居住地的能流、物流调查实践设计

56第三章乡土地理教学实践设计（I）——城市型第一节居住地的能流、物流调查实践设计一、设计原理1、城市管网系统城市是人口高度密集、住宅与交通网高度密集、资源高度集约利用的区域，城市的能量流动与物质流动支持着城市的生命、生产系统的运转。这些管网主要有：交通网、通迅网、电网、水管网、燃气管网等。复杂且纵横交错的管线网，构成一个“管道城市系统”。城市居民作为城市的主人，生活在这些管网之中。因此，城市能流物流是实践地理调查基本的和重要的内容。2、家庭管道系统的运转受人体各种管道（血管—气管、食—肠管、食—尿管等）新陈代谢的启发，我们可以把城市家庭的新陈代谢系统看成一个管道系统。每个人都有一个生活空间，人之所以能在自己的生活空间生存，离不开居住地的各种管道和能源、物源、水源的供给，同时将57废弃物排除的运转过程（图3-1），它是城市管道系统中的基本运行单元（或结点）。这个运转的模式是进行居住地能流物流调查的主要依据。3、人的行为与资源环境意识当我们打开水管时，我们是否知道水源地在哪里？当我们将污水排入下水道，是否知道它最终排到哪里？当我们打开煤气管，煤气从何而来？抽烟机将烟通过烟道排入大气，污染怎样等等这些问题，都需要我们去了解和认识。家庭能流、物流的输入与输出量是由人的行为所决定的，因此，从培养环境与资源意识的角度看，设计一个“家庭的能流物流调查”是不可少的。图3-2是图3-1的进一步外延和内化。所谓外延是指探究三源地：即水源地、物源地、能源地；所谓内化是指探究人在资源环境利用和保护中的行为。图3-1城市居住地能流物流模式通过水管通过天然气管道电流信息流流能流污气流水流污水流物流污物流通过电线通过下水道通过排气道通过网络（电缆）通过垃圾道通过电话线通过交通线家庭人享用资源影响环境能源地物源地水源地信息源地污气排放地污物（垃圾）排放地污水排放地图3-2家庭中人与资源环境关系模式58二．水流调查流程家庭水流调查与水流流程路径一致（图3-3），出发点是家庭安装的水表—水龙头—下水道，然后分两个方向进行调查，一是向水源地方向追溯，了解水流所经历的输送和处理工程及过程，以及水源地的状况，建立水源地保护意识，反映个人行为对水源图3-3水流调查流程地的影响，提出保护水源地的建议；二是向污水排放地方向调查，了解污水的去向和对环境安全的威胁。在调查过程中培养资源意识和环境意识，能够初步回答：水源地在哪里？应如何保护水源地？污水排放地在哪里，应如何控制水污染？如何从自己做起，节约用水.三．电流—信息流调查流程家庭电流—信息流调查相对复杂，由于电流是信息流的动力支持，因此，二者的关系极为密切。这一调查的出发点是家庭安装的电表—电器开关，重点调查家中不同电器的用电量（电器标明），水流流程途径水流流程途径污水处理厂排放地（江河湖）流出水塔水厂水源地（水库山地）生命用水（人体）用水量控制（水表）生活用水（人行为）流入59为生活学习带来的好处，对身体健康造成的损害和对家居环境的污染（图3-4），从中理解适度电消费和青少年适时看电视和上网的意图，特别要仔细调查由电器接线不当或电器过热造成的灾害隐患，并预防纠正。电流—信息流的源地调查也是十分重要的，特别是通过对源地的追溯，可以了解交流电、直流电、光缆、无线电波的布设和传播方式，能源地和信息发射中心的布局，从而提高能源意识和信息资源的意识。能够初步回答：能源地在哪？如何正确使用电器？如何消除火灾隐患？照明空调洗衣机电冰箱生活用电电厂光化学、热辐射舒适、方便的生活火力发电水力发电核电能源地信息用电电脑电视电话高效适用的信息辐射计算机病毒视损伤人火灾逃避出口传真机中转发射台信息源地电视台电讯台电流流程信息流流程调查流程图3-4电流—信息流调查流程用电量控制（电表）60二、燃气流调查流程家庭燃气流调查主要是通过观察家人做饭和洗澡过程中感觉（味觉）空气污染，同时理解煤气田能源地的布局和提高节约能源的意识（图3-5）。能够回答：煤气田及输气管布局在哪里？