基于MCR的溧陽(yáng)全域風(fēng)景道選線研究

嚴(yán)軍, 劉嘉暉, 吳皓琪

基于MCR的溧陽(yáng)全域風(fēng)景道選線研究

嚴(yán)軍*, 劉嘉暉, 吳皓琪

南京林業(yè)大學(xué)風(fēng)景園林學(xué)院, 南京 210037

風(fēng)景道作為一種擁有多種游憩和觀賞價(jià)值的景觀道路, 同時(shí)兼具串聯(lián)自然風(fēng)景資源和人文歷史資源的功能, 是當(dāng)前全域旅游發(fā)展的重要支撐。以溧陽(yáng)為研究對(duì)象, 選取區(qū)域內(nèi)各自然風(fēng)景資源點(diǎn)和人文歷史資源點(diǎn)作為源, 以交通便捷性、資源點(diǎn)可達(dá)性、生態(tài)適宜性作為阻力面, 并選取多個(gè)評(píng)價(jià)因子構(gòu)建基于MCR的溧陽(yáng)全域風(fēng)景道選線模型, 利用GIS空間分析技術(shù)模擬出最低成本路徑, 結(jié)合實(shí)際對(duì)選線進(jìn)行優(yōu)化, 最終得到覆蓋面廣、可達(dá)性強(qiáng)的溧陽(yáng)全域風(fēng)景道網(wǎng)絡(luò), 并與現(xiàn)有的溧陽(yáng)“一號(hào)旅游公路”進(jìn)行比對(duì)。結(jié)果表明, 本研究所得到的風(fēng)景道是一條結(jié)構(gòu)更完善、布局更合理、生態(tài)可持續(xù)的全域風(fēng)景道, 此結(jié)果可作為溧陽(yáng)全域風(fēng)景道實(shí)際建設(shè)的依據(jù), 為溧陽(yáng)未來(lái)旅游風(fēng)景道的更新發(fā)展提供合理的理論數(shù)據(jù)支撐。

MCR模型; 全域旅游; 風(fēng)景道選線

0 前言

風(fēng)景道起源于西方, 國(guó)外學(xué)者從風(fēng)景道的功能、規(guī)劃設(shè)計(jì)、管理、使用者等多個(gè)角度對(duì)其有較為深入的研究[1-3], 當(dāng)前已形成一個(gè)獨(dú)立的、全面的科研領(lǐng)域。我國(guó)學(xué)者余青在總結(jié)國(guó)外研究的基礎(chǔ)上, 將風(fēng)景道的概念分為廣義和狹義, 廣義的風(fēng)景道是指兼具交通連接和景觀觀賞兩種功能的的交通通道; 狹義的風(fēng)景道則專指道路兩側(cè)或視域內(nèi)擁有審美風(fēng)景的、自然的、歷史的、文化的、考古學(xué)上的和(或)值得保存、修復(fù)、保護(hù)和增進(jìn)的游憩價(jià)值的景觀道路[4]。本文所研究的對(duì)象溧陽(yáng)市全域風(fēng)景道是一種廣義上的風(fēng)景道。

最小累積阻力模型(MCR)指物種從源到目的地運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所需耗費(fèi)代價(jià)模型[5], 其主要關(guān)注水平生態(tài)過(guò)程, 我國(guó)學(xué)者俞孔堅(jiān)最早將其從國(guó)外引入, 利用其建立生物保護(hù)的生態(tài)安全格局[6], 其在國(guó)內(nèi)發(fā)展后常常被應(yīng)用于土地適宜性分析中, 包括城市用地分析、自然保護(hù)分析及遺產(chǎn)廊道適宜性分析等[6-7]。近年來(lái), 國(guó)內(nèi)外學(xué)者將MCR進(jìn)一步延伸至多個(gè)科研領(lǐng)域, 如Dai Lu結(jié)合MCR和DOI開(kāi)發(fā)出一種綜合的生態(tài)安全網(wǎng)絡(luò)評(píng)價(jià)方法[9], 還有學(xué)者將其應(yīng)用于農(nóng)業(yè)面源污染風(fēng)險(xiǎn)的識(shí)別和預(yù)防[10], 李海龍?jiān)诖ㄎ鞲咴G道游徑系統(tǒng)線路規(guī)劃中亦使用了MCR模型[11]。

