基于空間參數的思小美麗公路視覺景觀評價研究

呂光耀，陶蓉蓉，齊君，曾莉

（1.淮陰師范學院，江蘇 淮安 223300；2.鹽城師范學院，江蘇 鹽城 224299；3.西南林業大學，昆明 650224）

公路是服務社會、服務經濟、服務公眾的重要基礎設施，近年來隨著人們審美意識的普遍提高，以及公路建設中生態問題與地方經濟發展問題矛盾的日漸尖銳，“美麗公路”“主題線路”“綠色公路”等一系列以“交通+”價值疊加理念為本底的線性旅游風景道（Scenic Byways）應運而生。作為西方風景道規劃設計理念的本土實踐，美麗公路并不等同于一般的公路景觀綠化，其強調路域景觀空間的融合利用，要求遵從山水生態環境特征。盡管國內對美麗公路尚未有統一明確的定義，但縱觀各省市的宣傳推廣仍可對其一管而窺全豹，美麗公路即為一條能最大限度地實現因地制宜、崇尚自然、安全可靠、生態環保、服務提質且兼具經濟性、生態性、和諧性、服務性特征的公路。

在當今景觀規劃設計研究領域，視覺景觀評價（Landscape Visual Evaluation）是公路研究的主流，旨在通過科學評估公路景觀質量來實現公路景觀規劃設計[1-3]。在評價方法與技術應用方面，公路視覺景觀評價研究存在著主觀分析（公眾范式）與客觀分析（專家范式）并行發展的趨勢[4-5]。前者較為強調公眾在景觀分析評價中的作用，常利用照片、PPT、調查問卷、訪談等方法揭示其對視覺景觀質量的價值取向[6]；而客觀分析在土地利用規劃、景觀規劃管理領域應用較多，其主要是利用數字模型（計算機圖像技術、GIS、三維可視化等）對景觀中的地形、水體、公路等物質因素進行基于客觀數據的考量[7]。客觀分析過程雖實現了視覺景觀質量與生物多樣性、社會文化資源等的有機整合，但因其得出的景觀質量與景觀基本元素（線、形、色、質）、“景觀多樣性”等之間未表現出顯著相關性[4]，而受到一些質疑與批評。

在現代化、全球化社會背景下，以交通體系為主要發展基礎之一的旅游業呈井噴式發展狀態。然而在景觀規劃師看來，當前旅游業的快速發展與公路視覺景觀建設進程很難稱得上完全匹配，“粗放型”公路建設模式仍普遍存在，且大部分項目過程由于缺少設計專業知識的參與指導，易形成“千城同路”的視覺景觀效果。同時，在國內公路景觀相關研究中[8-10]，仍有較多研究將目光投至某一具體的公路景觀要素上，拘泥于細節化的景觀要素配置及公路附屬設施的美化綠化，較少關注公路景觀服務對象的動態視覺特征，從而忽略了外部景觀空間對公路視覺景觀質量的重要性。另外，現有公路景觀研究其評價指標或多強調心理感受取向評價，或多以宏觀視角展開生態格局空間分析，缺乏從微觀角度去客觀探討公路視覺景觀空間屬性。視覺景觀空間作為能為公路景觀服務主體提供舒適感受的基底，以其為研究切入點分析公路景觀，對豐富當前公路景觀評價的方法、理論大有裨益。

1 概念辨析

1.1 空間參數

景觀空間本身是無限的，但正因為各類實體景觀元素的“侵占”與搭配組合，才使景觀空間被恰如其分地限定，從而提供了可供量化分析的可能。參數（Parameter）是一個變量，泛指用來控制隨其變化而變化的其它量[11]。本文援引參數本義并提出“空間參數”的概念，用其表述能控制景觀空間的變量。

1.2 視覺景觀評價

視覺是人最重要的感覺。根據視覺心理學理論可知，視覺形成過程即為對客觀存在個體感知的過程；景觀評價過程即為個人或群體以某種標準對感知到的景觀價值進行判斷的過程。因此從客觀意義上講，對景觀的評價首先是對其視覺景觀質量進行評價[5]。視覺景觀評價是一個現狀評價的概念，其不同于景觀生態評價，是指基于景觀感知者的視覺，重點從視域內景觀外貌的美學質量、空間特征等方面對景觀展開評價。

