基于AHP法的武漢市洪山區(qū)主干道植被評價研究

席毅　張旭　梁雪媚　劉索玄

摘要：道路植被是城市生態(tài)環(huán)境的重要元素，通過對城市道路植被特征進(jìn)行研究，可為城市環(huán)境及居民生活質(zhì)量的改善提供借鑒。本文以武漢市洪山區(qū)為例，運用層次分析法（AHP）對城市道路植被特征進(jìn)行綜合評價。研究結(jié)果表明，南湖大道植被總體質(zhì)量最好，珞喻路、民族大道、珞獅路依次降低，雄楚大道最差。文中所選指標(biāo)較全面地覆蓋了道路植被評價的各方面，且各層指標(biāo)的權(quán)重賦予均通過一致性檢驗，故利用AHP法進(jìn)行植被特征評價效果較好，可為城市道路景觀評價提供參考。

關(guān)鍵詞：植被特征；綜合評價；武漢市；主干道；層次分析法

現(xiàn)代城市道路綠地景觀，是衡量一個城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、居民精神文化修養(yǎng)及審美水平的重要指標(biāo)。而主干道植被特征研究近年來也受到越來越多的關(guān)注。作為城市綠色廊道、城市綠地系統(tǒng)的一部分，路側(cè)綠帶、分車綠帶、人行道綠帶、中心環(huán)島綠帶和立交橋綠化等不同類型的道路植被，在城市道路的景觀、生態(tài)、功能等多方面發(fā)揮著越來越重要的作用。

城市主干道是城市居民和游客感知城市形態(tài)的重要因素，同時也連接著城市中的商業(yè)、工業(yè)、居民區(qū)等主要場所。如Kevin Lynch在《The Image of the City》中所指出，道路是城市意象形成的主導(dǎo)要素。而主干道植被則是構(gòu)成城市景觀和調(diào)節(jié)道路生態(tài)環(huán)境的重要元素，道路植被情況的調(diào)查與評價對城市發(fā)展有著十分重要的作用。目前，已有學(xué)者對我國很多城市的道路植被特征及作用進(jìn)行了研究，如北京、重慶、南昌、長春、成都、徐州、廣州、貴陽等，但大部分為景觀、生態(tài)或功能等單一層面的評價，且部分未給出量化模型，綜合各方面選取指標(biāo)開展評價的研究相對較為欠缺。當(dāng)前，武漢市在其城市規(guī)劃中確立了建設(shè)“生態(tài)環(huán)境良好、社會高度文明，并具有濱江、濱湖城市特色的現(xiàn)代化城市”的發(fā)展目標(biāo)。通過對武漢市主干道植被現(xiàn)狀進(jìn)行景觀、生態(tài)及功能效果的綜合評價，并對未來的城市道路綠化提出合理建議，可加快武漢市生態(tài)文明城市的構(gòu)建，并有利于城市人居環(huán)境的和諧發(fā)展。

1研究區(qū)及項目概況

本文選取武漢市洪山區(qū)進(jìn)行主要交通干道植被特征的綜合考察與評價。洪山區(qū)地理位置為東經(jīng)114°7～114°38，北緯30°28～30°42，自西向東呈半圓形，全區(qū)版圖面積570km2，戶籍人口92.72萬，常住人口147.74萬（2013年），轄8個街道、2個鎮(zhèn)、4個鄉(xiāng)，是武漢市的7個中心城區(qū)之一。交通線路中，珞喻路、珞獅路、雄楚大道、南湖大道、徐東大道、迎賓大道、友誼大道等6條城市主干線橫貫東西南北，白沙洲、街道口、卓刀泉、岳家嘴四大立交橋成為東西貫通、南北交融的交通樞紐。

