基于AHP的內(nèi)蒙古S203公路景觀評(píng)價(jià)指標(biāo)體系1)

焦紅 蔡瀅玉

(東北林業(yè)大學(xué),哈爾濱，150040)

基于AHP的內(nèi)蒙古S203公路景觀評(píng)價(jià)指標(biāo)體系1)

焦紅 蔡瀅玉

(東北林業(yè)大學(xué),哈爾濱，150040)

針對(duì)我國(guó)草原公路景觀環(huán)境影響評(píng)價(jià)多為定性分析、評(píng)價(jià)內(nèi)容龐雜無(wú)序的現(xiàn)狀，通過(guò)對(duì)我國(guó)大量草原公路景觀環(huán)境的研究、調(diào)查及分析，從小尺度方向上分析景觀空間格局，提出選取反映出景觀破碎度及景觀多樣化指數(shù)、公眾關(guān)注度等指標(biāo)體系對(duì)草原公路景觀進(jìn)行定量評(píng)價(jià)；并借助AHP層次分析法，為內(nèi)蒙古自治區(qū)S203路阿拉坦額莫勒至阿木古郎段草原公路景觀構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。通過(guò)計(jì)算分析，并經(jīng)過(guò)工程實(shí)施驗(yàn)證后得出本條草原公路景觀環(huán)境協(xié)調(diào)性評(píng)價(jià)結(jié)果為良好。此課題的研究成果大部分已成功應(yīng)用于草原公路建設(shè)中，為該條公路的景觀改善發(fā)揮了重要作用。

草原公路；景觀設(shè)計(jì)；協(xié)調(diào)性；AHP層次分析法；S203公路

近年來(lái)，我國(guó)草原公路建設(shè)發(fā)展迅速，良好的公路景觀能夠減少交通事故，并可以給使用者消除疲勞，增添旅途樂(lè)趣。然而，由于我國(guó)技術(shù)手段的落后以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不足，對(duì)公路美學(xué)方面也沒(méi)能夠引起充足的重視，公路景觀的設(shè)計(jì)理念及評(píng)價(jià)方法，都沒(méi)有形成較為完整的理論體系，因此有必要對(duì)這一新課題進(jìn)行深入且系統(tǒng)的探討。

國(guó)內(nèi)許多學(xué)者均對(duì)公路的景觀環(huán)境評(píng)價(jià)進(jìn)行過(guò)研究。閻瑩用指標(biāo)權(quán)重模型的初選與構(gòu)建，以實(shí)際的某一旅游公路進(jìn)行研究并對(duì)旅游公路景觀協(xié)調(diào)性進(jìn)行評(píng)價(jià)[1]；賀志勇,王宇將GIS用于公路景觀評(píng)價(jià)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，把空間數(shù)據(jù)庫(kù)、權(quán)重?cái)?shù)據(jù)庫(kù)、評(píng)分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)等進(jìn)行連接，以構(gòu)建公路景觀評(píng)價(jià)模型[2]；武彥林指出視覺(jué)資源的評(píng)估管理方法，探討了不同的選線對(duì)公路沿線視覺(jué)不同的評(píng)估[3]；王選倉(cāng)闡述了景觀特色帶劃分的一般原則，并針對(duì)吉琿高速進(jìn)行公路景觀特色帶的劃分研究[4]。從以往研究中能夠得出,多數(shù)景觀環(huán)境評(píng)價(jià)者的研究都集中于環(huán)境評(píng)價(jià)方面，而涉及草原公路的綜合景觀質(zhì)量評(píng)價(jià)文獻(xiàn)較少。

筆者通過(guò)對(duì)研究資料的采集及分析,提出草原公路景觀評(píng)價(jià)體系，為S203公路線性設(shè)計(jì)以及景觀調(diào)整提供理論依據(jù)。