2 研究區概況與數據

2.1 研究區概況

思小美麗公路（又稱思小公路）位于云南省西南部，全長97.7 km，始于普洱市思茅區南郊，止于景洪市勐養鎮，從北至南串聯起南屏鎮、思茅鎮、普文鎮、大渡崗鄉與勐養鎮。該公路有37 km 經過熱帶雨林，18 km 穿越小勐養自然保護區實驗區，是國內唯一一條穿過國家級熱帶雨林自然保護區的高速公路，同時也是云南省美麗公路之一的昆磨高速公路的重要組成部分。其以高原山地、雨林風光的自然景觀為主，沿途旅游資源眾多，景色撩人。自通車以來，思小美麗公路上“車在林中走，人在畫中游”的真實景觀寫照越發得到游人的認可，其可稱得上是云南省踐行美麗公路建設理念的典型代表[12-13]。

2.2 數據收集與處理

2.2.1 收集項目與范圍

本研究以駛入、駛出思小美麗公路的路口處之間的路段作為具體的研究范圍，遵從以1 km 為基準的等距離評測法，拍攝思小美麗公路往返兩程沿線的景觀。同時，依靠GoPro8 運動相機的GPS 定位功能，獲取每一張照片的地理位置信息。往返兩程共記錄211 個拍攝點。

2.2.2 收集方式

以往視覺景觀評價研究中所用到的評價材料——照片，其涉及范圍普遍較小，并未能達到人眼視野范圍，這在一定程度上降低了評價材料的客觀性與完整性和評級結果的真實性。本文決定更新評價材料，即通過多相機鏡頭及圖像處理技術捕捉、合成能達到人眼視野范圍的大視野照片。

人站于某一點，在頭部與兩眼保持不動的情況下，人眼可覺察到的水平面與垂直面內所有的空間范圍為雙眼直接視野。其中，正常情況下，在水平位上以眼球為中心，單眼（左眼或右眼）視野范圍為向臉頰內側60°，臉頰外側90°，總共150°；在垂直位上以眼球為中心，上方是55°，下方是70°，總共125°[14]。雙眼直接視野中垂直視野不變，水平視野有180°，但有120°屬雙眼共同擁有，是雙眼視覺功能所在[15]，見圖1。

圖1 光刺激下的左眼、右眼與雙眼直接范圍圖Fig.1 Direct range maps of left eye, right eye and double eyes under light stimulation

本文使用的拍攝設備為GoPro HERO8 BLACK運動相機（以下簡稱Go8），其在拍攝照片場景中共有寬、線性、窄三種模式。為追求拍攝出的照片對實地景物的高度還原，筆者采用能拍攝出無畸變照片的線性模式來捕捉公路路域景觀。已知人雙眼在水平位上的視野范圍為 180°，在垂直位上的視野范圍為125°；在線性模式下Go8 鏡頭的具體視野范圍為：水平位上是104°，垂直位上是90°（利用鏡頭實驗推導，因過程復雜，在此不做過多贅述），若想以相機鏡頭模擬人眼視野，則需4 臺Go8 相機同時操作。經計算，水平位上的2 臺Go8 相機之間需重合28°才能達到180°；垂直位上的2 臺Go8 相機之間需重合55°才能達到125°，見圖2。

