基于AHP的徽州傳統(tǒng)村落街巷景觀視覺吸引評(píng)價(jià)

冀鳳全, 潘 明

(安徽建筑大學(xué)建筑與規(guī)劃學(xué)院，安徽 合肥 230022)

徽州傳統(tǒng)村落承載著獨(dú)特而深厚的歷史文化，其中街巷空間對(duì)保護(hù)傳統(tǒng)村落風(fēng)貌、傳承傳統(tǒng)文化發(fā)揮著重要作用[1]。對(duì)街巷空間進(jìn)行景觀質(zhì)量評(píng)價(jià)是保護(hù)和發(fā)展傳統(tǒng)村落的重要手段，這種評(píng)價(jià)是對(duì)觀察者與風(fēng)景之間感知關(guān)系的探究，而在視覺感知在其中占主導(dǎo)地位[2]。

視覺質(zhì)量評(píng)價(jià)對(duì)識(shí)別、監(jiān)視和評(píng)估街巷景觀的變化及其不同功能的影響具有重要意義[3]。視覺景觀是門跨學(xué)科的研究，國外視覺景觀的研究起步較國內(nèi)要早，國外從其環(huán)境危機(jī)背景下提出的美國《荒野法案》、英國《鄉(xiāng)村法》等多種景觀分類系統(tǒng)和方法起，經(jīng)歷視覺景觀基本理論及四大學(xué)派(專家、心理物理學(xué)、認(rèn)知、經(jīng)驗(yàn)學(xué)派)的建立[4]，至今對(duì)城市及近郊區(qū)域的視覺景觀探索，以及可視化技術(shù)的應(yīng)用為國內(nèi)提供了大量寶貴經(jīng)驗(yàn)[5-7]。國內(nèi)學(xué)者也通過諸多的實(shí)例分析及量化分析對(duì)視覺景觀進(jìn)行了研究，如在景觀空間序列、視覺特征、吸引機(jī)制等方面研究中，揭示了視覺元素與人視覺感知之間的內(nèi)在聯(lián)系及規(guī)律，奠定了視覺評(píng)價(jià)的理論基礎(chǔ)[8-9]；采用多種研究方法結(jié)合專家評(píng)估及公眾評(píng)估對(duì)視覺質(zhì)量評(píng)價(jià)方法進(jìn)行完善[10]；利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等提高公眾在視覺景觀評(píng)價(jià)中的參與度，以及對(duì)視覺空間幾何量化等[11]。

現(xiàn)階段的徽州傳統(tǒng)村落保護(hù)與發(fā)展涉及歷史演變、社會(huì)人文、旅游經(jīng)濟(jì)等諸多方面[12-15]，但對(duì)視覺景觀方面研究涉獵較少，本文利用視覺吸引模型對(duì)選取的典型傳統(tǒng)村落進(jìn)行視覺評(píng)估及等級(jí)排序，解析評(píng)價(jià)結(jié)果提出保護(hù)與建設(shè)的重點(diǎn)。

1 視覺景觀吸引模型及其適用性研究

1.1 視覺景觀研究方法

視覺景觀的研究通常是以定性手段進(jìn)行評(píng)價(jià)研究，這種評(píng)價(jià)研究存在隨意性的特點(diǎn)，其評(píng)價(jià)的質(zhì)量由評(píng)價(jià)者的經(jīng)驗(yàn)決定，如何對(duì)感性問題進(jìn)行定量化研究是本研究的重點(diǎn)。通過對(duì)視覺吸引機(jī)制的研究及相關(guān)定量研究，確定視覺景觀有7類主要吸引要素 (空間尺度和距離、實(shí)體、色彩、瞬逝自然景象、植物、質(zhì)地、水體)，并將其作為各類景觀空間視覺吸引評(píng)價(jià)因子，建立評(píng)價(jià)模型，計(jì)算各項(xiàng)權(quán)重，以期作為視覺景觀評(píng)價(jià)的理論依據(jù)[16-18]。該研究對(duì)本文具有很大的借鑒意義。

