賈文爭,李偉濤,代 文,王 春,2,盧旺達(dá)
(1.南京信息工程大學(xué)遙感與測繪工程學(xué)院,江蘇南京 211800;2.滁州學(xué)院地理信息與旅游學(xué)院,安徽滁州 239000;3.南京信息工程大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院,江蘇南京 211800)
美麗鄉(xiāng)村建設(shè)是美麗中國建設(shè)的基礎(chǔ)單元,建設(shè)美麗鄉(xiāng)村對促進(jìn)社會主義新農(nóng)村建設(shè)具有重要的意義[1]。鄉(xiāng)村景觀直接體現(xiàn)出鄉(xiāng)村建設(shè)的重要內(nèi)容和成果[2],如何將這些實(shí)踐成果的景觀進(jìn)行特征分析,對美麗鄉(xiāng)村的規(guī)劃建設(shè)以及評價具有重要意義。
近年來眾多學(xué)者對村落的景觀進(jìn)行了相關(guān)的研究,當(dāng)前研究多以傳統(tǒng)村落景觀為主[3-5],缺少對美麗鄉(xiāng)村景觀的研究。對村落景觀的研究主要集中在村落景觀規(guī)劃[6]、村落景觀評價[7]等方面,從以往對景觀的定性分析,到利用聚落邊界形態(tài)[8]與景觀破碎度[9]等方法展開定量研究。隨著GIS等技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用,空間句法[10]、GIS[11]、RS[12]、分形理論[13]等思想和方法在村落景觀空間研究中得到普遍使用。部分學(xué)者也從生態(tài)景觀[14]、美景度特征[15]和景觀指數(shù)[16]的角度對村落的景觀格局進(jìn)行了探索。雖然村落景觀特征與空間形態(tài)在研究的深度和廣度上不斷增加,但是缺乏多角度、多維度的對村落景觀從宏觀到微觀、從二維平面到三維立體的研究體系,急需引入新維度、新視角并以定量化為手段、定性描述景觀特征的機(jī)制。
實(shí)景三維(3D real scene)是對人類生活、生產(chǎn)和生態(tài)空間進(jìn)行真實(shí)、立體、時序化反映和表達(dá)的數(shù)字虛擬空間[17]。通過傾斜攝影測量技術(shù)構(gòu)建實(shí)驗(yàn)區(qū)域的實(shí)景三維模型,能使對村落的認(rèn)知層次從二維平面提升至三維實(shí)景。實(shí)景三維的建立不僅讓村落的景觀更加直觀的呈現(xiàn),具有可量測、高精度的特性,同時也讓村落與周邊環(huán)境聯(lián)系起來,形成了顧及村落與周邊自然地理環(huán)境相聯(lián)系的分析方法,為美麗鄉(xiāng)村景觀特征研究帶來了新的發(fā)展。
因此,該研究從實(shí)景三維的視角出發(fā),以實(shí)景三維模型為數(shù)據(jù)源,選取了典型景觀特征指標(biāo),對美麗鄉(xiāng)村的景觀特征實(shí)現(xiàn)定性和定量分析,為美麗鄉(xiāng)村建設(shè)規(guī)劃提供基礎(chǔ)和參考。
金寨縣隸屬安徽省六安市,位于皖西邊陲、大別山腹地,地處三省七縣二區(qū)結(jié)合部。金寨縣自然風(fēng)貌變化多樣,居民點(diǎn)數(shù)量眾多,村落景觀豐富。近年來,金寨縣因地制宜,大力發(fā)掘村落景觀優(yōu)勢,全面推進(jìn)美麗鄉(xiāng)村建設(shè)戰(zhàn)略,2021年金寨榮獲“安徽省美麗鄉(xiāng)村建設(shè)先進(jìn)縣”稱號。截至2020年底,全縣共建成美麗鄉(xiāng)村中心村192個。因而,選擇金寨縣作為美麗鄉(xiāng)村景觀特征研究的樣本區(qū)域具備很強(qiáng)的代表性。
