感知要素與遙感數據結合的鄉村景觀分類研究

張益賓，郝晉珉，黃 安，祖 健

感知要素與遙感數據結合的鄉村景觀分類研究

張益賓，郝晉珉※，黃 安，祖 健

（1. 中國農業大學土地科學與技術學院，北京 100193；2. 自然資源部農用地質量與監控重點實驗室，北京 100193）

景觀分類是對區域景觀差異性的描述、制圖以及評估工作進行的前提與基礎。該研究以河北省曲周縣第四疃鎮和槐橋鄉為研究區，遵循風景園林學、景觀生態學和分類學的基本原則和理論依據，采用主觀和客觀相結合的方法，對村級尺度下的鄉村景觀進行分類。其中，客觀分類方法基于高分辨率遙感影像、地形數據、土壤數據等多元地理數據,運用核密度分析方法進行分類；主觀分類方法運用聚類分析法，依據對研究區實地調查獲取的視覺景觀以及中國著名田園詩詞中對鄉村景觀意境描述所提煉的意象景觀進行分類。結果表明：該研究構建了一種自下而上的鄉村景觀分類體系，將研究區景觀類型分為3個鄉村景觀群、4個鄉村景觀區和55個鄉村景觀類以及108種鄉村景觀要素；并對鄉村景觀群、景觀區、景觀類和景觀要素之間的空間聯系進行了相應的解釋，結果可為新時代鄉村振興發展戰略中鄉村景觀規劃設計和美麗鄉村建設提供理論和實踐基礎。

客觀；主觀；鄉村景觀；分類方法

0 引 言

鄉村作為行政區劃中最小的空間尺度，其空間內部的景觀構成必定存在一定的獨特性，對鄉村景觀的分類研究是景觀評價、景觀保護以及管護和規劃的重要前提與基礎。同時，對鄉村景觀的分類研究也是保障鄉村振興戰略實施的重要理論支撐。近年來，利用不同的分類工具、分類標準對景觀進行研究的內容越來越多，景觀測量、遙感和GIS的利用促進了當下客觀景觀類型的識別方法[1-5]。景觀分類主要關注于景觀構成的外部形態，且分類的方法存在很大差異，有學者把農業景觀類型等同于鄉村景觀類型[6-7]，而且在鄉村景觀分類中大部分是對其景觀格局和景觀質量的評價研究[8-10]，對內部構成要素的分類研究較少或者分類角度較為片面。具體的景觀類型劃分標準以及研究方法有以下幾個方面：地表覆蓋類型[11-13]、人為影響程度[14-16]、景觀功能劃分[17-18]等。這些研究方法中指標選取或較為復雜，或過于單一；大部分景觀分類的劃分標準是基于具有物理特征的土地利用和景觀覆被分類基礎之上的客觀評價，本研究中將該類方法定義為客觀物理景觀類型劃分，此劃分方法中缺乏對景觀整體性和區域性的結合，尤其在鄉村尺度的景觀規劃設計過程中容易導致對其景觀特色的忽視。風景園林學認為：景觀是人與自然相互作用后的視覺感知現象。景觀除客觀存在的具體物理斑塊外，也是人類思想、文化、政治等內容與物質性在空間上結合的塑造，主觀感知不僅可以更好的幫助理解鄉村中景觀的視覺要素，而且可以更加全面的理解鄉村景觀要素的獨特性[19]。因此，鄉村景觀分類過程中需要觀察和理解的不僅僅是鄉村中客觀物理景觀類型劃分，同時應重視對鄉村景觀類型的主觀感知即鄉村視覺景觀和意象景觀，如徐珊等通過對古代田園類詩詞、《園冶》及風水學中反映出的中國傳統鄉村景觀風貌將鄉村景觀分為“呈現型”和“營造型”2種類型[20]；倪靜雪將文學作品、繪畫作品、影視作品和兒時記憶作為影響鄉村景觀意象的四種因素，歸納出6種鄉村景觀要素[21]。因此，鄉村景觀的分類體系需從理論和技術層面探討主觀與客觀相結合的分類方法，以完善鄉村景觀分類框架。

農業景觀是鄉村空間中主要組成部分。河北省曲周縣是中國北方糧食主產區和極具代表性的平原農區，而第四疃鎮和槐橋鄉是曲周縣主要的農業生產區，自1973年曲周縣開展“旱澇鹽堿綜合治理”項目以來，第四疃鎮和槐橋鄉耕地由“鹽堿浮鹵，幾成廢壤”變為“高產穩產田”，豐富的農業生產以及自然、人文景觀風貌使得該區域成為華北平原上鄉村風貌的典型區。因此，本文選取曲周縣第四疃鎮和槐橋鄉作為案例區，基于高分辨率遙感影像、地形數據、土壤數據等多元地理數據，結合實地調研所形成的主觀視覺和意象景觀數據，遵循風景園林學、景觀生態學分類的原則和理論，采用主觀和客觀相結合的方法，對村級尺度下的景觀進行分類，以期為完善鄉村景觀分類體系提供理論和實踐參考。

1 研究區概況及數據來源

1.1 研究區概況

河北省曲周縣的第四疃鎮、槐橋鄉位于曲周縣北部（圖1），介于114°50′22.3″～115°13′27.4″E、36°35′43″～36°57′57″N之間，總面積為667.52 km2，其中耕地占總面積的73%。屬暖溫帶半濕潤大陸性季風氣候區，雨熱同期，年平均降雨量為556.2 mm，降水主要集中在7至9月份。研究區屬于典型山前平原地貌，地面降坡1/3 000左右，地勢平坦；區域內微地貌變化多樣，土壤均發育在近代河流沖積母質之上，主要以壤土為主；第四疃鎮和槐橋鄉作為縣內主要的農業生產區，農業開發歷史悠久，景觀多樣性豐富且結合了城市和鄉村自然半自然的區域特性。