由于洪山區(qū)范圍較大，區(qū)域輪廓不規(guī)則，且包含較多湖泊，考慮到研究區(qū)域的連續(xù)性，研究范圍最終定位于洪山區(qū)與武昌區(qū)、江夏區(qū)接壤的區(qū)域，選取城市主干道雄楚大道、南湖大道、珞瑜路，以及連接重要商圈（如街道口、魯廣和大學(xué)區(qū)）、擁有較大車流量的次干道珞獅路、民族大道共5條線路交通要道作為研究對象。為保證實地調(diào)查及評價結(jié)果的科學(xué)性，采取樣本統(tǒng)計的方法在五條交通要道上選取14個觀測點形成道路景觀評價的原始資料，樣本點分布情況如圖1。選點依據(jù)如下：（1）道路岔口：干道交叉口通常是路況較差的路段，道路景觀變化較大。（2）均勻分布：通過均勻分布調(diào)查點能夠較為全面了解整條街道的景觀特征。

2技術(shù)路線及數(shù)據(jù)處理

2.1研究方案與技術(shù)路線

本次研究中，主要通過范圍劃區(qū)、文獻(xiàn)查閱、實地調(diào)研走訪等方式，采用多因子綜合指標(biāo)評判法對所選定區(qū)域的道路景觀進(jìn)行綜合評分，評分主要分為經(jīng)濟(jì)成本、功能效果、生態(tài)效益、景觀美感4個方面12個指標(biāo)，通過層次分析法為各評價因子賦予權(quán)重，再進(jìn)行疊加得到最終各主干道植被現(xiàn)狀的綜合評分。在所得現(xiàn)狀評分的基礎(chǔ)上，結(jié)合武漢市生態(tài)、氣候條件，相應(yīng)的生態(tài)綠地發(fā)展規(guī)劃以及城市道路景觀規(guī)劃設(shè)計規(guī)范對研究區(qū)域的道路綠化情況提出一定的建議。具體技術(shù)路線如圖2所示。

2.2數(shù)據(jù)獲取及處理

2.2.1數(shù)據(jù)資料網(wǎng)絡(luò)獲取。（1）地圖影像資料：利用百度地圖獲取武漢市洪山區(qū)的行政區(qū)劃圖作為選取研究區(qū)域的基礎(chǔ)，同時通過稻割軟件從Google Map中獲得研究區(qū)域的遙感影像，分析研究時間及技術(shù)手段的可行性，確定研究范圍。（2）文獻(xiàn)規(guī)范資料：通過查閱《武漢市城市總體規(guī)劃》，明確武漢市對于綠化規(guī)劃的總體發(fā)展目標(biāo)；通過查閱《武漢市城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃》，明確武漢市交通干道綠地設(shè)計規(guī)范；通過查閱《武漢市森林資源管理辦法》，明確武漢市植被管理辦法。此外，通過分析武漢市自然因素，確定武漢市適宜種植的樹種。

2.2.2實地走訪調(diào)查。通過全方面考察各條道路的人流量、車流量、周邊重要商業(yè)及教育部門分布等特征，選取14個采樣點，對其路側(cè)綠帶、分車綠帶、人行道綠帶、中心環(huán)島綠帶和立交橋綠化5種綠化帶模式，生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、功能和景觀4個方面的12個指標(biāo)進(jìn)行記錄。14個調(diào)查點主要植被特征記錄如表1。

實地調(diào)查中記錄的各指標(biāo)解釋如下：（1）配置層次豐富度：喬灌木的立面層次數(shù)。（2）綠色景觀特色性：記錄景觀變換的頻率及對居民產(chǎn)生的美學(xué)感受。（3）道路綠地率：為道路紅線范圍內(nèi)各種綠帶寬度之和占總寬度的百分比㈣。（4）植物豐度：衡量植物種類數(shù)。（5）生長狀態(tài)：記錄內(nèi)容包括植物的形狀勻稱美觀情況、樹干強健繁茂情況、萌芽及生長穩(wěn)定狀況、病蟲害情況、成活率及抗逆性情況。（6）路側(cè)綠帶寬度：用來記錄綠帶的寬度。（7）種植密度：記錄植被的數(shù)量特征。（8）林下層高度：衡量植被的茂盛情況對車輛通行的阻礙程度。（9）分車隔離作用：評判在不同車道之間擔(dān)任空間隔離作用植被的分流作用。（10）環(huán)境緩沖綠帶：評判在道路與建筑之間發(fā)揮空間隔離作用的植被的環(huán)境緩沖功能。（11）單株植被價格：評判單株植被的栽種成本，該數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)獲取。（12）養(yǎng)護(hù)成本：評判植被日常培育所需的經(jīng)濟(jì)投入，該數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)獲取。endprint

