劉佳琪 孟 魯 潘 笛

(云南大學建筑與規(guī)劃學院，云南 昆明 650504)

1 概述

2018年昆明政府辦公廳印發(fā)了《滇池保護治理三年攻堅行動實施方案(2018—2020年)》。昆明滇池周邊濕地公園對于環(huán)境生態(tài)的意義受到重視，濕地公園建設成為昆明公園系統(tǒng)發(fā)展的重點。濕地公園較河流、湖泊而言與城市有著更為緊密的聯(lián)系。濕地公園為城市居民提供“休閑”場所，體現(xiàn)了城市與自然和諧發(fā)展的理念。建設濕地公園在很大程度上滿足了人們對文化娛樂和高品質(zhì)生活的需求。然而就昆明而言，濕地公園的設計還處于初級階段，對駁岸親水性的理解，很大程度上局限于“碰水”和“不碰水”的觀念，這就造成了親水方法千篇一律。本文通過數(shù)學分析建立一套植物高度適宜、植物層次清晰的集觀景、親水、休閑于一體的駁岸空間設計方法，在滿足植物生態(tài)功能的前提下，改善游客在駁岸空間的觀景感受。

2 滇池濕地公園植物景觀現(xiàn)存問題

濕地公園作為城市重要的綠色“場所”，其駁岸植物景觀設計不容忽視。就昆明而言，特殊的氣候和地貌特征，為良好的生態(tài)環(huán)境和豐富的景觀資源創(chuàng)造了條件，但在植物種類豐富的同時，出現(xiàn)了濕地公園植物層次過少或者繁雜，植物高度過高或過低等情況，均影響親水體驗。也有一些濕地公園設計過于注重項目的商業(yè)價值和經(jīng)濟利益，忽略了生態(tài)性和親水性需求。如圖1所示是昆明西華濕地公園植株高大雜亂和水面污染的照片，圖2是東大河濕地公園水邊植被茂盛易遮擋人們視線的照片。

我國目前研究植物高度對觀景體驗影響的案例中，很多研究只重視植物種類卻忽略了高度帶來的影響，所以基于景觀空間營造和人體工學的理論，分析不同植物高度所帶來的不同觀景感受具有一定意義。

3 相關概念解釋

親水性是指人們在自然環(huán)境中活動時，具有接近水體、感受自然的行為特性。其中包括從視覺、聽覺、觸覺等多方面達到與水體親近。駁岸是水陸交接的過渡區(qū)域，是沿河地面以下，保護河岸(防止崩塌或沖刷)的構筑物。

本文研究的主要內(nèi)容是植物高度對視線的影響。視線即人眼與被觀賞物體之間一條人為設定的直線。人的視線與水平面的夾角稱為視角，可分為仰視、平視和俯視。不同角度觀賞物體，會帶來不同的心理感受。

4 研究方法

4.1 濕地公園駁岸分類

本文主要的研究區(qū)域為滇池周邊的濕地公園之中的水域。按照水域所處位置大致可以分為以下兩種：一種是臨近滇池的區(qū)域，這些水域遮擋物較少，視野較為開闊，多以動水為主，游客可以眺望水面風景具有很好的觀景效果，如圖3所示。另一種是在濕地公園內(nèi)部的水域，一般周圍會有較多的視線遮蔽物，對視線有聚焦作用，便于營造成核心景觀。這類水域多以靜水為主，游客在周邊游覽會形成環(huán)狀的游覽路線，形成對景或借景，在欣賞水面景觀時還可以欣賞對面景物在水面上倒影等形象，景觀層次豐富，如圖4所示。

根據(jù)上述區(qū)域的不同，植物景觀也具有明顯差異，本文研究將基于這兩類不同的景觀類型，提出符合其自身特點的視覺尺度系統(tǒng)。

4.2 植物景觀視覺尺度系統(tǒng)

未知數(shù)解釋：x:富營養(yǎng)化藻類物質(zhì)距岸邊的最遠水平距離；a1:人所在位置距植物根部的距離；a2：最高點植物根部距水岸的距離；m:人所在位置距岸邊的距離(m=a1+a2)；H:人的水平視線高度；h:植物高度；α:斜坡坡度；β：視線與污染物水面最遠點夾角；γ：視線與對岸倒影頂端的夾角前期測量準備時，在觀賞點(即游客停留點)架測量設備，并且設置測量儀高度為H。如圖5，圖6所示，區(qū)域1，區(qū)域2為植物高度控制的良好視線區(qū)間。

為保證游客在濕地公園駁岸停留時，不受駁岸植物高度的影響，能更多的欣賞到不同層次的景色，從而需要對植物高度進行控制。其整體原則為：遮蔽不良景觀，增加景觀層次豐富性。