圖1 研究區土地利用類型及區位圖

1.2 數據來源及處理

研究所涉及的數據主要為景觀分類所需的數據及圖件，主要包括：1）2017年研究區道路、林網等線狀數據，2017年耕地等別更新數據庫等圖件資料，由曲周縣自然資源局提供；2）研究區30 m分辨率數字高程模型（digital elevation model, DEM）數據，來源于中國科學院國際數據服務平臺（http：//datamirror.csdb.cn/）；3）曲周縣2017年土地利用現狀調查面狀數據，通過目視解譯與實地調查相結合的方法解譯worldview高分辨率遙感影像（分辨率1 m）獲得。4）以曲周縣農業局提供的1:10 000土壤圖和第二次土壤普查數據為基礎的曲周縣地形地貌和土壤條件圖。5）利用“兩步路戶外助手”對研究區進行實地調研并拍照獲得主觀感知視覺景觀數據。

2 研究思路及理論方法

2.1 鄉村景觀分類方法

遵循鄉村景觀分類原則以及鄉村景觀內涵，本研究中鄉村景觀類型的劃分采取主導功能形態的分類模式，選取區域大地貌類型、微地貌類型、土壤條件以及土地利用類型等作為鄉村客觀物理景觀分類的指標，采用自下而上的鄉村景觀演進模式，結合主觀感知的鄉村景觀類型，將鄉村分為4級景觀類型即鄉村景觀要素、鄉村景觀類、鄉村景觀區和鄉村景觀群。

基于國內外景觀分類的理論和方法[22-30]，將研究區客觀物理景觀數據與主觀感知視覺和意象景觀數據結合以構建主觀與客觀相結合的鄉村景觀分類體系。主要分以下3個階段（圖2）：1）鄉村主觀感知景觀的實地調查與識別；2）鄉村客觀物理景觀的分類制圖；3）主客觀結合的鄉村景觀分類驗證。

圖2 主觀與客觀結合的鄉村景觀分類流程圖

2.1.1 主觀景觀類型的劃分

主觀鄉村景觀類型的劃分主要是針對景觀要素類型的劃分。其中，視覺景觀要素通過實地調查形成對鄉村景觀要素的初步分類，分別從地形景觀、覆被景觀、景觀結構、景觀視覺、景觀感知、景觀文化等信息進行現場判斷和記錄（圖3）。在研究區每個村莊的主要景觀節點內選擇3個不同的觀測點，每個觀測點所覆蓋的觀測范圍約100～200 m，通過觀測研究區景觀類型進行拍照和表格記錄。在主觀鄉村景觀要素的識別中，除了考慮建筑及其周邊構成外，同時還考慮了鄉村建筑的年代、村莊基礎設施和村民類型等等。

圖3 主觀感知景觀類型

調查整理后發現，主觀感知的視覺景觀要素數據量龐大，即在鄉村空間中具有鄉村特色且被視覺感知的事物皆可視為鄉村景觀的構成要素，且該要素會隨著鄉村空間處于永恒的發展過程中，隨時需要對主觀感知的景觀要素類型進行補充和完善，因此研究中將主觀感知的鄉村景觀要素類型視為無限大。但是，為了實現在研究過程中的可操作性，需要對主觀感知的視覺景觀要素類型進行范圍限定。而中華五千年的文明在創造輝煌農耕文化和鄉土文化的同時，大量古代文學作品及非物質文化遺產對傳統的鄉村空間氛圍進行了詳細的記錄。通過對中國古典詩歌以及文學著作整理，發現鄉村田園文學作品的發展源頭可追溯到春秋戰國時期的《詩經》和《楚辭》；東晉、南北朝山水田園詩派的陶淵明、謝靈運等詩人奠定了中國山水田園詩發展的基礎；盛唐時期，以王維、孟浩然等為代表的山水田園詩派，將中國山水田園詩詞的發展推向另一個頂峰。古時，田園詩和山水詩往往并稱，但這是兩類不同的題材。田園詩會寫到鄉村的景觀氛圍，主題是以鄉村地區的生產生活為主。山水詩則主要是寫自然風景，寫詩人主體對山水客體的審美，往往和旅行聯系在一起。因此，本研究主要針對田園詩詞進行整理研究，選取陶淵明、孟浩然、王維、范大成、蘇軾等著名田園詩詞作家中最為膾炙人口且影響深遠的詩詞，對每首詩詞中關于鄉村景觀描寫的內容進行分析,提煉出主觀感知的鄉村意象景觀要素類型。最后，對研究區鄉村單元中各個觀測點所提取的視覺景觀要素與田園詩詞中所提煉的意象景觀要素進行對比驗證，形成主觀鄉村景觀要素類型。

2.1.2 客觀景觀類型的劃分

鄉村景觀類型的劃分是基于不同的空間層級，多數情況中該層級分為宏觀、中觀、微觀3種。按照中國當前的行政區劃鄉村作為微觀層面的空間層級，對該級別的景觀分類將進一步細分，形成區域景觀類型構成的不同特性。

