昆明市烏龍古漁村片區海綿系統評價及功能分區研究

郝 杰,耿 麗,王 錦

(1.西南林業大學 園林園藝學院,云南 昆明 650224；2.上海水石建筑規劃設計股份有限公司,云南 昆明 650224)

1 引言

傳統村落是我國農耕文明的結晶且擁有豐富的自然資源和文化資源,具有較高的歷史、文化、藝術和科學價值,是保護價值較高的村落[1]。現階段傳統村落的研究主要集中在民居建筑、鄉村村落形態、村落的保護和發展、文化地理區劃等方面[2]。由于新業態的引入，引起的私搭亂建，居民的自建行為對城市建筑風格的粗劣模仿導致了村落景觀的同質化，村落地域文化逐漸喪失[3]，對于傳統村落的保護成為了當今傳統村落研究的熱點之一，當前針對傳統村落的保護規劃主要集中在對于村落風貌的保護和景觀規劃設計上，研究方法局限于村落內部層面上的保護規劃而忽略了整體的生態安全。本研究以昆明市呈貢區烏龍古漁村片區為研究地，運用AHP層次分析法對場地進行海綿系統評價[4]，海綿體具有吸水、凈水、蓄水等功能，海綿體劃分為人工海綿體和生態海綿體，生態海綿體的調蓄功能以及修復功能都強于人工海綿體[5]。根據場地生態海綿系統評價結果，通過構建山湖村海綿系統解決地表徑流的問題，維護滇池生態安全，協調村落與周圍環境的關系。

2 研究地與數據來源

2.1 研究地概況

烏龍古漁村片區位于云南省昆明市呈貢區滇池東岸,東鄰雨花街道,南與大漁鄉接壤,西靠七星山及滇池,北接斗南街道,地處東經102°79′，北緯24°86′，總面積84.27 hm2(圖1)。烏龍村擁有超過600年的歷史文化，整個村落片區位于滇池保護紅線以內,擁有極佳的景觀資源并且孕育了獨特的“漁浦文化”。

圖1 烏龍古漁村片區

2.2 數據來源及處理

選取2021年3月17日的Google Earth遙感衛星影像圖作為底圖，利用ArcGIS軟件對遙感影像圖進行土地利用類型進行重分類處理將分類后的數據作為研究因子；把獲取的場地CAD高程數據進行柵格化處理得到DEM數據，DEM柵格數據利用ArcGIS獲取各單因子數據；各單因子數據圖層進行加權疊加獲得研究區域海綿系統評價等級圖，按照海綿系統評價圖等級進行了功能分區。

3 研究方法

3.1 評價因子選取及等級劃分

生態海綿系統評價和建設用地適宜性評價兩者評價方法類似，建設用地適宜性評價融合了生態學、經濟學、地理學及其他相關學科的原理和方法,是一種綜合性的研究方法[6]。主要根據場地的現狀生態條件結合其他的影響因素評價對于某種用途的敏感性程度和限制性大小，劃分其等級[7]。建設用地適宜性綜合評價多采用基于GIS的多因子疊加分析法[8，9]，以及AHP層次分析法進行權重分析。基于GIS 平臺的單因子分析和多因子綜合評價已成為主流，結合 GIS 技術的多種評價方法的綜合運用，成為區域用地適宜性研究的發展趨勢[10]。在建設用地適宜性評價的過程中，關于指標的選擇以及權重的確定都是研究評價問題的關鍵[11]。本研究借鑒相關研究成果選取高程、坡度、匯流量、建設用地類型4個評價因子構建海綿系統評價體系，根據烏龍村的具體情況和各個因子對海綿體性能的影響不同，將海綿體的各個要素劃分為3個等級，并按附分法從低到高以1、3、5對其進行附值來代表海綿性能的高低(表1)。

表1 生態海綿要素單因子評價等級劃分

3.2 評價因子權重的確定

研究區域生態海綿性能評價的結果的準確性與評價指標的權重二者之間存在著相關的聯系[12]。研究采用AHP層次分析法對所選擇的4個評價因子，2個中間層建立判斷矩陣模型；AHP層次分析法是對各要素在總要素中的重要性進行比較，將結果以判斷矩陣的形式表現出來，構成判斷矩陣模型[13]。同時邀請數名在風景園林學、生態學、環境學以及地理學方面的專家來對其生態海綿性能來從高到低對評價因子進行打分賦值，獲取各個因子的相對權重值。通過層次分析法中的判斷矩陣一致性可知其CR=0.0176，其值小于0.1，滿足判斷矩陣的一致性要求可以對以上權重值進行處理，在不同的層級上將各因子進行兩兩對比，定量描述，反應出每一個層級相對重要性次序的權重值，從而得到各評價因子的權重[14](表2)。

表2 各評價因子權重值

3.3 構建評價模型

本研究通過采用ArcGIS的多因素評價模型對各個因單子進行生態海綿性能綜合評價，通過對各因子的評價結果進行賦分，綜合分值越高的說明其生態海綿性能就越高，反之則越小，兩者呈現正相關的關系。評價模型的計算公式如下：

(1)

式(1)中：K代表每個評價單元的綜合分值；i代表第i個評價因子；xi代表第i個因子的取值；ai代表第i個因子的權重。

4 結果及分析

4.1 單因子評價結果

利用ArcGIS對選取因子的數據進行處理，結合海綿體的等級標準進行劃分，得到各單因子海綿性能的高低評價圖(圖2)。

場地的高程對土壤的侵蝕有較大的影響。高程越高，土壤的侵蝕度就越大，水土保持的難度也就越大，其海綿性能就越低。烏龍村的地形除七星山區域外地勢比較平坦，七星山地形較高其海綿性能較差，農田和建設用地地形較低其海綿性能較高(圖2a)。