盡管MCR應(yīng)用廣泛, 但鮮有使用其進(jìn)行全域風(fēng)景道選線的相關(guān)研究。傳統(tǒng)的風(fēng)景道選線方法主要包括景觀評(píng)價(jià)法和結(jié)合GIS的適宜性分析法兩種。景觀評(píng)價(jià)法的實(shí)施通常是已經(jīng)擬定了備選道路, 通過(guò)咨詢專家和問(wèn)卷調(diào)查等形式計(jì)算每條道路的評(píng)分, 以此選擇得分較高的道路作為風(fēng)景道。國(guó)外較早的Clay和Smidt采用專家法, 邀請(qǐng)專業(yè)人員以形式美為原則, 凡是生動(dòng)性、多樣性等符合標(biāo)準(zhǔn)的均認(rèn)為是具有較高的美學(xué)價(jià)值[12]; 國(guó)內(nèi)學(xué)者吳必虎從旅游者體驗(yàn)風(fēng)景道品質(zhì)的特定要求出發(fā), 創(chuàng)造性地建立了等距離專家目視評(píng)測(cè)法(EDVAET), 為風(fēng)景道選線提供了科學(xué)依據(jù)[13]?？傮w來(lái)說(shuō), 景觀評(píng)價(jià)法往往需要評(píng)估人員具備豐富的技術(shù)水平和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn), 不同專家的經(jīng)驗(yàn)和評(píng)估思維也有差別, 致使得到的結(jié)果具有偶然性, 可信度不高。

為彌補(bǔ)景觀評(píng)價(jià)法主觀性過(guò)強(qiáng)的劣勢(shì), 近年來(lái)隨著GIS技術(shù)的發(fā)展, 一些學(xué)者嘗試?yán)肁rcgis平臺(tái)量化選線過(guò)程, 通過(guò)對(duì)一定區(qū)域范圍進(jìn)行土地適宜性分析, 劃分適應(yīng)性等級(jí), 從而選擇合適的區(qū)域進(jìn)行選線。如唐曉嵐等學(xué)者在風(fēng)景道選線的研究中將高程、坡度、坡向等多項(xiàng)因子納入評(píng)價(jià)模型, 結(jié)合GIS的自然地理空間分析篩選出最符合條件的風(fēng)景道[14]。此種方法將部分選線過(guò)程量化, 相較于單一的景觀評(píng)價(jià)法有所改進(jìn)改, 但仍存在兩個(gè)弊端: 1)適宜性分析法本質(zhì)上是基于麥克哈格的“千層餅?zāi)Ｊ健? 主要是以景觀垂直生態(tài)過(guò)程的連續(xù)性為依據(jù), 全域風(fēng)景道作為連接各類景觀資源點(diǎn)的線性綠色廊道, 服務(wù)于人類和自然在水平方向上的運(yùn)動(dòng), 因此單純的適宜性方法忽略了水平的景觀過(guò)程; 2)基于適應(yīng)性分析的選線在得出適宜性分級(jí)圖后, 仍然是依靠人工選取合適的線路, 費(fèi)時(shí)費(fèi)力且只能依靠主觀經(jīng)驗(yàn)形成模糊的判斷, 不能完全消除傳統(tǒng)景觀評(píng)價(jià)法的不足。

針對(duì)溧陽(yáng)市域內(nèi)生態(tài)地理環(huán)境復(fù)雜、旅游資源點(diǎn)眾多且分布較廣的特點(diǎn), 本文嘗試將MCR模型引入溧陽(yáng)全域風(fēng)景道的選線當(dāng)中, 與傳統(tǒng)方法相比, 最小累積阻力模型在溧陽(yáng)的風(fēng)景道選線中主要具備兩點(diǎn)優(yōu)勢(shì): 1)MCR模型將水平過(guò)程和垂直過(guò)程進(jìn)行了聯(lián)系, 彌補(bǔ)了傳統(tǒng)方法只考慮垂直過(guò)程的缺陷, 將使用者在分散資源點(diǎn)之間的運(yùn)動(dòng)納入考慮因素; 2)MCR模型可與Arcgis平臺(tái)中的成本路徑算法(cost path)相結(jié)合, 利用計(jì)算機(jī)數(shù)字化手段實(shí)現(xiàn)最優(yōu)選線路徑的自動(dòng)提取, 在環(huán)境復(fù)雜的情況下, 所得到的線路能自動(dòng)繞開(kāi)不適宜風(fēng)景道建設(shè)的區(qū)域, 更加科學(xué)客觀?？偟膩?lái)說(shuō), 在溧陽(yáng)開(kāi)展全域旅游的背景下, 希望通過(guò)全域風(fēng)景道系統(tǒng)的建設(shè), 串聯(lián)其豐富的旅游資源和自然遺產(chǎn), 為溧陽(yáng)旅游經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展提供合理有效的技術(shù)支撐。