土壤特性及微地貌類型在微觀層面對區域景觀特性的判斷具有很高的識別能力，參考前人研究，如Wascher(2005)在歐洲景觀特征評價中選用地形、土壤母質、土壤類型、土地承載力以及植被類型作為區域景觀要素預分類的主要指標體系[31]。因此，本文選取坡度、微地貌類型、土壤條件以及土地利用現狀作為決定鄉村景觀異質性的重要因素。通過人機交互的方式結合實地調研結果對研究區worldview高分辨率遙感影像（分辨率1 m）進行目視解譯，運用ArcGIS10.2的空間矯正和地理配準等工具，形成研究區客觀物理景觀空間特征數據，主要包括：地形地貌、土地覆被類型、土壤條件，各景觀要素特征指標情況見表1。

地形地貌特征可根據高程、坡度以及地形起伏度進行相關判定，因此，在景觀特征劃分前期先將高程、坡度和地形起伏度的分級圖層通過ArcGIS10.2進行疊加分析操作，獲得研究區域的地形地貌特征圖層，然后再將該圖層與土壤狀況圖進行空間疊加，獲得研究區景觀類型立地條件分類的單元圖層。根據以上研究結果，將研究區土地覆被類型、坡度-微地貌類型和土壤狀況進行空間疊加，形成鄉村景觀類的單元劃分結果。

依據景觀生態學原理，每種個體的生態系統所具有的功能并不是單一的，但其通常具有一種能體現其自生整體結構特征的主要功能，即為主導功能分類的主要立足點。多功能性是景觀所具備的一種基本特性，如鄉村區域內水澆地、旱地、果園都具有一定的生態功能，但是對于鄉村單元內的居民來看，該類景觀類型其主要的價值在于其經濟價值的產出而非生態系統的維護，其主導功能為生產景觀，生態景觀功能只是在主導功能基礎上所產生的邊際效應[32]。因此，基于鄉村景觀類的單元劃分以及主導功能分類原則利用核密度分析方法將鄉村景觀類單元依次劃分為鄉村生產景觀區、鄉村聚落景觀區、鄉村生態景觀區和鄉村設施景觀區4大鄉村景觀類型區。

表1 景觀要素特征構成元素

2.1.3 主觀與客觀景觀類型的結合

已有研究中，景觀類型劃分思路多從宏觀到局部、由粗略到詳細[7, 33]的多層級分類過程。本研究基于主觀和客觀相結合的分類思路，對鄉村景觀分類方法則采用“自下而上”的分類邏輯，將較低級別的個體逐級歸納為幾類較高級別的類型，從而使鄉村景觀分類系統呈現為多級的倒金字塔結構（圖4）。在較低的鄉村景觀類型層級中，景觀類型要素較多，相似程度較高且彼此之間的差異性較小；在較高的鄉村景觀類型層級中，景觀類型要素較少，相似性較低且差異性較大。

圖4 鄉村景觀分類結構圖

具體步驟為：首先對鄉村景觀要素類型層級中的各個景觀要素進行聚類分析，劃分低等級景觀要素類；其次，將不同的景觀要素類逐級進行歸并進入較高等級的鄉村景觀類和鄉村景觀區的類型劃分中；最后將以上3個層級景觀類型通過聚類分析歸并為鄉村景觀類型中的最高層級鄉村景觀群，形成主觀感知和客觀定量相結合的鄉村景觀分類結果，即鄉村景觀群→鄉村景觀區→鄉村景觀類→鄉村景觀要素。

2.2 主要分析方法

為深入分析景觀類型的空間結構特征，參考前人研究[34-38]，本文采用核密度分析法與聚類分析法相結合的方法分析景觀特征、類型和要素之間的相互關系和空間結構特征，具體方法如下：

1）聚類分析法。聚類分析是統計學所研究的“物以類聚”問題的一種方法，它屬于多變量統計分析的范疇[37]。在沒有先驗知識的情況下，該方法能夠將一批樣本數據（或變量）按照它們在性質上的親疏程度自動進行分類。這里，一個類就是一個具有相似的個體的集合，不同類之間具有明顯的非相似性。相關模型表達式詳見文獻[37]，此處不再贅述。

2）核密度分析法。密度分析可以作為一種空間分析工具來對研究區的空間分布特征進行統計分析，同時也可以對研究區的數據進行深層次的挖掘。核函數是指空間中某一點到定義的中心點之間的歐氏距離所形成的單調函數[38]。基于核函數的核密度估計是指在空間范圍內，依照核函數定義，定義每個樣點為中心，在擬定的半徑范圍內的各個柵格單元中心點的密度貢獻值。因此，密度貢獻值的大小由柵格單元中心點距離樣點的歐氏距離的大小來決定。其計算公式為

3 鄉村景觀分類結果與分析

3.1 主觀景觀類型劃分結果與分析

基于主觀景觀類型的劃分方法，經篩選后共選取35首田園詩詞并進行景觀要素提煉，整理出主觀感知的意象景觀要素235種（表2）。由于景觀的視覺信息在微觀尺度的村級單元中對區域景觀功能的規劃和設計起到重要作用，為了在主觀鄉村景觀要素感知過程中保持精確地視覺景觀數據的識別，對研究區各個鄉村景觀單元的各種景觀類型進行的多次的實地調查觀測并進行相關記錄與田園詩詞中所提煉的主觀感知的景觀要素類型進行對比驗證，最終確定研究區內約108種鄉村景觀要素類型（表3）。

表2 部分田園古詩詞摘錄

表3 主觀感知視覺景觀與意象景觀對比驗證

3.2 客觀景觀類型劃分結果與分析

基于客觀景觀類型劃分方法中坡度類型的劃分標準（表1），利用ArcGIS10.2三維分析工具，對研究區內DEM進行坡度提取，其分類結果如圖5a和表4。分析發現，研究區坡度類型單一，分為平地和緩坡地兩種類型，平地分布面積較廣為14 436.85 hm2，占研究區總面積的99.98%。緩坡地面積極小，僅為研究區總面積的0.02%，占地面積約3.45 hm2，對研究區景觀格局基本無影響。因此，研究區總體地勢較為低平，景觀視線較好，將平地作為研究區主要的地形類型，忽略緩坡地類型。

