吳悠綠 肖鵬峰 劉 豪 董元彪 秦 棽

（南京大學(xué)地理與海洋科學(xué)學(xué)院，自然資源部國(guó)土衛(wèi)星遙感應(yīng)用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇省地理信息技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 南京 210023）

城市綠化是城市重要的基礎(chǔ)設(shè)施，是城市現(xiàn)代化建設(shè)的重要內(nèi)容，是改善生態(tài)環(huán)境和提高廣大人民群眾生活質(zhì)量的公益事業(yè)[1-3]。行道樹(shù)是城市綠化的骨架，對(duì)塑造城市形象、改善城市生態(tài)環(huán)境和景觀環(huán)境具有不可替代的作用[4-5]。但受復(fù)雜城市環(huán)境的影響，行道樹(shù)也存在枝條墜落、樹(shù)干斷折、樹(shù)體倒伏等潛在安全風(fēng)險(xiǎn)，會(huì)給市政設(shè)施、城市交通以及市民人身安全帶來(lái)嚴(yán)重威脅[6]。對(duì)行道樹(shù)進(jìn)行安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，能提前發(fā)現(xiàn)安全隱患，及時(shí)采取針對(duì)性養(yǎng)護(hù)措施消除或降低安全風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)城市綠化精細(xì)化管理具有重要意義。國(guó)外城市樹(shù)木風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究已持續(xù)幾十年[7-14]。1967年，Paine 等[15]最先基于樹(shù)木種類(lèi)、規(guī)格和結(jié)構(gòu)性損壞制作出樹(shù)木潛在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估表，再根據(jù)樹(shù)木潛在故障概率、危害水平以及可能危及的目標(biāo)，確定樹(shù)木危險(xiǎn)等級(jí)，為樹(shù)木風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估奠定了基礎(chǔ)。1994 年，Mattheck 等[16]提出了目測(cè)樹(shù)木評(píng)估法（Visual Tree Assessment, VTA），在不影響樹(shù)木健康的前提下，通過(guò)觀察樹(shù)木外部表現(xiàn)、測(cè)量樹(shù)木結(jié)構(gòu)指標(biāo)來(lái)評(píng)測(cè)樹(shù)木內(nèi)部缺陷程度，進(jìn)而評(píng)估樹(shù)木風(fēng)險(xiǎn)，建立了一套應(yīng)用較為廣泛的樹(shù)木風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系。

國(guó)內(nèi)樹(shù)木安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)還處于發(fā)展階段，相關(guān)研究較少。2015 年，蔡園園等[17]首次引入VTA 法對(duì)福州市常用11 種行道樹(shù)進(jìn)行潛在危險(xiǎn)度調(diào)查與分析。2021 年，賀坤等[18]基于風(fēng)險(xiǎn)矩陣表法和GIS 技術(shù)進(jìn)行上海市行道樹(shù)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，為樹(shù)木安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)提供了新的參考。這些方法在評(píng)價(jià)過(guò)程中過(guò)于依賴(lài)于專(zhuān)家知識(shí)，具有一定主觀性，會(huì)影響最終風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果且耗時(shí)耗力。雖然國(guó)內(nèi)還沒(méi)有形成系統(tǒng)的樹(shù)木安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系，但樹(shù)木健康評(píng)價(jià)體系相對(duì)成熟?，F(xiàn)有研究多采用綜合指標(biāo)評(píng)價(jià)法，通過(guò)因子分析減少主觀經(jīng)驗(yàn)影響，建立兼具全面性與獨(dú)立性的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，結(jié)合聚類(lèi)分析得到科學(xué)的分級(jí)評(píng)價(jià)結(jié)果[19-24]?；诖?，本研究以南京市法國(guó)梧桐（Platanus orientalis）（簡(jiǎn)稱(chēng)法桐）行道樹(shù)為例，使用因子分析法和k-means 聚類(lèi)，綜合各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)信息，通過(guò)分析其生長(zhǎng)狀況、穩(wěn)定性、健康狀況、對(duì)交通的影響等因素，建立科學(xué)的法桐行道樹(shù)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，構(gòu)建有效的安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型，準(zhǔn)確評(píng)估南京市法桐行道樹(shù)安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，并針對(duì)有效降低安全風(fēng)險(xiǎn)提供決策建議，以期為南京市法桐行道樹(shù)的管理和有機(jī)更新提供科學(xué)依據(jù)，并為其他行道樹(shù)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究提供參考。

