山區公路建設對沿線環境景觀影響評價

米永進

(河北省高速公路管理局，河北 石家莊 050000)

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山區公路建設對沿線環境景觀影響評價

米永進

(河北省高速公路管理局，河北 石家莊 050000)

根據山區公路環境特點，利用生態環境問題所用到的景觀生態學理論體系框架，按照山區公路建設景觀影響評價內容和評價方法，對景觀敏感度的各項指標進行分析，對影響景觀敏感度的內部和外部因素綜合考慮，制定出景觀敏感度綜合分級分布圖，對山區公路建設決策及施工過程中的景觀建設、生態維護、景觀保護具有重要指導作用。

山區公路；環境景觀；景觀評價理論；景觀敏感度

0 引 言

公路不但要線形流暢優美，而且還要與其周圍環境相互協調，形成優美舒適的道路景觀，給人們良好的視覺效果，使駕駛員和乘客獲得舒適、愉悅的心理感受。因此，建立一套完整的生態景觀的評價方法和體系，用以指導和約束山區公路施工尤為重要。景觀系統是一種自然系統，它不僅是生態系統的載體，在特定條件下甚至高于生態系統。目前，學者對生態系統的定義較為完善，但對景觀系統的定義沒有一個嚴格的標準，給相關研究帶來了概念上的困惑。本文介紹了山區公路建設景觀評價理論，簡述了山區公路建設景觀評價技術的內容、方法和評價指標，可供技術人員對具體工程的生態景觀產生的影響進行綜合分析與評價[1-3]。

1 山區公路環境景觀評價理論

現階段尚未有成熟的山區公路環境景觀評價理論，常借用解決生態環境問題所用到的景觀生態學理論體系進行分析研究，其理論框架體系包括以下幾點。

(1) 要求景觀生態系統具有整體性和連續性。在對結構、功能及其變化方面進行研究時，要求從整體出發，并在時間上保持連續性。針對特定的研究內容，把歸納、總結與演繹相互補充，形成理論體系的整體性和連續性，使研究結論具有邏輯性和準確性。

(2) 不同的公路有著各異的沿線環境景觀，處于相對穩定的生態系統，具有不同的生態系統多樣性和穩定性，抗干擾能力和自行恢復能力也不盡相同，這種特性稱為景觀異質性，是景觀生態系統研究的基本問題。

(3) 景觀系統的時空尺度大小取決于其研究地域的對應性、協調性和規律性大小。大時空尺度涵蓋的環境信息大，通常包括土地利用情況、土地覆蓋情況、生態環境破壞程度、物種分布情況、區域性氣候水文變化等。在大的空間尺度下，整個生物圈是一個多層次系統、多重等級的有機整體，每一個高級的多層次系統都是由多個低級的層次系統組成，運用到實際工程中不方便，故在實際工程中將復雜的理論簡化成小時空尺度。在單一的時空尺度下分析各景觀要素的特征及變化，從而理解景觀生態系統的亞穩定性和動態。

(4) 景觀生態系統在環境變化過程中相互干擾、相互制約，嚴重時影響各系統的功能，并導致其結構與格局發生相應變化。在一定程度上研究者可以通過分析景觀的組成結構和格局來研究景觀生態系統的變化。

2 山區公路建設景觀影響評價內容與方法

2.1 影響評價內容

在山區公路建設過程中，公路沿線一定寬度范圍內會進行挖、填、堆棄等，進而改變原地形、地貌和生態環境，使其生態景觀發生變化。這種影響因工程類型、地形、施工工藝等因素的不同而不同[4-5]。

(1) 人工構造物生態景觀的影響評價內容。從施工生態景觀角度應評價的內容有：公路線形、邊坡、擋墻及護面墻、排水工程、護欄、路緣石及周邊環境的綠化等外觀質量和線條。

(2) 建設場地生態景觀影響評價內容。山區公路施工生態景觀影響的結合部是指從人工構造物范圍向外在施工中受較明顯人工影響的范圍，其內容包括公路一側或兩側的施工營地、施工便道、采石場、取土場、棄土渣場、混合料拌和站等。