1.2 對(duì)徽州傳統(tǒng)村落街巷景觀適用性研究

通過調(diào)查分析，根據(jù)空間曠奧度[19]不同將徽州傳統(tǒng)村落街巷景觀類型分為開敞型、半開敞型以及封閉型視覺景觀空間，劃分準(zhǔn)則及內(nèi)容如表1所示。針對(duì)傳統(tǒng)村落街巷景觀特點(diǎn)對(duì)視覺吸引模型進(jìn)行修改，以歷史價(jià)值、功能價(jià)值及美學(xué)價(jià)值作為準(zhǔn)則層，判別7類視覺吸引要素在傳統(tǒng)村落具有合理性與相應(yīng)的識(shí)別內(nèi)容。

表1 街巷視覺景觀類型劃分

2 視覺吸引評(píng)價(jià)模型及其構(gòu)建

2.1 評(píng)價(jià)樣本選擇

徽州傳統(tǒng)村落景觀屬于皖南贛北古徽州聚落景觀亞區(qū)，其內(nèi)部聚落景觀在地域性、系統(tǒng)性、發(fā)展性、穩(wěn)定性、一致性以及協(xié)調(diào)性方面有較高的匹配度[20]。本研究選擇宏村、西遞、呈坎、唐模、屏山村5個(gè)村落作為研究對(duì)象，這5個(gè)村落均屬于國家歷史文化名村保護(hù)名錄，且具有規(guī)模大、保存完整、典型性性強(qiáng)的特點(diǎn)，其中宏村、西遞旅游開發(fā)較早，呈坎、唐模旅游開發(fā)較晚，屏山村開發(fā)相對(duì)較弱，主要作為學(xué)生寫生地發(fā)展。這5個(gè)村落在一定程度上代表徽州傳統(tǒng)村落街巷景觀特征。

2.2 研究方法

層次分析法，誕生與20世紀(jì)70年代，由匹茲堡大學(xué)教授Thomas L.Saaty創(chuàng)造并應(yīng)用來解決定性研究中的量化分析，對(duì)主觀判斷進(jìn)行客觀描述以減少對(duì)復(fù)雜問題的錯(cuò)誤判斷。通過構(gòu)建多層次評(píng)價(jià)模型，根據(jù)其因素間的相互影響程度及隸屬關(guān)系進(jìn)行賦值，構(gòu)建判斷矩陣，利用Matlab對(duì)矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)修正判斷矩陣，通過定性指標(biāo)的模糊量化方法算出各要素的單排序和總排序。

2.3 視覺吸引評(píng)價(jià)體系構(gòu)建

將決策問題及主要評(píng)價(jià)因子劃分為總目標(biāo)層、準(zhǔn)則層及方案層，根據(jù)不同街巷景觀類型構(gòu)建評(píng)價(jià)模型，如表2所示。

表2 各類型景觀視覺吸引評(píng)價(jià)體系

在利用照片引導(dǎo)問卷調(diào)查研究中，由于拍攝角度、方位、可識(shí)別度等因素影響，應(yīng)對(duì)調(diào)研拍攝照片按照街巷景觀空間類型進(jìn)行分類，從各類集合中隨機(jī)抽選的照片，照片數(shù)量根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求而定。

從382張照片中選取30張照片作為測試照片，各組測試用照片10張，首先由專家對(duì)一組測試圖片的進(jìn)行評(píng)價(jià)，要求對(duì)7類視覺吸引元素在每張圖片場景中的重要程度分別進(jìn)行1～10之間的賦值，使專家對(duì)這7類視覺吸引元素在該類型景觀空間的重要程度有一個(gè)初步認(rèn)識(shí)。

然后對(duì)各要素在該街巷景觀類型中相互作用程度進(jìn)行各層的一一對(duì)比，根據(jù)對(duì)比重要程度在1～9及其倒數(shù)進(jìn)行賦值，其各標(biāo)度及含義見表3，構(gòu)建比較判斷矩陣。完成一組數(shù)據(jù)之后，重復(fù)之前步驟，完成對(duì)其他類型街巷景觀的判斷矩陣數(shù)據(jù)的調(diào)查，最終使用MATLAB進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，調(diào)整判斷矩陣的以計(jì)算各個(gè)評(píng)價(jià)體系的單層排序及總排序。