1 研究區(qū)概況

南京市位于長(zhǎng)江中下游平原地帶，介于東經(jīng)118°22′ ～ 119°14′、北緯31°14′ ～ 32°37′之間，是長(zhǎng)江三角洲城市群的三大中心城市之一。南京市地處亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，四季特征明顯，常年雨水充足，年均降水1 056.0 mm，氣候溫暖濕潤(rùn)，年均氣溫15.4 ℃，相對(duì)濕度76%[25]。研究區(qū)域?yàn)槟暇┦兄鞒橇鶇^(qū)（玄武區(qū)、鼓樓區(qū)、秦淮區(qū)、建鄴區(qū)、雨花臺(tái)區(qū)和棲霞區(qū)），面積約為782.86 km2。作為南京市主要行道樹(shù)種類(lèi)，主城區(qū)共有8 萬(wàn)多棵法桐[26]。近年來(lái)主城區(qū)法桐行道樹(shù)倒伏壓車(chē)、影響交通或折枝傷人等事件的發(fā)生嚴(yán)重影響了市民的日常生活。

2 材料與方法

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

根據(jù)南京市法桐行道樹(shù)的路段分布情況，選取79 條主要路段，在每條路段等距離抽取法桐行道樹(shù)總數(shù)量約10%進(jìn)行安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。通過(guò)南京市行道樹(shù)普查數(shù)據(jù)庫(kù)、危樹(shù)險(xiǎn)樹(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)、行道樹(shù)激光雷達(dá)點(diǎn)云和全景影像數(shù)據(jù)庫(kù)和行道樹(shù)養(yǎng)護(hù)記錄共收集到2 886 棵法桐行道樹(shù)的各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理后可用于行道樹(shù)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。

2.2 行道樹(shù)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系建立

行道樹(shù)的安全隱患與樹(shù)木本身及環(huán)境因素密切相關(guān)，如樹(shù)齡、樹(shù)勢(shì)、生長(zhǎng)位置、立地條件等[27]。其中，與樹(shù)體結(jié)構(gòu)是否正常直接相關(guān)，其安全風(fēng)險(xiǎn)因素主要包括樹(shù)干、樹(shù)冠和樹(shù)根三部分的結(jié)構(gòu)異常。

首先運(yùn)用文獻(xiàn)研究法收集行道樹(shù)安全風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)的資料，歸納整合后共得到25 個(gè)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)候選指標(biāo)，分為整體狀況、樹(shù)冠、樹(shù)干及樹(shù)根4 類(lèi)。其中整體狀況包括樹(shù)高、樹(shù)勢(shì)和傾斜3 個(gè)指標(biāo)，樹(shù)冠包括冠幅、偏冠等8 個(gè)指標(biāo)，樹(shù)干包括分支點(diǎn)高度、分支點(diǎn)開(kāi)張角度等8 個(gè)指標(biāo)，而樹(shù)根包括松動(dòng)、損傷等6 個(gè)指標(biāo)。

按照科學(xué)性、可操作性原則，排除與行道樹(shù)安全風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)性較小或難獲取的指標(biāo)，如葉斑或變色、寄生等，共篩選得到16 個(gè)指標(biāo)。按照全面性及系統(tǒng)優(yōu)化原則，去除16 個(gè)指標(biāo)中含義相似的冗余指標(biāo)，最終得到由8 個(gè)指標(biāo)構(gòu)成的法桐行道樹(shù)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系(表1)。針對(duì)行道樹(shù)對(duì)市政設(shè)施、城市交通以及市民人身安全造成的威脅，建立的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系主要包含與安全風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)的行道樹(shù)生長(zhǎng)狀況、穩(wěn)定性、健康狀況、對(duì)交通的影響4 個(gè)方面，能較為全面地評(píng)價(jià)行道樹(shù)的安全風(fēng)險(xiǎn)。

表1 法桐行道樹(shù)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系Table 1 Index system of safety risk of street tree of platanus orientalis

