公路路側景觀綠化評價指標體系研究

袁 黎，張 倩，郭 娟，蔡明杰

（河海大學土木與交通學院，江蘇 南京 210098）

公路路側景觀綠化評價指標體系研究

袁 黎，張 倩，郭 娟，蔡明杰

（河海大學土木與交通學院，江蘇 南京 210098）

為更好地評價公路綠化水平，基于一般公路一般不設置中央分隔帶的特點，重點研究公路路側的景觀綠化。通過對公路綠化功能的分析，采用文獻資料法、綜合分析法初步選取了29個評價指標，然后運用德爾菲法通過兩輪專家咨詢完善并建立了公路路側景觀綠化評價指標體系，該體系評價指標主要包括:安全功能、景觀功能及生態防護功能。其次利用層次分析法對評價指標體系中各指標進行權重的分配，建立了綜合評價模型。最后以江蘇省340省道兩個路段的公路路側景觀綠化評價為例進行了實證分析，進一步驗證了評價指標體系的可靠性。

評價指標體系；德爾菲法；綠化；公路路側；層次分析法

隨著我國公路建設的快速發展以及公路使用者對公路功能越來越高的要求，公路景觀綠化越來越受到重視。良好的公路景觀綠化既可以美化環境、保護生態，又能提高司乘人員的舒適性、保障車輛安全行駛，因此對公路景觀綠化的評價也備受關注。國外對公路綠化的評價，主要集中在公路綠化景觀價值的評估，在大量實踐研究的基礎上提出了很多的景觀評價方法，Daniel，Vining將景觀評價方法劃分為生態模式、形式美學模型、心理模式、心理與現象模式等不同類型進行研究分析[1]。目前較好的評價方法是評分法和比較評判法。相對于國外而言，我國公路景觀評價起步較晚，大多數學者比較注重對景觀生態方面的研究[2-3]。近幾年，一些學者也逐漸進行了大量研究，在公路景觀評價方面主要集中在以下幾個方面。一是以景觀視覺影響為評價出發點，如胡圣能通過對景觀視覺協調性的理論研究，引出了表征視覺協調性的量化指標——景觀視覺協調度，并提出高速公路景觀協調性評價指標體系[4]。二是利用數學方法，構建評價模型進行評價，如袁黎提出了基于回歸分析和層次分析法的一級公路綠化的評價指標體系，并建立了一級公路綠化綜合評價模型[5]。三是利用3S技術進行評價,如錢希志基于移動GIS軟硬件的發展以及公路綠化評價的現狀，利用移動手機方便快捷的特點，設計與使用了基于Windows Mobile平臺與超圖公司的eSuperMap相結合的公路綠化評價系統[6]。

這些研究大多數偏重于高速公路，并且主要集中在對景觀的評價，對于一般公路的景觀綠化評價研究較少，迫切需要研究一般公路景觀綠化評價指標體系。一般公路即二級及其以下公路，一般是雙車道且不設置中央分隔帶[7]，公路綠化主要是對公路路側的綠化，因此主要研究公路路側景觀綠化評價。結合一般公路的綠化特點，通過研究大量文獻資料和運用德爾菲法建立公路景觀綠化評價指標體系，利用層次分析法對其進行綜合評價，為二級及二級以下公路景觀綠化提供合理的評價依據。

1 公路路側景觀綠化評價指標體系的建立

1.1 建立評價指標體系的思路

為使公路路側評價指標體系具有科學性和可行性，在指標體系的建立過程中需要將定性分析與定量研究相結合。為此從管理者和公路使用者的角度出發，結合大量國內外相關文獻的研究，運用綜合分析法先提出初步評價指標，然后通過德爾菲法篩選評價指標。德爾菲法在初步選取評價指標的基礎上，選擇一批專家多次填寫征詢意見表，取得一個比較一致且可靠性大的結論，如此對評價指標體系進行優化，最終確定公路路側景觀綠化評價指標體系。