表3 各表度含義細(xì)則

3 評(píng)價(jià)結(jié)果及分析

3.1 一致性檢驗(yàn)及指標(biāo)排序

1) 判斷矩陣一致性檢驗(yàn)計(jì)算方法

參照許樹伯[21]的一致性檢驗(yàn)方法進(jìn)行運(yùn)算，將判斷矩陣各行元素相乘并將乘積分別開n次方(n為判斷矩陣階數(shù))，然后將得到的向量歸一化處理得到特征向量ω，并帶入公式(1)中進(jìn)行運(yùn)算，得到最大特征根λmax。

(1)

按照公式(2)計(jì)算一致性指標(biāo)CI

(2)

其中CR為一致性比率，RI為平均隨機(jī)一致性指標(biāo)，查表得3、7階矩陣對(duì)應(yīng)的RI值分別為0.58、1.32；若CR=CI/RI≤0.1，則說明判斷矩陣具有容許范圍內(nèi)的一致性。否則不通過，需要對(duì)判斷矩陣進(jìn)行調(diào)整，重新進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。

2) 單層指標(biāo)排序及權(quán)向量

使用MATLAB分別計(jì)算矩陣A1、A2、A3的最大特征值λmax及特征向量ω，進(jìn)行一致性檢驗(yàn)得出一致性指標(biāo)CR，其結(jié)果如表4所示。該表中CR均小于0.1，即將特征向量歸一化計(jì)算可得到了單層排序及其權(quán)向量。

表4 單層權(quán)向量計(jì)算結(jié)果

3) 指標(biāo)總排序計(jì)算結(jié)果

元素的單層排序權(quán)重和該元素對(duì)應(yīng)的上一層元素的單層排序的乘積即是該元素的總排序權(quán)重。其計(jì)算公式為：W=(B1，B2，B3)×W1，W為總排序權(quán)向量，B為方案層單層權(quán)向量，W1為準(zhǔn)則層單層權(quán)向量，求得個(gè)評(píng)價(jià)模型總排序的權(quán)重如表5所示。

表5 總排序權(quán)向量計(jì)算結(jié)果

經(jīng)比較可知，開敞型街巷景觀空間中，P3指標(biāo)權(quán)重為0.247 2，P7指標(biāo)權(quán)重為0.170 3，P2指標(biāo)權(quán)重為0.145 3，P5指標(biāo)權(quán)重為0.130 3，P1指標(biāo)權(quán)重為0.113 8，P6指標(biāo)權(quán)重為0.112 8，P4指標(biāo)權(quán)重為0.080 3，即瞬逝自然景象>質(zhì)地>實(shí)體>色彩>尺度與距離>水體>植物；半開敞型街巷景觀空間中，P2指標(biāo)權(quán)重為0.347 9，P7指標(biāo)權(quán)重為0.168 6，P4指標(biāo)權(quán)重為0.139 3，P1指標(biāo)權(quán)重為0.116 6，P6指標(biāo)權(quán)重為0.100 9，P5指標(biāo)權(quán)重為0.078 0，P3指標(biāo)權(quán)重為0.048 9，即實(shí)體>質(zhì)地>植物>尺度與距離>水體>色彩>瞬逝自然景象；封閉型街巷景觀空間中，P1指標(biāo)權(quán)重為0.274 7，P2指標(biāo)權(quán)重為0.271 3，P7指標(biāo)權(quán)重為0.175 1，P5指標(biāo)權(quán)重為 0.108 2，P4指標(biāo)權(quán)重為0.058 0，P6指標(biāo)權(quán)重為0.082 5，P3指標(biāo)權(quán)重為0.030 2，即尺度與距離>實(shí)體>質(zhì)地>色彩>植物>水體>瞬逝自然景象。

3.2 視覺吸引元素排序結(jié)果分析

1) 開敞型街巷視覺吸引指標(biāo)排序分析

圖1 街巷空間視覺吸引指數(shù)直方圖

由圖1可知，在開敞型街巷空間中影響視覺質(zhì)量最明顯的是瞬逝自然景象，其原因是開敞型街巷視覺景觀更加偏向?qū)ψ匀痪坝^的展示，尤其是滿山遍野的油菜花對(duì)視覺影響極大；另一個(gè)影響較為重要的是質(zhì)地，硬質(zhì)鋪裝與軟質(zhì)農(nóng)田自然景觀的沖擊，在視覺吸引上產(chǎn)生了較強(qiáng)的視覺沖擊，更能引起人眼對(duì)環(huán)境空間中質(zhì)地因素的觀察；雖然瞬逝自然景觀由植物產(chǎn)生，但其植物視覺質(zhì)量的排名依然很低，是由于在此空間中植物種類單一，形態(tài)特點(diǎn)不突出。

