張家界地貌景觀質量評價及特征分析

吳吉林，劉水良，劉唱唱，莊大春

(1.吉首大學 a.土木工程與建筑學院，b.旅游與管理工程學院,中國 張家界 427000；2.湖南師范大學地理科學學院，中國 長沙 410081)

隨著人類活動對自然環境破壞的加劇，景觀和其他資源一樣成為亟需保護的重要資源，而景觀質量評價是景觀資源實現可持續開發與保護的重要前提[1]。景觀質量評價是指觀察者通過視覺、知覺、觸覺等途徑對視覺景觀資源的外在形式與功能屬性所做的價值判斷[2，3]，即在把握景觀內涵的基礎上，運用美學和心理學的方法，闡明景觀產生的審美機制和途徑[4]。張家界世界地質公園是我國首批世界地質公園和5A級景區之一，自1992年被聯合國教科文組織列入世界自然遺產地和2004年入選世界地質公園以來，旅游業發展迅速，但分別在1998年和2013年因為粗制濫造的人工建筑和地質地貌知識科普不足兩度被世界教科文組織黃牌警告。在全域旅游大背景下，以張家界地貌為例開展景觀質量評價，探索景觀資源空間優化、內涵開發的路徑，有利于提升景觀資源的可持續開發，實現資源高效利用與經濟高質量發展的雙贏，也可為其他類似的景觀資源的開發提供有益借鑒。

20世紀60年代，出于對環境的保護，西方發達國家開始了對景觀資源評價的研究，形成了專家學派、心理物理學派、認知學派與經驗學派[5]。我國從20世紀80年代開始有關景觀資源評價研究[6]，如俞孔堅運用景觀敏感度和景觀閥值進行景觀保護和規劃的研究[7]，吳必虎創建了森林景觀等距離專家組目視測評法等[8]。目前，景觀質量評價被應用在多個方面如城市規劃、景觀園林設計、森林景觀、道路景觀、鄉村景觀以及地質公園等，并開始轉向綜合景觀的評估[9]。在研究方法方面，包含單因素的定性描述評價和多因素的定量評價兩個階段[10]，經歷了從定性或定量到定性與定量結合的轉變，對于景觀質量評價的研究方法方面多從美學角度進行評價，其中較為常用的方法是AHP法以及由Daniel和Boster在1976所創立的SBE法[11，12],即美景度評價法(Scenic Beauty Estimation Method)。評價結果包含景觀本身的特征和評價者的審美尺度兩個方面[13]，多方法的組合應用也是景觀質量評價方法的重要特征，如有AHP與模糊綜合評價法相結合[14]，層次分析法、綜合評價法及專家咨詢法3種評價方法相結合等[15]。GIS，RS和3D可視化技術也被引入地貌景觀資源評價中，大大提高了研究的精度[16]。

地質遺跡作為旅游景觀資源的主體，是景觀質量評價的主要對象[17]。地貌景觀的形成、演變、產狀和形態構成了旅游資源所具有的特征[18]，這些特征也成為地貌景觀評價的主要研究內容，具有極高美學價值和科學價值。對地貌景觀評價主要以地質公園為對象進行研究，包含地質遺跡的評價、旅游線路的評價等[19-21]。研究內容多以地質遺跡的綜合評價為主[22，23]，如唐云松等對張家界地貌景觀形成機制進行分析[24]，李杰義等在分析張家界旅游景觀特點的基礎上，構建了張家界旅游景觀系統評價的指標體系及其評價模型[25]。成程等認為自然景觀價值乃使用價值與非使用價值之和，并對張家界武陵源風景區的這兩種價值分別運用旅行費用法和條件價值法進行評估[26]。