圖2 4 臺Go8 相機的相互關系Fig.2 Relationship among 4 Go8 cameras

2.2.3 處理與表達

2.2.3.1 人眼視野范圍照片的合成

“Photomerge”是Photoshop 中的“全景圖像合成”命令，其能將水平平鋪和垂直平鋪的多張照片合并成一張全景照片。在拍攝過程中，因高速公路的特殊性而無法停車進行拍照，故將4 個運動相機固定在車蓋處，此做法又不得不將車拍進畫面中。因此，本研究統一利用與公路色調相近的灰色色塊來掩蓋車子所在區域，掩蓋的面積應計算為公路面積。將合成后的全景照片與人眼直接視野范圍圖進行疊加。并在全景照片上等比例放大人眼直接視野范圍圖，并使其左、右兩側與全景照片左、右兩側相重合，同時將視野中點置于全景照片垂直中線與公路盡頭所在水平線的交點上，然后刪除視野范圍以外的部分。如此便可得到一張人眼視野范圍照片，即本研究所需的思小美麗公路視覺景觀評價材料（見圖3）。

圖3 全景照片與人眼視野范圍圖的疊加（左）、人眼視野范圍照片（右）Fig.3 Superposition of panoramic photo and visual field map of human eyes (left) and photo of the visual field of the human eye (right)

2.2.3.2 照片編號

在Photoshop 中對211 組照片分別進行合成操作，剔除掉無法合成的照片后，共得到196 張有效照片。公路是跨越行政區域的龐大系統，思小美麗公路的直接管轄方為云南省交通運輸廳，其面對全省復雜的道路交通體系，往往會督導地方單位（如鄉鎮人民政府、街道辦事處等）來進行公路環境的修繕管理。此外，近年來國內外路學研究領域的學者們開始將路視為社會文化現象，探討其建設與使用過程中與地方社會文化系統的復雜關系，“地方”由研究中的背景書寫逐漸轉變為重要的分析對象[16]。因此，基于以上兩點，以文章可能產生的現實指導意義和便于下一步研究的開展，本文以我國行政區劃分方式對照片拍攝點所在區域進行編號，大、小寫英文字母表示拍攝點所在區域，數字由小至大表示沿線拍攝次序，見表1。

表1 所攝照片編號方式Tab.1 Numbering method of photos

3 空間參數評價方法的研究設計

3.1 基礎理論

心理學研究證實，人在進行無意識視知覺活動時會表現出多種優勢效應，視覺整體優先性便是其中之一[5,17]。在行車過程中，駕駛員出于安全考慮會時不時地對公路景觀做全景式掃描觀察，目的是形成一個駕駛視覺環境以便對自身駕駛行為做出判斷，此時駕駛員對景觀空間的整體感知都優于對景觀細節的把控。另外，日常人眼接受到的視覺信息通常超過人腦可處理的上限，因此人眼視覺系統在長久進化過程中，已形成一種視覺注意機制（Visual Attention Mechanism）來有效過濾和處理人眼所接受到的大量信息[18]。如在城市公路上開車，人眼能看到樓房建筑、廣告牌、路燈、行道樹或來往車輛等多種多樣的復雜信息，但正是因為視覺注意機制作用，視覺系統會自動識別與自身行為關聯性較強的視覺對象（道路、來往車輛等），并保留公路景觀中最有輪廓、最具特征的關鍵性信息（如異形建筑），另外一些具有特殊刺激的信息（高炮廣告牌）也會被保留。綜上所述，視覺整體優先性與視覺注意機制理論佐證了本研究從景觀空間視角進行公路視覺景觀評價的合理性，并提示了筆者在構建公路視覺景觀評價體系時，應著重關注引起駕駛員視覺印象的景觀空間基本結構和特征；而且在空間參數篩選時，不必過多地糾結各種景觀細節，應強調其對整體性空間的分析評價能力。這也符合當前在視覺組織規律研究中有較高說服力的格式塔心理學的完形思想[5]。

對公路景觀的認識與評價離不開對其價值的探討。公路景觀雖很大程度上僅服務于車內景觀感知主體，但由于個體差異，常導致其對公路景觀價值的理解判若云泥。因此，基于主體共性，即忽略個體復雜性，從主體生存發展需要角度解讀公路景觀價值構成便成為學者探尋公路景觀價值的重要出路。人的需要包括物質需要與精神需要，而這兩部分看重的形式美價值反映的是事物是否符合人的審美需求[19]，從這點出發，其構成了認識和判斷公路景觀價值的基本立場。而形式美價值常用的統一性、獨特性、多樣性評價標準自然也成為了本文空間參數選取的重要參考，見表2。