2.3 行道樹(shù)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型構(gòu)建

2.3.1 因子分析法

因子分析法是指從研究指標(biāo)相關(guān)矩陣內(nèi)部的依賴(lài)關(guān)系出發(fā)，把一些信息重疊、具有錯(cuò)綜復(fù)雜關(guān)系的變量歸結(jié)于少數(shù)幾個(gè)不相關(guān)的綜合因子的一種多元統(tǒng)計(jì)分析方法?；舅枷胧歉鶕?jù)相關(guān)性大小把變量分組，使得同組的變量之間相關(guān)性較高，但不同組的變量不相關(guān)或相關(guān)性較低，每組變量代表一個(gè)基本結(jié)構(gòu)，即公共因子。它能夠在保留大部分原始指標(biāo)信息的前提下，消除原始指標(biāo)間的相關(guān)性，重構(gòu)出新的可解釋性的公因子，同時(shí)得到各項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重，客觀反映出各指標(biāo)間的相對(duì)重要性[28]。

因子分析法的數(shù)學(xué)模型假設(shè)觀測(cè)系統(tǒng)（即評(píng)價(jià)總體）有m個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，p個(gè)觀測(cè)單位，因子分析的數(shù)學(xué)模型就是把p個(gè)觀測(cè)單位分別表示為m＜p個(gè)公共因子和一個(gè)特殊因子的線(xiàn)性加權(quán)和，即：

式中：F1,F2, …Fm為公共因子，是不可觀測(cè)的變量。它是各個(gè)指標(biāo)中共同出現(xiàn)的因子，因子之間通常是彼此獨(dú)立的；系數(shù) αpm是第p個(gè)變量在第m個(gè)公共因子上的系數(shù)，稱(chēng)為因子載荷，它揭示了第p個(gè) 變量在第m個(gè)公共因子上的相對(duì)重要性； εi是 各對(duì)應(yīng)變量Xi所特有的因子，稱(chēng)為特殊因子，是不能被前m個(gè)公共因子包含的部分。它們滿(mǎn)足：

式中：F、 ε不相關(guān)；F1,F2,…,Fm互不相關(guān)，方差為1； ε1, ε2, …, εi互不相關(guān)，方差不一定相等，通 常假定。

2.3.2 k-means 聚類(lèi)

k-means 聚類(lèi)算法是一種應(yīng)用十分廣泛的基礎(chǔ)的非監(jiān)督迭代算法。它的基本思想為：對(duì)于給定的數(shù)據(jù)集，按照數(shù)據(jù)之間的距離大小，將其按類(lèi)內(nèi)距離盡可能小而類(lèi)間距離盡量大的原則劃分為K個(gè)類(lèi)別[29]。

k-means 聚類(lèi)算法具體步驟是預(yù)先確定劃分類(lèi)別數(shù)K，隨機(jī)選擇K個(gè)對(duì)象{a1,a2, · ··,aK}作為給定的n個(gè)數(shù)據(jù){x1,x2, ···,xn}的初始聚類(lèi)中心。計(jì)算每個(gè)數(shù)據(jù)與各聚類(lèi)中心之間的距離，將其按距離最近原則分配給各聚類(lèi)中心，并重新計(jì)算各類(lèi)別中心，最終使得每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)距最近聚類(lèi)中心的距離平方和最小。此距離平方和為目標(biāo)函數(shù)Wn：

2.3.3 行道樹(shù)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型

基于法桐行道樹(shù)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，借助SPSS 軟件首先對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)集進(jìn)行檢驗(yàn)，然后采用因子分析法提取出具有實(shí)際意義的公因子，客觀確定各項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重，加權(quán)計(jì)算得到行道樹(shù)安全風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)分，再根據(jù)k-means 聚類(lèi)將行道樹(shù)劃分為低、中、高三級(jí)風(fēng)險(xiǎn)。

1）評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)集檢驗(yàn)。針對(duì)2 886 棵法桐行道樹(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行KMO 和Bartlett 檢驗(yàn)， KMO 值為0.528，Bartlett 球形檢驗(yàn)在自由度為45 時(shí)Sig.＜0.001，達(dá)到顯著水平，可對(duì)變量進(jìn)行因子分析。

2）公因子提取。利用主成分分析法提取累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)到88.197%的前6 個(gè)公因子，能夠解釋所有指標(biāo)的絕大部分信息。

3）因子載荷矩陣提取。運(yùn)用方差最大化正交旋轉(zhuǎn)法對(duì)原始因子載荷矩陣進(jìn)行因子旋轉(zhuǎn)，重新分配個(gè)因子所解釋的方差比例，使公因子的意義更明確。旋轉(zhuǎn)在5 次迭代后已收斂，得出旋轉(zhuǎn)載荷平方和以及旋轉(zhuǎn)后的因子載荷矩陣。