研究區微地貌類型大致可分為4種，分別為：二坡地、洼地、緩崗和決口沖積錐。分析發現，研究區微地貌類型的分布面積較為平均，大體上呈帶狀南北分布，地勢自西向東北傾斜，從西到東，崗、坡、洼相間，地表呈波狀起伏。其中洼地所占研究區總面積最多為6 486.26 hm2，占研究區總面積的45.77%；其次為緩崗地，占研究區總面積的26.69%；二坡地和其他洼地所占研究區總面積相對較少，共占研究區總面積的23.92%。村鎮單元豐富的微地貌變化形成不同類型的地貌特征，導致區域鄉村景觀立地條件多變，因此對景觀風貌產生重要影響（表4、圖5b）。

研究區共有6種土壤類型，分別為硫酸鹽氯化物化潮土、氯化物硫酸鹽化潮土、壤質潮土、壤質硫酸鹽氯化物內陸鹽土、砂質褐土性土、黏質潮土。其中，以硫酸鹽氯化物化潮土、氯化物硫酸鹽化潮土、黏質潮土所占面積最多，分別占研究區總面積的33.85%、28.84%、23.19%；氯化物硫酸鹽化潮土、砂質褐土性土所占面積最小，分別占研究區總面積的0.39%和0.48%。（表4、圖5c）。基于此，將研究區土壤類型進行綜合歸類后第四疃鎮和槐橋鄉的土壤質地主要為壤土和黏土2大類，以壤土為主。由于土壤的質地情況不同，因此導致研究區內土地的適宜性產生差別，從而對研究區景觀類型的布局模式產生重要影響。其中，壤土質地比較疏松，保肥保水能力較強，適宜性廣，因此該類質地的用地范圍以鄉村生產景觀區為主，種植蔬菜糧食等農作物。

通過對研究區地形、微地貌類型和土壤狀況的空間疊加分析后，得出研究區鄉村景觀類型劃分的8種立地條件（圖5d）。最后，根據在鄉村規劃與設計過程中不同立地條件的面積對景觀類型的影響在室內進行了綜合分析，并結合實地的調研和主觀的經驗判斷，將分類條件中影響因子小于1%的類型因子剔除，利用ArcGIS10.2的空間分析工具將研究區立地條件圖與土地覆被類型進行空間疊加，得出研究區55種鄉村景觀類的分類結果（圖6，表6）。

圖5 客觀景觀要素類型分布圖

基于鄉村景觀類的分類結果，在ArcGIS10.2平臺下，采用核密度分析和疊加分析工具，提取不同類別的鄉村景觀類圖層，轉化為點圖層后進行密度分析，重分類后產生研究區不同景觀區的密度分析圖（圖7），然后利用疊加分析工具定義出四組鄉村景觀區（表5），即：鄉村聚落景觀區、鄉村設施景觀區、鄉村生態景觀區和鄉村生產景觀區。

表4 客觀景觀要素類型

表5 鄉村景觀區的概念界定

注：鄉村景觀類的命名由4部分構成：第一部分大寫字母代表區域內的高程，由于本研究中主要以平原地形為主，因此在實例驗證中將該標識去除；第二部分一位數字代表研究區坡度類型；第三部分一位數字代表研究區土壤條件；第四部分以土地利用現狀分類編碼作為代表土地利用覆被類型。在鄉村景觀類的劃分過程中，四個部分從左到右依次代表高程、坡度、土壤條件和土地覆被類型。

表6 鄉村景觀類名稱

對鄉村景觀區的分類結果統計得出（表7）：第四疃鎮和槐橋鄉的鄉村景觀以生產景觀為主，其景觀面積為11 843.09 hm2，占鄉村景觀區總面積的83.58%。因此，研究區的鄉村景觀類型的功能主要是以提供滿足居民日常生活需求的農業產品為主。其次，聚落景觀區的景觀面積占研究區總面積的11.42%，該景觀區的總面積為1 617.85 hm2。但是，通過研究發現，研究區內的鄉村聚落景觀的景觀布局形式分散程度較高，而且大部分鄉村的基礎設施較為落后，景觀特征較為單一且人口老齡化嚴重，形成空心村的趨勢較為明顯。因此，區域內的鄉村聚落景觀區應通過對農村居民點的保護與整合，解決其景觀破碎度過高的現狀。研究區內的生態景觀區總面積為541.59 hm2，占整個研究區景觀總面積的3.82%。與其他2種景觀類型相比，研究區內的生態景觀面積較少，且該類景觀區中所占面積最大的為土地質量最為薄弱的鹽堿地及沙地，其次才是具有主要生態涵養功能的林地、水域以及疏林草地，另外通過對研究區的實地調研發現，研究區內生態林面積極小，且呈現破碎分散狀況，以宅基地周邊以及河流水域兩側分散布局，而且存在建設用地擠壓生態空間的現象。所以，研究區內的生態景觀基礎條件極為薄弱，在未來的鄉村振興戰略的實施過程中應基于鄉村區域內經濟發展的基礎上充分的保障生態空間，確保生態用地的布局規模。農業服務設施景觀在整個研究區中所占景觀面積最小為167.01 hm2，僅為研究區總面積的1.18%，由此可見，鄉村地區對基礎設施的投入較少，農村居民的基礎生活條件較低。因此，在鄉村振興戰略的時代背景下，設施性的鄉村景觀是區域內景觀規劃時重點關注和建設的內容，為新時代鄉村地區現代農業生產、生活和生態的發展需求提供充分的基礎保障。

