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        基于AHP法的濟(jì)南大明湖公園冬季植物景觀評(píng)價(jià)

        2022-02-06 01:28:48向言詞
        安徽農(nóng)業(yè)科學(xué) 2022年24期
        關(guān)鍵詞:大明湖生態(tài)效益樣地

        盧 鑫,向言詞

        (湖南科技大學(xué)建筑與藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院,湖南湘潭 411201)

        城市公園作為人與自然生態(tài)系統(tǒng)互動(dòng)的主要場(chǎng)所和綠地系統(tǒng)建設(shè)的重要組成部分,對(duì)民眾身心健康、城市可持續(xù)發(fā)展起著舉足輕重的作用[1-4]。植物景觀作為城市公園中向人們傳達(dá)美感和聯(lián)想的媒介,主要是指利用不同種類(lèi)和規(guī)格的植物,控制空間內(nèi)的種植形式、空間布局和數(shù)量而形成的具有較高觀賞價(jià)值的景觀,不僅可以創(chuàng)造優(yōu)美的環(huán)境,而且在維護(hù)城市生態(tài)系統(tǒng)多樣性等方面發(fā)揮著重要作用[5-8]。

        近年來(lái),各種植物景觀評(píng)價(jià)方法得到應(yīng)用,如層次分析法(AHP)、美景度評(píng)價(jià)法(SBE)、審美評(píng)判測(cè)量法(BIB-LCJ)、語(yǔ)義分析法(SD)等,有利于提高城市公園植物景觀評(píng)價(jià)的科學(xué)性和準(zhǔn)確性[9-12]。濟(jì)南市大明湖公園聞名遐邇,人流量大,植物景觀特色突出,因此選取濟(jì)南市大明湖公園作為主要研究對(duì)象,采用層次分析法對(duì)綜合影響冬季植物景觀的因素進(jìn)行評(píng)價(jià)研究,以期為城市公園更好地發(fā)揮冬季植物景觀效果提供參考。

        1 研究區(qū)域概況

        大明湖公園位于濟(jì)南市歷下區(qū)老城區(qū)北部,屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū),冬季寒冷少雪,“四面荷花三面柳,一城山色半城湖”是其景觀的真實(shí)寫(xiě)照[13]。經(jīng)改擴(kuò)建后,大明湖公園總面積達(dá)到103.4 hm2,水面面積為57.7 hm2,陸地面積為45.7 hm2,實(shí)現(xiàn)了由“園中湖”到“城中湖”的轉(zhuǎn)變,為人們提供了良好的休閑娛樂(lè)空間。

        2 研究方法

        2.1 層次分析法(AHP法)層次分析法(analytic hierarchy process,AHP)是指將決策相關(guān)要素分解為目標(biāo)、準(zhǔn)則、指標(biāo)等層次,在此基礎(chǔ)上將人的主觀判斷以量化分析的形式表達(dá)、轉(zhuǎn)化和處理,是一種具有系統(tǒng)、靈活和簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)的定性與定量相結(jié)合的決策分析法[14-16]。

        2.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建根據(jù)大明湖公園冬季植物景觀的特點(diǎn)和功能,參考目前的研究成果[17-20],選取相應(yīng)的目標(biāo)層(A)、準(zhǔn)則層(B)和指標(biāo)層(C),以3個(gè)二級(jí)指標(biāo)、8個(gè)三級(jí)指標(biāo)構(gòu)建大明湖公園冬季植物景觀評(píng)價(jià)模型。其中,從大明湖公園冬季植物景觀的生態(tài)效益(B1)、美學(xué)效益(B2)和社會(huì)效益(B3)3個(gè)方面構(gòu)建評(píng)價(jià)體系的準(zhǔn)則層(B);生態(tài)效益(B1)由2個(gè)評(píng)價(jià)因子組成,即植物多樣性(C1)、植物適應(yīng)性(C2);美學(xué)效益(B2)由4個(gè)評(píng)價(jià)因子組成,即空間層次豐富度(C3)、植物色彩豐富度(C4)、植物景觀協(xié)調(diào)性(C5)、植物景觀意境美(C6);社會(huì)效益(B3)由2個(gè)評(píng)價(jià)因子組成,即可達(dá)性(C7)、舒適性(C8)(圖1)。