4）安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分計(jì)算。利用旋轉(zhuǎn)后的因子載荷矩陣除以相應(yīng)特征值的平方根得到公因子得分系數(shù)矩陣。根據(jù)公因子得分系數(shù)矩陣計(jì)算各公因子得分，并以各公因子的方差貢獻(xiàn)率作為指標(biāo)權(quán)重進(jìn)行加權(quán)求和，得到每棵行道樹(shù)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)綜合評(píng)分（F）。

5）安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)級(jí)。參考《南京市行道樹(shù)險(xiǎn)樹(shù)危樹(shù)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》[30]與《城市樹(shù)木健康診斷技術(shù)規(guī)程》（DB11/T 1692—2019）[31]對(duì)樹(shù)木健康的分級(jí)，通過(guò)k-means 聚類(lèi)將行道樹(shù)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分劃分為3 個(gè)類(lèi)別。通過(guò)分析3 個(gè)類(lèi)別具體情況，根據(jù)安全風(fēng)險(xiǎn)分值和各項(xiàng)指標(biāo)信息，將3 個(gè)類(lèi)別分別確定為低風(fēng)險(xiǎn)、中風(fēng)險(xiǎn)和高風(fēng)險(xiǎn)3 級(jí)。

3 結(jié)果分析

3.1 法桐行道樹(shù)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分分布

基于安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分公式（式6）計(jì)算得到2 886 棵行道樹(shù)的安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分，分值范圍為-1.41 ～2.13，分值越高代表行道樹(shù)的安全風(fēng)險(xiǎn)越大。

式中：F1、F2、F3、F4、F5和F6為各公因子得分。

安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分較高的路段位于秦淮區(qū)、鼓樓區(qū)和玄武區(qū)（圖1）。其中秦淮區(qū)莫愁路的法桐行道樹(shù)整體安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分最高，該路段所有法桐行道樹(shù)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分均值為0.85。平均安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分大于0.5 的路段還有珠江路（玄武區(qū)）、三條巷（秦淮區(qū)）、中華路（秦淮區(qū)）、長(zhǎng)江路（玄武區(qū)）和西康路（鼓樓區(qū)）。這些路段上的法桐行道樹(shù)面臨的安全風(fēng)險(xiǎn)整體較高。而安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分最低的路段是鼓樓區(qū)的幕府東路，該路段安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分均值為-0.6。路段平均安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分低于-0.4 的路段還有燕江路（鼓樓區(qū)）、幕府西路（鼓樓區(qū)）、共青團(tuán)路（雨花臺(tái)區(qū)）、建寧路（鼓樓區(qū)）、玄武大道（玄武區(qū)）和月苑南路（玄武區(qū)）。這些路段上的法桐行道樹(shù)面臨的安全風(fēng)險(xiǎn)較低。

圖1 法桐行道樹(shù)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分分布Fig. 1 Safety risk score distribution of street tree of platanus orientalis

安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分大于2 的法桐行道樹(shù)共有2 棵，它們可能存在的風(fēng)險(xiǎn)最大。1 棵位于玄武區(qū)長(zhǎng)江路，安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分為2.13。它的樹(shù)勢(shì)較差，受病蟲(chóng)害危害嚴(yán)重，枝干存在一定程度的空洞和腐爛，分支點(diǎn)高度較低且分支點(diǎn)開(kāi)張角度大。這些因素一方面可能增加法桐斷枝倒伏等風(fēng)險(xiǎn)，影響居民日常生活甚至危及人身安全，另一方面較低的分支點(diǎn)和較大的開(kāi)張角度可能影響路段交通，從而產(chǎn)生較高風(fēng)險(xiǎn)。另一棵位于秦淮區(qū)漢中路，安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分為2.07。它的主干存在一定程度的傾斜，枝干中空洞和腐爛的程度較為嚴(yán)重，且面臨較為嚴(yán)重的病蟲(chóng)害危害。這些情況可能影響樹(shù)體結(jié)構(gòu)，增加樹(shù)木斷枝倒伏等風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而對(duì)路段交通、居民生活、人身安全等方面造成危害。而安全風(fēng)險(xiǎn)最低的法桐行道樹(shù)位于雨花臺(tái)區(qū)共青團(tuán)路，安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分為-1.41，樹(shù)木樹(shù)勢(shì)良好，沒(méi)有病蟲(chóng)害或偏冠，也沒(méi)有枝干空腐情況，主干不傾斜且樹(shù)高合適，整體長(zhǎng)勢(shì)好。