1 內(nèi)蒙古自治區(qū)S203草原公路景觀分析

1.1 工程概況

本項(xiàng)目依托內(nèi)蒙古自治區(qū)S203草原公路阿拉坦額莫勒至阿木古郎段全長(zhǎng)115.4 km，項(xiàng)目起點(diǎn)位于阿拉坦額莫勒鎮(zhèn)東南，與擬建的S203線滿洲里至阿拉坦額莫勒段一級(jí)公路的終點(diǎn)相接，途徑寶格德烏拉(見圖1)。其中烏蘭諾爾部分主要為較脆弱的濕地，易受破壞，難恢復(fù)；而甘珠爾廟景觀是呼倫貝爾市規(guī)模最宏闊的喇嘛廟，景觀環(huán)境尚為良好，易造景；寶格德烏拉山是我國(guó)最知名的敖包山，景點(diǎn)自然顯露，每年都會(huì)有上萬(wàn)牧民及游客如期而至(見圖2)。

工程中沿線環(huán)境敏感區(qū)主要為寶東蘇木(道路右側(cè)K159+600—K160+300)與國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)達(dá)賚湖(道路左右兩側(cè)K183+680—K186+000)，關(guān)鍵環(huán)境因子分別為噪音和水污染，如圖1、圖2所示，其路面主要是剝蝕地貌丘陵區(qū)地貌，海拔為550～700 m，相對(duì)高差小，坡度平緩，地形起伏較小，明顯臺(tái)平面較多，多為剝蝕閉合洼地。

圖1 內(nèi)蒙古省際通道建設(shè)項(xiàng)目示意圖

1.2 草原景觀及季相分析

本條公路途經(jīng)呼倫湖與貝爾湖兩大湖脈，景觀意義十分重要。呼倫湖被稱作“北方第一湖”，屬富營(yíng)養(yǎng)型湖泊；貝爾湖屬蘇打型咸水湖，是國(guó)內(nèi)稀有的高原堿性的內(nèi)陸湖泊，是我國(guó)東部?jī)?nèi)陸鳥類遷徙的重要通道。

圖2 景觀帶劃分示意圖

植物周期性更替引起植物外觀的顯著季節(jié)性變化，是植物景觀規(guī)劃過(guò)程中可利用的重要因素之一。根據(jù)不同植物季相變化的獨(dú)到之處，將植物造景的空間性與時(shí)間性相統(tǒng)一[5]。本條公路景觀劃分類型見表1。

表1 草原景觀受季節(jié)變換分析

在草原景觀動(dòng)態(tài)生態(tài)系統(tǒng)中，由于呼倫貝爾草原景觀植物種類豐富，降水量較穩(wěn)定，因此受四季變換影響不大，可忽略其不重要的影響因素。

1.3 草原公路景觀協(xié)調(diào)性分析

1.3.1 公路周邊環(huán)境及其線形特點(diǎn)

草原南與興安盟相連，東部以嫩江為界與黑龍江省為鄰，北與額爾古納河為界與俄羅斯交界，西與蒙古國(guó)接壤。呼倫貝爾草原野生動(dòng)植物豐富，是世界著名的三大草原之一；不過(guò)近年來(lái)生態(tài)系統(tǒng)退化嚴(yán)重，土地沙化，過(guò)度放牧導(dǎo)致濕地?cái)?shù)量減少等特征。

根據(jù)對(duì)內(nèi)蒙境內(nèi)二河國(guó)道208線、二連浩特至賽漢塔拉一級(jí)公路等部分草原公路調(diào)查分析，驗(yàn)證草原公路線形具有如下特征：長(zhǎng)直線多，所占比重大；平曲線較少，半徑取值大；縱斷面變坡點(diǎn)較多，坡度相對(duì)平緩[6]；半徑指標(biāo)相對(duì)較高，豎曲線數(shù)量較密集，平、縱線形指標(biāo)不均勻；并由于簡(jiǎn)單的線形與較低的交通量，車輛實(shí)際行駛速度明顯高于其設(shè)計(jì)速度。