綜上所述，從研究對象來看，從單一的美學視角開展地貌景觀質量評價的研究較少，更多的是包含經濟和社會因素[27]，鮮有從地貌核心構景要素去挖掘地貌景觀的內涵的景觀質量評價研究。從研究方法來看，專家方法與心理物理學方法等組合方法的綜合運用較多，不同學派逐漸呈現融合的趨勢，但主客觀評價相結合的研究仍然相對較少。基于此，本文在景觀質量評價原理的基礎上，選取地貌類型獨特、發育階段完整的張家界地貌為例，構建了張家界地貌景觀質量評價體系，采用模糊-AHP法從構建的指標體系方面對選取的地質景觀點進行游客實地測評，通過不同的專業評價者SBE美景度值進行驗證，并運用多元線性回歸法對影響各地貌類型的因素進行差異化的分析，以期進一步挖掘張家界地貌的景觀內涵，為張家界世界地質公園旅游業轉型升級提供科學依據。

1 研究區域分析

張家界世界地質公園位于湖南省西北部，在北緯28°52′～29°48′、東經109°40′～111°20′之間，屬于張家界市武陵源風景區，地處我國第二級階梯與第三級階梯過渡地帶，面積約398 km2，以棱角平直的高大石柱林為主，兼有深切嶂谷、石墻、天生橋、方山、平臺等造型地貌為代表的地貌景觀，是我國乃至世界目前發育階段最完整、規模最大的一個石英砂巖峰林地貌景區，具有重要的科學研究與旅游觀光價值。

依據張家界地貌景觀的發育階段、景觀特征以及科學性、合理性、實用性等原則[28]，將張家界地貌劃分為6類，每種類型選取一定的地質景觀點，共選取80個地質景觀點作為評價的對象，其中包括張家界地貌幼年發育時期的峽谷10個，方山、平臺12個，青年發育時期的峰墻、天生橋14個，中年發育時期的峰叢、峰林8個，峰柱17個，老年發育時期的殘峰19個。

2 數據來源及研究方法

2.1 數據來源

本文選取游客和具有專業背景的學生為評價主體來獲得評價數據。2018年5～6月在張家界世界地質公園對游客進行問卷訪談，在每個地質景觀點觀景范圍內隨機選取240位游客(學歷均為大專及以上)開展地質景觀質量指標體系評價，分別按較差(1～2分)、一般(3～4分)、中等(5～6分)、良好(7～8分)、很好(9～10分)共5個等級給該景觀點進行打分，獲得有效問卷數量240份(80×240人次)；選取60位具有自然地理學專業背景的大學教師和高年級本科生作為評價者，針對收集的80個地質景觀點照片，按照SBE的評價組織方式在室內進行打分，評價等級分為5個等級，分別賦值如下：不喜歡(<60分)、不太喜歡(61～70分)、一般(71～80分)、較喜歡(81～90分)和喜歡(>90分)，獲得有效問卷數量60份。