該研究數(shù)據(jù)選用大疆精靈 Phantom 4 RTK無人機(jī)對金寨縣雙河鎮(zhèn)、南溪鎮(zhèn)、斑竹園鎮(zhèn)等共7個鄉(xiāng)鎮(zhèn)24個安徽省級美麗鄉(xiāng)村中心村進(jìn)行航拍獲取,使用Bentley Context Captur建模軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,生成OSGB格式的三維模型(圖1),精度優(yōu)于4 cm。通過DP-Mapper、DasViewer、Depthmap等軟件對實(shí)景三維模型進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析。
圖1 金寨縣古堂村實(shí)景三維模型
從宏觀和中微觀的視角對鄉(xiāng)村的景觀特征進(jìn)行提取,主要分為村域景觀和村落景觀兩個層次[18]。村域景觀是指在宏觀層面,村落自身與周圍山水林田等自然環(huán)境相互耦合所呈現(xiàn)出的視覺效果。村落景觀是指從中微觀視角出發(fā),以村落生活空間、生態(tài)空間、生產(chǎn)空間為切入點(diǎn),結(jié)合具體的建筑院落、植物綠化、公共場所等景觀互融共生所呈現(xiàn)出的視覺特征。該研究選取的美麗鄉(xiāng)村景觀特征類型和對應(yīng)的研究方法見表1。
表1 美麗鄉(xiāng)村景觀特征的提取內(nèi)容
2.1 村域景觀分類任何村落都不是獨(dú)立存在的,它是依托在地域環(huán)境之中,而這種地域環(huán)境的表現(xiàn)形式主要體現(xiàn)在村落的空間序列和村落形態(tài)中。在實(shí)景三維模型中,綜合村落與水系、山體、農(nóng)田的位置關(guān)系,將金寨縣美麗鄉(xiāng)村的空間序列主要分為“村落+山+田+水”“村落+山+田”“村落+水+田”以及“村落+山+水”4種類型,村落、山體、水系、農(nóng)田4者之間關(guān)系密切,形成的空間序列相互制約相互發(fā)展。
村落所處的地形從另一方面影響了村落的形態(tài),而相同形態(tài)的村落在景觀特征上具有一定的相似性。為了探究相同形態(tài)村落景觀的規(guī)律,根據(jù)村落外輪廓形狀,結(jié)合村落空間的離散情況,將村落分為聚塊狀、散團(tuán)狀、帶狀和組合狀4種類型(圖2)。散團(tuán)狀村落空間較為離散,村落表現(xiàn)出了強(qiáng)烈的單中心聚集模式[19]。帶狀村落在美麗鄉(xiāng)村中沿道路和河道呈帶狀走向,多處于山谷地帶。聚塊狀村落與散團(tuán)狀村落在地形上都處于坡度較小的區(qū)域,但形成了多中心聚集模式。由于村落順應(yīng)地形而建,因此在村落中形成了由帶狀和散團(tuán)狀、帶狀與聚塊狀等不同形態(tài)組合的村落,在外形輪廓上兼具帶狀與團(tuán)塊狀的特征,形成了組合狀村落。
圖2 村落形態(tài)分類示意
2.2 村落景觀分類從中微觀的角度出發(fā),將村落景觀分為生活空間景觀、生態(tài)空間景觀與生產(chǎn)空間景觀。在生活空間景觀中基于村民日?;顒拥膱鏊牟町愋裕瑢⑵鋭澐譃榻ㄖ郝渚坝^、公共場所景觀與道路空間景觀。同時在道路空間景觀中根據(jù)道路與沿路植被、建筑等情況將道路空間歸類為封閉型、半封閉型與開闊型3種類型。封閉型道路是道路兩側(cè)皆被房屋建筑所圍合,半封閉道路是在道路某一側(cè)存在房屋建筑。而自然型街巷是道路兩側(cè)皆無建筑物,主要以道路兩側(cè)植被為主。
在生態(tài)景觀中根據(jù)村落與周邊環(huán)境的自然屬性,將生態(tài)景觀劃分為村落綠化景觀與溝渠池塘等水生景觀。村落的生產(chǎn)空間景觀主要由農(nóng)田景觀與經(jīng)濟(jì)作物種植景觀組成。在農(nóng)田景觀中又可根據(jù)田地的形狀與所處地勢情況將農(nóng)田景觀分為平整型、階梯型和復(fù)合型農(nóng)田景觀。金寨縣經(jīng)濟(jì)作物種類眾多,不同的經(jīng)濟(jì)作物景觀具有一定的差異性,為了便于分析歸納,選擇經(jīng)濟(jì)作物種植最廣的茶葉作為經(jīng)濟(jì)作物種植景觀代表。