1.3.2 公路景觀協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)特色要素

本條草原公路位于內(nèi)蒙古自治區(qū)呼倫貝爾市，此勘測(cè)區(qū)屬于中溫帶大陸性干旱氣候。草原公路開闊平坦，視野寬廣，四季變換明顯，在帶給游客及駕駛員良好感受之外，還需考慮駕駛員的視覺(jué)疲勞程度以設(shè)計(jì)多種景觀。除考慮一般生態(tài)環(huán)境、水環(huán)境、大氣周邊環(huán)境等因素，還應(yīng)注意牧業(yè)生產(chǎn)如開采中草場(chǎng)面積和牛羊群的牧草范圍。除此之外，由于該地區(qū)民族特色豐富，應(yīng)將其作為重要考慮因素加入到設(shè)計(jì)中。

呼倫貝爾少數(shù)民族以多樣化，雜居化為主，境內(nèi)生活著漢、蒙、回、滿、朝鮮、達(dá)爾罕、鄂溫克等32個(gè)少數(shù)民族。不同的民族有著不同的生活習(xí)俗，例如蒙古族自稱“蒙古”，其意為“永恒之火”，發(fā)祥于額爾古納河流域，以游牧生活為主。蒙族熱情、好客、能歌善舞，傳統(tǒng)節(jié)日有那達(dá)慕，燃燈節(jié)、敖包節(jié)等。各種少數(shù)民族交相輝映，交織出了呼倫貝爾豐富多色的民族文化。

1.3.3 民族特色的提煉與表達(dá)

民族風(fēng)格特色設(shè)計(jì)是一個(gè)民族展現(xiàn)出來(lái)的形象，是一個(gè)民族文化沉淀與風(fēng)土人情的體現(xiàn)。如鄂溫克族的“撮羅子”、蒙古族的敖包等等，利用文字、圖形、書法、鐫刻、建筑設(shè)計(jì)、節(jié)日活動(dòng)等方式。此外還可采取系列化設(shè)計(jì)：色彩、圖形構(gòu)圖的高度一致，或風(fēng)格、色彩相同，構(gòu)圖不同等。將這些蘊(yùn)藏著生命力、充滿著魅力的形象帶入設(shè)計(jì)之中，使其豐滿，并充滿生機(jī)。

2 S203草原公路景觀協(xié)調(diào)性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立

2.1 S203公路指標(biāo)體系的構(gòu)建

本研究草原公路景觀評(píng)價(jià)研究中采用AHP層次分析法原理綜合評(píng)價(jià)方法?？紤]影響到草原公路運(yùn)營(yíng)安全及景觀美學(xué)等各方面的因素，依據(jù)公路景觀分類方法，選取草原公路線形與景觀環(huán)境協(xié)調(diào)性研究、草原公路景觀特色帶劃分研究、S203草原公路景觀設(shè)計(jì)優(yōu)化與建設(shè)方案、草原公路沿線觀景臺(tái)設(shè)置研究、草原公路邊坡景觀研究、草原公路路側(cè)景觀研究、草原公路可視邊坡與平面交叉景觀研究和草原公路景觀效果綜合評(píng)價(jià)等多方面指標(biāo)來(lái)衡量景觀與草原公路運(yùn)營(yíng)和美學(xué)的協(xié)調(diào)性[7]。

草原公路景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)等級(jí)體系的劃分標(biāo)準(zhǔn)見表2，在16個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)當(dāng)中，其中一部分屬于定性評(píng)價(jià)，另一部分屬于定量評(píng)價(jià)。定性評(píng)價(jià)的指標(biāo)值通過(guò)相應(yīng)的調(diào)查平方表得到，由不同領(lǐng)域的專家駕駛?cè)藛T乘客代表分別評(píng)分所得。

