基于灰色關聯模型的住宅區植物景觀評價

蘇迅帆

（西藏農牧學院，西藏 林芝 860000）

住宅區綠化是建設生態住宅環境的一個重要因素，隨著城市環境質量的日益下降，植物景觀不僅可以美化環境，為居民提供良好的生活和休閑條件，還起到改善小環境，維護生態平衡的作用。現今購房者對住房的選擇的一個重要決定因素就是小區植物環境質量的優劣，因此正確的認識和評價住宅小區植物景觀質量，已經成為住宅小區植物景觀設計的重要參考。本文將從美學效果、生態功能、休閑服務3個方面，采用熵權法和灰色關聯模型對西藏林芝市6個住宅小區的植物景觀進行初步分析和評價，為植物景觀設計和營造提供理論依據[1]。

1 研究對象

素有“西藏江南”美稱的林芝市地處西藏東南部，下轄林芝、米林、工布江達、墨脫、波密、察隅、朗縣7個縣。海拔2960m，屬于新興城市，現有常住人口6.7萬，綠化覆蓋率43.6%，曾被評為“西藏園林城市”。林芝市地處藏東南雅魯藏布江下游，是陸地垂直地貌落差比較大的地帶，眾多稀有植物和被完好保存的原始森林，使這里成了天然的自然博物館。這里不僅是自然資源豐富，而且氣候環境宜人，陽光充足、空氣新鮮、地下水資源和植物的種類豐富、肥沃的土地，充分具備了為各種植物生長的良好的自然條件[2-3]。本文選擇位于林芝市巴宜區內的林芝花園、尚城花園、太陽城、尼洋花園、嘉龍花園、幸福小區6個住宅小區為研究對象。依據參閱文獻和專家咨詢的基礎上，確定問卷調查項目內容，包括3個一級指標，12個二級指標(表1)，分值采用從優到差10，9，8…1分。向學校內老師、學生及住宅區居民隨機發放問卷，對收集的數據進行收集分析。

2 灰色關聯分析法

灰色系統理論是由著名學者鄧聚龍教授首創的一種系統科學理論（Grey Theory），其中的灰色關聯分析是根據各因素變化曲線幾何形狀的相似程度，對一個系統發展變化態勢的定量描述和比較的方法，其基本思想是通過確定參考數據列和若干個比較數據列的幾何形狀相似程度來判斷其聯系是否緊密，它反映了曲線間的關聯程度。此方法通過對動態過程發展態勢的量化分析，完成對系統內時間序列有關統計數據幾何關系的比較，求出參考數列與各比較數列之間的灰色關聯度。與參考數列關聯度越大的比較數列，其發展方向和速率與參考數列越接近，與參考數列的關系越緊密[1][5-7]。

具體步驟如下：

2.1 變量的無量綱化

由于系統中各因素列中的數據可能因量綱不同，不便于比較或在比較時難以得到正確的結論。因此在進行灰色關聯度分析時，一般都要進行數據的無量綱化處理。

當為正向指標時，

當為負向指標時，

式中，rij為 xij的標準化數據，rij∈[0，1]。

本研究中的12個指標都是正向指標，因此在原始數據矩陣標準化中只用到公式(1)

2.2 確定分析數列

2.3 計算關聯系數

ρ∈（0，∞），稱為分辨系數。 ρ越小，分辨力越大，一般ρ的取值區間為（0，1），具體取值可視情況而定。當ρ≤0.5463時，分辨力最好，通常取ρ＝0.5。

2.4 計算關聯度

因為關聯系數是比較數列與參考數列在各個時刻（即曲線中的各點）的關聯程度值，所以它的數不止一個，而信息過于分散不便于進行整體性比較。因此有必要將各個時刻（即曲線中的各點）的關聯系數集中為一個值，即求其平均值，作為比較數列與參考數列間關聯程度的數量表示即關聯度。

式中m為評價對象，本文為6個住宅區。

式中 ej∈[0，1]。 當 fij=0 時，有 fijlnfij=0

3 結果與分析

3.1 植物景觀評價指標體系的構建

結合評價指標體系的全面性、科學性、可比性、可操作性等要求，從住宅小區植物景觀的美學效果、生態功能、休閑服務三個方面出發，采用定量與定性相結合的方法，建立評價的多層次指標體系[4-5]。該指標體系主要由3個準則層共12個目標層組成。見表1。

表1 植物景觀評價體系指標Fig.1 evaluation index of plant landscape system

3.2 評價指標權重及綜合屬性計算

根據上述的評價方法，依據專家評定以及游客問卷方式獲得的原始數據，對林芝市6個住宅小區的植物景觀進行了科學計算，結果如下：

3.2.1 根據公式(1)將評價指標數據進行無量綱化

3.2.2 確定參考數列，參考數列為各指標的最大值。根據公式(3)進行絕對差值計算。

表2 評價指標數據的無量綱化矩陣

表3 住宅區指標參考數列

3.2.3 根據公式(4)計算關聯系數

表4 住宅區指標關聯系數

開花植物豐富度人均綠地面積遮陰效果植物主景視覺感文化內涵指標小區 林芝花園 幸福小區 嘉龍花園 尚城花園 太陽城 尼洋花園0.498354 0.333605 0.377907 0.383249 0.418776 1 0.605797 1 0.95438 1 0.502487 1 0.755814 1 0.731572 0.502487 0.353221 0.355191 0.44587 0.418776 0.602385 0.388526 0.333333 0.416296 0.362999 0.590642 0.347646 0.377907 0.387987 0.392551

3.2.4 根據公式(5)(6)(7)(8)由熵值法求得的權重與灰色關聯系數進行加權平均得到計算關聯度

表5 住宅區指標關聯度結果

由表5看出，依據灰色關聯模型的分析，6個住宅區植物景觀評價比較理想的是幸福小區和林芝花園、嘉龍花園和商城花園次之、尼洋花園和太陽城兩個住宅區在植物景觀的配置和效果還需要進一步的改善和提高。在3個準則層中，美學效果對植物景觀評價的影響較大，在12個目標層中，季相變化、環境相宜和人均綠地面積在進行植物景觀評價中占主要影響因子。

4 結論與討論

本文將熵權法和灰色關聯分析相結合應用于住宅小區植物景觀的評價中，發揮了灰色關聯分析在小樣本數據中的優勢，與熵權法的結合可以避免在數據獲得過程中出現的人為的平權缺陷，更比較科學的體現各住宅區植物景觀的特征和水平，且操作避免繁雜，使結果更加科學合理。本文選擇園林植物景觀的美學效果、生態功能和休閑服務功能三個方面作為的重要評價指標，比較全面的反映了城市住宅區生活環境優良程度。綠地作為住宅區內必不可少的建設項目，也起到了承載藝術和文化交流的載體，為居民提供了優雅和舒適的生活環境，構筑人際交流的平臺和感情空間。在下一步的研究中，應更全面的考慮植物景觀的因子，進一步加強對評價指標的選擇和對指標權重的研究，更準確的進行綜合評價，為住宅區植物景觀工程的建設和改造以及優化提供科學的依據[8-12]。

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