梁 雯，侯蘭功

(西南科技大學(xué)，四川綿陽 621010)

近年來，伴隨著大規(guī)模的城市建設(shè)，我國城市區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)遭到嚴(yán)重破壞，大多城市下墊面變化增大、自然滯蓄能力減弱、降雨徑流污染負(fù)荷增強(qiáng)，水資源和環(huán)境問題越來越嚴(yán)重，比起其他國家，我國城市面臨著更嚴(yán)峻的雨洪生態(tài)環(huán)境問題[1-5]，海綿城市成為了現(xiàn)代城市規(guī)劃的熱點(diǎn)之一。但是關(guān)于海綿城市的研究主要集中在技術(shù)方法上面，鮮有文獻(xiàn)涉及海綿城市植物景觀評價，而國內(nèi)近些年關(guān)于海綿城市的建設(shè)還在探索階段，對其植物景觀的評價存在不全面的問題。筆者選取國內(nèi)公布的第一批海綿城市試點(diǎn)城市之一的遂寧市作為案例，將AHP-模糊綜合評價法應(yīng)用在海綿城市植物景觀美感評價上，初步建立了海綿城市植物景觀美感評價體系。

1 研究區(qū)概述

遂寧位于四川盆地中部、涪江中游，105°03′26″～106°59′49″E，30°10′50″～31°10′50″N(圖1)。遂寧海綿城市共分布著低影響開發(fā)設(shè)施植物62科78屬86種，其中濕生植物11科14屬14種、水生植物9科9屬9種、耐水喬木4科4屬6種、濕地植物和濕地草本植物11科19屬24種、垂直綠化攀援植物5科6屬6種、綠色屋頂花灌木12科14屬15種、綠色屋頂喬木10科12屬12種。

圖1 遂寧市區(qū)位Fig.1 Location of Suining City

遂寧海綿城市低影響開發(fā)設(shè)施主要包括綠色屋頂、植草溝、下沉式綠地、雨水花園、雨水濕地以及濕塘6個方面。綠色屋頂多用天鵝絨草(Zoysiapacifica(Goudswaard) M. Hotta et S. Kuroki)、吉祥草(Reineckiacarnea(Andr.) Kunth)、美女櫻(VerbenahybridaVoss)、垂盆草(SedumsarmentosumBunge)、瓜葉菊(Pericallishybrida)、一串紅(SalviasplendensKer-Gawler)、爬山虎(Parthenocissustricuspidata)、常春油麻藤(MucunasempervirensHemsl.)、紫藤(Wisteriasinensis)、木香(AucklandialappaDecne)、牽?；?Pharbitisnil(Linn.)Choisy)、梔子花(Gardeniajasminoides)、月季(RosachinensisJacq.)等；植草溝多用馬蹄金(DichondrarepensForst.)、細(xì)葉芒(Miscanthussinensiscv.)、狗牙根(Cynodondactylon(L.) Pers.)、斑葉芒(MiscanthussinensisAndress ‘Zebrinus’)等；下沉式綠地多用蒲葦(Cortaderiaselloana)、美人蕉(CannaindicaL.)、濕地松(Pinuselliottii)、水杉(MetasequoiaglyptostroboidesHu & W. C. Cheng)、池杉(TaxodiumascendensBrongn.)、落羽杉(Taxodiumdistichum(L.) Rich.)等；雨水花園多用蘆葦(Phragmitescommunis)、再力花(ThaliadealbataFraser)、蘆竹(Arundodonax)、垂柳(Salixbabylonica)、楓楊(PterocaryastenopteraC. DC)等；雨水濕地多用姜花(HedychiumcoronariumKoen)、茭白(Zizanialatifolia(Griseb.) Stapf)、慈姑(SagittariasagittifoliaL.)、石菖蒲(Acorustatarinowii)、旱傘草(Cyperusalternifolius)、水芹(Oenanthejavanica(Blume) DC)、睡蓮(NymphaeaL.)等；濕塘多用千屈菜(LythrumsalicariaL.)、黃菖蒲(IrispseudacorusL.)、大漂(Pistiastratiotes)、荇菜(Nymphoidespeltatum(Gmel.)O.Kuntze)等。