1 研究區(qū)域和數(shù)據(jù)來(lái)源

1.1 研究區(qū)域概況

本研究以江蘇省溧陽(yáng)市為研究對(duì)象, 溧陽(yáng)市近年來(lái)以全域旅游為牽引, 形成“三山兩湖一團(tuán)城”的發(fā)展格局, 并通過(guò)溧陽(yáng)“一號(hào)旅游公路”環(huán)線串聯(lián)各文化景觀資源點(diǎn)。研究區(qū)域面積約1535.87 km2, 地理坐標(biāo)介于東經(jīng)119°08′—119°36′, 北緯31°09′—31°41′, 北接句容和金壇, 南與廣德、郎溪接壤, 東鄰宜興, 西與高淳、溧水毗鄰。

X104和X002旅游公路從中穿過(guò), 南側(cè)有寧杭高鐵和寧杭高速, 東側(cè)有揚(yáng)溧高速, 交通條件良好。區(qū)域內(nèi)生態(tài)環(huán)境基底豐富, 重巒疊嶂、水系繁多, 北部瓦屋山和丫鬟山以及南山連綿起伏, 形成自然屏障, 水體資源以天目湖和大溪水庫(kù)為主體, 涵蓋神女湖、呂莊水庫(kù)、塘馬水庫(kù)等, 結(jié)合豐富的林田資源, 是著名的“魚(yú)米之鄉(xiāng)”(圖1)。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

本次研究采用的資料和數(shù)據(jù)包括: 2018年溧陽(yáng)市Landsat8 OLI數(shù)據(jù)庫(kù)遙感影像、溧陽(yáng)市GDEM 12M分辨率數(shù)字高程數(shù)據(jù)、《溧陽(yáng)市域交通規(guī)劃2018—2030》、《溧陽(yáng)市旅游發(fā)展總體規(guī)劃2011—2030》。將以上資料和數(shù)據(jù)進(jìn)行梳理, 整理成矢量數(shù)據(jù)導(dǎo)入GIS平臺(tái), 以WGS84坐標(biāo)系為基準(zhǔn), 利用經(jīng)緯度進(jìn)行地理配準(zhǔn), 最終生成包含研究范圍、道路交通、資源點(diǎn)、山體水域、地形等的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)。

2 研究方法

2.1 選線模型的構(gòu)建

最小累積阻力模型(Minimum Cumulative Resistance)實(shí)際是一種用“成本/阻力”來(lái)標(biāo)識(shí)適宜程度的度量, 體現(xiàn)了研究對(duì)象在空間上的潛在可達(dá)和擴(kuò)張趨勢(shì)[15]。其基本公式如下:

本研究基于MCR構(gòu)建風(fēng)景道選線模型(圖2), 模型主要包括計(jì)算機(jī)模擬和人工優(yōu)化兩部分, 其中計(jì)算機(jī)模擬部分包括阻力面評(píng)價(jià)體系的建立、權(quán)重判定和因子疊加分析, 得到區(qū)域選線的綜合成本柵格圖, 通過(guò)GIS的成本路徑工具自動(dòng)模擬出最優(yōu)路徑, 最后結(jié)合區(qū)域現(xiàn)狀進(jìn)行人工篩選和優(yōu)化, 形成最終的選線結(jié)果。

2.2 源的選擇

“源”是物種遷徙和擴(kuò)散的原點(diǎn)[17], 往往選擇區(qū)域內(nèi)重要的風(fēng)景名勝、林地、水體、濕地等。由于溧陽(yáng)全域風(fēng)景道主要是作為游客在各類風(fēng)景資源和歷史人文資源之間運(yùn)動(dòng)的載體, 因此, 本文通過(guò)POI獲取溧陽(yáng)市全域范圍內(nèi)156個(gè)旅游資源點(diǎn), 結(jié)合《溧陽(yáng)市旅游發(fā)展總體規(guī)劃(2011—2030)》和《旅游資源分類、調(diào)查與評(píng)價(jià)》(GB/T18972—2017)中的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn), 篩選出131個(gè)資源點(diǎn)作為本研究的源, 并將資源點(diǎn)分為三個(gè)等級(jí),其中一級(jí)資源點(diǎn)19個(gè), 二級(jí)資源點(diǎn)24個(gè), 三級(jí)資源點(diǎn)88個(gè), 具體位置及分布情況如圖3所示:

圖1 溧陽(yáng)市區(qū)位圖

Figure 1 Location map of Liyang

圖2 基于MCR的風(fēng)景道選線模型

Figure 2 Route selection model for scenic byway based on MCR

圖3 本研究所確定源分布圖

Figure 3 Source distribution determined in this study

2.3 阻力面的選取和評(píng)價(jià)體系的構(gòu)建

MCR模型使用的關(guān)鍵在于生態(tài)阻力面的設(shè)定[18], 在本研究中, 風(fēng)景道承載了使用者的運(yùn)動(dòng)空間, 使用者在源之間通過(guò)風(fēng)景道進(jìn)行運(yùn)動(dòng)時(shí)想要獲得較好的游憩體驗(yàn)以及更高的便捷性, 則必須克服運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的阻力, 因此本研究中的阻力面是對(duì)游客在旅游資源點(diǎn)之間轉(zhuǎn)移產(chǎn)生較大影響的客觀因素。通過(guò)對(duì)溧陽(yáng)市的現(xiàn)狀調(diào)研, 結(jié)合其地形地貌、水系、交通等現(xiàn)狀條件, 本文選取交通便捷性、資源點(diǎn)可達(dá)性性、生態(tài)適宜性作為阻力面進(jìn)行研究。

各阻力面又包括多個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo), 通過(guò)對(duì)歷年的文獻(xiàn)研究和咨詢相關(guān)專家, 結(jié)合研究區(qū)域的具體情況, 選擇離國(guó)省干道距離和離鄉(xiāng)縣道距離作為交通便捷性的評(píng)價(jià)指標(biāo); 選擇離一級(jí)資源點(diǎn)、二級(jí)資源點(diǎn)、三級(jí)資源點(diǎn)的距離作為資源點(diǎn)可達(dá)性的評(píng)價(jià)指標(biāo); 選擇離水體距離、植被覆蓋度、坡度、坡向、土地利用作為生態(tài)適宜性的評(píng)價(jià)指標(biāo)。以上指標(biāo)涵蓋了交通、使用者需求、生態(tài)環(huán)境、土地建設(shè)等多方面因素, 基于此構(gòu)建完善的風(fēng)景道選線阻力面評(píng)價(jià)體系(圖4)。

2.4 指標(biāo)的分級(jí)賦值與權(quán)重確定

在建立阻力評(píng)價(jià)模型的基礎(chǔ)上, 對(duì)每一個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)采用分級(jí)賦值的方法進(jìn)行定量研究, 將阻力值分為1—5五個(gè)等級(jí)分別賦予每個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo), 同時(shí)采用AHP層次分析法計(jì)算各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重, 由此建立完整的溧陽(yáng)風(fēng)景道選線評(píng)價(jià)體系。

2.4.1 交通便捷性

隨著高速公路的建設(shè), 既有的國(guó)省干道和鄉(xiāng)縣道的交通流量大為減少, 往往可以通過(guò)提升改造納入?yún)^(qū)域風(fēng)景道體系[19], 一方面節(jié)省資源, 避免重復(fù)建設(shè), 另一方面方便使用者快速抵達(dá)。故而本研究以國(guó)省干道和鄉(xiāng)縣道為中心建立緩沖區(qū), 將離國(guó)省干道的距離分為0—50 m、50—100 m、100—200 m、200—500 m和>500 m五個(gè)等級(jí), 將離鄉(xiāng)縣道的距離分為0—30 m、30—50 m、50—100 m、100—200 m和>200 m五個(gè)等級(jí)。越臨近現(xiàn)有道路的的區(qū)域阻力值越低, 反之越高, 并利用AHP法計(jì)算得到離國(guó)省干道距離指標(biāo)的權(quán)重為0.3333, 離鄉(xiāng)縣道距離指標(biāo)的權(quán)重為0.6667, CR=0.0000<0.1, 通過(guò)一致性檢驗(yàn)。

2.4.2 資源點(diǎn)可達(dá)性

旅游資源點(diǎn)可達(dá)性是衡量旅游資源空間格局合理性的重要指標(biāo)[20], 它表示了使用者克服空間阻力到達(dá)目的地的難易程度, 因此在距離資源點(diǎn)越近的區(qū)域越適合風(fēng)景道的建設(shè), 以便于減小阻力, 方便使用者快速接近目的地。本研究以各級(jí)資源點(diǎn)建立緩沖區(qū), 將0—1500 m、1500—2500 m、2500—3500 m、3500—10000 m、>10000 m作為離一級(jí)資源點(diǎn)距離的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn), 離二級(jí)資源點(diǎn)距離分為0—800 m、800—1500 m、1500—2500 m、2500—3500 m和>3500 m, 離三級(jí)資源點(diǎn)距離分為0—500 m、500—800 m、800—1500 m、1500—2500 m和>2500 m, 同樣采用AHP法確定各指標(biāo)權(quán)重, 得到離一級(jí)資源點(diǎn)距離權(quán)重為0.6250, 離二級(jí)資源點(diǎn)距離權(quán)重為0.2385, 離三級(jí)資源點(diǎn)距離權(quán)重為0.1365, CR= 0.0176<0.1。