2.2 單一指標(biāo)下元素相對(duì)權(quán)重計(jì)算

用方根法計(jì)算權(quán)重：

式中：b為指標(biāo)元素；m為某指標(biāo)對(duì)應(yīng)的下層指標(biāo)的個(gè)數(shù)；Wi即本層各要素對(duì)上一層某要素的相對(duì)權(quán)重向量。

表2 公路景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)等級(jí)體系

2.3 各層元素組合權(quán)重計(jì)算

計(jì)算合成權(quán)重：即將各層相應(yīng)因素的權(quán)重進(jìn)行連乘即可檢驗(yàn)。

一致性指數(shù)(IC)、一致性比率(RC)計(jì)算方式如下。

9級(jí)平均隨機(jī)一致性指標(biāo)見表3。

表3 9級(jí)平均隨機(jī)一致性指標(biāo)

3 S203草原公路景觀設(shè)計(jì)方案

3.1 S203公路草原公路景觀評(píng)價(jià)分析

根據(jù)表3方法進(jìn)行評(píng)價(jià)，由于評(píng)價(jià)指標(biāo)較多，計(jì)算量較大，其步驟又具有重復(fù)性，因此在這里以C3為例(見表4)建立其單因素評(píng)價(jià)矩陣。

①確定因素集U={U1，U2，…，Um}。

②確定評(píng)價(jià)集V={優(yōu)(V1)，良(V2)，中(V3)，差(V4)}。

③層次分析法確定C3因素權(quán)重。

④計(jì)算判斷矩陣最大特征值(n階判斷矩陣A的最大特征根)。

IR可通查表獲得對(duì)應(yīng)數(shù)值(如表4所示)，一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)RC<0.1時(shí)，可認(rèn)為判斷矩陣具有滿意的一致性；否則就需要重新調(diào)整判斷矩陣。

表4 C3自然景觀各指標(biāo)權(quán)重值

對(duì)各級(jí)指標(biāo)均按此方法進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)最大隸屬度原則，可得知S203草原道路景觀屬良好水平。

3.2 公路景觀設(shè)計(jì)實(shí)施方案

根據(jù)實(shí)施前的景觀設(shè)計(jì)成果評(píng)估結(jié)果，進(jìn)一步改造其線形與路域景觀協(xié)調(diào)性，根據(jù)沿線景觀分布實(shí)際情況提出景觀帶劃分與景觀臺(tái)設(shè)置的具體方案。

3.2.1 邊坡景觀方案

①邊坡放緩比例至1∶6，直至邊溝。②路側(cè)種植直立黃芪、田旋花、藍(lán)盆花，在行車過(guò)程中增加亮色，以緩解駕駛員疲勞。

3.2.2 觀景臺(tái)方案

①烏爾遜大橋。在舊橋(右側(cè))入口前15m處設(shè)置觀景棧道與觀景亭(或觀景平臺(tái))，并設(shè)置警告標(biāo)志提醒游客注意保護(hù)環(huán)境；設(shè)置5m長(zhǎng)平鋪式木制廊橋或布置簡(jiǎn)易式木制景觀亭或帶護(hù)欄的簡(jiǎn)易式木制觀景平臺(tái)；也可設(shè)置便道及小型停車場(chǎng)，從舊橋左側(cè)設(shè)置上、下便道，占用新橋橋底兩跨設(shè)置小型停車場(chǎng)，在新橋橋底進(jìn)行適量的特色裝飾，并可布置交通引導(dǎo)方案。

舊路右側(cè)設(shè)置觀景棧道與觀景亭(見圖3、圖4)。占用新橋橋底兩跨設(shè)置小型停車場(chǎng)，并在新橋橋底特色裝飾。

圖3 濕地觀景實(shí)景

②24號(hào)驛站。根據(jù)整體設(shè)計(jì)需要，修建花壇，出入口栽種鵝絨委陵菜，預(yù)留出進(jìn)出口通道，并沿路緣石設(shè)置出入口花壇，驛站對(duì)面可視化邊坡采用5個(gè)區(qū)域多彩綠化方案，按中心對(duì)稱分布。