如何减少或排除室内煤气？做饭、洗澡最理想的能源是什么？三、物流（固体）调查流程家庭物流调查与前四种流的调查相比，具有更强的可操作性。也是对学生进行公德教育的极好素材。每一个学生每天都要吃东物流控制人的行为商店制造厂吃—拉用—扔排泄物垃圾原料地污水管垃圾道污染问题和处理物流物调查流程图3-6物流（固体）调查流程用气控制(气表)人的行为燃气公司煤田、气田洗澡烧饭燃气灶抽烟机抽烟道排入大气中大气污染火灾隐患逃避路线燃气流程燃气流调查流程图3-5燃气流调查流程61西、丢垃圾，每个家庭都要购买物品和丢弃废品（图3-6）。在这类调查中，可以设专门调查种类，比如,塑料包装袋物流调查就是很好的选择。通过调查可以使学生自我意识到这样两个问题：自己每日产生多少垃圾？分类装垃圾与垃圾处理、再生的意义。第二节校园土地利用与环境安全调查一、设计原理1、土地利用/覆盖变化（Landuse/Landcover）地球表层系统最突出的景观标志是土地利用与土地覆盖，这两个概念既有联系，又有区别。土地利用是人类根据土地的特点，按一定的经济与社会目的，采取一系列生物和工程技术手段，对土地进行长期的或周期性的经营活动，是一个把土地自然生态系统，变成人工生态系统的过程。土地覆盖是指自然造物和人工建筑物所覆盖的地表诸要素的综合体。土地利用/覆盖的变化可划分为两类：改造与变异。前者指由一种土地覆盖类型转变成另一种土地覆盖类型；如农业用地转变成非农业用地；后者指土地覆盖变化类型内部的变化，如工业用地转变成商业居住用地的变化。土地利用/覆盖变化是近年来国际全球变化研究的重要领域。城市是人类对自然地表覆盖改变最为强烈的区域，是土地利用强度最大的区域，开展对城市土地利用调查，对于认识土地利用与环境安全的关系、城市可持续发展都有十分重要的意义，因此土地利用/覆盖变化是乡土地理研究的核心内容之一。2、城市景观与土地利用分类62土地利用作为景观标志，也是“市容”的主体部分。通常城市景观构成要素包括以下几个方面：⑴景观的合成自然要素——树木、绿地、山岳、江河湖海池等。人工要素——建筑、城池、道路、桥梁、塔等。⑵建筑和城市设施：建筑、住宅、水塔、道路、水桥、加油站、换气塔等。⑶节点空间：广场、公园、绿地、交叉路口、水面等。⑷通道空间：道路、江河、地下通道、桥面、铁道等。⑸建筑小品：坐椅、花坛、喷泉、水池、城市雕塑、广告标识、候车箱等。⑹地标：电视发射塔、高层建筑、隧道和地铁入口等。⑺城市鸟瞰。⑻城市夜景。⑼影响要素：时间（季节、气候、时刻等）、日照、地理、水文、社会文化（如城市的精神面貌及素质）和经济等。（10）控制要素：建筑（构筑物）的造型、质感、色彩和空间形态、有历史和社会意义的区域，空间的构成和连续，自然与人造物的协调，以及城市轮廓、天际线、边缘线。据此，我们通常把城市土地利用类型划分为：居住地、商业服务用地、交通、通讯和公用设施用地、工业用地、绿地、水面用地等。还可以进一步按建筑物高度、用途等进一步划分。正因为土地利用作为景观标志，十分容易为学生所识别和测量，所以它是调查对象和内容设计的主要依据。3、城市的基本空间单元与安全城市内部的区域划分是以街区形式表现，而且一个完整的街区，其生活、公共设施是完备的，也就是说，一个完备街区的土地利用由居民房屋、医院、学校、道路、商业用地、公园、绿地、水面等组成。街区内土地利用格局，直接影响着居民的生活和生命，其中绿地面积和水面面积、固体废物垃圾用地与交通用地成为城市63环境安全与否的关键性用地。我们把绿地面积比作街区的“肺脏”，把水面面积比作街区的“肾脏”，它们不仅具有降解各类面源污染，控制大气、水污染的作用，而且可以调节湿度、温度和增加氧气。由于街区是各类建筑物密度极高的区域，特别随着建筑物高度的迅速增加，容积率快速增加，使得灾害，特别是地震、火灾的危险性加大，因此，特别在各类人员密集的场所，如影院、饭店、学校、医院等用地区，要留出逃难通道用地等安全用地。