2 海綿城市植物景觀美感評價

層次分析法(the analytic hierarchy process)簡稱AHP法，是美國運(yùn)籌學(xué)教授Saaty在20世紀(jì)70年代提出的一種新的系統(tǒng)分析方法[6]。采用AHP法建立植物景觀美感評價指標(biāo)體系，并求出各指標(biāo)體系權(quán)重，能夠了解相對主要和次要的影響因素[7]。再應(yīng)用模糊評價法(fuzzy comprehensive evaluation)對該研究區(qū)域植物景觀美感度進(jìn)行評價，得出植物景觀美感等級，從而實(shí)現(xiàn)海綿城市植物景觀美感評價。

2.1評價體系的確定影響海綿城市植物景觀質(zhì)量的因子很多，經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)查和基礎(chǔ)資料分析，總結(jié)出海綿城市植物景觀在視覺質(zhì)量和生態(tài)效用上的4個構(gòu)成要素，共13項(xiàng)評價因子，建立相關(guān)的綜合評價指標(biāo)體系(表1)。最高層是綜合評價的最終目標(biāo)層(A)，第2層為準(zhǔn)則層(B)，第3層是隸屬于準(zhǔn)則層的指標(biāo)層(C)。

表1海綿城市植物景觀綜合評價指標(biāo)體系

Table1Comprehensiveevaluationindexsystemofplantlandscapeinspongecity

目標(biāo)層Target layer準(zhǔn)則層Rule layer指標(biāo)層Index layer海綿城市植物景觀(A)生態(tài)美(B1)植物物種多樣性(C1)Plant landscape in sponge city群落結(jié)構(gòu)豐富度(C2)植物鄉(xiāng)土性(C3)群落空間的異質(zhì)性(C4)植物與植物的協(xié)調(diào)共生性(C5)綜合生態(tài)效益(C6)形式美(B2)觀賞特性(C7)植物色彩與季相(C8)植物景觀與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)性(C9)空間美(B3)植物景觀空間序列(C10)植物景觀層次(C11)意境美(B4)體現(xiàn)立意(C12)人性空間(C13)

2.2運(yùn)用AHP法確定指標(biāo)權(quán)重

2.2.1權(quán)重計(jì)算。判斷矩陣各元素的得分分別對應(yīng)著專家們對該指標(biāo)相對重要性的認(rèn)定。將每個層次各元素相對上一對應(yīng)層的重要性做出相互判斷，并用具有特定含義的數(shù)值表示，一般用1-9及其倒數(shù)的標(biāo)度方法，以此構(gòu)建該層次下各指標(biāo)的判斷矩陣。尺度1，2個因素i、j相比，i比j同等重要；尺度3，2個因素i、j相比，i比j稍微重要；尺度5，2個因素i、j相比，i比j明顯重要；尺度7，2個因素i、j相比，i比j強(qiáng)烈重要；尺度9，2個因素i、j相比，i比j絕對重要；尺度2、4、6、8，上述兩相鄰判斷的中值；倒數(shù)，因素i與因素j比較的判斷值為cij，則j與i比較的判斷值為cji=1/cij。

然后通過專家經(jīng)驗(yàn)和已有知識進(jìn)行判斷比較，給出每層因子相對重要性的判斷賦值，計(jì)算權(quán)重，得出表2～6。

表2 準(zhǔn)則層各指標(biāo)權(quán)重

表3 生態(tài)美指標(biāo)權(quán)重

2.2.2一致性檢驗(yàn)和結(jié)果分析。一致性檢驗(yàn)需計(jì)算一致性比率CR，當(dāng)CR=CI/RI<0.10時，則此判斷矩陣符合要求。否則就需要對判斷矩陣重新賦值，仔細(xì)修正，直到具有滿意的一致性為止。

表4 形式美指標(biāo)權(quán)重

表5 空間美指標(biāo)權(quán)重

表6 意境美指標(biāo)權(quán)重

對于1-9階判斷矩陣，RI取值分別為0.00、0.00、0.58、0.90、1.12、1.24、1.32、1.41、1.45。

經(jīng)計(jì)算得出，目標(biāo)層(A)判斷矩陣的特征根λmax=4.234 5，經(jīng)判斷矩陣的一致性檢驗(yàn)，CR=0.087 8<0.01，符合矩陣的一致性。準(zhǔn)則層(B1)判斷矩陣的特征根λmax=6.615 7，經(jīng)判斷矩陣的一致性檢驗(yàn)CR=0.097 7<0.01，符合矩陣的一致性；準(zhǔn)則層(B2)判斷矩陣的特征根λmax=2.000 0，經(jīng)判斷矩陣的一致性檢驗(yàn)CR=0.000 0<0.01，符合矩陣的一致性；準(zhǔn)則層(B3)判斷矩陣的特征根λmax=3.053 6，經(jīng)判斷矩陣的一致性檢驗(yàn)CR=0.051 6<0.01，符合矩陣的一致性；準(zhǔn)則層(B4)判斷矩陣的特征根λmax=2.000 0，經(jīng)判斷矩陣的一致性檢驗(yàn)CR=0.000 0<0.01，符合矩陣的一致性?？梢?，建立的矩陣成立，可求出目標(biāo)層和準(zhǔn)則層的權(quán)重(表7)。