坡度的大小對于水土的保持起到較大的影響，同時也與植物的豐富度和生長發育情況具有一定的相關性。坡度越大，土壤越不穩定，水土保持難度就越大，其海綿性能就越低。七星山地勢相對險峻，坡度較大，其保水能力較小，海綿性能較低；其余區域地勢比較平坦，坡度較小，海綿性能也比較高(圖2b)。

場地雨水匯流量對海綿體的蓄水能力和排水能力也有影響，匯流量越大的區域越適合布局海綿設施，越要保留原始下墊面的關鍵過程，海綿城市建設適宜性得分越高[15]，匯流量越小的區域用于海綿體建設的面積就越小，海綿性能就越低。根據對場地的雨水匯流量的計算可知場地的雨水主要匯流在南面一側，從北往南逐漸減少(圖2c)。

不同的用地類型在一定的程度上影響著場地的蓄水能力，對場地的海綿性能高低產生不同的影響。林地區域植被類型豐富水土保持能力強，耕地區域植被類型相對單一水土保持能力相較于林地也降低，研究區域中除林地和耕地以外的區域水土保持能力是最低的。烏龍村由于人類活動的原因對場地造成了不同程度的影響，研究區域南邊及北邊區域由于人類活動的影響較小，以林地為主植被最為豐富，七星山大部分區域也以林地為主植被類型比較豐富，其海綿性能是最高的；研究區域內的農田以及位于七星山上的部分梯田以耕地為主植被類型比較單一，海綿性能次之；村落建設區域植被類型最低，其海綿性能最差(圖2d)。

圖2 各因子海綿性能評價

4.2 生態海綿性功能分區及雨水合理利用策略

通過對選取的各個因子進行加權疊加獲得場地海綿系統功能分區圖(圖3)。在評價圖中顏色程度越深的區域代表其生態海綿性能越好，對于這一部分需要加強保護，必需限制建設開發；顏色淺的則相反，根據得到的海綿性分析圖的分值將場地分為3個區域，結合現狀特點將場地劃分為生態建設區、生態修復區、生態保護區。

生態建設區主要是村落建筑區尤其以中心區為主，該區域因為工程建設以及人為活動的原因對場地的自然環境造成了一定程度的破壞，由于大部分硬質地面的原因無法對雨水進行合理地回收利用，容易造成積水和污染環境。對于生態建設區而言應按照海綿體建設要求進行雨水處理，在保證對生態環境最小破壞的基礎上進行合理有序的低影響開發與更新，對地表水系及雨水進行凈化處理后排入滇池自然水體：①設置滲水路面來緩解地下管道排水的壓力以及補充地下水；②對于一些雨水聚集的區域可建設生態植草溝來減少地表流量的排放，植物可以起到儲存雨水保持水土的作用,同時還能夠起到維持生態多樣的作用。

生態恢復區主要就是場地中的農田以及位于山上的梯田區域，該部分區域由于其自身的生態海綿體受到一定的限制需要通過調節來改善其自身的限制,提升生態海綿體的適宜性:①保護田園景觀：在尊重現有植被、景觀基底的條件下，保留足夠的生態田園用地,不過多地進行人為的活動，通過最小的干預，串聯農田、綠廊、濕地、景區空間，完善生態基地的連續性；②設置雨水處理措施：對排入區域內的雨水或廢水進行雨水收集處理,通過種植農作物來存蓄并凈化流入區域內的地表徑流水體，通過不同的植物進行沉淀過濾后不僅可以凈化水質、降低污染，還能為植物的生長提供水資源豐富農業類型。

圖3 功能分區

生態保護區為場地的林地和靠近滇池的濕地區域，整個區域植被豐富，以密林為主，擁有最好的生態資源，場地的海綿性能也是最好的。對于這一部分而言主要以保護為主，保護村落周邊山體輪廓的完整性，禁止開山挖土及其破壞山體界面連續性及完整性的生產生活行為，禁止濫砍濫伐、毀林開墾，注重山林防火工作的常態化管理，對場地進行簡單的整理設計，結合豎向設計搭建多級臺階，梳理匯水路徑。加大海綿體的保育和修復構建山體、林地等“大海綿體”為主要目標，實現海綿規模化。

5 結論與討論

5.1 結論

通過對烏龍村片區海綿系統建設現狀進行調查，得到場地生態海綿體分布現狀。借鑒用地適宜性評價方法對場地進行生態海綿系統評價，綜合評價結果可以將場地劃分為3個不同的功能分區：生態建設區、生態恢復區、生態保護區。綜合場地現狀生態建設區為村落建筑區域，生態修復區為場地中的農田以及山上的梯田部分，生態保護區為林地以及靠近滇池的濕地部分。針對每個不同的區域提出了相應的措施，為村落的保護規劃提供一定的依據。

5.2 討論

烏龍村片區作為環滇區域中重要的生態保護地，維持整體的生態安全就是通過保護規劃來維護現有的景觀資源和修復破碎度嚴重的景觀環境，具體的保護措施可以結合生態海綿系統的評價結果針對不同的功能分區落實滇池保護的上述生態要求，保護滇池生態安全協調村落與周圍環境的關系。由于在研究過程中對于海綿因子賦分所采用的專家打分法存在著主觀因素，對結果會造成一定影響，導致海綿因子權重值存在著誤差，在往后的研究中會繼續深化探索。