2.2 評價方法

(1) GIS地理信息系統。GIS地理信息系統是采用特殊的功能對地理空間數據或圖像圖形進行多數據處理和疊加分析，在處理分析景觀格局問題上有良好的應用前景。一般可用于分析景觀要素、公路沿線面積、周長、形狀及不同區域之間的空間關系，通過景觀要素的組合分析，可以在該區域中獲得基本的環境景觀特征。

(2) RS遙感技術。RS遙感技術由于其遙感制圖覆蓋面廣、數據更新迅速等特點，在景觀影響度評價的研究中主要用于區分景觀類型，并在景觀格局和景觀動態變化的研究中起到重要的作用。

(3) GPS全球定位系統。GPS全球定位系統彌補了前兩項技術的缺陷，完善了景觀影響評價資料。常規的遙感圖像普遍存在識別精度不準的問題，給景觀分析和甄別工作帶來了一定的麻煩，在取得遙感衛星圖后，結合GPS定位對圖像進行甄別，使得遙感圖更加準確。

3 山區公路建設中生態景觀評價指標

3.1 景觀敏感度

(1) 相對坡度敏感度Sα[6-7]。相對坡度敏感度Sα是用景觀表面沿視線方向的投影面積來衡量景觀的敏感度。假設景觀表面積為1，景觀表面與視線平面的夾角為α，則投影面積即景觀敏感度

0≤Sα=sinα(0°≤α≤90°)≤1

(1)

景觀表面與視線平面的夾角即為邊坡坡度，當沿線景觀表面平行于視線平面，即α=0°，路基為低填方或零填方，此時投影面積最小，景觀敏感度最小，對沿線環境幾乎無影響；當沿線景觀表面垂直于視線平面時，即α=90°，路基為挖方且邊坡為陡坡，此時投影面積最大，景觀敏感度最大，對沿線環境影響最大；其他情況下，景觀敏感度Sα在0～1之間。在地形圖上進行景觀評價時，可將式(1)轉換成下式進行計算，即

0≤Sα=sin(tan-1(H/W))≤1

(2)

式中：H為高程；W為等高線間距。

根據式(2)可以在地形圖中圈劃出景觀帶，并根據區域內的等高線直接計算并判斷該區域內的景觀敏感度，且根據不同比例尺的地形圖計算得到不同精度的景觀敏感度評價值，并根據結果劃分出多個景觀敏感度等級標準，最終繪制出景觀敏感度多級分布圖。

(2) 相對距離敏感度Sd。假設能清楚觀測到的景觀最大距離為D，而景觀相對于觀景者的實際距離為d，且d≤D，該景觀能清楚地被觀測到時，該范圍內的景觀敏感度Sd=d/D為1，Sd值在0～1范圍內變化。D可根據評價者所需的精度來取值。

在進行景觀敏感度評價工作時，先確定觀景者的觀測位置，一般該位置多處于重要觀景點或景觀分界線上，重要觀景點和觀景線可作為劃分D值的基點和基線。由于觀測者位置的景觀線存在交叉或重疊現象，可分別計算出交叉帶或重疊帶的景觀敏感度，一般取其中的最大值作為重要景觀的景觀敏感度值。

(3) 景觀出現幾率敏感度St。假設T為觀測者觀測待評價景觀區域內所有景觀所需的時間，t為觀測部分景觀的所需時間，則該景觀的敏感度用景觀出現的概率來評價，St=t/T，當某一區域內的景觀具有惟一性，則景觀敏感度St=1，其他情況下St值在0～1范圍內變化。

若用景觀內的景觀長度來評價時，St=l/L，l為景觀的路線長度，L為區域內景觀線的長度。可以直接從地形圖上計算得到該景觀敏感度，同時根據不同比例尺的地形圖得到不同等級的景觀敏感度分級分布圖。

(4) 景觀醒目程度Sc。景觀醒目程度取決于景觀和環境的對比度，對比度越高，醒目程度和景觀敏感度越高。在景觀帶中不同的景觀元素，如草地、林地、巖體等，它們的對比度都不一樣，得到不同的敏感度后，在圖中標出高敏感區。