2.2 研究方法

2.2.1 模糊-AHP法 首先構建張家界地貌景觀質量評價指標體系，主要過程為：首先，在充分了解張家界地貌景觀特征的基礎上，結合地貌景觀質量評價的相關研究初步確定張家界地貌評價指標，主要包含典型性、稀有性、自然性、系統完整性、景觀組合、優美性、資源轉化適宜性、環境舒適度、生態承載力、可持續性[30-32]等10個因子層和30余個指標；然后根據德爾菲調查程序，選擇具有張家界地貌研究背景的10位專家進行調查，咨詢指標存在的問題，發現現有指標的評價較為宏觀，從單一美學價值評價的研究較少，評價指標體系的屬性較為混雜，且缺少對地貌景觀空間性和變化性的關注。基于景觀美學理論，即認為美是客觀與主觀的統一，前者主要是指客觀物體內在的物理屬性的美，后者是指基于客觀物體存在于觀察者眼中的刺激-反應的美[29]。鑒于此，本文確定了指標構建的核心原則即系統把握不同發育階段張家界地貌構景要素，并綜合考慮物理、美學、心理3個方面的屬性構建張家界地貌景觀質量評價體系。最后將修正的指標再次征詢專家意見，形成了基于物理-美學-心理框架的張家界地貌景觀質量評價指標體系，其中物理屬性即地貌景觀本身的特征，也即景觀美學理論中的客觀的美，主要包含獨特性中的造型獨特、地貌類型獨特指標以及空間性中的體量大小、分布面積大小指標；美學屬性方面主要包含處在主客觀之間的指標，主要包括多樣性和復合性中的7個指標；心理屬性的指標主要是生動性因子中的層理清晰、形體逼真及形體線條豐富等3個指標，以及獨特性因子中的觀賞視角獨特以及空間性因子中視野開闊性、景觀層次性、視覺可達性指標，共包含獨特性(B1，權重0.198 8)、多樣性(B2，權重0.131 2)、復合性(B3，權重0.265 2)、空間性(B4，權重0.207 5)和生動性(B5，權重0.197 2)5個因子層及18個指標，包括造型獨特(C11，權重0.056 2)，地貌類型獨特(C12，權重0.099 3)，觀賞角度獨特(C13，權重0.043 3)，氣象變化(C21，權重0.037 2)，季節變化(C22，權重0.051 1)，色彩變化(C23，權重0.043 0)，山體與水體融合(C31，權重0.059 3)，山體與植被融合(C32，權重0.045 7)，不同發育階段的山體融合(C33，權重0.078 7)，山體與環境的整體協調(C34，權重0.081 6)，體量大小(C41，權重0.030 6)，分布面積大小(C42，權重0.027 0)，視野開闊性(C43，權重0.048 6)，景觀層次性(C44，權重0.065 8)，視覺可達性(C45，權重0.035 5)，層理清晰度 (C51，權重0.065 1)，形體逼真度(C52，權重0.082 8)，形體線條豐富度(C53，權重0.049 3)。

2.2.2 SBE法 美景度評價是景觀資源評價最常用且最有效的方法之一，能夠定量化評價者的感受或知覺的心理量值，從而客觀反映景觀資源的實際美學價值[33]。對于各地質景觀點評價數據的收集參考SBE法，評價過程主要包含：①評價照片的收集整理。基于構建的張家界地貌景觀質量評價指標體系的內涵，在照片的選取上考慮了不同發育階段地貌景觀構景要素的側重，既包含張家界地貌景觀特征的普遍性，也考慮了不同發育階段地貌景觀的特殊性。如獨特性、復合性、空間性和生動性需要根據地貌景觀點的自身稟賦進行充分的挖掘，多樣性是所有地貌類型評價的突出變量，針對其評價選取不同時間節點和天氣情況下的照片素材。同時，針對不同發育階段地貌類型，幼年期和青年期的地貌景觀體量較大、景觀層次復雜，應更注重復合性和空間性；中年期和老年期的地貌景觀應更突出展示其獨特性、復合性以及生動性，從而保障地貌構建要素的“實景化”展示和評價指標體系內涵的準確呈現。②在評價開始前，需要對評價者進行評價標準和細節的說明，包括評價的目的，評價的對象，評價指標的解釋等內容；③將所有的準備好的景觀評價照片進行迅速完整的展示；④在正式評價時，每隔5～10 s播放1張幻燈片，評價者對所播放的景觀照片進行第一直觀印象打分。評價等級一般分為5個等級，分別賦值如下：不喜歡(<60分)、不太喜歡(61～70分)、一般(71～80)、較喜歡(81～90)和喜歡(>90分)；⑤幻燈片以成組的方式進行放映，每一組即為一個景點的4張景觀照片，這些照片隨機播放，每張幻燈片播放時間為5～10 秒。