        2.3 評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重的確定及一致性檢驗(yàn)

        圖1 大明湖公園冬季植物景觀評(píng)價(jià)模型Fig.1 Landscape evaluation model of winter plant in Daming Lake Park

        表1 A-B判斷矩陣

        表2 B1-C判斷矩陣Table 2 Judgment matrix of B1-C

        2.3.2計(jì)算指標(biāo)權(quán)重與一致性檢驗(yàn)。根據(jù)許樹(shù)柏[23]的方法,運(yùn)用方根法,求得矩陣最大特征值,由于人們認(rèn)知的模糊性和多樣性,需先求得一致性指標(biāo),再進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。計(jì)算公式為(1)~(3):

        (1)

        (2)

        (3)

        式中,A為判斷矩陣,W為相應(yīng)的特征向量,n為判斷矩陣階數(shù),CI為一致性指標(biāo),CR為隨機(jī)一致性比率(當(dāng)CR為0.1時(shí),判斷矩陣滿足一致性檢驗(yàn),否則需重新調(diào)整權(quán)重),RI為平均隨機(jī)一致性指標(biāo),n階1~10分別取值0、0、0.58、0.90、1.12、1.24、1.32、1.41、1.45、1.49[23]。

        根據(jù)表2~5所示的評(píng)判指標(biāo)重要性,構(gòu)建判斷矩陣,算得A-B矩陣最大特征值λmax=3.009 3,CI=0.004 7,RI=0.580 0,CR=0.008 1<0.1,判斷矩陣滿足一致性檢驗(yàn),則權(quán)重矩陣W=[0.163 2,0.540 1,0.296 7],可接受;B1-C矩陣最大特征值λmax=2.000 0,CI=0.000 0,RI=0.000 0,CR=0.000 0<0.1,判斷矩陣滿足一致性檢驗(yàn),則權(quán)重矩陣W=[0.200 0,0.800 0],可接受;B2-C矩陣最大特征值λmax=4.040 7,CI=0.013 6,RI=0.900 0,CR=0.015 1<0.1,判斷矩陣滿足一致性檢驗(yàn),則權(quán)重矩陣W=[0.159 7,0.098 7,0.491 6,0.250 0],可接受;B3-C矩陣最大特征值λmax=2.000 0,CI=0.000 0,RI=0.000 0,CR=0.000 0<0.1,判斷矩陣滿足一致性檢驗(yàn),則權(quán)重矩陣W=[0.247 8,0.752 2],可接受。

        表3 B2-C判斷矩陣Table 3 Judgment matrix of B2-C

        表4 B3-C判斷矩陣Table 4 Judgment matrix of B3-C

        2.4 調(diào)查方法與評(píng)分

        2.4.1調(diào)查方法。基于植物景觀的季節(jié)性,對(duì)大明湖公園冬季植物景觀進(jìn)行實(shí)地調(diào)研,選擇2022年1月中旬光照充足且能見(jiàn)度高的天氣,于10:00—16:00進(jìn)行拍攝。為了保證所拍照片的統(tǒng)一性和代表性,減少操作帶來(lái)的誤差,照片拍攝時(shí)要求光照充足,順光,不更換相機(jī)且保持相機(jī)參數(shù)設(shè)置不變,拍攝高度保持在1.6 m,橫向構(gòu)圖,并避免非景觀因素介入。最后,根據(jù)評(píng)判目的從215張中挑選25張,作為大明湖公園冬季植物景觀層次分析的基礎(chǔ)資料。