2)開敞型街巷視覺吸引指標(biāo)排序分析

由圖1可知，在半開敞型街巷空間中實(shí)體對(duì)其視覺質(zhì)量影響尤為顯著，在此空間中由于觀察者與被觀察對(duì)象的距離較近，且徽州傳統(tǒng)村落的古建筑聞名于世，根據(jù)范榕對(duì)視覺吸引機(jī)制的相關(guān)研究，觀察者對(duì)實(shí)體的觀察是“由內(nèi)而外”的“目標(biāo)追蹤”，即人眼首先會(huì)注意古建筑的形態(tài)特征及體量關(guān)系，然會(huì)解除原有視覺吸引，轉(zhuǎn)而注意與實(shí)體的相鄰元素或細(xì)節(jié)部分，即質(zhì)地、植物、色彩等視覺吸引元素；此時(shí)，瞬逝自然景象在人工環(huán)境中就顯得相對(duì)沒有那么重要。

3)封閉型街巷視覺吸引指標(biāo)排序分析

由圖1可知，由于視野在封閉型街巷空間中受到嚴(yán)重阻礙，人眼更多的將注意力集中于自身周圍，對(duì)于尺度感壓迫感變得相對(duì)比較敏銳，能對(duì)實(shí)體、質(zhì)地、色彩做出更加細(xì)致的觀察，因此，這幾項(xiàng)元素在封閉型街巷空間中對(duì)視覺影響較大。而植物、水體由于所占元素比例的下降，導(dǎo)致對(duì)視覺吸引的影響指數(shù)下降。

3.3 街巷視覺景觀評(píng)價(jià)結(jié)果

對(duì)5個(gè)實(shí)驗(yàn)村莊的不同街巷空間類型對(duì)應(yīng)的照片進(jìn)行1～5的打分，對(duì)打分結(jié)果根據(jù)視覺景觀評(píng)價(jià)體系進(jìn)行計(jì)算，得到排序結(jié)果如表6所示。

表6 街巷景觀視覺評(píng)價(jià)得分及排序

計(jì)算各類型街巷視覺空間綜合評(píng)價(jià)，根據(jù)評(píng)價(jià)等級(jí)，優(yōu)秀(4.5)、良好(3.5)、一般(2.5)、較差(1.5)、差(0.5)可知：開敞型街巷空間中，唐模、西遞、宏村視覺景觀質(zhì)量良好，呈坎、屏山視覺景觀質(zhì)量一般；半開敞型街巷空間中，西遞、唐模視覺景觀質(zhì)量良好，宏村、屏山視覺景觀質(zhì)量一般，呈坎視覺景觀質(zhì)量較差；封閉型街巷空間中，宏村、呈坎視覺景觀質(zhì)量良好，西遞、屏山、唐模視覺景觀質(zhì)量一般。

4 結(jié)論

AHP視覺評(píng)價(jià)模型具有其操作簡單，可實(shí)用性強(qiáng)的特點(diǎn)，通過結(jié)合各村各空間類型視覺景觀質(zhì)量等級(jí)評(píng)價(jià)，劃定出各個(gè)村莊街巷景觀保護(hù)與發(fā)展的重點(diǎn)與不足，可以有效避免對(duì)其街巷風(fēng)貌造成不可逆的破壞。但層次分析法建立評(píng)價(jià)模型本身的局限性，在構(gòu)造判斷矩陣時(shí)存在人為因素以及偶然因素的影響，其原因主要來源于評(píng)價(jià)者的主觀性及認(rèn)知差異性，針對(duì)此問題可以通過提高公眾參與度提高評(píng)價(jià)模型準(zhǔn)確度，或采用模糊AHP法進(jìn)一步優(yōu)化視覺評(píng)價(jià)模型。