將調(diào)查點的信息匯總，得到5條主干道植被特征現(xiàn)狀示意圖（圖3），通過對比分析可以得出以下結(jié)論：雄楚大道由于施工，植被覆蓋情況較差，樹種單一且間隔較為稀疏，無分車綠帶，道路生態(tài)環(huán)境較差；民族大道綠化帶基本連續(xù)，植被較為茂盛但樹種較為單一，無分車綠帶，人行道綠化建設(shè)較好，道路生態(tài)環(huán)境一般；南湖大道樹種豐富，沿途路景形式多樣，植被栽種密度較大，綠化帶連續(xù)，道路生態(tài)環(huán)境較好；珞獅路道路環(huán)境較為整潔，綠化帶較為連續(xù)，含分車綠帶，部分路段林下層高度較?。荤笥髀泛周嚲G帶，樹種變化較為豐富，植被生長狀況較為良好，樹木較為茂密。

3綜合評價分析

3.1綜合評價指標(biāo)體系的建立

3.1.1影響因子的選擇和權(quán)重確定。由于各種因素對于某條干道的植被特征影響并非等同，因此需對選取的12個評價指標(biāo)進(jìn)行權(quán)重賦予，指標(biāo)體系構(gòu)建如圖4。

利用多因素綜合評價法，建立如下的綜合評價函數(shù)：

其中，表示各指標(biāo)的權(quán)重，表示各個樣本的各個指標(biāo)的得分。由以上選出評價因子后，利用層次分析法為各指標(biāo)賦予權(quán)重。權(quán)重計算過程如下：

（1）列出評價因子矩陣，求出以評價因子為準(zhǔn)則層的判斷矩陣如下所示。

其中，j=1，2，…，5，w_i用表示判斷矩陣中第i行，第j列元素的值，表示第j個指標(biāo)對于第j個指標(biāo)的重要度。

（2）利用和法求解權(quán)重，令

則權(quán)重值可由公式（4）給出：

其中，m=n=4。由此可得到最終各指標(biāo)的權(quán)重，綜合第2層指標(biāo)的權(quán)重即可給出第1層指標(biāo)的權(quán)重值，權(quán)重計算結(jié)果見表2。

（3）對所得結(jié)果進(jìn)行一致性檢驗，先求出以上判斷矩陣的最大特征值λ_max=4.1 17，由以下公式進(jìn)行計算：

（6）

由此計算出CR=0.039<0.1，故此方法通過一致性檢驗。同理，可以求出子準(zhǔn)則層C對準(zhǔn)則層B的排序表2各指標(biāo)層權(quán)重權(quán)重向量（表2）。

最后求出準(zhǔn)則層各元素對目標(biāo)層z的合成權(quán)重向（0 02，0.01，0.05，0.06，0.23，0.03，0.08，0.05，0.01，0.07，0.14，0.27），分別計算子準(zhǔn)則層的判斷矩陣的一致性比例，均滿足檢驗條件，故此方法較合理。

3.1.2評價因子評分標(biāo)準(zhǔn)。由于評價因子中既包含定量指標(biāo)，也包含定性指標(biāo)，故需將各指標(biāo)轉(zhuǎn)化為相同量綱。最終的評分標(biāo)準(zhǔn)如表3所示。

對于各條主干道中記錄的植被類型，選取種植面積較大的植被進(jìn)行統(tǒng)計，通過查閱《建筑/土木一景觀植物價格》及市場調(diào)查得出植物價格。其中，單株植物價格選取較為常見的株型進(jìn)行統(tǒng)計。養(yǎng)護(hù)成本中，由于主干道植被多采用承包給綠化公司統(tǒng)一管理的模式，故我們使用統(tǒng)一的計算標(biāo)準(zhǔn)，具體計算方法通過查閱多個城市道路綠化養(yǎng)護(hù)成本相關(guān)規(guī)定以及各公司綠化養(yǎng)護(hù)承包合同等相關(guān)資料給出。由于各種植被的價格劃定標(biāo)準(zhǔn)不同，故將定量指標(biāo)定性化進(jìn)行評定。