3.2 法桐行道樹(shù)安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布

安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型將所有行道樹(shù)劃分為3 個(gè)等級(jí)，其中高風(fēng)險(xiǎn)法桐行道樹(shù)215 棵，中風(fēng)險(xiǎn)法桐行道樹(shù)1 277 棵，低風(fēng)險(xiǎn)法桐行道樹(shù)1 394 棵，即高、中、低風(fēng)險(xiǎn)法桐行道樹(shù)占比分別為7.45%、44.25%、48.3%，評(píng)分均值為1.00、0.18 和-0.32（表2）。

表2 法桐行道樹(shù)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)分級(jí)結(jié)果Table 2 Classification results of safety risk of street tree of platanus orientalis

低風(fēng)險(xiǎn)法桐行道樹(shù)評(píng)分范圍為-1.41～0.07，樹(shù)勢(shì)、樹(shù)冠偏冠、枝干空腐和病蟲(chóng)害狀況良好，分支點(diǎn)開(kāi)張角度較小，主干無(wú)明顯傾斜。中風(fēng)險(xiǎn)法桐行道樹(shù)評(píng)分范圍為-0.07～0.58，各項(xiàng)指標(biāo)狀況相比于低風(fēng)險(xiǎn)樹(shù)木稍差，病蟲(chóng)害危害較為嚴(yán)重。高風(fēng)險(xiǎn)法桐行道樹(shù)評(píng)分范圍為0.58～2.13，普遍枝干空腐嚴(yán)重，樹(shù)勢(shì)較差，偏冠明顯，其他指標(biāo)狀況整體較差。不同等級(jí)法桐行道樹(shù)間各指標(biāo)差異明顯且分值范圍不同，而相同等級(jí)的法桐行道樹(shù)具有類(lèi)似特征且分值集中（圖2），說(shuō)明安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分合理，能較好地反映出行道樹(shù)真實(shí)安全風(fēng)險(xiǎn)狀況。

法桐行道安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)級(jí)分布見(jiàn)圖3。共有37 條路段上存在高風(fēng)險(xiǎn)法桐行道樹(shù)，其中中山北路的高風(fēng)險(xiǎn)法桐行道樹(shù)最多（25棵），擁有大于10 棵高風(fēng)險(xiǎn)法桐行道樹(shù)的路段還有中華路、莫愁路、珠江路和中山門(mén)大街。通過(guò)計(jì)算各條路段高風(fēng)險(xiǎn)法桐行道樹(shù)的比例，發(fā)現(xiàn)占比超過(guò)30%的路段為中華路、莫愁路、珠江路、長(zhǎng)江路、長(zhǎng)樂(lè)路、漢中路、建康路和三條巷。

圖3 法桐行道樹(shù)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)級(jí)分布Fig. 3 Safety risk level distribution of street tree of platanus orientalis

統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，共有73 條路段存在中風(fēng)險(xiǎn)法桐行道樹(shù)，其中中山北路的中風(fēng)險(xiǎn)法桐行道樹(shù)最多（151 棵），擁有大于40 棵中風(fēng)險(xiǎn)法桐行道樹(shù)的路段還有中山門(mén)大街、陵園路、集慶門(mén)大街、中山南路和中山東路。中風(fēng)險(xiǎn)法桐行道樹(shù)占比超過(guò)一半的路段有31 條，其中占比超過(guò)80%的路段有瑞金路、解放路、陵園路、中山門(mén)大街、中山東路、北圩路和集慶門(mén)大街，瑞金路的中風(fēng)險(xiǎn)法桐行道樹(shù)占比甚至達(dá)到100%。

3.3 法桐行道樹(shù)路段安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布

基于法桐行道樹(shù)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)級(jí)結(jié)果，統(tǒng)計(jì)每條路段3 個(gè)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的法桐行道樹(shù)分布情況，以一條路段上法桐行道樹(shù)數(shù)量最多的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)作為該條路段的安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，得到法桐行道樹(shù)路段安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布情況（圖4）。

圖4 法桐行道樹(shù)路段安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布Fig. 4 Road safety risk level distribution of street tree of platanus orientalis