表2 公路景觀中的形式美價值評價標準Tab.2 Evaluation criteria of formal aesthetics value in expressway landscape

3.2 構建空間參數評價體系

公路景觀是種視覺動態景觀，其在人眼中呈現出動態連續的景觀空間轉換效果，于景觀感知主體而言是種視覺美學[20]。研究表明，公路視覺景觀空間感知要素可分為視覺主體要素、視覺協調要素和視覺變化要素三類，三者共同表征公路景觀空間視覺美學意義，造就出具有形式美感的公路景觀空間[21-22]。其中，公路本身及其視域景觀中的所有線條、形式、色彩和質地構成了公路視覺景觀主體要素；視覺協調要素是公路景觀的組織藝術，人對視覺主體要素的感知通常受到視覺協調要素，即對比、節奏、序列與軸線的控制；而視覺變化要素是指在行車過程中，景觀感知主體因某種關系而可感知到不同的公路景觀內容，這種關系即為視覺變化要素。基于公路景觀形式美價值標準，根據公路視覺空間感知要素的劃分和相關視覺景觀評價研究，本文綜合篩選出綠視率（Visible Green Index）、空間信息熵（Spatial Information Entropy）、空間形態指數（Spatial Shape Index）、可視率（Visibility）與空間開敞度（Space Openness）5 個空間參數，各參數與各視覺空間感知要素的相關關系，見圖4。

圖4 空間參數的提取思路Fig.4 Extraction idea of spatial parameters

3.3 各空間參數的解釋含義

3.3.1 可視率

在公路景觀中，依據視點確定其通視距離能覆蓋的面積范圍，對充分挖掘沿線風景資源至關重要，同時，確定公路駕乘人員所見視域也有利于合理控制公路路域景觀。可視率反映的是公路景觀空間中的通視程度，是對人眼所能看到的外部空間范圍的直接表達[10]，其具體計算公式如下：

式（1）中，V表示可視率；AV表示可見區域面積；AD表示可見區域面積與不可見區域面積的總和。

3.3.2 綠視率

色彩是景觀的固有屬性。綠視率作為三維空間綠化指標，指的是植物（多指綠色植物，包含用以綠化的有色植物）在人眼視野范圍內所占的比例[23]。在公路中，綠視率越高，越能營造出舒適宜人的視覺景觀空間，并帶給人積極的情緒與愉悅的心理感受[24]，其具體計算公式如下：

式（2）中，G表示綠視率；AP表示人眼視野范圍照片中所有的綠色植物（包括彩色葉植物）面積，但不包括植物主干；AV表示整個視野面積。

3.3.3 空間開敞度

空間本是無限的，因為景觀實體的“侵入”才形成了有限的外部空間。在公路景觀視野空間中，不僅存在著喬灌木、擋土墻、標識牌等實體景觀元素，還存在著天空、公路、水體等“虛”景觀元素。它們出于駕車安全或視覺美的考量相互搭配營造出靜謐郁閉或明亮開闊的空間感受，而這種感受的變化通常控制在所視實體景觀整體視覺空間的尺度強弱對比中，也就是說實體景觀元素與“虛”景觀元素會在有限的視野空間內相互影響，此消彼長。縱觀思小美麗公路所攝照片，各類實體景觀元素較為龐雜，難以統計分析，而天空、道路兩類“虛”景觀元素在視野中所占面積最多。為此，本文選擇天空與道路這類“虛”景觀元素作為其主要量化目標進行分析研究。

有學者[25]曾提出天空可視比（天空所占視野面積）與天際線比例是量化其視域開闊程度的重要指標，而后有學者[26]指出，沒有被遮擋的地面也應是影響開敞度的指標之一。因此，結合以往道路景觀空間開敞度的研究和實際得到的案例視野照片進行分析，決定采取以下三個指標共同說明本研究中公路景觀空間開敞度應如何量化。