3.2多因子綜合評價

3.2.1評價單元因子分值計算。將實地調(diào)查得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，對于一條道路上的所有采樣點，按照12個指標(biāo)的評分標(biāo)準(zhǔn)打分后，計算得到5條主干道12個指標(biāo)的總權(quán)值如表4。

從表4可以看出，主干道植被情況綜合評分由高到低排序依次為南湖大道、珞喻路、民族大道、珞獅路、雄楚大道。

3.2.2等級標(biāo)準(zhǔn)分值的確定和等級劃分。通過對植被特征綜合分值分析，運用等差序列方法確定等級標(biāo)準(zhǔn)分值，規(guī)定總分值大于80為一級，60～80之間為二級，40～60之間為三級，40分以下為四級。則最終結(jié)果中，南湖大道屬于一級植被特征，珞喻路和民族大道屬于二級植被特征，珞獅路屬于三級植被特征，雄楚大道屬于四級植被特征。結(jié)合對各主干道的交通情況、路邊建筑施工情況、人口密度、商業(yè)繁華度等的實地調(diào)查，可知雄楚大道的植被情況較差，而南湖大道則較為優(yōu)良。

4洪山區(qū)氣候及道路植被設(shè)計規(guī)范分析

4.1洪山區(qū)氣候分析

洪山區(qū)地處江漢平原東部，位于我國東南季風(fēng)氣候區(qū)，屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候，四季分明，雨量充沛，夏熱冬冷，無霜期長。這種氣候特點為溫帶植物提供了良好的生育期及充足的能量和水分㈣。但由于洪山區(qū)夏季高溫高濕，冬季氣溫較低的特點，也使很多樹種受到限制。雖然近幾年來環(huán)境污染有所改善，但城市的廢氣、江河湖泊的水質(zhì)污染逐漸加重。因此，在當(dāng)前的城市環(huán)境下可廣泛引進(jìn)抗污染樹種。

4.2主干道植被設(shè)計規(guī)范

《武漢市城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃（2003-2020）》中指出：武漢市城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃本著建立良好的城市綠化生態(tài)和人居生活環(huán)境，構(gòu)筑適應(yīng)城市未來發(fā)展要求的綠地系統(tǒng)格局的指導(dǎo)思想，在規(guī)劃中應(yīng)通過城鄉(xiāng)綠化空間的均衡、協(xié)調(diào)和互聯(lián)布局，樹立大綠化觀和系統(tǒng)觀，形成城市良好的生態(tài)背景和基礎(chǔ)。同時，充分保護(hù)和合理利用武漢市豐富的山水空間資源和歷史文化資源，體現(xiàn)自然山水和地域特色。此外，還應(yīng)重視城市綠地的生態(tài)功能，強調(diào)因地制宜和可操作性，結(jié)合武漢市實際。而在武漢市樹種規(guī)劃中也提出要依托武漢市豐富的樹種資源，以研究、推廣為主，引種為輔，力爭到2020年城市綠化樹種達(dá)到500種以上，其中本地鄉(xiāng)土樹種占到80%以上。

5建議

在建立綜合評價體系得到綜合評價得分后，結(jié)合洪山區(qū)自然社會因素及道路植被設(shè)計規(guī)范，可對洪山區(qū)主干道植被選取和布局提供相應(yīng)的建議。