圖7 研究區景觀區分類圖

表7 研究區鄉村景觀區分類結果

3.3 主觀和客觀景觀類型結合與分析

基于以上分析，對曲周縣第四疃鎮、槐橋鄉主觀和客觀景觀類型進行篩選合并，最終形成完整的鄉村景觀類型劃分體系。其中，主觀感知的鄉村景觀要素可歸納為：地形類、水域類、植物類、農田類、動物類、基礎設施類、勞作類以及鄉村生活類8種景觀要素集群。通過聚類分析，水域類、植物類隸屬于鄉村生態景觀區或生產景觀區；農田類、基礎設施類隸屬于鄉村生產景觀區或鄉村設施景觀區；動物類、勞作類以及鄉村生活類隸屬于鄉村聚落景觀區或鄉村生產景觀區；由于研究區內地形主要以平地為主，因此忽略地形類景觀要素。

鑒于鄉村景觀要素、鄉村景觀類和鄉村景觀區之間的隸屬關系，依據主客觀鄉村景觀類型的結合方法，研究區鄉村景觀類型最終歸納為3種主要的景觀群：1）自然及半自然的鄉村生態景觀群；2）農業生產為主的鄉村生產景觀群；3）鄉村生活及文化景觀群（表8）。自然及半自然的鄉村生態景觀群主要包括鄉村內部的生態景觀區以及介于生態景觀與生產景觀邊緣之間的過渡地帶；農業生產為主的鄉村生產景觀群主要是由鄉村生產景觀區內的養殖、耕地、果園以及鄉村設施景觀區中相關的農業生產設施所構成，同時伴隨著部分鄉村生活景觀要素類型的存在，如鋤草、耕種等；鄉村生活及文化景觀群由不同密度的農村居民點和代表鄉村特色的文化旅游景點的聚落區域所界定，該景觀群中主要由鄉村聚落景觀區和部分鄉村設施景觀以及鄉村景觀要素中的動物類、勞作類和鄉村生活類的景觀要素所構成。

4 討 論

鄉村景觀是村級尺度中復雜的空間異質系統，具有多重的屬性和價值。對鄉村景觀進行分類研究具有重要的現實和理論意義，能更好的理解村級尺度中景觀的空間維度。此外，中國地域范圍較廣，地貌類型復雜多變，從而導致不同區域的鄉村景觀差異性明顯，且不同的鄉村單元中由于其所處的空間環境和區域文化的不同對其內部的景觀構成也形成其各自的特性。

國外學者對景觀類型劃分過程中較多的利用遙感數據進行景觀特征的評估研究，如Mücher等利用高分辨率空間數據集編制成歐洲景觀分類圖[35]；雖有部分學者試圖進行主客觀相結合的研究方法，但主要以宏觀尺度景觀類型劃分為主，如Atik等以主觀視覺感知對土耳其景觀特征區和類型進行定義[24]；國內學者對景觀分類的研究多以客觀的定量評價為主，缺少對微觀尺度鄉村特色景觀要素的提煉，如吳秀芹等以地理空間數據和NOAA-AVHRR復合影像解譯為基礎對中國東北區進行了景觀分類[4]；李振鵬等提出了基于景觀功能形態的鄉村尺度景觀分類方法[33]。與國內外景觀分類方法相比，本研究主要創新點在于如何以主觀和客觀相結合的思路來理解鄉村地區的景觀類型，試圖提供一種全新視角的鄉村景觀分類研究方法。通過采用“自下而上”的分類思路完成基于主觀和客觀相結合的多等級鄉村景觀分類，并揭示多等級景觀之間的隸屬關系。最后，通過實例研究證實主觀和客觀相結合的多等級鄉村景觀分類體系適合村級尺度復雜生態系統的景觀類型劃分。其次，用發展的觀點看，景觀處在不斷的變化發展的過程中，因此相對應的景觀分類也不會是靜止不變的。在景觀分類的研究過程中，應充分考慮景觀的動態變化，從而不斷的完善和調整鄉村景觀的分類體系，以適應中國不同時代背景下鄉村發展的戰略研究，本研究中以主觀識別的方式對鄉村景觀要素的提煉和分析方法能夠更好的適應區域景觀動態變化過程中對其景觀要素的補充和完善。研究結果可為鄉村地區的景觀發展提供相應的政策支撐和理論基礎，有助于中國國土空間規劃和鄉村振興發展戰略的規劃和實施，以及不同尺度下的景觀規劃設計高效銜接。

表8 研究區景觀群、景觀區、景觀類之間的空間聯系

本研究仍存在諸多不足。首先，在研究方法上，主客觀相結合的景觀分類法尚處于理論探索階段，未來應進一步構建更加完善全面的多目標多層次的鄉村景觀分類體系以滿足不同的目標需求；其次，中國各地區鄉村景觀的特征豐富且存在巨大的地域差異，本文僅以河北省曲周縣第四疃鎮和槐橋鄉為案例區，僅能代表北方典型村莊，未來可進一步擴大區域范圍，以獲得更具代表性的研究成果。

5 結 論

本研究利用主觀與客觀相結合的分類方法構建了鄉村尺度的景觀分類體系，對曲周縣第四疃鎮和槐橋鄉進行了案例研究。研究以客觀物理景觀和主觀感知景觀類型為關鍵變量，采用聚類分析方法和核密度分析方法對鄉村景觀要素、景觀類、景觀區和景觀群的相似性進行檢驗。主要結論如下：