        2.4.2評(píng)分。評(píng)價(jià)根據(jù)每項(xiàng)評(píng)價(jià)因子設(shè)5個(gè)級(jí)別,即10(非常滿意)、8(滿意)、6(一般)、4(不滿意)和 2(非常不滿意),評(píng)分以專(zhuān)家打分的方式進(jìn)行。通過(guò)景觀綜合評(píng)價(jià)指數(shù)法,先求得某冬季植物景觀樣地的綜合評(píng)價(jià)值,再求得綜合評(píng)價(jià)指數(shù),為了更直觀反映冬季植物景觀的質(zhì)量,其綜合評(píng)價(jià)指數(shù)作為分級(jí)依據(jù)被劃分為4個(gè)等級(jí)(表5)[24]。計(jì)算公式分別為(4)、(5):

        (4)

        (5)

        式中,Xi為該因子的總權(quán)重值,F(xiàn)i為該因子的平均得分值,S0為理想值。

        表5 冬季植物景觀綜合評(píng)價(jià)等級(jí)劃分Table 5 Standard for comprehensive evaluation of plant landscape

        3 結(jié)果與分析

        3.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重值分析根據(jù)大明湖公園冬季植物景觀評(píng)價(jià)模型(圖1),對(duì)構(gòu)建的判斷矩陣進(jìn)行計(jì)算統(tǒng)計(jì)和一致性檢驗(yàn),獲得各評(píng)價(jià)因子的權(quán)重值及總權(quán)重值(表6)。由表6可知,準(zhǔn)則層美學(xué)效益的權(quán)重(0.540 1)居于首位,說(shuō)明美學(xué)效益是大明湖公園冬季植物景觀的主要因素,其次是社會(huì)效益(0.296 7),生態(tài)效益(0.163 2)最小。生態(tài)效益中植物適應(yīng)性的總權(quán)重值(0.130 6)最高,其次為植物多樣性(0.032 6),說(shuō)明一個(gè)健康穩(wěn)定的植物群落在保障冬季植物景觀的觀賞特性中發(fā)揮著重要作用;美學(xué)效益中植物景觀協(xié)調(diào)性的總權(quán)重值(0.265 5)最高,說(shuō)明觀賞者認(rèn)為冬季植物景觀與周?chē)h(huán)境相互協(xié)調(diào)才能更加充分地展現(xiàn)冬季植物景觀之美;社會(huì)效益中舒適性的總權(quán)重值(0.223 2)最高,其次為可達(dá)性(0.073 5),說(shuō)明觀賞者更加注重對(duì)冬季植物景觀的認(rèn)同以及冬季植物景觀所能提供的舒適空間。

        3.2 公園冬季植物景觀評(píng)價(jià)結(jié)果通過(guò)計(jì)算每個(gè)冬季植物景觀樣地的綜合評(píng)價(jià)值,并根據(jù)綜合評(píng)價(jià)指數(shù),分別計(jì)算出各植物景觀樣地的評(píng)價(jià)等級(jí)(表7)。由表7可知,25個(gè)大明

        表6 大明湖公園冬季植物景觀評(píng)價(jià)權(quán)重Table 6 Weights of factors for evaluating plant landscape in Daming Lake Park in winter

        湖公園冬季植物景觀樣地的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果為Ⅰ級(jí)冬季植物景觀樣地有11個(gè),占總量的44%,樣地編號(hào)分別為5、10、11、13、14、15、16、17、19、20、21;Ⅱ級(jí)冬季植物景觀樣地有14個(gè),占總量的56%,樣地編號(hào)分別為1、2、3、4、6、7、8、9、12、18、22、23、24、25;樣地均無(wú) Ⅲ 級(jí)和Ⅳ 級(jí)冬季植物景觀。該綜合評(píng)價(jià)結(jié)果表明,大明湖公園冬季植物景觀整體較好。Ⅰ級(jí)冬季植物景觀樣地的特點(diǎn)主要是植物種類(lèi)繁多,且健康狀況較優(yōu),在冬季植物景觀中色彩較豐富,整體空間層次變化豐富,與周?chē)h(huán)境協(xié)調(diào)且氛圍感強(qiáng),可達(dá)性較高,能為游人提供較高的舒適環(huán)境。Ⅱ級(jí)冬季植物景觀樣地的特點(diǎn)主要是植物種類(lèi)較多且健康狀況基本良好,在冬季植物景觀中色彩較單調(diào),整體空間層次變化豐富程度較低,與周?chē)h(huán)境協(xié)調(diào)且氛圍感較好,可達(dá)性良好,能為游人提供較好的舒適環(huán)境。