城市垃圾是城市化的的重要排泄物，它还构成城市的污染源，因此，集中放置垃圾用地的划分，可以集中管理垃圾并控制污染。因此，街区安全用地调查是学生进行社区土地利用调查的侧重点之一。校园是街区的重要组成部分，是学生学习和活动的场所，也是进行乡土地理土地利用调查首先的场地和出发点。二、校园土地利用调查1、校园土地利用的基本类型（表3-1）城市校园的规模和完备程度通常较高，在此，给出校园可能的土地利用类型，在实践调查中可根据具体情况选择其中部分。表3-1城市校园土地利用类型一级类型Ⅰ房屋用地Ⅱ活动用地Ⅲ绿地Ⅳ交通用地Ⅴ其他用地二级类型Ⅰ1教学用地Ⅰ2实验用地Ⅰ3办公用地Ⅰ4宿舍用地Ⅰ5服务用地Ⅱ1操场Ⅱ2运动场Ⅱ3课间活动空地Ⅲ1花坛用地Ⅲ2草坪Ⅲ3树林Ⅳ1道路Ⅳ2停车场Ⅴ1垃圾堆放地Ⅴ2水域64三级类型按建筑物层数划分按建筑材料数划分按建筑物年代划分Ⅱ21篮球场Ⅱ22排球场Ⅱ23足球场Ⅱ24羽毛球场Ⅲ31乔木Ⅲ32灌木Ⅳ11汽车道Ⅳ12步行道Ⅳ21自行车场Ⅳ22汽车停车场2、土地利用现状调查对于校园土地利用静态现状的调查，重点在建筑房屋、活动场所、绿地和交通用地等方面，基本过程有两项。①绘制校园平面图方法：实地草测（将校园划分为若干小区，成为测区，每3人一组，测其中一个小区）。给出草测区域的测图比例尺，并给出主要道路作为测量控制网（图3-7）；图3-7测区道路控制65制作步长比例尺；测距离（步测）；绘制平面图（图3-8）；②填图——土地利用图方法：实地观察，定类填图，确定分类系统，例如，学校土地利用分类系统：I楼房I1教学楼I2上标为楼层数。I2家属楼I3科研楼I4公益楼图3-7测区道路控制图图3-8测区平面图66Ⅱ平方（二级分类同上）Ⅲ车蓬Ⅳ运动场Ⅴ绿地林地林草地草地Ⅵ道路Ⅶ其他用途（自编符号）将所观察到的土地利用类型，用分类符号填于平面图中（图3-9）。数清四旁植树数目（数棵数、估计树冠阴影面积），建筑房屋高度是重点之一，因为它直接关系到校园的容积率，因此在分类中予以突出表达。三、校园土地利用环境安全调查1、车流及交通工具占地安全的测量Ⅰ2Ⅰ3ⅤⅤⅡ6Ⅱ6Ⅲ2Ⅲ2ⅣⅣⅣⅣⅣⅥ图3-9测区土地利用图67交通用地上的车流，以及汽车占用草地，汽车占用道路或活动场所等现象是造成校园用地不安全的第一大问题。由于学校是人流的高密度区域，在不严格的用地约束下，不遵守交通规则的行车和随意停放车辆，不仅造成路面拥挤，而且对学生生命安全造成严重威胁。通常采用“水管法”，在校园的出入口处，定时数车辆，并将数据记录于测量表（表3-2），通常以“正”记录，最后统计出不同时段、不同运输工具的流通状况。表3-2校园门口车流统计表内容时间及次数机动车非机动车小计货车出租车轿车其他自行车其他7:00—8:008:00—9:009:00—10:00……小计2、影响环境安全因素的测量学校环境安全问题比较突出的有：噪声、空调、垃圾、火灾以及晚间的灯光亮度等。这些问题与校园土地利用的深层次关系十分密切。其中空调是高层楼房用地上出现的突出问题，众多空调所排的热量在交通廊道上，使得热量发生再分配，特别在夏日，使得人们在本来火热的水泥地面上行走更加燥热，晚间灯光亮度直接关系到学生夜间安全和学习，因此提高夜间灯光亮度是学校晚间安全的必要条件。第三节城市交通观光调查68一、基本原理1、城市交通网构成交通网是城市形态的骨骼，通常市区道路以干道、辅助道路、地区道路所组成，干道按形态又分为主要干道、环形干道以及放射形道路。街区道路级别的概念如图3-10。为游览城市风光提供了通道，因此四通八达的市区交通网构成交通与观光为一体调查的最优场所。图3-10街区道路级别概念2、“五流”通道概观城市交通系统，是各种各样“流”高度集中的地带。人流包括两方面：第一，有规律的人口流动，如上下班、上放学等的定点流动；第二，无规律的人口流动，如采购、旅游、出差、访友、就医等的流动。有规律的人流成为控制调查时段的依据。物流通常与人流和车流相伴，主要反映货物的运输和商品的流动。信息流指两方面：一是分散无序信