1.2 評價指標體系的初選

公路路側綠化景觀主要指除開道路路面本身而出現在駕駛員和乘客視野范圍內的公路兩側的各種綠化景物，它所涉及的領域較廣，內容較多。為以盡量少的指標反映最主要和最全面的信息，研究從公路路側景觀綠化水平這一目標出發，通過對綠化功能的分析和分解，采用文獻資料法、綜合分析法，選取與目標相關且出現頻次較高的指標，利用層次分析法的思路建立樹狀關系結構，將目標層次依次分類展開，直到指標可進行定量或定性分析為止。為此從安全功能、景觀功能、生態防護功能和管理情況四方面進行分類，選擇了29個指標初步形成評價指標體系。

1.3 評價指標體系的優化

初擬評價指標一般數量較多，甚至指標之間存在某種程度的相關關系，因此需要對指標體系進行篩選完善。

1.3.1 德爾菲法的具體實施方法

研究采用德爾菲法進行指標體系的進一步篩選并對指標進行數據處理分析，結合專家建議完善指標體系。這里選擇在所研究領域有相當經驗的10位專家，工作年限超過15年，均在相關學術期刊發表過與研究目標有關的論文。主要通過電子郵件的方式向專家發放制定的調查表，請被調查者依據李克特5分量表法對評價指標的重要性進行打分，提出自己的意見，并對回收的問卷進行數據統計分析[8]。對調查結果的處理包括專家意見的集中程度、專家意見的協調程度以及專家意見的權威程度，其中協調系數W反映專家彼此之間在對每一項指標進行評價時評價意見是否具有較大的差異，一般在0-1之間。一般經過2-3輪咨詢協調后，協調系數在 0.5的范圍波動時誤差控制較好。對協調系數進行顯著性檢驗，在95%的置信度下，如果P＞0.05，則評估結論的可信度差，評價結果不可取[9]。文中利用德爾菲法進行了兩輪專家征詢。

1.3.2 第1輪咨詢情況及分析

按上述方法進行統計，分別計算指標的均數Mj；滿分頻率Kj；變異系數Vj[9]。其中j表示具體的指標，將數據匯總見表1和表2。

表1 一級指標數據統計表Tab.1 Data statistics of first class indexes

表2 二級指標數據統計表Tab.2 Data statistics of second class indexes

經過計算4項一級指標的判斷影響程度系數均值為0.85，熟悉程度系數均值為0.90，得到專家權威系數均值為0.875，說明專家的權威程度較高，因此可推斷論文的研究精度也較高。經計算得到協調系數的值為0.167，P值小于0.05，說明結果可取，具有一致性，但W較小還需進行第2次專家咨詢。對文中數據統計表中的數據進行分析，按以下原則對第1輪中的指標體系進行刪減調整：

1）同時滿足，Mj≥4，Kj≥0.1，Vj≤0.25這3個因素的值。

2）將算術均數、滿分頻率以及變異系數按等概率的原則計算其期望值，判斷指標的重要性大小，選擇期望值大于1.5的指標。

3）保留同時滿足上述1）2）兩個條件的指標，刪去兩個條件均不滿足的指標。

4）對于只滿足條件1）或只滿足條件2）的指標結合所保留的指標，通過整理分析專家們在問卷中所提出的建議以及在一些指標上的疑議，合理分析整理后對指標進行篩選合并調整。

根據以上篩選原則，刪除不滿足條件的二級指標7個，即植物豎向凈空、文化內涵、景觀敏感度、景觀閾值、物種多樣性、平均每平方米綠地養護經費、政府綠化投入占GDP比重；對于不滿足條件1）的3個指標（降溫增濕、降噪、凈化空氣）結合專家的建議進行刪除處理；對于一級指標中的管理情況考慮到所剩指標綠化成活率及修剪情況均能通過其他3個一級指標間接反映其管理水平，因此刪除這一項指標；結合專家意見將色彩與舒適度兩個指標歸并于觀賞性，變化率歸并于層次感，生物多樣性歸并于群落結構合理性，綠視率歸并于綠化覆蓋率。調整后的指標體系包含一級指標3項，二級指標12項。

1.3.3 第2輪咨詢情況及分析

發放第2次專家咨詢調查表，問卷中包含了第1輪征詢的數據分析計算結果，第2輪征詢數據處理結果見表3。

表3 第2輪專家咨詢數據統計表Tab.3 Data statistics of the second round of expert consultation

第2次專家咨詢數據統計分析后，依然按照第1輪中指標體系的篩選原則進行篩選。考慮到群落結構合理性可在景觀功能下的層次感這一指標中得到反映，鄉土植物比例和適應性均有考慮植物的生長適應能力，是體現其他幾個功能的前提和保證，因此刪除不滿足條件的這3個二級指標，通過其他指標側面反映也是可行的。考慮到其他指標無法反映整體的協調特性，且為了降低專家打分的主觀性，決定不刪除協調度此項指標。