        4 結(jié)論與討論

        綜合考慮濟(jì)南大明湖公園冬季植物景觀的主要評(píng)價(jià)因子,采用層次分析法對(duì)大明湖公園冬季植物景觀的25個(gè)樣地進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)分析?;谏鷳B(tài)效益、美學(xué)效益、社會(huì)效益3個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)共8個(gè)評(píng)價(jià)因子,通過(guò)構(gòu)建判斷矩陣進(jìn)行計(jì)算、統(tǒng)計(jì)和一致性檢驗(yàn),得出各評(píng)價(jià)因子的權(quán)重值及總權(quán)重值,并由專(zhuān)家評(píng)分及計(jì)算得出綜合評(píng)價(jià)結(jié)果。主要結(jié)論如下:

        (1)準(zhǔn)則層中權(quán)重值從高到低的排序依次為美學(xué)效益(0.540 1)、社會(huì)效益(0.296 7)和生態(tài)效益(0.163 2),說(shuō)明評(píng)價(jià)者對(duì)能用感官直接感受到的視覺(jué)效果較重視,對(duì)冬季植物景觀能改善城市環(huán)境的生態(tài)功能和間接帶來(lái)的使用及精神層面功能的重視程度不如前者。

        (2)生態(tài)效益、美學(xué)效益和社會(huì)效益中總權(quán)重值居首位的分別為植物適應(yīng)性(0.130 6)、植物景觀協(xié)調(diào)性(0.265 5)和舒適性(0.223 2),說(shuō)明一個(gè)健康穩(wěn)定的冬季植物景觀群落,在關(guān)注總體外貌的同時(shí),更要注重與周?chē)w環(huán)境的協(xié)調(diào),這樣不僅能充分發(fā)揮冬季植物景觀的美感,給觀賞者留下深刻印象,更能提高觀賞者的認(rèn)同感與舒適性。

        (3)25個(gè)大明湖公園冬季植物景觀樣地的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果可以總結(jié)出,Ⅰ級(jí)冬季植物景觀樣地有11個(gè),占總量的44%;Ⅱ級(jí)冬季植物景觀樣地有14個(gè),占總量的56%;Ⅲ級(jí)和Ⅳ級(jí)冬季植物景觀樣地均無(wú),表明大明湖公園冬季植物景觀總體較好。

        表7 大明湖公園冬季植物景觀綜合評(píng)分統(tǒng)計(jì)結(jié)果Table 7 Comprehensive score of winter plant landscape in Daming Lake Park

        在濟(jì)南大明湖公園內(nèi),植物作為有生命力的要素,結(jié)合前人研究結(jié)論[25-26]及實(shí)地調(diào)研可知,公園內(nèi)冬季多以觀花及觀枝干的樹(shù)種為主,雖常綠樹(shù)種與落葉樹(shù)種配比比較協(xié)調(diào),但是草地等在冬季仍會(huì)大面積裸露。因此,在大明湖公園冬季植物景觀優(yōu)化時(shí),提出如下優(yōu)化建議:①加強(qiáng)適應(yīng)當(dāng)?shù)?、性能較好的冬季景觀樹(shù)種,如冬季觀花、觀果或顏色突出、形狀奇特的樹(shù)種等,充分發(fā)揮冬季植物景觀的生態(tài)效益;②注重冬季植物景觀的四維空間形態(tài),將其動(dòng)態(tài)發(fā)展納入整體規(guī)劃,打造具有濟(jì)南地域特色的冬季植物景觀;③盡可能為觀賞者提供合理的休憩及可停留空間,注重冬季植物景觀的社會(huì)效益。

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