2.2.3 多元線性回歸 運用多元線性回歸模型，定量評價4個發育階段6種不同類型的張家界地貌景觀質量特征的影響因素，其中被解釋變量包含指標體系的18個因子。利用80個地質景觀點指標體系評價數據與SBE總值，在SPSS中建立張家界地貌景觀質量模型，分析張家界地貌景觀質量特征的差異。通過計算可靠性統計量，得到Cronbach's Alpha系數大于0.8，故可以認為此問卷的可信度較佳。通過KMO 和 Bartlett 的計算，發現KMO的統計量大于0.9(0.901)，說明數據的效度較佳，Bartlett球形檢驗統計量Sig<0.01，由此否定相關矩陣為單位陣的零假設，即認為各變量間不存在顯著的相關性。

3 結果分析

3.1 張家界地貌景觀質量評價結果分析

總體來看，模糊-AHP法與SBE法評價具有較高的一致性。通過模糊-AHP法收集到游客對80個景觀點進行指標體系的實地打分數據，采用SBE法收集到專業評價者對80個地質景觀點的室內評價數據(表1)，其中模糊-AHP法數據反映的是普通民眾針對構建的每一個指標的主觀判斷，而SBE法得到的數據反映專業評價者對景觀點的綜合感知。通過兩組數據的對比可以發現，兩種方法的評價結果具有較高的一致性，室內與實地測評、游客與專業評價者測評具有高度的相似性，表明構建的張家界地貌景觀評價體系反映了主要構景要素，具有一定的合理性和適用性。

表1 80個地貌景觀點景觀質量評價得分對比

續表

圖1 張家界地貌各因子層景觀質量評價得分

從各指標層景觀質量評價得分來看(圖1)，獨特性得分最高，表明地貌的獨特造型以及獨特的觀賞角度能最先抓住觀賞者的眼球，形成較強的美學印象；其次是空間性、生動性和復合性，地貌類型的體量大小以及視野的開闊性是空間性的重要因子，基于俯視角度觀賞張家界地貌空間美感是張家界地貌的重要特征，當然還包括張家界地貌獨特的地質構造特征。張家界地貌是海相地貌，經歷流水的切割形成發育階段完整的石英砂巖地貌，其層理、形體、線條體現了張家界地貌的物理屬性的美。多樣性得分最低，主要是因為多樣性指標包含的因子與天氣、時間密切相關。

從各地貌類型的指標層得分來看(圖2)，在獨特性方面，峰叢的得分最高，殘峰的得分較低。在多樣性方面，殘峰和峽谷的得分最高，說明此類地貌類型受天氣、季節的變化較大。在復合性方面，殘峰和峰叢的得分較高，方山、平臺的得分較低。在空間性方面，峰墻，天生橋，峰柱和峽谷的得分最高，視野開闊性對這幾類的影響較大。在生動性方面，峰柱和峰墻，天生橋的得分較高，方山、平臺的得分最低。

從不同地貌類型的景觀質量評價得分可以得到模糊-AHP法平均分總體比SBE平均分要高(表1)。從各地貌類型得分來看，方山、平臺的平均得分最高，峰林、峰叢和峰柱的得分較低。其中，殘峰在SBE法和模糊-AHP法評價得分一致性上最高，方山、平臺在兩者得分的差異性較大，說明方山、平臺地貌景觀質量受外界影響因素較大，而殘峰則受自身影響較多。

圖2 不同地貌景觀類型的因子層景觀質量評價得分

3.2 不同發育階段張家界地貌景觀質量特征分析

為了進一步探究不同發育階段的張家界地貌類型的景觀質量特征，依據上述多元線性回歸的步驟，得到張家界地貌4個發育階段6種類型地貌景觀質量特征影響因素模型(表2)。由于所有的數據均來自于問卷調查，為了避免各指標的數據存在多重共線性現象，采用逐步的方式進行多元線性回歸運算。從模型的統計結果可以看出，各地貌類型的回歸模型的R2和調整后的R2均大于0.85，表明各回歸方程解釋景觀質量的有效率均在90%以上，且回歸模型各系數均滿足Sig<0.05，說明自變量對因變量具有顯著影響，表明方程的有效性很好。