2.4.3 生態(tài)適宜性

全域風(fēng)景道除了具備基本的交通連接功能之外, 其構(gòu)建和維護(hù)離不開(kāi)區(qū)域良好的自然環(huán)境基礎(chǔ)[21], 選線過(guò)程中注重生態(tài)性原則有助于營(yíng)造良好的旅游氛圍, 提升風(fēng)景道的游賞價(jià)值。大量文獻(xiàn)研究表明, 在鄰近水源、植被覆蓋度較高以及坡向朝南的區(qū)域生態(tài)環(huán)境良好, 景觀資源豐富, 而在坡度較大的區(qū)域建設(shè)難度高, 水平游憩阻力大, 基于此對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行分級(jí)賦值, 通過(guò)AHP法得到離水體距離、植被覆蓋度、坡度、坡向和土地利用的權(quán)重分別為0.1722、0.3586、0.1130、0.0853、0.2709, CR=0.0290< 0.1(表1)。

3 結(jié)果與分析

根據(jù)以上建立的溧陽(yáng)全域風(fēng)景道選線阻力面評(píng)價(jià)體系, 利用GIS空間分析技術(shù)分別對(duì)各評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行量化分析計(jì)算。

圖4 風(fēng)景道選線阻力面評(píng)價(jià)體系

Figure 4 Evaluation system of the resistance surface for scenic byway route selection

表1 生態(tài)適宜性指標(biāo)權(quán)重和阻力值分級(jí)

3.1 研究區(qū)域交通便捷性成本柵格分析

利用GIS多環(huán)緩沖分析工具對(duì)國(guó)省干道和鄉(xiāng)縣道進(jìn)行緩沖分析, 再依據(jù)分級(jí)賦值重分類后得到的單因子成本柵格, 結(jié)合各因子權(quán)重疊加計(jì)算得出交通便捷性綜合成本柵格圖(圖5)。從綜合成本柵格圖中可以清晰地看出, 阻力值較低的區(qū)域均集中在現(xiàn)有道路周邊, 表明這些區(qū)域具備較高的交通便捷性和可達(dá)性, 更加適合風(fēng)景道的建設(shè)。

3.2 研究區(qū)域資源點(diǎn)可達(dá)性成本柵格分析

同樣使用GIS多環(huán)緩沖分析工具對(duì)三類資源點(diǎn)分別進(jìn)行緩沖分析并根據(jù)阻力值重分類, 結(jié)合各因子權(quán)重疊加計(jì)算得出資源點(diǎn)可達(dá)性綜合成本柵格圖(圖6)。阻力值較低的區(qū)域集中在各級(jí)資源點(diǎn)附近, 且南部天目湖和南山片區(qū)因其景觀資源點(diǎn)豐富, 總體來(lái)說(shuō)更加適宜進(jìn)行風(fēng)景道選線。

3.3 研究區(qū)域生態(tài)適宜性成本柵格分析

將從LANDSAT8 OLI數(shù)據(jù)庫(kù)獲取的遙感圖像導(dǎo)入ENVI5.3中, 經(jīng)過(guò)輻射定標(biāo)和大氣校正等處理后, 利用監(jiān)督分類工具結(jié)合人工目視解譯, 提取溧陽(yáng)市土地利用現(xiàn)狀柵格數(shù)據(jù); 再將處理后的遙感數(shù)據(jù)導(dǎo)入GIS平臺(tái), 利用image analysis工具計(jì)算出區(qū)域植被覆蓋度; 運(yùn)用slope和aspect工具獲取高程和坡度的柵格數(shù)據(jù); 將各項(xiàng)單因子?xùn)鸥駭?shù)據(jù)根據(jù)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)重分類后按權(quán)重綜合疊加, 最終得到研究區(qū)域生態(tài)適宜性成本柵格圖(圖7)。

可以看出, 阻力較低的區(qū)域集中在北部和南部山區(qū), 以及河流水系周邊, 因?yàn)檫@些區(qū)域林木繁茂、水網(wǎng)密布, 是各類旅游資源點(diǎn)的聚集區(qū)域, 具備良好的生態(tài)環(huán)境和較高的游賞價(jià)值。