(5) 景觀敏感度綜合評價。以上4點因素為景觀敏感度的單項因素，可單獨分析研究，也可綜合分析得到區域內的綜合敏感度，通過分量函數的關系得到綜合景觀敏感度S

S=f(Sα,Sd,St,Sc)

(3)

根據式(3)計算得到的景觀敏感度可將景觀劃分為3個不同的等級區，分別為高度敏感區、中等敏感區和低敏感區。景觀敏感度等級的劃分原則并不具有惟一性，不同的景觀用途和要求都可以作為劃分的依據，具體根據使用者的需求而定。

3.2 景觀敏感度影響因素

(1) 內部因素。植被是組成景觀的主要部分，是影響景觀敏感度的最直接因素。區域內植被種類、植被群落越豐富，景觀的內部結構越復雜，造成群落的自我調節能力越強，敏感度越高。同時，沿線景觀內的土壤條件、水環境也影響著景觀中植物群落的發育狀況，在土壤條件和水環境較好的區域，景觀敏感度較高。在自然環境下，植被群落的發展受到地形和周邊環境的制約，需參考由遙感技術得到的地形圖，再結合實地調查，綜合分析景觀敏感度。

(2) 外部因素。外部因素主要包括氣候因素和人為因素。氣候變化是直接作用在景觀生態系統上，而且影響是有目共睹的。高溫多雨的濕熱氣候有利于動植物的生長；寒冷少雨的干燥氣候則會抑制動植物的生長。在濕熱的氣候中動植物的多樣性也導致景觀敏感度大大提高。人為因素是多種因素下對景觀影響效果最大的，且具有多變性和適應性。人為的施工建設對生態環境的破壞是不可逆的，在受到影響后直接引起生態景觀的變化，且將生態系統維持到一個平衡點。

在綜合考慮內外因素后，景觀敏感度在不同比例尺圖上進行評價時是可以分級別的。在不同級別、不同層次下的評價需考慮的因素也不盡相同，但是基本程序是一樣的。在制定出單一因素景觀敏感度分級分布圖后，將多個因素分級分布圖疊加，得到景觀敏感度綜合分級分布圖。

4 結 語

在對山區公路施工景觀理論進行分析的基礎上，結合山區工程建設特點，給出相應的施工景觀評價方法與內容，并提出了相應的生態評價指標。工程施工現場調查情況表明，山區公路施工生態景觀受施工技術和經濟利益等因素影響較大。特別是改擴建工程中，由于施工并未中斷交通，沿線環境景觀對交通的影響及社會對工程建設的總體評價更值得注意。

[1] 李廣濤.公路建設項目生態環境評價方法研究進展[J].四川環境，2009，28(4):55-59.

[2] 楊夢瑩.高等級公路對生態保護區環境損傷性研究[D].長沙：中南大學，2013.

[3] 許大為.寒區高等級公路生態恢復模式與景觀評價研究[D].哈爾濱：東北林業大學，2013.

[4] 龍 翔.公路建設項目的生態影響評價研究與實例分析[D].廣州：暨南大學，2010.

[5] 胡圣能.高速公路景觀規劃與設計技術研究[D].西安：長安大學，2011.

[6] 陳 薇.環境影響評價中生物多樣性的影響評價探析[J].資源開發與市場，2007，23(3):224-226.

[7] 陳雁平.建設項目的環境影響評價方法學研究[D].西安：西安建筑科技大學，2009.

[責任編輯:譚忠華]

Evaluation of Impact of Mountain Highway Construction on Landscape Along the Route

MI Yong-jin

(Hebei Provincial Expressway Management Bureau, Shijiazhuang 050000, Hebei, China)

According to the environmental characteristics of mountain highway, landscape ecology theory system framework commonly used to solve ecological environment problems was applied to analyze the landscape sensitivity following the method for evaluation of impact of mountain highway construction. Both internal and external factors were considered, and a graded distribution chart was drawn to indicate landscape sensitivity, which provides important guidance to landscape and ecology protection during decision-making and construction period of a mountain highway project.

mountain highway; landscape; landscape evaluation theory; landscape sensitivity

1000-033X(2015)04-0055-03

2014-12-03

U418.9

B