海綿城市植物景觀美感評價——以遂寧市為例

梁 雯，侯蘭功

(西南科技大學，四川綿陽 621010)

近年來，伴隨著大規模的城市建設，我國城市區域生態系統遭到嚴重破壞，大多城市下墊面變化增大、自然滯蓄能力減弱、降雨徑流污染負荷增強，水資源和環境問題越來越嚴重，比起其他國家，我國城市面臨著更嚴峻的雨洪生態環境問題[1-5]，海綿城市成為了現代城市規劃的熱點之一。但是關于海綿城市的研究主要集中在技術方法上面，鮮有文獻涉及海綿城市植物景觀評價，而國內近些年關于海綿城市的建設還在探索階段，對其植物景觀的評價存在不全面的問題。筆者選取國內公布的第一批海綿城市試點城市之一的遂寧市作為案例，將AHP-模糊綜合評價法應用在海綿城市植物景觀美感評價上，初步建立了海綿城市植物景觀美感評價體系。

1 研究區概述

遂寧位于四川盆地中部、涪江中游，105°03′26″～106°59′49″E，30°10′50″～31°10′50″N(圖1)。遂寧海綿城市共分布著低影響開發設施植物62科78屬86種，其中濕生植物11科14屬14種、水生植物9科9屬9種、耐水喬木4科4屬6種、濕地植物和濕地草本植物11科19屬24種、垂直綠化攀援植物5科6屬6種、綠色屋頂花灌木12科14屬15種、綠色屋頂喬木10科12屬12種。

圖1 遂寧市區位Fig.1 Location of Suining City

遂寧海綿城市低影響開發設施主要包括綠色屋頂、植草溝、下沉式綠地、雨水花園、雨水濕地以及濕塘6個方面。綠色屋頂多用天鵝絨草(Zoysiapacifica(Goudswaard) M. Hotta et S. Kuroki)、吉祥草(Reineckiacarnea(Andr.) Kunth)、美女櫻(VerbenahybridaVoss)、垂盆草(SedumsarmentosumBunge)、瓜葉菊(Pericallishybrida)、一串紅(SalviasplendensKer-Gawler)、爬山虎(Parthenocissustricuspidata)、常春油麻藤(MucunasempervirensHemsl.)、紫藤(Wisteriasinensis)、木香(AucklandialappaDecne)、牽牛花(Pharbitisnil(Linn.)Choisy)、梔子花(Gardeniajasminoides)、月季(RosachinensisJacq.)等；植草溝多用馬蹄金(DichondrarepensForst.)、細葉芒(Miscanthussinensiscv.)、狗牙根(Cynodondactylon(L.) Pers.)、斑葉芒(MiscanthussinensisAndress ‘Zebrinus’)等；下沉式綠地多用蒲葦(Cortaderiaselloana)、美人蕉(CannaindicaL.)、濕地松(Pinuselliottii)、水杉(MetasequoiaglyptostroboidesHu & W. C. Cheng)、池杉(TaxodiumascendensBrongn.)、落羽杉(Taxodiumdistichum(L.) Rich.)等；雨水花園多用蘆葦(Phragmitescommunis)、再力花(ThaliadealbataFraser)、蘆竹(Arundodonax)、垂柳(Salixbabylonica)、楓楊(PterocaryastenopteraC. DC)等；雨水濕地多用姜花(HedychiumcoronariumKoen)、茭白(Zizanialatifolia(Griseb.) Stapf)、慈姑(SagittariasagittifoliaL.)、石菖蒲(Acorustatarinowii)、旱傘草(Cyperusalternifolius)、水芹(Oenanthejavanica(Blume) DC)、睡蓮(NymphaeaL.)等；濕塘多用千屈菜(LythrumsalicariaL.)、黃菖蒲(IrispseudacorusL.)、大漂(Pistiastratiotes)、荇菜(Nymphoidespeltatum(Gmel.)O.Kuntze)等。

2 海綿城市植物景觀美感評價

層次分析法(the analytic hierarchy process)簡稱AHP法，是美國運籌學教授Saaty在20世紀70年代提出的一種新的系統分析方法[6]。采用AHP法建立植物景觀美感評價指標體系，并求出各指標體系權重，能夠了解相對主要和次要的影響因素[7]。再應用模糊評價法(fuzzy comprehensive evaluation)對該研究區域植物景觀美感度進行評價，得出植物景觀美感等級，從而實現海綿城市植物景觀美感評價。

2.1評價體系的確定影響海綿城市植物景觀質量的因子很多，經過現場調查和基礎資料分析，總結出海綿城市植物景觀在視覺質量和生態效用上的4個構成要素，共13項評價因子，建立相關的綜合評價指標體系(表1)。最高層是綜合評價的最終目標層(A)，第2層為準則層(B)，第3層是隸屬于準則層的指標層(C)。

表1海綿城市植物景觀綜合評價指標體系

Table1Comprehensiveevaluationindexsystemofplantlandscapeinspongecity

目標層Target layer準則層Rule layer指標層Index layer海綿城市植物景觀(A)生態美(B1)植物物種多樣性(C1)Plant landscape in sponge city群落結構豐富度(C2)植物鄉土性(C3)群落空間的異質性(C4)植物與植物的協調共生性(C5)綜合生態效益(C6)形式美(B2)觀賞特性(C7)植物色彩與季相(C8)植物景觀與周圍環境的協調性(C9)空間美(B3)植物景觀空間序列(C10)植物景觀層次(C11)意境美(B4)體現立意(C12)人性空間(C13)