圖5為臨近滇池區(qū)域的駁岸，圖6為滇池周邊濕地公園內(nèi)部水域駁岸。由于目前滇池及其周邊濕地內(nèi)的水質(zhì)問題還未得到徹底解決，因此在靠近駁岸較為淺水的區(qū)域，藻類植物的富營養(yǎng)化問題依然嚴重，極大的影響了游客的審美體驗。在本次研究中，需利用植物充當屏障，對區(qū)域一和區(qū)域二中的富營養(yǎng)化藻類植物進行人工遮擋。由于環(huán)滇區(qū)位的不同(例如海東與海西)，風速以及風力的不同，滇池濕地中的藻類植物也呈現(xiàn)不同的生長趨勢，但在某一特定的小環(huán)境中，藻類植物可以穩(wěn)定在某一范圍內(nèi)不發(fā)生較大變化，因此需要施工人員根據(jù)現(xiàn)場小環(huán)境，測得x的數(shù)值從而進行施工。除此之外，人眼水平視線高度H，會根據(jù)此處停留的主要人群以及行為活動來具體設定。

4.2.1臨滇池駁岸植物視線分析

如圖5所示，在濕地公園臨近滇池的地方，水面開闊，具有很好的視覺景觀。以自然式斜坡駁岸為例，人們在駁岸停留時，可以通過眺望水面以達到欣賞滇池的效果。以下公式通過控制植物高度達到人們實現(xiàn)良好親水性的效果。

一方面，為保證人們在觀賞水面時不會受到污染物的影響，獲得植物高度控制的最小值，當植物高度不小于這一數(shù)值時，人們的視線范圍內(nèi)有兩個界面，下層為豐富的植物景觀，上層為掠過植物看到的遠處水景觀。另一方面，當植物高度超過了人的水平視線高度時，人的觀賞范圍是以植物為主，少量水景觀摻雜的一個界面，人們的親水體驗會降低。由此得到植物高度控制最大值。

最小值控制：

tanβ=(h+a2×sinα)/(x+a2×cosα)。

hmin=tanβ×(a2×cosα+x)-a2×sinα。

最大值控制：

h+a2×sinα=H+m×sinα。

hmax=H+a1×sinα。

因此植物高度范圍為：

tanβ×(a2×cosα+x)-a2×sinα≤h≤H+a1×sinα。

4.2.2濕地公園內(nèi)駁岸植物視線分析

如圖6所示，將該濱水區(qū)域的景觀分成三個層次。層次一為游客停留處駁岸上的植物景觀，層次二為濕地水景觀，層次三為濕地對岸上的植物景觀。為保證游客視線的豐富性，擴大視覺空間，應保證這三種景觀層次的完整性。與此同時，濕地對岸植物呈現(xiàn)在水面上的倒影可以增加第二層次水景觀的豐富性。

根據(jù)整體原則可以得出，一方面需要利用植物對于淺水區(qū)的富營養(yǎng)化藻類植物進行遮蔽，由此控制植物高度的最小值。當植物高度低于這一數(shù)值時，游人視線會直接抵達水藻，影響親水體驗。另一方面，為保證游客視線通過層次一的植物景觀，能看到層次二以及層次三，同時還要保證看到層次三中對岸植物的水中倒影，如圖6所示可以控制植物的最大值。

最小值控制：

tanβ=(h+a2×sinα)/(x+a2×cosα)。

hmin=tanβ×(a2×cosα+x)-a2×sinα。

最大值控制：

tanγ=(h+a2×sinα)/(x+x2+a2×cosα)

(1)

tanγ=(H+m×sinα)/(x+x2+m×cosα)

(2)

由式(2)可得：x2=(m×sinα+H)/tanγ-m×cosα-x。

將x2代入式(1)中可得：

hmax=H-a1×cosα×tanγ+a1×sinα。

因此植物高度范圍為：

tanβ×(a2×cosα+x)-a2×sinα≤

h≤H-a1×cosα×tanγ+a1×sinα。

5 結語

在濕地公園中，人們的親水體驗依賴于具體的感官接觸，而“看”這一過程是絕大數(shù)人接觸水的主要方式。植物作為視覺障礙，沒有生硬的邊界感，在視線引導方面具有得天獨厚的優(yōu)勢。因此，研究濕地公園中植物高度在視線引導方面的作用具有實際意義。

經(jīng)過充分論證，本文將實際駁岸抽象為簡單數(shù)學模型，從數(shù)理上給出了植物高度在不同情況下的最佳理論范圍。在濕地公園內(nèi)部水面，植物高度的確立主要是基于水面污染物范圍、對岸的良好景觀與湖面倒影的豐富程度三個方面；而在滇池沿岸的水面，本文主要是基于視線的可達性與滇池沿岸可見污染物的范圍兩個方面來計算植物高度。

根據(jù)以上的數(shù)學建模與計算，本研究指出：駁岸景觀設計中，可以根據(jù)駁岸的具體物理參數(shù)對植物高度控制進行動態(tài)計算。這一數(shù)學模型量化了植物高度設計，使得景觀駁岸規(guī)劃者可以在濕地公園駁岸進行精確的計算以快速確定植物設計高度，以最大程度上優(yōu)化游客的親水體驗。