表2 不同地貌類型的景觀質量特征影響因素回歸模型

(1)幼年期景觀質量特征：峽谷、方山、平臺均為張家界地貌幼年期發育階段的地貌形態，從回歸模型來看，山體與環境的整體協調對峽谷景觀質量影響最大(0.932)，且為正向影響，峽谷地貌景觀講究幽深以及視野的通透性，因此注重山體與環境的整體協調。其次為造型獨特、氣象變化，系數分別為0.483和0.480，均為正向影響。造型獨特這里主要是指峽谷的曲面陡峭程度以及峽谷視覺上的延伸程度，氣象變化是指峽谷內由于天氣、季節和氣溫等氣象條件的改變帶來的不同的云、霧氣。不同發育階段的山體組合對峽谷地貌的影響最小(0.259)，且呈負相關，峽谷地貌屬于單體巨大的地貌類型，山體在發育過程中會對峽谷的景觀質量造成一定的破壞。

從方山、平臺地貌的景觀質量特征影響因素回歸模型可知，視覺可達性的系數最大(0.393)且為正相關，體量較大的方山、平臺在觀景上要求一定的水平角度，因此視覺可達性最為重要。其次是色彩變化、氣象變化和體量大小因子，系數分別為0.357，0.228和0.159，均與景觀質量呈正相關，由于方山、平臺屬于較大且較完整的連續性地貌類型，一方面，不同地質構造的層理顏色會有一定的差異；另一方面，不同氣象條件下的巖體顏色以及附著的植物顏色也會有一定的差異。

(2)青年期景觀質量特征：峰墻、天生橋屬于張家界地貌青年期發育階段的地貌形態，從回歸模型來看，主要包含季節變化和不同發育階段的山體融合兩個因子，系數分別為0.558和0.501，且均為正向。其中，季節變化對峰墻、天生橋地貌類型的景觀質量影響最大。由于峰墻、天生橋地貌景觀體量較大，特別是峰墻，分布連續，因此隨季節變化的巖體和植被顏色的改變是此類地貌類型景觀的調色器。此外峰墻、天生橋在地質發育圖譜上具有一定的承接性，所以不同發育階段的山體融合會增加峰墻、天生橋景觀的組合美和層次美。

(3)中年期景觀質量特征：峰叢、峰林和峰柱同屬于張家界地貌中年期發育階段的地貌形態，由回歸模型可得，氣象變化對峰叢、峰林地貌類型景觀質量影響最大(0.579)，且為正相關，峰叢、峰林地貌屬于俯視景觀地貌類型，空間開闊性較強，多處于深谷，因此受氣象變化的影響較大，特別是云霧影響。其次是，地貌類型獨特和山體與水體融合，影響系數分別為0.333和0.174，均為正向，峰叢、峰林多是已被流水切割徹底或未完全切割開的石柱組成，因此受地貌類型與水體的影響較大。

峰柱的景觀質量特征主要受山體與植被融合和形體逼真度的影響，系數分別為0.673和0.383，均與景觀質量評價呈正相關，由于峰柱是單個石柱體景觀，因此植被的點綴成為此類巖體景觀的唯一組合物，此外，形體逼真度對于這類單體地貌景觀影響也比較大，形體逼真度越高，視覺的美學刺激越大。

(4)老年期景觀質量特征：殘峰是張家界地貌中年期發育階段的代表性地貌形態，由回歸模型結果可知，不同發育階段的山體融合是影響殘峰景觀質量的首要因素，系數為0.643，殘峰作為老年期的地貌形態，不同的地質發育階段山體的融合會增加景觀的多變性；其次為層理清晰度(0.559)，層理的清晰程度會進一步增強殘峰地貌景觀的真實性。影響殘峰景觀質量的因素還包括造型獨特以及景觀層次性，系數分別為0.235和0.168，與景觀質量均為正相關，殘峰地貌景觀無法凸顯景觀的組合美感，因此，自身的獨特性會對景觀質量影響較大。此外，殘峰處于張家界地貌發育階段中衰退階段，此類地貌類型的層次感較強，對景觀質量的影響也較為明顯。