1）主觀與客觀相互結合的鄉村景觀分類方法在村級單元的空間范圍中可以更加準確的描述不同類型景觀單元空間分布的自然性、交融性、集散性和文化性等特征，為區域鄉村振興的發展以及美麗鄉村建設和保護提供了一種科學可靠的基礎研究。

2）基于客觀物理特征和主觀感知識別的景觀分類方法，構建了以景觀群、景觀區、景觀類和景觀要素多層級的景觀分類體系，探討了各級分類之間的相互關系，有利于更深層次的理解鄉村景觀的復雜性。

3）針對曲周縣第四疃鎮和槐橋鄉景觀分類研究表明，該研究區分為3個景觀群，分別為自然及半自然鄉村生態景觀群、農業生產為主的鄉村生產景觀群和鄉村生活及文化景觀群；在鄉村景觀區分類層次中，研究區屬于典型的華北平原區鄉村類型，其景觀區的劃分主要為鄉村生產景觀區、鄉村生活景觀區、鄉村生態景觀區和鄉村設施景觀區4種；對鄉村地區多元的地形數據疊加分析以及實地調查的主觀感知判斷，研究區劃分出55種鄉村景觀類和108種鄉村景觀要素，分類結果可為該區域景觀重構以及與其它尺度的景觀規劃有效銜接提供科學理論支持。

[1] 楊元征，常禹，胡遠滿，等. 環境災害遙感小衛星在遼河三角洲濕地景觀制圖中的應用[J]. 應用生態學報，2011，22(6)：1552－1558.Yang Yuanzheng, Chang Shu, Hu Yuanman, et al. Application of small remote sensing satellite constellations for environmental hazards in wetland landscape mapping： Taking Liaohe Delta, Liaoning Province of Northeast China as a case[J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 2011, 22(6): 1552－1558.(in Chinese with English abstract)

[2] 潘影，張茜，肖禾，等. 基于遙感和景觀分類的北京市裸露農田分析和治理對策[J]. 地球科學與環境學報，2011，33(3)：321－325.Pan Ying, Zhang Qian, Xiao He, et al. Analysis of Beijing agricultural bare land and policy suggestion based on remote sensing and landscape classification[J].Journal of Earth Sciences and Environment, 2011, 33(3): 321－325. (in Chinese with English abstract)

[3] 陸元昌，陳敬忠，洪玲霞，等. 遙感影像分類技術在森林景觀分類評價中的應用研究[J]. 林業科學研究，2005，18(1)：31－35. Lu Yuanchang, Chen Jingzhong, Hong Lingxia, et al. Application of remote-sensing image classification techniques in forest landscape classification and evaluation[J]. Forest Research, 2005, 18(1): 31－35.(in Chinese with English abstract)

[4] 吳秀芹，蒙吉軍. 基于NOAA/AVHRR影像和地理空間數據的中國東北區景觀分類[J]. 資源科學，2004，26(4)：132－139.Wu Xiuqin, Meng Jijun. Landscape classification of northeast China based on NOAA AVHRR images and geographical spatial data[J]. Resources Science, 2004, 26(4): 132－139. (in Chinese with English abstract)

[5] 蔣衛國，謝志仁，王文杰，等. 基于3S技術的安徽省景觀生態分類系統研究[J]. 水土保持研究，2002，9(3)：236－240.Jiang Weiguo, Xie Zhiren, Wang Wenjie, et al. Classification study on landscape ecology in Anhui Province based on"3S"[J]. Research Soil and Water Conservation, 2002, 9(3): 236－240. (in Chinese with English abstract)

[6] 孫慧,王徹,王崑.創意農業的內涵和景觀分類及其表達：以“北大荒”為例[J].農業現代化研究, 2013,34(2):194-197.Sun Hui, Wang Che, Wang Kun. Connotation of creative agriculture and expression of landscape classification: Taking“the great northern wilderness”as an example[J].Research of Agricultural Modernization, 2013, 34(2): 194－197. (in Chinese with English abstract)

[7] 梁發超，劉黎明，曲衍波.鄉村尺度農業景觀分類方法及其在新農村建設規劃中的應用[J]. 農業工程學報，2011，27(11)：330－336.Liang Fachao, Liu Liming, Qu Yanbo. Methodology of agricultural landscape classification with rural scale and its application in planning of new rural construction[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2011, 27(11): 330－336. (in Chinese with English abstract)

[8] 任國平，劉黎明，孫錦，等. 基于GRA和TOPSIS模型的都市郊區鄉村景觀多功能定位[J]. 地理研究，2018，37(2)：263－280.Ren Guoping, Liu Liming, Sun Jin, et al. Multifunction orientation of rural landscape in metropolitan suburbs based on GRA and TOPSIS models[J]. Geographical Research, 2018, 37(2): 263－280. (in Chinese with English abstract)

[9] 李霄鶴，蘭思仁. 基于K-modes的福建傳統村落景觀類型及其保護策略[J]. 中國農業資源與區劃，2016，37(8)：142－149.Li Xiaohe, Lan Siren. Modest food security cost and food output empirical analysis-take Jiangsu Province for an example[J]. Chinese Journal of Agricultural Resources and Regional Planning, 2016, 37(8): 142－149. (in Chinese with English abstract)

