LUSIA框架不仅能监测短期城市变化，还可为不同BGI解决方案提供定制化选址建议。研究强调，战略性的BGI布局可显著改善城市雨水管理、提升生物多样性，并最终提高居民生活质量。尽管存在实施成本高、空间受限等挑战，但该方法为平衡城市发展与生态保护提供了科学决策依据，对实现"海绵城市"愿景具有重要实践价值。未来研究可进一步优化网格尺度，结合更精细的线性要素缓冲区分析，提升局部规划的精确度。