中心花壇及出入口花壇(見圖5、圖6)。驛站對(duì)面可視邊坡景觀方案。

圖4 濕地觀景棧道設(shè)計(jì)圖例

圖5 廣場(chǎng)預(yù)設(shè)花壇實(shí)景

圖6 出入口預(yù)設(shè)花壇實(shí)景

方案一：“中間+兩側(cè)”3個(gè)區(qū)域多色彩綠化方案；

方案二：“浮雕+綠化”景觀方案。

由于內(nèi)蒙古四季變化明顯，種植季節(jié)較為短暫，故選擇方案二較妥當(dāng)。

3.2.3 停車區(qū)景觀

實(shí)施位置有寶車與甘珠爾廟停車區(qū)?？紤]在停車區(qū)地表范圍內(nèi)進(jìn)行彩繪，突出當(dāng)?shù)厝宋拿褡逄厣?，并設(shè)置10個(gè)臨時(shí)停車位，每個(gè)停車位尺寸為2.7m×6m，并涂標(biāo)線(見圖7)。

圖7 停車區(qū)景觀設(shè)計(jì)

鄉(xiāng)土特色花卉在停車區(qū)前后100米種植鄉(xiāng)土花卉草籽；加突出民族特色背景的雕塑或標(biāo)牌[8]。

4 S203草原公路實(shí)施成果再評(píng)估及意義

根據(jù)對(duì)S203草原公路的設(shè)計(jì)方案以及實(shí)施方案的評(píng)估進(jìn)行比較，經(jīng)過(guò)對(duì)邊坡、觀景臺(tái)等景觀設(shè)計(jì)方案實(shí)施后，對(duì)本條公路進(jìn)行再一次的評(píng)價(jià)分析，計(jì)算得知檢驗(yàn)系數(shù)為RC=IC/IR=0.008 9，判斷矩陣具有滿意的一致性，并且其滿意度較設(shè)計(jì)方案高，由此得知S203草原道路經(jīng)過(guò)景觀實(shí)施后，景觀評(píng)價(jià)體系協(xié)調(diào)性有了進(jìn)一步的提高。

本條草原公路賦存的生態(tài)環(huán)境脆弱而敏感，環(huán)境容量較小，為保護(hù)當(dāng)?shù)啬撩裉峁┵囈陨娴哪敛葙Y源，建議本地區(qū)的環(huán)境保護(hù)、水資源利用保護(hù)民族特色的發(fā)揚(yáng)牧場(chǎng)保障工程也能受到重視。草原公路作為連接的樞紐，為呼倫貝爾人民日常生活提供了便利，提速了城市的發(fā)展；但如果建設(shè)不當(dāng)，會(huì)影響草原的生態(tài)平衡，破壞得天獨(dú)厚的地域優(yōu)勢(shì)?？茖W(xué)研究表明，恢復(fù)受到破壞的草原生態(tài)環(huán)境，需要付出龐大的人力及物資。因此,在草原公路建設(shè)上，更需要科學(xué)的預(yù)測(cè)和規(guī)劃景觀設(shè)計(jì)的協(xié)調(diào)性。

5 結(jié)束語(yǔ)

草原公路景觀協(xié)調(diào)性研究?jī)?nèi)容可突出路域地理、自然景觀節(jié)點(diǎn)等特點(diǎn)，并為駕駛員與乘者營(yíng)造心曠神怡的行駛感受[9]，能夠給使用者增加旅途樂(lè)趣，減少疲勞程度，降低交通事故。根據(jù)公路美學(xué)、公路景觀設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)方法等概念，本研究基本形成了較為完整的理論體系，對(duì)公路景觀設(shè)計(jì)有著重要意義。