[10] 褚琳，黃翀，劉慶生，等. 2000－2010年遼寧省海岸帶景觀格局與生境質量變化研究[J]. 資源科學，2015，37(10)：1962－1972.Chu Lin, Huang Chong, Liu Qingsheng, et al. Changes of coastal zone landscape spatial patterns and ecological quality in Liaoning Province from 2000 to 2010[J]. Resources Science, 2015, 37(10): 1962－1972. (in Chinese with English abstract)

[11] 宗召磊，周華榮，馮滌成，等. 新疆灌木地景觀生態分類初探[J].干旱區研究，2015，32(1)：168－175.Zong Zhaolei, Zhou Huarong, Feng Dicheng, et al. Classification of shrubland landscapes in Xinjiang[J]. Arid Zone Research, 2015, 32(1): 168－175. (in Chinese with English abstract)

[12] 師慶東，王智，賀龍梅，等. 基于氣候、地貌、生態系統的景觀分類體系——以新疆地區為例[J]. 生態學報，2014，34(12)：3359－3367.Shi Qingdong, Wang Zhi, He Longmei, et al. Landscape classification system based on climate, landform, ecosystem m:a case study of Xinjiang area[J]. Acta Ecologica Sinica, 2014, 34(12): 3359－3367. (in Chinese with English abstract)

[13] 郭福生，姜伏偉，胡中華，等. 丹霞地貌危巖景觀分類及可持續開發對策：以龍虎山景區為例[J]. 山地學報, 2012，30(1)：99－106.Guo Fusheng, Jiang Fuwei, Hu Zhonghua, et al.Danxia landscape rockfall-landscape types and protection measures: A case study of Longhushan in Jiangxi, China[J]. Journal of Mountain Science, 2012, 30(1): 99－106. (in Chinese with English abstract)

[14] 熊星，唐曉嵐，劉瀾，等. 風景名勝區鄉村文化景觀管理數據庫平臺建構策略[J]. 南京林業大學學報：自然科學版，2017，41(5)：99－106. Xiong Xing, Tang Xiaolan, Liu Lan, et al. Construction strategy of rural cultural landscape database management platform in scenic area[J]. Journal of Nanjing Forestry University: Natural Sciences Edition, 2017, 41(5): 99－106.(in Chinese with English abstract)

[15] 高陽，張鳳榮，郝晉珉,等.基于利益趨向的農村居民點整治分析[J]. 農業工程學報，2016，32(增刊1)：297－304.Gao Yang, Zhang Fengrong, Hao Jinmin, et al. Analysis of rural residential land consolidation based on willingness classification[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2016, 32(Supp.1): 297－304.(in Chinese with English abstract)

[16] 肖禾，王曉軍，張曉彤，等. 參與式方法支持下的河北王莊村鄉村景觀規劃修編[J]. 中國土地科學，2013，27(8)：87－92.Xiao He, Wang Xiaojun, Zhang Xiaotong, et al. Rural landscape planning supported by participatory approaches: A case of Wangzhuang Village, Hebei Province[J]. China Land Sciences, 2013, 27(8): 87－92. (in Chinese with English abstract)

[17] 張楊，嚴國泰. 新疆風景名勝區文化景觀的構成要素及其類型研究[J]. 中國園林，2017，33(9)：115－119.Zhang Yang, Yan Guotai. Study of cultural landscape composition factors and types of the scenic and historic interest areas of Xinjiang uygur autonomous region[J]. China Landscape Architecture, 2017, 33(9): 115－119.(in Chinese with English abstract)

[18] 張陸琛，邵龍，馮珊. 線性遺產沿線自然景觀類型劃分研究：以中東鐵路干線研究為例[J]. 中國園林, 2016, 32(10): 84－88.Zhang Luchen, Shao Long, Feng Shan. Classification of natural landscape along the linear heritage: A case study of Chinese eastern railway[J]. China Landscape Architecture, 2016, 32(10): 84－88. (in Chinese with English abstract)

[19] 王云，湯曉敏. 景觀藝術學[M]. 上海：海交通大學出版社, 2013.

[20] 徐珊. 從感知到認知-北京鄉村景觀風貌特征探析[J]. 風景園林，2013(4)：73－80.Xu Shan. From perception to cognition characteristics of rural landscape style in Beijing[J]. Landscape Architecture, 2013(4): 73－80.(in Chinese with English abstract)

[21] 倪靜雪. 解讀鄉村景觀的意象[D]. 上海：上海交通大學，2007.Ni Jingxue. Unscrable the Image of the Rural Landscape[D]. Shanghai: Shanghai Jiao Tong University, 2007. (in Chinese with English abstract)

[22] Simensen Trond, Halvorsen Rune, Erikstad Lars. Methods for landscape characterisation and mapping: A systematic review[J]. Land Use Policy, 2018, 75: 557－569.

[23] Atik Meryem, I??kl? Rabia Canay, Orta?e?me Veli, et al. Exploring a combination of objective and subjective assessment in landscape classification: Side case from Turkey[J]. Applied Geography, 2017, 83: 130－140.

[24] Atik M, I?ikli R C, Orta?e?me V, et al. Definition of landscape character areas and types in side region, Antalya-Turkey with regard to land use planning[J]. Land Use Policy, 2015, 44: 90－100.

[25] Brown Greg, Brabyn Lars. An analysis of the relationships between multiple values and physical landscapes at a regional scale using public participation GIS and landscape character classification[J]. Landscape and Urban Planning, 2012, 107(3): 317－331.

[26] 梁發超，劉黎明. 景觀分類的研究進展與發展趨勢[J]. 應用生態學報，2011，22(6)：1632－1638.Liang Fachao, Liming Liu. Landscape classification research progress and development trend[J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 2011,22(6):1632-1638.(in Chinese with English abstract)

[27] Turner S C. Devon Historic Landscape characterisation[M]. County Hall, Exeter, EX2 4QW: Devon County Council Historic Environment Service & English Heritage, 2005.