4 討論與結論

4.1 討論

隨著旅游的文化轉向，以景觀質量為基礎的文化旅游將成為未來旅游可持續發展的必經之路[34]。本文綜合考慮物理、美學、心理3個方面的屬性，構建起張家界地貌景觀質量評價體系，并結合了專家學派和心理物理學派，開展了不同方法、不同對象之間的景觀質量驗證研究，并探索了不同地貌類型景觀質量評價差異的影響因素。但是，本文仍存在需要完善的地方：從構建的指標上來看，指標完善性和普遍使用性仍待驗證，還可以結合具體的地貌屬性進行補充，特別是生態方面的因子[35]；從數據來源及研究方法來看，本文的數據均來自于問卷調查，采取兩種方法實現了主觀與客觀評價的結合，但方法上均存在一定的不足，如層次分析法過于主觀，而美景度評價法強調宏觀整體性的評價。未來多種方法、多源數據、多學科的綜合評價應進一步加強[33]，特別是隨著大數據和GIS的發展，可為景區的開發提供更科學、詳細的參考，構建更為實用的地質景觀游覽圖譜。此外，本文基于景觀美學理論開展的景觀質量評價，未來景觀質量的評價還應完善[36]，構建起景觀資源審美機制和審美路徑的優化機制[37]，更科學地指導景觀綜合美學價值的開發，充分回應旅游文化轉型、大眾轉型的時代需求。

從對張家界地貌的保護與開發的啟示來看，張家界地貌要以視覺形象向內涵質量的轉化、觀賞游向知識游的轉型為目標，提升地質文化內涵之美和維護張家界地貌景觀質量，促進世界地質公園的健康、可持續發展。首先，提升文化內涵：使景觀要素與地學知識完美結合，抓住張家界地貌“融、真、變、奇、野”等地貌構景手法和特征，制作有關地貌景觀要素和地貌知識相結合的提示牌，構建獨特的張家界地貌旅游文化，使地貌景觀的開發與保護有據有理，讓游客知其然，知其所以然。其次，打造時代內涵，即充分發揮信息化技術在張家界地貌旅游資源開發管理中的運用，搭建完善的地貌觀景服務平臺，讓游客成為知識型旅游的終端。最后，強化經濟內涵，發展是最好的保護，發展也要促進更好的保護。未來，在張家界地貌的開發過程中不再僅僅走觀光道路，而是要積極培育地質知識旅游產品品牌，完善知識旅游服務，打響知識旅游品牌，通過深入挖掘地質內涵，科學展示地質之美，形成基于地貌類型的特色地質文化產品群和產業鏈，提升地貌旅游經濟效益。

4.2 結論

基于模糊-AHP法與SBE法對張家界地貌景觀質量的評價結果較為一致，且數據的信效度較高，表明構建的張家界地貌景觀質量評價體系反映了張家界地貌的主要構景要素，構建的指標體系的科學性和適用度均較高。張家界地貌各地貌類型景觀質量的得分依次為方山、平臺>峽谷>峰墻、天生橋>殘峰>峰柱>峰林、峰叢。從各指標的因子層得分來看，獨特性、空間性和生動性得分較高，而復合性和多樣性得分較低。結合具體地貌類型來看，在獨特性方面，峰叢的得分最高；在多樣性方面，殘峰和峽谷的得分是最高；在復合性方面，殘峰和峰叢的得分較高；在空間性方面，峰墻、天生橋，峰柱和峽谷的得分最高；在生動性方面，峰柱和峰墻、天生橋的得分較高。不同發育階段張家界地貌類型的景觀質量特征存在差異，影響因素不盡相同。