1）天空可視比。天空作為公路景觀空間中的頂界面，其透明無遮擋，給觀者一種深遠廣闊的感覺。在人眼視野中，天空面積與駕乘人員的舒適程度有著直接關系[25]。天空面積與視野面積存在比例關系，其影響著人眼對公路景觀空間開敞度的評價。人眼所視天空面積越大，表明公路景觀空間開敞度越高，其具體計算公式如下：

式（3）中，SV表示天空可視比；AS表示視覺空間中天空面積；AV表示整個視野面積。

2）天際線比例。公路景觀中的天際線是指地物要素與景觀地形以天空為背景的連續畫面，是空間中三維景觀元素疊加而成的二維視覺平面景觀。天際線比例對駕乘人員的觀測距離和觀測范圍有一定影響，其值越高，駕乘人員的視野范圍越廣，視域也就越開闊[25]。

式（4）中，SL表示天際線比例；WS表示視覺空間中天際線的最大寬度；WV則表示整個視野的最大寬度。

3）道路比例。與天空性質相似，在公路景觀空間中，公路路面平坦順暢，使人產生一種“空”的感覺，也是影響空間開敞度的另一要素。道路比例越高，表明空間開敞度越高[26]。

式（5）中，RO表示道路比例；AR表示視覺空間中的道路總面積；AV表示整個視野面積。

在確定與空間開敞度相關的三個二級指標的量化公式后，需確定各指標的權重。本研究采用在風景園林景觀評價中使用較多的熵值賦權法來對各指標進行權重賦值，其原理是利用各指標數據變化的差異性來判別各指標權重[25]。在獲取各指標的權重后，便可得到最終的空間開敞度，量化公式如下：

式（6）中，O表示空間開敞度的具體數值；Wi表示第i各指標的權重；Xij表示第j個觀測點的第i個評價指標的具體數值；m指的是評價指標數量，在本文中m=1，2，3。

3.3.4 空間形態指數

公路景觀是動態三維空間景觀，其立面景觀的節奏與序列差異通常表現在具體的立面景觀輪廓變化中，而空間形態指數即是對作為圍合界面、擁有復雜外輪廓線的立面景觀量化參數，反映了視覺空間中公路景觀外觀的復雜程度。在景觀形態研究中，形態指數是景觀形態分維數測算指標之一，通過測算某一景觀形狀與相同面積的圓或正方形之間的偏離程度來表征景觀形狀復雜程度[27]，其具體計算公式如下：

式（7）中，M表示空間形態指數；P表示此視覺空間中，作為圍合界面的立面景觀的輪廓周長；A則表示立面景觀的面積。

3.3.5 空間信息熵

在景觀特征分析中可借助“熵”值來描述景觀形態信息量[27-28]，在本研究中，提出空間信息熵這一空間參數來量化公路視覺空間中景觀形態所含的信息量，其值越高，說明該空間中信息量越大，景觀元素（細節）種類越豐富、數量越多，其具體計算公式如下：

式（8）中，D表示概率；N表示公路景觀空間中各實體景觀各種景觀元素種類及其數量，包括分隔帶、路燈、標識牌等的數量總和；而P1、P2……Pk表示每一類元素數量占總元素數量的百分比。已知信息熵（S）與概率（D）的自然對數成正比關系[28]，故空間信息熵的量化公式，見式（9），其中，K*為常數，在本研究中不考慮熱力學單位，只取其數值1.38×10-6計算。

4 公路視覺景觀評價結果與分析

4.1 可視率結果與分析

基于GIS 空間分析平臺，選擇路域3 km 作為可視率的分析范圍，利用196 張人眼視野范圍照片拍攝點的地理坐標信息，結合調研區數字高程模型，繪制出196 張可視域結果二制圖，然后利用公式（1）計算出各拍攝點的可視率數值。