內(nèi)蒙古S203草原公路途徑烏蘭諾爾濕地、甘珠爾喇嘛廟、我國(guó)知名的寶格德烏拉敖包山、呼倫湖等重要節(jié)點(diǎn)；通過(guò)多條草原公路調(diào)研以及經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的分析和多類評(píng)價(jià)指標(biāo)來(lái)看，S203草原公路線性優(yōu)良緩和，動(dòng)植物種類多樣，周邊景區(qū)優(yōu)秀，有極高的研究及設(shè)計(jì)價(jià)值。

基于堅(jiān)持草原公路與周邊景觀相互協(xié)調(diào)、尊重自然、保護(hù)環(huán)境的觀念，研究分析后按照層次分析法計(jì)算權(quán)重后提出了此條公路景觀協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)方案。構(gòu)建了草原景觀協(xié)調(diào)性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，得出本公路設(shè)計(jì)后景觀項(xiàng)目實(shí)施尚為良好，驗(yàn)證了此方法具有很高的可靠性和應(yīng)用價(jià)值。

[1] 閻瑩,王曉飛,蔣威鋒，等.旅游公路景觀協(xié)調(diào)性評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重模型研究[J].中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào),2011,21(5):35-39.

[2] 賀志勇,王宇.基于GIS的公路景觀評(píng)價(jià)系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用研究[J].中外公路,2009,29(3)：19-23.

[3] 武彥林,王選倉(cāng),呂青,等.公路沿線視覺(jué)資源管理與評(píng)估[J].公路,2006(11):101-105.

[4] 王選倉(cāng),王蕾,袁玲,等.高速公路景觀特色帶劃分研究[J].公路,2009(7)：364-368.

[5] 史小麗,王選倉(cāng),賈奇英.公路隧道內(nèi)交通噪聲預(yù)測(cè)[J].公路交通科技,2010,27(2)：147-151.

[6] 張秀麗,潘鳳文,周衛(wèi)峰,等.公路景觀的模糊協(xié)調(diào)度評(píng)價(jià)方法[J].重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2009,28(4):736-741.

[7] 史小麗,王選倉(cāng).公路隧道內(nèi)降噪優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2010,40(2)：420-424.

[8] 楊彩艷.融合地域人文的高速公路景觀設(shè)計(jì)[D].西安：長(zhǎng)安大學(xué),2012.

[9] 杜祝遙.基于駕駛員特性的高速公路景觀要素及背景設(shè)計(jì)[D].西安：長(zhǎng)安大學(xué),2015.

LandscapeEvaluationIndexSystemofInnerMongoliaS203HighwaybyAHP

Jiao Hong, Cai Yingyu

(Northeast Forestry University, Harbin 150040, P. R. China)Journal of Northeast Forestry University，2017,45(12)：83-87.

Grassland road; Landscape design; Coordination; AHP analytic hierarchy process; S203 highway

1)內(nèi)蒙古自治區(qū)交通運(yùn)輸廳科研課題(NJ-2013-38)。

焦紅，女，1969年11月生，東北林業(yè)大學(xué)城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究中心，副教授。E-mail：13904630603@163.com。

2017年5月11日。

戴芳天。

S731.8；U418.9

Grassland highway landscape environmental impact assessment in China are mostly qualitative analysis, disorderly evaluation content and confused by a lot of grassland in our country. We studied the highway landscape environment by highway aesthetics and visual quality in grassland. From small scale landscape spatial pattern of the analysis, we put forward selection reflecting the landscape diversity index, landscape fragmentation and public attention index system for quantitative evaluation on the grassland highway landscape environment. By AHP analytic hierarchy process, we built the evaluation index system of the grassland highway landscape of the grassland road of Alatan in Inner Mongolia Autonomous region 203rd. Through the calculation and analysis, we obtained the evaluation results of the landscape coordination of the prairie road. The research results of this project was successfully applied in the practice of grassland highway construction with an important role in the landscape construction of the highway.