5.1總體建議

綜合上述評分結(jié)果與客觀調(diào)查現(xiàn)狀，現(xiàn)對洪山區(qū)主干道植被覆蓋情況提出如下建議：

5.1.1適地適樹：綠化要根據(jù)栽種區(qū)的氣候條件選擇適合生長的樹種，以利于植物正常生長發(fā)育從而實現(xiàn)其綠化功能。洪山區(qū)適宜種植的常綠基調(diào)樹種有樟樹、廣玉蘭、桂花、大葉女貞、石楠等。同時可引進(jìn)適應(yīng)性強、觀賞價值高的本地鄉(xiāng)土樹種，如紫玉蘭、牡荊、樸樹、馬尾松、紫藤等。endprint

5.1.2層次種植：從生物習(xí)性互補、美觀和防護(hù)功能配合、群落均衡等方面來安排速生與慢生、常綠與落葉、喬木與灌木的植物配置。速生與慢生相伴以保證城市綠化的近遠(yuǎn)期效果。常綠與落葉搭配以使城市道路兩側(cè)綠色景觀在一年四季均可持續(xù)。喬木與灌木搭配使有限的綠地發(fā)揮最大的生態(tài)效益，形成多層次植物景觀。

5.1.3特色鮮明：除了明確園林基調(diào)樹種，形成洪山區(qū)園林植物的統(tǒng)一基調(diào)外，還可結(jié)合洪山區(qū)的特定歷史文化背景，以整齊劃一的行道樹形成洪山區(qū)特定的城市風(fēng)景，改善道路環(huán)境的同時，為行人、司機構(gòu)建和諧自然的出行環(huán)境。

5.2針對性建議

針對所調(diào)查的5條交通要道，分別對其進(jìn)行優(yōu)化性建議：

5.2.1雄楚大道：作為本次評價中道路景觀最差的交通干道，雄楚大道由于道路施工，車流量過大等原因造成道路綠地率偏低，道路環(huán)境偏差。其當(dāng)務(wù)之急是要加強路旁植被的種植，即在不影響道路施工的情況下將路旁的居住區(qū)或是其他功能區(qū)與道路分隔開。此外，雄楚大道的立交綠化也應(yīng)提上日程。

5.2.2珞獅路：其道路景觀已有一定的規(guī)模，路面狀況也較為良好，但是道路植被的生長狀況欠佳，功能性較差，且綠化景觀層次過于單一。對此應(yīng)在分車綠化帶換植既有觀賞性又具抗逆性的植物，并豐富路旁植被和人行道植被的層次。

5.2.3珞喻路：作為一條重要的交通干道，其綠化景觀體系已較為完善，路面狀況較為良好，只是部分路段由于施工破壞了景觀的連續(xù)性。對此應(yīng)該豐富路旁植被和分車綠化帶的植被種類和層次，同時在施工完成后及時恢復(fù)道路景觀。

5.2.4民族大道：其路面狀況和綠化景觀體系都較為良好，但是缺乏分車綠化帶，路旁植被也缺乏變化，較為單一。對此應(yīng)當(dāng)為部分路段增設(shè)分車綠帶，選取適宜植物種類，同時改變不同路段植被的種類與層次。

5.2.5南湖大道：其道路景觀體系和路面狀況都很良好，而且路旁植物的層次性和豐富度都很高，道路景觀隨路段變化程度高，具有較好的觀賞性和功能性。但還是存在一些缺點，如靠近南湖路段缺少分車綠化帶，路旁植被也較單一，道路與湖面的綠化隔離工作未做好。對此應(yīng)當(dāng)在部分路段加大路旁植被和人行道的物種豐富度和層次，并可增設(shè)分車綠化帶。

6結(jié)語

通過本次研究可知，道路植被特征對行人心情的調(diào)節(jié)、居住生活的改善、城市景觀的美化等具有重要的影響。本次研究中初步建立了城市主干道植被特征綜合評價的指標(biāo)體系，并運用層次分析法對其進(jìn)行分析，評價結(jié)果較為合理，可為洪山區(qū)道路綠化提供一定的參考。由于研究過程中定量、定性指標(biāo)分值的賦予、成對因素比較中標(biāo)度的選擇具有一定的主觀性，故在該方法的具體運用中，應(yīng)結(jié)合不同城市的實際特點選取更合理的指標(biāo)及標(biāo)度。

（收稿：2016-08-06）endprint