2.2運用AHP法確定指標權重

2.2.1權重計算。判斷矩陣各元素的得分分別對應著專家們對該指標相對重要性的認定。將每個層次各元素相對上一對應層的重要性做出相互判斷，并用具有特定含義的數值表示，一般用1-9及其倒數的標度方法，以此構建該層次下各指標的判斷矩陣。尺度1，2個因素i、j相比，i比j同等重要；尺度3，2個因素i、j相比，i比j稍微重要；尺度5，2個因素i、j相比，i比j明顯重要；尺度7，2個因素i、j相比，i比j強烈重要；尺度9，2個因素i、j相比，i比j絕對重要；尺度2、4、6、8，上述兩相鄰判斷的中值；倒數，因素i與因素j比較的判斷值為cij，則j與i比較的判斷值為cji=1/cij。

然后通過專家經驗和已有知識進行判斷比較，給出每層因子相對重要性的判斷賦值，計算權重，得出表2～6。

表2 準則層各指標權重

表3 生態美指標權重

2.2.2一致性檢驗和結果分析。一致性檢驗需計算一致性比率CR，當CR=CI/RI<0.10時，則此判斷矩陣符合要求。否則就需要對判斷矩陣重新賦值，仔細修正，直到具有滿意的一致性為止。

表4 形式美指標權重

表5 空間美指標權重

表6 意境美指標權重

對于1-9階判斷矩陣，RI取值分別為0.00、0.00、0.58、0.90、1.12、1.24、1.32、1.41、1.45。

經計算得出，目標層(A)判斷矩陣的特征根λmax=4.234 5，經判斷矩陣的一致性檢驗，CR=0.087 8<0.01，符合矩陣的一致性。準則層(B1)判斷矩陣的特征根λmax=6.615 7，經判斷矩陣的一致性檢驗CR=0.097 7<0.01，符合矩陣的一致性；準則層(B2)判斷矩陣的特征根λmax=2.000 0，經判斷矩陣的一致性檢驗CR=0.000 0<0.01，符合矩陣的一致性；準則層(B3)判斷矩陣的特征根λmax=3.053 6，經判斷矩陣的一致性檢驗CR=0.051 6<0.01，符合矩陣的一致性；準則層(B4)判斷矩陣的特征根λmax=2.000 0，經判斷矩陣的一致性檢驗CR=0.000 0<0.01，符合矩陣的一致性。可見，建立的矩陣成立，可求出目標層和準則層的權重(表7)。

表7 準則層和指標層各指標的權重

表7中C層權重反映了各個評價因子在整個海綿城市植物景觀評價體系中所占的重要程度。可見，生態美權重>意境美權重>空間美權重>形式美權重，因而在海綿城市中，生態優先的原則始終貫穿于海綿城市的植物景觀建設中。在生態美評價因子中，排在前3位的是綜合生態效益、植物物種多樣性和植物與植物的協調共生性，可見維持植物物種的多樣性和協調共生性是海綿城市植物景觀建設的重要影響因素，其最終目標是發揮綜合的生態效益；在形式美評價因子中，植物景觀與周圍環境的協調性是排在第1位的，可見植物景觀與周圍環境的協調性對海綿城市植物景觀美感質量有較大影響；在空間美的評價因子中，植物景觀層次權重>植物景觀空間序列權重，植物景觀自身層次的豐富是其生動景觀的重要影響因子；在意境美的評價因子中，體現立意和人性空間同樣重要，可見在海綿城市植物景觀的建設中既要注重體現立意又要體現人性空間。

3 基于AHP的美感度模糊綜合評價

模糊數學理論(fuzzy sets)是1965年由美國加利福利亞大學自動控制論專家Zageh教授提出[8-9]。模糊數學綜合評價是以模糊數學為基礎，應用模糊關系合成的原理，將不易定量的因素定量化，從而實現評價[10]。將海綿城市植物景觀評價劃分為5個等級：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ級。模糊綜合評價值[10-8)劃分為I級，[8-7)劃分為Ⅱ級，[7-6)劃分為Ⅲ級，[6-4)劃分為IV級，[4-0)劃分為V級。采用模糊數學中的加權平均模型建立美感度綜合評價模型：

其中M是綜合評價分值，X是因子評分，W是指標權重，n為因子數。

由上述方程得出遂寧海綿城市植物景觀等級(表8)。從表8可以看出，6種低影響開發設施的植物景觀綜合品質水平存在一定差異。其中，I級景觀占1/2，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級各占1/6，可見遂寧海綿城市植物景觀還需要一定的調整和維護，同時也對海綿城市植物景觀的設計起到了一定的推進作用。

表8遂寧海綿城市植物景觀美感評價

Table8TheaestheticevaluationofplantlandscapeinSuiningspongecity

低影響開發設施Low-impact development facilities綜合評分值Composite score景觀等級Landscape level下沉式綠地綠色屋頂Green roof6.436 9Ⅲ植草溝Grassed swales5.756 1Ⅳ下沉式綠地Sunken green space7.391 4Ⅱ雨水花園Rain garden8.450 6Ⅰ雨水濕地Rain wetland9.614 1Ⅰ濕塘Wet pond8.273 7Ⅰ

4 結語

在海綿城市植物景觀美感度評價中運用AHP-模糊綜合評價方法，實現了可量化研究，既能客觀全面地評價建成的海綿城市植物景觀，又具有一定的實踐意義。植物景觀美感度的評價涉及多個因素，是一個綜合的復雜評價過程。該研究中，對影響海綿城市植物景觀的因子選擇上存在一定的局限性和主觀性，可能對評價結果產生一定的影響，在今后的研究中應加入更多影響植物景觀美感度評價的因子，推動海綿城市關于植物景觀的研究，具有一定的科學輔助意義。