圖5 交通便捷性成本柵格

Figure 5 Cost raster for traffic convenience

圖6 資源點(diǎn)可達(dá)性成本柵格

Figure 6 Cost raster for resource point accessibility

3.4 綜合成本柵格的構(gòu)建

以上研究分別得到了交通便捷性、資源點(diǎn)可達(dá)性與生態(tài)適宜性三個(gè)阻力面的成本柵格數(shù)據(jù), 通過(guò)AHP法對(duì)三個(gè)阻力面進(jìn)行權(quán)重分配, 得到交通便捷性的權(quán)重為0.5499、資源點(diǎn)可達(dá)性的權(quán)重為0.2402、生態(tài)適宜性的權(quán)重為0.2098, 利用GIS中的weighted sum工具疊加得到溧陽(yáng)全域風(fēng)景道選線的綜合成本柵格圖如圖8所示。

圖7 生態(tài)適宜性成本柵格

Figure 7 Cost raster for ecological suitability

圖8 溧陽(yáng)全域風(fēng)景道選線綜合成本柵格

Figure 8 Comprehensive cost raster for route selection of liyang scenic byway

總體而言, 鄰近道路的區(qū)域因其地勢(shì)平坦、交通便利、建設(shè)方便, 阻力值相對(duì)最小, 是風(fēng)景道建設(shè)的最佳區(qū)域; 溧陽(yáng)南部和北部依托瓦屋山、天目湖等豐富的旅游資源以及優(yōu)越的自然生態(tài)環(huán)境條件, 阻力值較低, 是風(fēng)景道建設(shè)的較適宜區(qū)域; 而溧陽(yáng)中西部和東部城區(qū)因其以大片的基本農(nóng)田和建設(shè)用地為主, 旅游資源缺乏, 阻力值較高, 不適宜全域風(fēng)景道的建設(shè)。

3.5 最優(yōu)路徑的模擬

最優(yōu)路徑的模擬可通過(guò)GIS中的成本路徑(cost path)工具實(shí)現(xiàn), 該算法是以某個(gè)源或一組源為出發(fā)點(diǎn), 計(jì)算其到柵格表面上各位置的最小累積行程成本, 它并不是通過(guò)“直線最短”的方式來(lái)選取線路, 而是利用已確定的綜合成本柵格圖, 計(jì)算最低“成本”下的路徑[22]。首先利用cost distance工具和cost back link工具計(jì)算得出源在擴(kuò)散過(guò)程中的阻力趨勢(shì)表面及其回溯鏈接圖, 基于此, 再通過(guò)cost path工具模擬使用者在源和源之間運(yùn)動(dòng)的最小成本路徑, 本研究開(kāi)始時(shí)將源分為一級(jí)資源點(diǎn)、二級(jí)資源點(diǎn)、三級(jí)資源點(diǎn)三個(gè)等級(jí), 在模擬最優(yōu)路徑時(shí)亦分別計(jì)算使用者在這三種源之間運(yùn)動(dòng)的最小成本路徑, 以便于進(jìn)行風(fēng)景道選線的分級(jí), 最終模擬出的最優(yōu)路徑如圖9所示。

3.6 路徑優(yōu)化與最終選線結(jié)果的確定

由于模擬出的路徑是計(jì)算機(jī)在最理想狀況下所計(jì)算出的結(jié)果, 而實(shí)際中不可能完全依據(jù)其進(jìn)行風(fēng)景道建設(shè), 還應(yīng)考慮區(qū)域的現(xiàn)實(shí)條件, 因此, 在計(jì)算機(jī)模擬路徑的基礎(chǔ)上通過(guò)人工對(duì)路徑進(jìn)行針對(duì)性的篩選優(yōu)化, 盡可能完善選線布局結(jié)果。路徑優(yōu)化的方式主要包括: 1)去除不合理、不符實(shí)際的模擬路徑; 2)對(duì)各級(jí)路徑之間重復(fù)的線路進(jìn)行合并整合; 3)對(duì)計(jì)算機(jī)未能識(shí)別但具備連接條件的路徑進(jìn)行補(bǔ)充串聯(lián), 最終得到溧陽(yáng)全域風(fēng)景道選線布局如圖10所示。

圖9 最優(yōu)路徑模擬

Figure 9 Optimal path simulation

圖10 溧陽(yáng)全域風(fēng)景道選線結(jié)果

Figure 10 Results of route selection of liyang scenic byway

圖11 溧陽(yáng)“一號(hào)旅游公路”布局(來(lái)自網(wǎng)絡(luò))