總體來(lái)看，高風(fēng)險(xiǎn)路段有2 條，中風(fēng)險(xiǎn)路段有30 條，低風(fēng)險(xiǎn)路段有47 條，其中高風(fēng)險(xiǎn)路段為莫愁路和三條巷。高、中風(fēng)險(xiǎn)路段主要集中在秦淮區(qū)、鼓樓區(qū)和玄武區(qū)，具體分布在秦淮區(qū)西北部、玄武區(qū)南部和鼓樓區(qū)東南部。此外，建鄴區(qū)東北部的少量路段和棲霞區(qū)的堯新大道也屬于中風(fēng)險(xiǎn)路段。而47 條低風(fēng)險(xiǎn)路段具體分布在秦淮區(qū)東部、玄武區(qū)西北部和鼓樓區(qū)。另外雨花臺(tái)區(qū)北部的少量路段也為低風(fēng)險(xiǎn)路段。

統(tǒng)計(jì)3 個(gè)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的路段數(shù)量發(fā)現(xiàn)，2 條高風(fēng)險(xiǎn)路段均位于秦淮區(qū)（圖5）。中風(fēng)險(xiǎn)路段在秦淮區(qū)最多，共有10 條，同時(shí)玄武區(qū)、秦淮區(qū)和建鄴區(qū)的中風(fēng)險(xiǎn)路段數(shù)量占比均超過(guò)50%，而在棲霞區(qū)和雨花臺(tái)區(qū)均不存在中風(fēng)險(xiǎn)路段。低風(fēng)險(xiǎn)路段在主城6 區(qū)均有分布，最多分布在鼓樓區(qū)，總數(shù)量達(dá)到24 條，占抽樣路段總數(shù)的30%，而在秦淮區(qū)和玄武區(qū)占比約為一半。整體來(lái)看，秦淮區(qū)和玄武區(qū)由于分布有較大比例的法桐行道樹(shù)高中風(fēng)險(xiǎn)路段，因而整體面臨著較大的安全風(fēng)險(xiǎn)。建鄴區(qū)雖然路段數(shù)量較少，但中風(fēng)險(xiǎn)路段占主導(dǎo)，因此也存在著較大的安全風(fēng)險(xiǎn)。而棲霞區(qū)和雨花臺(tái)區(qū)均只存在低風(fēng)險(xiǎn)路段，可以認(rèn)為這兩個(gè)區(qū)整體存在較低的安全風(fēng)險(xiǎn)。鼓樓區(qū)路段數(shù)量較多，但低風(fēng)險(xiǎn)路段占比較大，因此其安全風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)于秦淮區(qū)和玄武區(qū)來(lái)說(shuō)較小。

圖5 主城六區(qū)不同安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)路段數(shù)量分布Fig. 5 Number distribution of roads with different safety risk levels in 6 districts

3.4 高風(fēng)險(xiǎn)法桐行道樹(shù)分布情況

根據(jù)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)級(jí)結(jié)果，高風(fēng)險(xiǎn)法桐行道樹(shù)共有215 棵，占法桐行道樹(shù)總數(shù)的7.45%。高風(fēng)險(xiǎn)路段只有2 條，但有大量中風(fēng)險(xiǎn)和低風(fēng)險(xiǎn)路段上存在一定數(shù)量的高風(fēng)險(xiǎn)法桐行道樹(shù)。因此需要進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)分析所有高風(fēng)險(xiǎn)法桐行道樹(shù)的具體狀況，以便全面掌握高風(fēng)險(xiǎn)法桐行道樹(shù)的分布狀況，有利于后續(xù)對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)法桐行道樹(shù)采取針對(duì)性養(yǎng)護(hù)措施。

統(tǒng)計(jì)各路段的高風(fēng)險(xiǎn)法桐行道樹(shù)占比發(fā)現(xiàn)，兩條高風(fēng)險(xiǎn)路段即莫愁路和三條巷上的高風(fēng)險(xiǎn)法桐行道樹(shù)占比最多，且都分布在秦淮區(qū)。而30 條中風(fēng)險(xiǎn)路段中有23 條路段上分布有高風(fēng)險(xiǎn)法桐行道樹(shù)，即76.7%中風(fēng)險(xiǎn)路段上分布有一定數(shù)量的高風(fēng)險(xiǎn)法桐行道樹(shù)，其中中華路上高風(fēng)險(xiǎn)法桐占比達(dá)到42.9%，共計(jì)有6 條中風(fēng)險(xiǎn)路段上的高風(fēng)險(xiǎn)法桐行道樹(shù)占比超過(guò)30%，分別是中華路、長(zhǎng)江路有、珠江路、長(zhǎng)樂(lè)路、漢中路和建康路。少數(shù)低風(fēng)險(xiǎn)路段（12 條）中也存在有零星的高風(fēng)險(xiǎn)法桐行道樹(shù)，其中來(lái)鳳街高風(fēng)險(xiǎn)法桐行道樹(shù)占比最大，為17.4%。