經過兩輪專家咨詢，評價指標體系基本確定，形成如圖1的公路路側景觀綠化評價指標體系。

圖1 公路路側景觀綠化評價指標體系Fig.1 Evaluation index system ofhighway roadside landscape greening

1.4 評價指標的說明及分析

1）安全功能。安全視距：植物的栽植需要滿足行車視線的安全視距，在交叉口視距三角形范圍內和彎道轉角處栽植的樹木不能影響駕駛員的視線。視線誘導：合理的植物種植形式可以有效地引導駕駛員的視線，幫助駕駛者識別道路線形，注意側向界限。如通視性較差，道路曲線半徑較小的地方，通過種植樹木可以起到指示性的作用，為駕駛員帶來安全感。路側植物橫向距離：栽植在路側的植物 （以及樹冠伸出路外的距離）需要考慮路側的安全，滿足一定的安全距離，保證駕駛員行車的安全。

2）景觀功能。協調度：主要指公路綠化景觀自身內部及其與外部環境搭配的協調程度。觀賞性：指公路綠化作為一種景觀,它所表現出來的整體形象滿足人們視覺審美需求的能力的高低。層次感：主要指植物類型、形態、布局、顏色等隨公路里程的變化情況，為避免駕駛員因單調的景物而產生疲勞，需要一定的變化。也包括季相變化，如一年中植物景觀的綠期、花期、果期，常綠與落葉植物的搭配及比例問題 。

3）生態防護功能。水土保持：指公路綠化在減少公路建設對水土資源和土地生產能力的破壞和損失的能力的大小，以及對公路建成后對兩側水土資源保持能力的大小。綠化覆蓋率：指公路綠化植物喬、灌、草等冠幅投影面積占公路綠化用地面積的比例。邊坡植被恢復率：指公路建設期對自然生態的破壞面積與建成后恢復面積的比例。

2 公路路側景觀綠化綜合評價模型的建立

2.1 評價模型的理論結構

通過對公路路側景觀綠化評價指標的選取、分析及整理，建立了層次結構模型見圖1。對模型中二級指標評分值通過項目資料、現場調查及主觀評價等方法得到；結合綜合指數法的思路，一級指標評價分值是對二級指標分值的進一步收斂：Si=ΣWijSij（i，j=1，2，3），其中Wij，Sij分別表示各個二級指標的權重和評分值，

Si表示指標i的百分制得分；綜合評價值是對一級指標分值的進一步收斂，計算公式見式（1）[10]：

式中：S表示公路路側景觀綠化綜合評價指數；WiSi表示某評價指標下的評價分指數。

2.2 模型參數的標定

為了合理標定模型參數，利用層次分析法確定指標權重。研究采用專家咨詢的方式邀請多位專家，依據1-9標度法對進行比較的兩兩要素賦值得到判斷矩陣[11]，利用方根法計算非零最大特征根λmax，并通過一致性指標CI檢驗其一致性，CI定義如下：CI=（λmax-n）/（n-1），再將CI與RI（隨機一致性指標）進行比較，如果所得到的一致性比例CR=CI/RI＜0.10，則表示判斷矩陣滿足一致性要求，無需調整矩陣，否則需要利用一定的方法對判斷矩陣進行修正，直至滿足一致性要求[12]。本研究采用張炳江《層次分析法及其應用案例》一書中的誘導矩陣修正法[13]。由于請多位專家構造判斷矩陣，需要將對應的權重進行匯總后取均值，但可能會出現某一層次權重向量組的權重和不為1的情況，因此還需要進行歸一化處理，歸一化后得到的權重向量即可作為系統的權重向量。受篇幅所限，文中只列出一位專家總目標下的判斷矩陣和修正后的判斷矩陣以及相關計算結果作為實例，見表4和表5。最后給出對所有專家構造的判斷矩陣權重計算值的平均結果見表6，得出公路路側景觀綠化的評價模型：