依據思小美麗公路的可視率變化折線圖（見圖5）可看出無論是自思茅駛向勐養，還是自勐養駛向思茅，普文鎮（編號C 與c）路域皆有最高的可視率。綜合其路域兩側高程圖（見圖6）來看，思小美麗公路在普文鎮區域的高程范圍相對來說最低且地形變化較少，高程范圍由近及遠主要集中在735—890、890—1 046 兩個等級之間。另外，約有2/3 的路段處于平坦的壩子之中，其余1/3 路段則位于密林峽谷中。因此，普文鎮不僅擁有良好的通視情況，而且擁有兩種截然不同的景觀視域空間，可在此合理增設觀景臺位置，既可欣賞到形態各異的群山，也可遠眺安靜美好的小城景色，營造出視覺空間多變的駕車趣味。

圖5 思小美麗公路可視率變化折線圖Fig.5 Line chart of visibility value change of Si-Xiao Expressway

圖6 思小美麗公路路域高程圖Fig.6 Elevation map of road area of Si-Xiao Expressway

4.2 綠視率結果與分析

基于Photoshop 圖像處理軟件，對196 張人眼視野范圍照片進行目視解譯，同時利用公式（2）對其綠視率進行測算，得出各個照片的詳細數據。

研究發現，思小美麗公路綠視率變化較大，數值起伏明顯，在研究范圍內整體呈現出以大渡崗鄉為中心，向南、北方向放射狀降低的地域空間特征。結合思小美麗公路衛星圖與所攝照片進行分析（見圖7），位于大渡崗鄉（如D-073）、勐養鎮（如e-009）的公路中，約有2/3 的路程穿過茂密的雨林，其中喬木林立，灌木茂盛，再加上公路自身系統的綠化美化，因此造就了最高的綠視率；經過普文鎮（如C-045）的高速公路中約有一半的里程位于平坦寬闊的村鎮區域，這一部分路域兩側農田廣布，有時能近觀村寨房屋林立，因此在駕乘人員視野范圍空間內，植物僅以公路自身綠化為主，自然綠視率相對較低。南屏鎮（如A-006）已較為靠近普洱市區，半自然景觀特征明顯，所以其整體綠視率均值偏低。思茅鎮（如b-105）是普洱市委、市政府所在地，商業化嚴重，其整體綠視率均值最低。思小美麗公路始于普洱市思茅，但在思茅區北部路段的植物配植略顯生硬，且較多區域的灌木生長不佳，作為駛入“國家森林城市”——景洪市的首要路段，此區域的公路植物景觀顯然未開啟令人期待的“熱帶雨林公路”序幕。因此，在公路綠化美化工程啟動時應加強此區域植物配置搭配組合，及時削弱人工商業痕跡，積極提升、完善“生態旅游公路”“美麗公路”的旅游形象。

圖7 思小美麗公路衛星影像圖與所攝照片Fig.7 Satellite image of Si-Xiao Expressway and photos taken

4.3 空間開敞度結果與分析

4.3.1 空間開敞度相關指標權重計算結果

基于196 張人眼視野范圍照片，利用公式（3）—（5）測算每一張照片中的天空可視比、天際線比例與道路比例三個指標，得出原始基礎數據；然后將其導入SPSS 進行標準化處理，其目的是使原始基礎數據取得相同的量綱和數量級；其次對其進行熵的計算以便確定各指標的權重。結果如表3 所示，其中，天際線比例指標權重（52.21%）最高，天空可視比指標權重（44.89%）次之，道路比例指標權重（2.90%）最低。在統計分析過程中，各相關指標數值的相對差異程度代表了其自身對空間開敞度的影響程度。天際線比例與天空可視比指標權重較高，在一定程度上，表明了196 個拍攝點在天際線比例與天空可視比方面相對差異程度較大；道路比例指標權重最低，說明了196 個拍攝點在道路比例上的相對差異程度小，導致了其對空間開敞度所起的作用也最小。