整體來(lái)看，高風(fēng)險(xiǎn)法桐行道樹(shù)占比排在前列的路段均集中在秦淮區(qū)、鼓樓區(qū)和玄武區(qū)（圖6）。雖然高風(fēng)險(xiǎn)路段上高風(fēng)險(xiǎn)法桐行道樹(shù)占比最大，但值得注意的是，大多數(shù)中風(fēng)險(xiǎn)路段上也有較多數(shù)量的高風(fēng)險(xiǎn)法桐行道樹(shù)存在。高風(fēng)險(xiǎn)路段上的高風(fēng)險(xiǎn)法桐行道樹(shù)只占高風(fēng)險(xiǎn)法桐行道樹(shù)總量的9.3%，而中風(fēng)險(xiǎn)路段上的高風(fēng)險(xiǎn)法桐行道樹(shù)占高風(fēng)險(xiǎn)法桐行道樹(shù)總量的79.1%。因此除了高風(fēng)險(xiǎn)路段外，還需要關(guān)注中風(fēng)險(xiǎn)路段上分布的高風(fēng)險(xiǎn)法桐行道樹(shù)，對(duì)路段上的高風(fēng)險(xiǎn)法桐行道樹(shù)采取針對(duì)性的養(yǎng)護(hù)措施以降低安全風(fēng)險(xiǎn)。

圖6 高風(fēng)險(xiǎn)道路占比分布Fig. 6 Proportion distribution of high risk road

4 結(jié)論與討論

本研究構(gòu)建了城市行道樹(shù)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和評(píng)價(jià)模型，以南京市法桐行道樹(shù)為例，基于79 條路段的2 886 棵法桐行道樹(shù)數(shù)據(jù)，得到了準(zhǔn)確的法桐行道樹(shù)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果。南京市51.7%的法桐行道樹(shù)存在高、中風(fēng)險(xiǎn)，主要分布在秦淮區(qū)、玄武區(qū)和鼓樓區(qū)。高風(fēng)險(xiǎn)路段為莫愁路和三條巷，中風(fēng)險(xiǎn)路段上的高風(fēng)險(xiǎn)法桐行道樹(shù)占高風(fēng)險(xiǎn)法桐行道樹(shù)總量的79.1%。因此，除了密切監(jiān)測(cè)高風(fēng)險(xiǎn)路段外，還需要加強(qiáng)中風(fēng)險(xiǎn)路段上的高風(fēng)險(xiǎn)法桐行道樹(shù)的監(jiān)測(cè)。

通過(guò)分析行道樹(shù)的生長(zhǎng)狀況、穩(wěn)定性、健康狀況、對(duì)交通的影響等各方面因素，建立科學(xué)的行道樹(shù)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，是行道樹(shù)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的核心，對(duì)其他行道樹(shù)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究具有參考意義。構(gòu)建的基于因子分析法與k-means聚類(lèi)的行道樹(shù)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型能得到可靠的評(píng)價(jià)結(jié)果，反映行道樹(shù)安全風(fēng)險(xiǎn)狀況，適用于南京市法桐行道樹(shù)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，且具有可遷移性，能推廣應(yīng)用到其他行道樹(shù)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究。充分考慮行道樹(shù)生長(zhǎng)環(huán)境有助于建立更加全面的指標(biāo)體系，但現(xiàn)階段如土壤等立地條件、道路等級(jí)、大風(fēng)日數(shù)、主要風(fēng)向或受風(fēng)面大小、人為工程影響等行道樹(shù)生長(zhǎng)環(huán)境相關(guān)數(shù)據(jù)難以大范圍獲取，未來(lái)可以重點(diǎn)補(bǔ)充相關(guān)環(huán)境數(shù)據(jù)，進(jìn)一步改進(jìn)當(dāng)前研究。