[28] 李振鵬，劉黎明，謝花林. 鄉村景觀分類的方法探析：以北京市海淀區白家疃村為例[J]. 資源科學，2005(2)：167－173.Li Zhenpeng, Liu Liming, Xie Hualin. Methodology of rural landscape classification: A case study in Baijiatuan Village, Haidian district, Beijing[J]. Resources Science, 2005(2): 167－173. (in Chinese with English abstract)

[29] Swanwick C. Landscape Character Assessment:Guidance for England and Scotland[M]. Edinburgh, UK: Countryside Agency, Cheltenham and Scottish Natural Heritage, 2002.

[30] 王仰麟.景觀生態分類的理論方法[J].應用生態學報，1996，7(1)：121－126.Wang Yanglin.A theoretical methodology of landscape eco-classification[J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 1996, 7(1): 121－126. (in Chinese with English abstract)

[31] Wascher Dirk M. European Landscape Character Areas[M]. UK: Information Press, Oxford, UK, 2005.

[32] 梁發超，劉詩苑，劉黎明. 基于用地競爭力的閩南地區鄉村景觀功能沖突的識別[J]. 農業工程學報，2017，33(9)：260－267.Liang Fachao, Liu Shiyuan, Liu Liming. Identification of rural landscape functional conflicts based on land use competitiveness in southern Fujian[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2017, 33(9): 260－267. (in Chinese with English abstract)

[33] 李振鵬，劉黎明，謝花林. 鄉村景觀分類的方法探析-以北京市海淀區白家疃村為例[J]. 資源科學，2005，27(2)：167－173.Li Zhenpeng, Liu Liming, Xie Hualin. Methodology of rural landscape classification: A case study in Baijiatuan village, Haidian district, Beijing[J]. Resources Science, 2005, 27(2): 167－173. (in Chinese with English abstract)

[34] Balestrieri Mara. Theories and methods of rural landscape classification in Europe[J]. International Journal of Rural Management, 2015, 11(2): 156－174.

[35] Mücher C A, Klijn J A, Wascher D M, et al. A new European landscape classification (LANMAP): A transparent, flexible and user-oriented methodology to distinguish landscapes[J]. Ecological Indicators, 2010, 10(1): 87－103.

[36] Soto Sandra, Pintó Josep. Delineation of natural landscape units for Puerto Rico[J]. Applied Geography, 2010, 30(4): 720－730.

[37] 鮑艷，胡振琪，柏玉，等. 主成分聚類分析在土地利用生態安全評價中的應用[J]. 農業工程學報，2006，22(8)：87－90.Bao Yan, Hu Zhenqi, Bo Yu, et al. Application of principal component analysis and cluster analysis to evaluating ecological safety of land use[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2006, 22(8): 87－90. (in Chinese with English abstract)

[38] 付楊康，張志，余沐瑤，等. 線性體核密度分析與巖漿巖體分解[J]. 遙感信息，2017，32(5)：117－123.Fu Yangkang, Zhang Zhi, Yu Muyao, et al. Linear kernel density analysis and magmatic rock decomposition[J]. Remote Sensing Information, 2017, 32(5): 117－123. (in Chinese with English abstract)

Rural landscape classification based on combination of perception elements and sensing data

Zhang Yibin, Hao Jinmin※, Huang An, Zu Jian

(1100193,; 2.,,100193,)

Landscape classification is the precondition and basis for the description, mapping and evaluation of regional landscape differences. This study took Fourth Tuan Town and Huaiqiao Town, Quzhou County, Hebei Province as the study area. Following the principles and theoretical basis of landscape architecture, landscape ecology and taxonomy, the rural landscape was classified by using the method of combining subjectivity and objectives. Among them, the objective classification method was designed based on high-resolution remote sensing images, topographic data, soil data and other multivariate geographic data, and kernel density analysis method. The subjective classification method was designed based on the cluster analysis method and the visual landscape, which obtained from the field survey in the study area combining the image landscape. The sources of visual landscape were extracted from the artistic conception of the rural landscape description in the famous Chinese pastoral poems. The results showed that: this study constructs a bottom-up rural landscape classification system, which divides the landscape types of the study area into 3 rural landscape groups, 4 rural landscape areas and 55 rural landscape categories, as well as 108 rural landscape elements. The spatial relations among rural landscape groups, landscape area, landscape types and landscape elements be explained. The results could provide theoretical and practical basis for rural landscape planning and design and beautiful rural construction in the development strategy of rural revitalization in the study area, as well as other similar region in China.

objectives; subjectivity; rural landscape; classification technique

2019-04-01

2019-05-31

國家科技支撐計劃（2015BAD06B01）。

張益賓，博士生，研究方向為土地利用規劃與鄉村景觀規劃。Email：511787634@qq.com

郝晉珉，教授，博士生導師，研究方向為土地利用規劃、區域規劃。Email：jmhao@cau.edu.cn

10.11975/j.issn.1002-6819.2019.16.033

F321.1

A

1002-6819(2019)-16-0297-12

張益賓，郝晉珉，黃 安，祖 健. 感知要素與遙感數據結合的鄉村景觀分類研究[J]. 農業工程學報，2019，35(16)：297－308. doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2019.16.033 http://www.tcsae.org

Zhang Yibin, Hao Jinmin, Huang An, Zu Jian. Rural landscape classification based on combination of perception elements and remote sensing data [J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2019, 35(16): 297－308. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2019.16.033 http://www.tcsae.org