表3 熵值法計算權重結果匯總表Tab.3 Summary of weight results calculated by entropy method

4.3.2 空間開敞度計算結果與分析

結合各指標權重值，同時利用公式（6）計算出思小美麗公路中各個拍攝點的空間開敞度。圖8 是思小美麗公路的空間開敞度變化折線圖，圖9 是其所涉及鄉鎮的開敞度均值雷達圖。從折線圖來看，公路全程的開敞度變化較為劇烈，最高值與最小值相差甚至達到91.72%。從各鄉鎮空間開敞度的均值情況來看，勐養鎮與大渡崗鄉排名最低近乎持平，稍高一點的是普文鎮，此三鄉鎮往返兩程的空間開敞度均值也幾乎相同。而思茅鎮的空間開敞度均值大于南屏鎮的空間開敞度均值。整體來看，自思茅至南屏、普文，再到大渡崗鄉和勐養鎮，思小美麗公路的空間開敞度均值呈現出一種遞減趨勢。思茅鎮境內的公路里程相對而言最短，亦最靠近城區，路域東側大面積的農田為駕乘人員提供了充足的視覺開敞空間；駛入南屏鎮，路域兩側地形平坦，目光所及近處大部分為農田與村寨，盡管時有起伏的山丘，但總體上仍有較多處開敞明朗的視覺空間；景洪市的普文鎮、大渡崗鄉與勐養鎮雨林眾多，公路借其自然環境地理優勢，充分尊重路域山水草木，在保留每處植物的同時為駕乘人員營造出眾多安靜、幽美的視覺空間，體現出雨林公路的特質。同時，因普文鎮境內公路約有2/3 的路程位于平坦的壩子地帶，因此，其空間開敞度略高于大渡崗鄉與勐養鎮。

圖8 思小高速公路空間開敞度數值變化折線圖Fig.8 Line chart of space openness value change of Si-Xiao Expressway

圖9 思小高速公路所涉及鄉鎮的開敞度均值雷達圖Fig.9 Radar chart of space openness average of villages and towns involved in Si-Xiao Expressway

4.4 空間形態指數結果與分析

基于Photoshop 圖像處理軟件與Python 語言環境的OpenCV 庫，分別測算出立面景觀的面積與周長，然后利用公式（7）計算出196 張人眼視野范圍照片中空間形態指數的詳細數據。研究發現，自思茅駛向勐養時，公路空間形態指數的總值更大，同時，各數據個體的離散程度更大，即在此方向上，公路景觀空間中的景觀形狀更加復雜，線條更加多變。此外，思茅鎮空間形態指數的均值最高，其次是普文鎮、南屏鎮，大渡崗鄉與勐養鎮則排在末位，其數值幾乎持平。

為進一步分析思小美麗公路景觀的空間形態特征，本研究以1.00 為基準，在去除空間形態指數最大值與最小值之后（減少由極端值造成的誤差），將表4 中空間形態指數詳細數值劃分為7 個區間段，并得出每個區間段所涉及照片個數占總照片個數的百分比。可發現在思小美麗公路上，空間形態指數數值主要集中在5.01～6.00 和4.00～5.00，其百分比分別達到了38.14%和29.90%；其次集中在6.01～7.00，其百分比為18.56%；在7.01～8.00 和8.01～9.00 分布相差不大，其百分比分別為 5.67%與 4.12%；然后在9.01～10.00 分布較少，占2.58%；在10.01～11.00 分布的空間形態指數最少，僅為1.03%。由此組數據可得出，思小美麗公路空間形態指數的高密度分布區間主要在4.00～6.00。另外，表3 中的代表性圖片選取的是相對應區間內的、空間形態指數在此區間段內最中間的一張經PS 處理后的立面景觀圖片，從上至下空間形態指數具體數值為4.74、5.34、6.27、7.68、8.27、9.29 與10.27。由此發現，隨著空間形態指數的增大，景觀外輪廓形狀越復雜，整體視覺空間由完整趨于零碎。