2.3 村落景觀結(jié)構(gòu)量化指標(biāo)分析村落景觀對美麗鄉(xiāng)村的景觀特征起著關(guān)鍵的影響作用,為進(jìn)一步探究金寨縣美麗鄉(xiāng)村的景觀特征規(guī)律,根據(jù)實(shí)景三維模型的可量測、高精度的特性,結(jié)合傳統(tǒng)的村落量化方法,該研究選取生活空間景觀中的建筑院落、村落可理解度以及道路空間等指標(biāo),對村落景觀特征進(jìn)行量化分析。
2.3.1庭院空間。庭院面積在村落農(nóng)宅中的比例是村落聚落空間形態(tài)特征的重要評價方式,庭院空間率的大小在一定程度上體現(xiàn)了村落內(nèi)部的離散程度[20]。在實(shí)景三維模型中,借助DP-mapper軟件對24個三維模型進(jìn)行線上測圖,獲取村落單體建筑與庭院面積大小(圖3)。庭院空間率公式為:
圖3 DP-mapper線上測圖
(1)
式中:G為庭院空間率;G1為庭院面積;G2為建筑平面面積。
2.3.2道路空間。曲折性是鄉(xiāng)村聚落道路形態(tài)的重要特征,因此重新準(zhǔn)確認(rèn)識美麗鄉(xiāng)村道路區(qū)別于其他鄉(xiāng)村道路的曲折特征,有助于抓住鄉(xiāng)村形態(tài)特質(zhì)[21]。在DP-mapper中根據(jù)道路情況,依照道路中線獲取道路的長度、轉(zhuǎn)折點(diǎn)等信息。道路直線率計(jì)算公式為:
T=l/L
(2)
式中:T為道路直線率;l為道路端點(diǎn)直線距離;L為街巷實(shí)際長度。
實(shí)際上由于村落面積較小,房屋數(shù)量等因素限制,與傳統(tǒng)村落不同金寨縣美麗鄉(xiāng)村中并無成形的街巷出現(xiàn),借鑒街巷空間的尺度分析方法對道路空間進(jìn)行尺度分析??臻g尺度主要是空間水平和豎直尺度之間的關(guān)系[22],在實(shí)景三維模型中可直接量測出道路寬度與道路兩側(cè)建筑高度的比值,通過比值的大小反映出道路空間的尺度情況(圖4)。
圖4 道路寬度與沿路建筑高度量測示意
2.3.3村落空間協(xié)調(diào)性。村落的可理解度衡量了村落局部空間結(jié)構(gòu)對整體空間結(jié)構(gòu)的反映情況,可理解度高表明通過局部空間能更好認(rèn)識全局空間[23]。利用實(shí)景三維模型在測圖軟件中繪出村落的軸線圖,將繪制好的軸線圖導(dǎo)入Depthmap中進(jìn)行運(yùn)算,通過分析變量來描述村落空間的屬性。
3.1 村域景觀特征提取結(jié)果與分析根據(jù)實(shí)景三維模型結(jié)合村落形態(tài)的分類,在24個樣本村落中通過目視解譯的方法可以得出,呈帶狀分布的村落6個,呈散團(tuán)狀分布的村落11個,呈聚塊狀村落3個,組合狀4個。散團(tuán)狀村落多分布于地形平坦地區(qū),受地形環(huán)境約束較小,村民生活、生產(chǎn)可利用土地面積較大,溝通交流也更加便利,村落整體空間較為宜居,因此美麗鄉(xiāng)村在建設(shè)過程中易形成散團(tuán)狀村落。值得一提的是由于鄉(xiāng)村規(guī)劃整合,原本在山間坡地進(jìn)行造地居住呈散點(diǎn)狀的村落已經(jīng)在美麗鄉(xiāng)村中消失。
從村落所處的空間序列角度來看,村落空間序列呈現(xiàn)多樣化的分布特征。村落自身與周圍山水林田緊密結(jié)合,村落通過空間序列關(guān)系將外部環(huán)境引入村落內(nèi)部(圖5)。在實(shí)景三維模型中通過調(diào)整模型角度,發(fā)現(xiàn)村落的整體立面景觀受到村落周邊的山水林田的影響,立面輪廓線和背景由山林構(gòu)成,同時水系、農(nóng)田成為村落立面景觀的前景襯托,整體呈現(xiàn)較好的景觀效果[24]。
圖5 空間序列關(guān)系
3.2 村落景觀特征提取結(jié)果與分析
3.2.1生活空間景觀。
3.2.1.1建筑院落。房屋建筑作為與村民生活最為密切聯(lián)系的單元,對村落景觀有著重要的影響作用。金寨縣的民居建筑總體上屬于皖西風(fēng)貌,特殊地理位置使當(dāng)?shù)氐慕ㄖ诤狭四媳钡貐^(qū)的不同特色,房屋的建筑樣式簡潔美觀,墻體以白色為主,屋頂坡度較大,主要以紅色為主,部分采用灰色與山體自然風(fēng)貌融合協(xié)調(diào)一致。