Figure 11 Layout of liyang No.1 tourist road

本研究所得到的溧陽(yáng)全域風(fēng)景道是在GIS模擬最優(yōu)路徑的基礎(chǔ)上, 充分考慮溧陽(yáng)市目前的現(xiàn)狀資源分布狀況與道路體系等而形成的一條覆蓋面廣、可達(dá)性強(qiáng)的通行性網(wǎng)絡(luò)。

依據(jù)所連接旅游資源點(diǎn)的重要性, 將此風(fēng)景道分為三級(jí), 一級(jí)風(fēng)景道總體上為一條依托X002、X104鄉(xiāng)道串聯(lián)區(qū)域內(nèi)各核心景點(diǎn),并與高速、省道等交通線路相銜接的環(huán)線, 是溧陽(yáng)市對(duì)外交通的主要干線, 同時(shí)兼具游客自駕旅游車行道的功能; 二級(jí)風(fēng)景道主要串聯(lián)區(qū)域內(nèi)大中型景點(diǎn), 與一級(jí)風(fēng)景道相銜接, 起到內(nèi)部協(xié)調(diào)組織的作用, 在部分條件允許的路段疊加考慮環(huán)境因素設(shè)騎行或步行風(fēng)景道, 大部分為自駕車行線路; 三級(jí)風(fēng)景道主要作為片區(qū)內(nèi)部風(fēng)景道間的相互補(bǔ)充, 多環(huán)湖或依山而建, 串聯(lián)各小型旅游節(jié)點(diǎn), 可作為騎行、步行、健身、觀光等休閑游覽活動(dòng)的主選道路。

4 討論與結(jié)論

4.1 討論

4.1.1 與溧陽(yáng)“一號(hào)公路”的比對(duì)

溧陽(yáng)“一號(hào)旅游公路”借助現(xiàn)有的公路路網(wǎng), 形成“大環(huán)小環(huán)內(nèi)外聯(lián)通”的旅游公路網(wǎng)絡(luò), 串聯(lián)六大景觀片區(qū)(圖11), 總體上流線清晰、連接度較高。但公路整體規(guī)劃不夠深入, 未做分級(jí), 沒(méi)有對(duì)旅游片區(qū)內(nèi)部的景點(diǎn)連接做細(xì)致的規(guī)劃,不能形成真正意義上的風(fēng)景道體系。而本研究所得到的溧陽(yáng)全域風(fēng)景道選線布局在“一號(hào)旅游公路”的基礎(chǔ)上針對(duì)其不足之處進(jìn)行了優(yōu)化提升, 主要包括:

(1)北片區(qū)在現(xiàn)有旅游公路的基礎(chǔ)上增加了部分二級(jí)和三級(jí)風(fēng)景道, 二級(jí)風(fēng)景道主要串聯(lián)北部瓦屋山和丫鬟山沿線旅游景點(diǎn), 三級(jí)風(fēng)景道依托鄉(xiāng)縣道, 將月亮灣生態(tài)農(nóng)業(yè)園、呂莊水庫(kù)、塘馬濕地等三級(jí)資源點(diǎn)進(jìn)行了聯(lián)系, 增強(qiáng)了區(qū)域整體的通達(dá)性。

(2)天目湖片區(qū)和南山片區(qū), 設(shè)置三級(jí)風(fēng)景道串聯(lián)沿湖景點(diǎn)形成環(huán)線, 同時(shí)通過(guò)二級(jí)風(fēng)景道增強(qiáng)兩個(gè)區(qū)域之間的聯(lián)系, 地勢(shì)崎嶇的山區(qū)采用三級(jí)風(fēng)景道連接各小型節(jié)點(diǎn), 具備步行、健身的功能。

(3)西部曹山片區(qū)原有旅游公路僅從外部經(jīng)過(guò), 本研究通過(guò)二級(jí)風(fēng)景道將其延伸至區(qū)域內(nèi)部, 串聯(lián)芳芝林生態(tài)園、白露山生態(tài)園、曹山現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園等景點(diǎn), 進(jìn)一步增強(qiáng)了資源點(diǎn)的可達(dá)性。

總體而言, 與溧陽(yáng)“一號(hào)旅游公路”相比, 本研究所確定的風(fēng)景道是一條結(jié)構(gòu)更加完善、布局更加合理、生態(tài)可持續(xù)的全域風(fēng)景道。