表4 判斷矩陣A-B及計算結果Tab.4 A-B judgmentmatrix and calculation results

表5 修正后的A-B判斷矩陣及計算結果Tab.5 Corrected A-B judgmentmatrix and calculation results

表6 各項評價指標權重Tab.6 Index weight in the evaluation system

2.3 評價分值的等級劃分

根據公路資料和現場實地勘測調查資料，并通過主觀綜合打分進行分析匯總，可得出公路路側景觀綠化分級標準如表7所示。

表7 公路路側景觀綠化分數等級的劃分Tab.7 Classification of landscape greening score

根據評價模型可得到指標綜合得分，參照綠化分數等級劃分可知道公路路側綠化水平的高低。根據不同的評價結果，對公路路側綠化進行處理，如評價結果為優，則只需進行日常的維護養護，如評價結果為良、中、差，則需根據打分中具體的某幾項得分較低的指標以及現場調查過程中發現的問題分別進行小修、中修及大修，為行駛者創造良好的綠化行車環境

3 實例分析

為了在實際路段中驗證以上模型的合理性，研究選取了江蘇省340省道k162～k166和k169～k170兩個路段進行分析，路段等級為二級，設計速度為60 km/h，路段的選擇主要依據公路綠化模塊進行劃分。根據調查和綜合評價模型得到最終的評分值見表8和表9。

表8 路段k162～k166綜合得分表Tab.8 Comprehensive evaluation score of Section k162～k166

表9 路段k169～k170綜合得分表Tab.9 Com prehensive evaluation score of Section k169～k170

從表中得分值可以看出路段k162～k166公路路側綠化等級為“優”，且在優這一等級下分值比較低，實際路段中確實存在部分地方綠量不足的問題，如圖2所示，需要后期養護做好補填和維護。路段k169～k170公路路側綠化等級為“良”，實地照片見圖3，但路側橫向距離、協調度、觀賞性、層次感以及水土保持等幾個指標的分值卻相對較低，分值達到了中的水平，需要進行中修，在綠化形式上做一些調整。從實際綠化效果和所得評價等級結果對比分析可知評價模型具有合理性。

圖2 路段k162～k166實地照片Fig.2 Photograph of Section k162～k166

圖3 路段k169～k170實地照片Fig.3 Photograph of Section k169～k170

4 結論

根據一般公路景觀綠化的主要功能，通過對評價指標的初步篩選和德爾菲法完善建立了公路路側景觀綠化評價指標體系，為有關理論研究和實踐應用提供了有益參考。為使評價更加直觀，利用層次分析法建立綜合評價模型計算公路路側景觀綠化綜合得分，確定公路綠化的等級以衡量其綠化水平。將該模型運用到340省道的綠化實踐中，能夠客觀地評價公路路側景觀綠化的實際效果。由于公路綠化的客觀復雜性和評價者的主觀性，還需對一般公路進行進一步的現場調查，尋求更加科學合理的方法實現指標的定量化，增強指標評價的客觀性。

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Research on Evaluation Index System of Highway Roadside Landscape Greening

Yuan Li，Zhang Qian，Guo Juan，CaiMingjie
（College of Civil and Transportation Engineering,HohaiUniversity,Nanjing 210098,China）

Considering the characteristic of ordinaryhighway withoutmedial strip,to better evaluate the level ofhighway greening,this paper focuses on studying the green landscape ofhighway roadside.Through analyzing the function ofhighway greening,this paper firstly selected 29 evaluation indexes by themethod of literature review and comprehensive analysis.Then the evaluation index system ofhighway roadside landscape greening was established and improved with two rounds of consultation by Delphimethod,whichmainly includes such indexes as safety function,landscape function and ecological protection function.Next,it distributed the weight of each index by way of analytichierarchy process,and established the comprehensive evaluationmodel.Finally,it further verified the reliability of the evaluation index system by empirical analysis of the greening evaluation for two sections of the Jiangsu provincial trunkhighway 340.

evaluation index system;Delphimethod;greening;highway roadside;analytichierarchy process

1005-0523（2017）05-0072-09

U418.9

A

2017－03－31

國家自然科學基金項目（51308192）

袁黎（1974—），女，副教授，博士，主要研究方向為道路交通安全。

張倩（1994—），女，碩士研究生，研究方向為交通運輸規劃與管理。

（責任編輯 劉棉玲）