院落空間是建筑和公共空間之間的過渡地帶,不同形態(tài)村落的院落大小存在一定的差異。對不同形態(tài)村落在DP-mapper中進(jìn)行測圖,獲取單體建筑與庭院面積獲得結(jié)果。不同村落形態(tài)庭院空間率情況為:帶狀0.376、散團(tuán)狀0.453、聚塊狀0.406、組合狀0.446。
從總體結(jié)果來看,金寨縣美麗鄉(xiāng)村的庭院空間率與普通村落相比處于較高的水平[25]。由于帶狀村落主要沿國道或省道等主要道路分布,房屋之間彼此相鄰,其在房屋建成之后庭院拓展方向主要向前后沿伸,無法向左右方向拓展,因此庭院空間率較低。聚塊狀村落聚落密度較高,庭院可沿伸空間較小,但相比帶狀村落仍有左右方向的拓展空間,因此相比于帶狀村落,聚塊狀村落的庭院空間率較高。同理在聚落密度相對較低的散團(tuán)狀村落中庭院面積最大。
3.2.1.2道路空間。道路作為村落景觀的骨架,具有聯(lián)系村落、承載公共生活的重要功能。根據(jù)在線測圖所得數(shù)據(jù)分析(表2),在道路空間中帶狀村落空間尺度最大,這是由于帶狀村落多分布于省道或國道兩側(cè),其道路本身較寬,同時由于大型車輛較多,出于安全考慮村民在建設(shè)房屋時會適當(dāng)遠(yuǎn)離道路,空間逐漸擴(kuò)張后,使其成為了圍合感較弱的拓展性空間[26]。村落的用地情況某種程度上也決定了道路空間的尺度情況。當(dāng)村落空間較為離散時,道路空間的尺度也就越大,因此散團(tuán)狀村落道路空間相較聚塊狀村落有一定的提升。對道路曲折性的認(rèn)識有助于保護(hù)和延續(xù)美麗鄉(xiāng)村特有的風(fēng)貌,避免鄉(xiāng)村面貌的趨同化。對不同形態(tài)的村落道路分為主干道與次級道路進(jìn)行分析,研究美麗鄉(xiāng)村道路直線率情況,獲取數(shù)據(jù)如表2所示。
表2 不同村落形態(tài)道路空間尺度與道路直線率情況
主干道優(yōu)先滿足交通出行便利程度,因此相較于次級道路直線率較高。聚塊狀村落中塊與塊之間大多沿地形蜿蜒曲折分布,因此道路直線率較低,但美麗鄉(xiāng)村總體的道路直線率依舊處于較高水平。
3.2.1.3村落可理解度??衫斫舛润w現(xiàn)了村落的整體空間與局部空間一致性關(guān)系,其值的大小代表了區(qū)域整體的協(xié)調(diào)性??衫斫舛葹?.5時為分界點(diǎn),當(dāng)可理解度>0.5時可理解度較高[27],村落部分對整體反映較好。不同村落形態(tài)類型的村落可理解度為:帶狀0.319 0、散團(tuán)狀0.383 6、聚塊狀0.333 0、組合狀0.368 0??梢钥闯鼋鹫h美麗鄉(xiāng)村村落可理解度較低,這主要與城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快有關(guān)。尤其在帶狀村落中,村落中無成型的街巷系統(tǒng),空間結(jié)構(gòu)不夠完整,因此帶狀村落空間可理解度相比其他類型更低。
3.2.1.4公共場所景觀。金寨縣具有“紅色故里,將軍搖籃”之稱,紅色文化已經(jīng)滲透進(jìn)村落的公共場所景觀中,金寨縣美麗鄉(xiāng)村的公共空間景觀多數(shù)以紅色遺跡或村委會為中心鋪開,向外延伸至廣場等開闊地帶,在廣場中多配備健身娛樂器材,在村民日常休閑交往過程中有著重要的作用。
生活空間不僅要滿足村民的基本生活,還要提高村民的生活質(zhì)量。例如在美麗鄉(xiāng)村道路直線率的景觀特征中,可在確保村民出行便利的情況下,根據(jù)自然地形適當(dāng)?shù)貙Υ渭壍缆愤M(jìn)行“曲折化”,增加村落整體美感。因此在進(jìn)行美麗鄉(xiāng)村景觀規(guī)劃時,要從整體性考慮,協(xié)調(diào)景觀之間的影響,結(jié)合當(dāng)?shù)匚幕厣m地適村的進(jìn)行設(shè)計(jì)。