表7 準(zhǔn)則層和指標(biāo)層各指標(biāo)的權(quán)重

表7中C層權(quán)重反映了各個評價因子在整個海綿城市植物景觀評價體系中所占的重要程度?？梢?，生態(tài)美權(quán)重>意境美權(quán)重>空間美權(quán)重>形式美權(quán)重，因而在海綿城市中，生態(tài)優(yōu)先的原則始終貫穿于海綿城市的植物景觀建設(shè)中。在生態(tài)美評價因子中，排在前3位的是綜合生態(tài)效益、植物物種多樣性和植物與植物的協(xié)調(diào)共生性，可見維持植物物種的多樣性和協(xié)調(diào)共生性是海綿城市植物景觀建設(shè)的重要影響因素，其最終目標(biāo)是發(fā)揮綜合的生態(tài)效益；在形式美評價因子中，植物景觀與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)性是排在第1位的，可見植物景觀與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)性對海綿城市植物景觀美感質(zhì)量有較大影響；在空間美的評價因子中，植物景觀層次權(quán)重>植物景觀空間序列權(quán)重，植物景觀自身層次的豐富是其生動景觀的重要影響因子；在意境美的評價因子中，體現(xiàn)立意和人性空間同樣重要，可見在海綿城市植物景觀的建設(shè)中既要注重體現(xiàn)立意又要體現(xiàn)人性空間。

3 基于AHP的美感度模糊綜合評價

模糊數(shù)學(xué)理論(fuzzy sets)是1965年由美國加利福利亞大學(xué)自動控制論專家Zageh教授提出[8-9]。模糊數(shù)學(xué)綜合評價是以模糊數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)，應(yīng)用模糊關(guān)系合成的原理，將不易定量的因素定量化，從而實(shí)現(xiàn)評價[10]。將海綿城市植物景觀評價劃分為5個等級：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ級。模糊綜合評價值[10-8)劃分為I級，[8-7)劃分為Ⅱ級，[7-6)劃分為Ⅲ級，[6-4)劃分為IV級，[4-0)劃分為V級。采用模糊數(shù)學(xué)中的加權(quán)平均模型建立美感度綜合評價模型：

其中M是綜合評價分值，X是因子評分，W是指標(biāo)權(quán)重，n為因子數(shù)。

由上述方程得出遂寧海綿城市植物景觀等級(表8)。從表8可以看出，6種低影響開發(fā)設(shè)施的植物景觀綜合品質(zhì)水平存在一定差異。其中，I級景觀占1/2，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級各占1/6，可見遂寧海綿城市植物景觀還需要一定的調(diào)整和維護(hù)，同時也對海綿城市植物景觀的設(shè)計(jì)起到了一定的推進(jìn)作用。

表8遂寧海綿城市植物景觀美感評價

Table8TheaestheticevaluationofplantlandscapeinSuiningspongecity

低影響開發(fā)設(shè)施Low-impact development facilities綜合評分值Composite score景觀等級Landscape level下沉式綠地綠色屋頂Green roof6.436 9Ⅲ植草溝Grassed swales5.756 1Ⅳ下沉式綠地Sunken green space7.391 4Ⅱ雨水花園Rain garden8.450 6Ⅰ雨水濕地Rain wetland9.614 1Ⅰ濕塘Wet pond8.273 7Ⅰ

4 結(jié)語

在海綿城市植物景觀美感度評價中運(yùn)用AHP-模糊綜合評價方法，實(shí)現(xiàn)了可量化研究，既能客觀全面地評價建成的海綿城市植物景觀，又具有一定的實(shí)踐意義。植物景觀美感度的評價涉及多個因素，是一個綜合的復(fù)雜評價過程。該研究中，對影響海綿城市植物景觀的因子選擇上存在一定的局限性和主觀性，可能對評價結(jié)果產(chǎn)生一定的影響，在今后的研究中應(yīng)加入更多影響植物景觀美感度評價的因子，推動海綿城市關(guān)于植物景觀的研究，具有一定的科學(xué)輔助意義。