4.1.2 溧陽(yáng)全域風(fēng)景道的未來(lái)發(fā)展方向

在分析選線結(jié)果時(shí)筆者發(fā)現(xiàn), 模擬出的風(fēng)景道雖然覆蓋溧陽(yáng)全域, 但主要集中于天目湖片區(qū)、瓦屋山片區(qū)、南山片區(qū)、西片區(qū)和東片區(qū)等, 而溧陽(yáng)中部地區(qū)僅有兩條一級(jí)風(fēng)景道穿過(guò), 究其原因是該區(qū)域旅游資源匱乏, 除新四軍江南指揮部一處大型景點(diǎn), 其他資源尚未挖掘, 致使片區(qū)的風(fēng)景道體系薄弱, 可達(dá)性不強(qiáng)。而全域旅游作為一種新興的旅游模式, 應(yīng)當(dāng)是對(duì)目的地進(jìn)行資源要素整合, 整體策劃, 從而盤(pán)活區(qū)域閑置資源, 實(shí)現(xiàn)全域共建共享[23]。因此, 筆者建議溧陽(yáng)未來(lái)在進(jìn)行全域旅游規(guī)劃時(shí), 可深挖該區(qū)域的文化旅游資源, 結(jié)合區(qū)域特色打造溧陽(yáng)新的全域產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)核心亮點(diǎn), 從而帶動(dòng)該區(qū)域的風(fēng)景道體系更加完善的建設(shè), 使其積極融入溧陽(yáng)全域風(fēng)景道網(wǎng)絡(luò)之中。

4.2 結(jié)論

風(fēng)景道的交通、生態(tài)、景觀、游憩、文化和保護(hù)等復(fù)合功能, 對(duì)于指導(dǎo)道路規(guī)劃、實(shí)施和管理等實(shí)踐工作, 以及促進(jìn)道路、生態(tài)、旅游、文化等多項(xiàng)事業(yè)的有機(jī)整合和健康、持續(xù)發(fā)展具有十分重要的理論意義和實(shí)踐價(jià)值[24], 而風(fēng)景道選線作為風(fēng)景道建設(shè)的基礎(chǔ), 應(yīng)當(dāng)更加科學(xué)合理。本文通過(guò)實(shí)際案例研究, 證實(shí)了MCR模型在模擬溧陽(yáng)全域風(fēng)景道選線的過(guò)程中, 能夠較好的反映使用者在水平方向上運(yùn)動(dòng)時(shí)所遇到的阻力, 且能夠通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)選線路徑的自動(dòng)提取, 得出的結(jié)果相較于一般的適宜性分析法客觀性更強(qiáng)、可信度更高。目前, 溧陽(yáng)“一號(hào)公路”建設(shè)雖已基本成型, 但仍有進(jìn)一步完善發(fā)展的空間, 筆者希望此研究對(duì)未來(lái)溧陽(yáng)風(fēng)景道的建設(shè)有所啟示。

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Research on route selection of Liyang global scenic byway based on MCR

YAN Jun*, LIU Jiahui, WU Haoqi

College of Landscape Architecture, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, China

Scenic byway is a landscape road with a variety of recreational and ornamental values, and it also has the function of linking natural scenic resources, cultural and historical resources. It is an important support for the current global tourism development. This paper takes the whole area of Liyang as the research object, selects various natural scenic resource points and cultural and historical resource points in the area as sources, takes traffic convenience, resource points accessibility, and ecological suitability as resistance surfaces, and selects multiple evaluation factors to construct MCR-based Liyang global scenic route model. The lowest-cost route is simulated by GIS spatial analysis technology, and the route selection is optimized based on the actual situation. Finally, a wide-coverage and highly accessible Liyang gobal scenic road network is obtained, which is compared with the existing "No. 1 Tourist Highway" in Liyang. The results show that the scenic byway obtained in this study is a whole-region scenic track with a more complete structure, a more reasonable layout, and a sustainable ecological environment. This result can be used as a basis for the actual construction of Liyang's global scenic byway and provide reasonable theoretical data support for the renewal and development of Liyang's future tourist scenic byway.

MCR model; global tourism; scenic route selection

嚴(yán)軍, 劉嘉暉, 吳皓琪. 基于MCR的溧陽(yáng)全域風(fēng)景道選線研究[J]. 生態(tài)科學(xué), 2023, 42(1): 56–66.

YAN Jun, LIU Jiahui, WU Haoqi. Research on route selection of Liyang global scenic byway based on MCR[J]. Ecological Science, 2023, 42(1): 56–66.

10.14108/j.cnki.1008-8873.2023.01.007

TU986

A

1008-8873(2023)01-056-11

2020-10-26;

2021-01-02

江蘇高校優(yōu)勢(shì)學(xué)科建設(shè)工程資助項(xiàng)目(PAPD)

嚴(yán)軍(1969—), 男, 江蘇南京人, 博士, 主要從事生態(tài)景觀規(guī)劃研究, E-mail: csthesis@163.com

嚴(yán)軍