3.2.2生態(tài)空間景觀。金寨縣美麗鄉(xiāng)村村落的綠化方式主要分為3種類型,即庭院綠化、道路綠化以及公共場所綠化。院內(nèi)綠化主要種植以桂花等四季常綠樹種為主,宅前種植具有觀賞性的灌木、花草等植被;路旁大多種植紅葉石楠等易成活、養(yǎng)護(hù)成本低的景觀樹木;在村落公共空間種植喬木和鄉(xiāng)土樹種,同時搭配種植灌木、草皮,整體綠化環(huán)境充滿層次感[28]。
從村落生態(tài)景觀的路徑分析,水體作為村落生態(tài)環(huán)境因子之一,對于調(diào)節(jié)村落小環(huán)境、小氣候具有十分重要的作用[29]。對水生景觀特征主要從水岸線及水體周邊環(huán)境以進(jìn)行探究。村落的水體形式主要分為2種類型,即點(diǎn)狀水體與線狀水體。線狀水體由河渠組成貫穿整個村落,一般位于村落與農(nóng)田之間,河流進(jìn)行農(nóng)田灌溉,同時將生產(chǎn)空間與生活空間協(xié)調(diào)的銜接。村落內(nèi)部的池塘呈點(diǎn)狀分布,水岸線總體較為圓潤,水體周邊有種植柳樹等綠化樹木,與河渠水流之間動靜結(jié)合,營造出宜人的水系景觀形態(tài)。
美麗鄉(xiāng)村的生態(tài)景觀基于宜居性的基本要求,對村落生活環(huán)境有著極大的改善,因此在進(jìn)行美麗鄉(xiāng)村規(guī)劃時要注意營造綠色發(fā)展、生態(tài)和諧的村落氛圍,為村民提供良好的居住環(huán)境。
3.2.3生產(chǎn)空間景觀。在農(nóng)田景觀中,景觀特征主要表現(xiàn)在農(nóng)田景觀空間層次、農(nóng)田景觀整潔度等方面[30]。由于金寨縣地形地貌復(fù)雜多樣,因此也產(chǎn)生了不同形式的農(nóng)業(yè)種植景觀。平整型農(nóng)田景觀大多分布在平坦的平原地區(qū)由規(guī)則塊狀農(nóng)田組成,與有序的民居建筑形成了協(xié)調(diào)的空間格局。梯田型農(nóng)田景觀是指在坡地上分段沿等高線方向建造的階梯式田地,具有蓄水、保土、增產(chǎn)的重要作用[31]。它們與山體地形的結(jié)合更加緊密。而復(fù)合型景觀則是規(guī)整地塊與階梯型地塊相互交織產(chǎn)生的生產(chǎn)景觀。
金寨縣的經(jīng)濟(jì)作物主要為茶葉,在茶葉種植景觀中,茶畦沿山體等高線布設(shè)橫向呈現(xiàn)出線條紋理形勢,營造出了充滿鄉(xiāng)土田園氣息的村落景觀,同時也利用茶葉種植,建成了以茶旅結(jié)合為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的美麗鄉(xiāng)村建設(shè)典范。對突破農(nóng)業(yè)單一產(chǎn)業(yè)禁錮,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)融合具有重要作用[32]。
美麗鄉(xiāng)村景觀建設(shè)是一項(xiàng)復(fù)雜的多元化工程,在美麗鄉(xiāng)村建設(shè)規(guī)劃中需要多角度多維度地對村落景觀美學(xué)、宜居性等方面進(jìn)行研究。該研究采用實(shí)景三維的方法,對金寨縣美麗鄉(xiāng)村景觀進(jìn)行了從宏觀到微觀層面的評價研究,基于景觀要素的綜合分析的方法,界定了金寨縣美麗鄉(xiāng)村空間序列空間形態(tài),以及村落“三生空間”景觀的結(jié)構(gòu)特征、布局方式與空間尺度,確定了金寨縣美麗鄉(xiāng)村景觀的空間適宜、形式多樣、生活宜居、生態(tài)和諧等特征。在日后的美麗鄉(xiāng)村建設(shè)中,關(guān)注生活空間的同時,應(yīng)注重生產(chǎn)與生態(tài)空間景觀的挖掘。隨著鄉(xiāng)村景觀建設(shè)的不斷深入,新的研究方法不斷出現(xiàn),不同地區(qū)風(fēng)土人情也具有差異性,要做好景觀規(guī)劃,及時對美麗鄉(xiāng)村景觀研究的方法和體系進(jìn)行更新調(diào)整。