表4 思小美麗公路空間形態指數分布Tab.4 Spatial shape index distribution of Si-Xiao Expressway

4.5 空間信息熵結果與分析

對196 張人眼視野范圍照片與沿途所錄制視頻進行目視解譯，統計各類型景觀元素實際數量，并代入公式（8）—（9）分別進行概率與空間信息熵的計算。

在5 個鄉鎮中，自思茅駛向勐養時所測算的空間信息熵數值皆大于自勐養駛向思茅時的空間信息熵數值。另外，南屏鎮與思茅鎮擁有最高的空間信息熵均值，且兩者數據接近；其次是普文鎮與勐養鎮，兩者數據相差不大，而大渡崗鄉則排在末位（見圖10）。空間信息熵表示的是此視覺空間內，景觀元素的數量、種類的多樣性與豐富度[28]。景觀哲學認為，信息熵作為流通于景觀空間中的能量，能通過人眼視覺的吸收、感受轉化為飽含情趣、安全、興奮等積極感性參數的“情感熵”[27]。因此，信息熵的高低與此空間對人眼視覺的吸引程度息息相關[28]。也就是說，南屏鎮與思茅鎮的景觀元素最多，人眼所要處理的信息也更多，對駕乘人員的視覺吸引程度也最強；而大渡崗鄉的景觀元素類型最少，人眼要處理的信息更少，相對而言駕乘人員在其中會得到平靜且淡然的心理感受。

圖10 空間信息熵均值雷達圖Fig.10 Radar chart of spatial information entropy average of villages and towns

4.6 綜合評價分析

利用SPSS 軟件對測算出的5 個空間參數詳細數值進行相關性分析，以便理解各參數間的相互關系。研究發現，空間參數之間是環環相扣、有連鎖效應的關系，其在一方面得到明顯改善后，另一方面也會發生相應的變化。具體表現為：可視率與空間形態指數之間有顯著的、最強的正相關關系；綠視率與空間開敞度之間有顯著的、最強的負相關關系，與可視率之間有顯著的、最弱的負相關關系；空間開敞度、空間信息熵與空間形態指數之間分別有顯著的、較強的正相關關系；空間形態指數、空間信息熵與綠視率之間分別有顯著的、較強的負相關關系。這提醒在開展思小美麗公路美化綠化工程時，應注意方式方法，因地制宜地尋求相應規劃方案，切忌“一刀切”的常規公路景觀打造模式。

此外，為更好地解讀思小美麗公路視覺景觀空間，基于測算出的可視率、綠視率、空間開敞度、空間形態指數與空間信息熵的詳細數值信息，統計出其途徑的5 個鄉鎮的各空間參數均值（見表5），可發現各個鄉鎮呈現出極不均衡的空間參數結構。美麗公路的可持續發展建設，從來不是管轄單位的一個政策、一個文件便可實現的，其背后需要多元主體耦合互動共同獻計獻力，因此歸納出思小美麗公路途徑的5 個地段的視覺景觀空間特點，更有利于因地制宜地展開后續道路景觀規劃、養護等行動。

表5 5 個鄉鎮的空間參數均值匯總Tab.5 Summary of average spatial parameters of 5 towns

1）思茅鎮路段，該路段擁有最低的綠視率均值和最高的空間開敞度均值。因靠近普洱市城區，該區域商業建筑較多，人工氣息濃郁，部分路段植物長勢較差，盡管能為駕乘人員提供充足的開敞空間，但在某程度上也削弱了“熱帶雨林公路”的形象特征。因此，該路段需加強對植物的養護管理，豐富公路植物的配植組合，使全程綠視率保持在均衡的區間范圍內，滿足駕乘人員對雨林自然風光的期待。

2）南屏鎮路段，該路段擁有最高的空間信息熵均值。說明該區域路域景觀豐富多樣，但結合實際調研發現部分路段景觀信息與公路定位并不統一。碩大、龐雜的廣告牌與出現在多處的獨棟現代化建筑不僅美感欠佳，且其傳達的空間信息與區域形象、地域特色完全背道而馳。因此，此路段在今后美化綠化過程中應明晰景觀空間所傳達的最主要信息，摒棄或整改不和諧因素，使整個景觀空間在符合公路自身定位的基礎上能保持統一的情感傳達。

3）普文鎮路段，該路段擁有最高的可視率。沿線壩子、高山、雨林，是重要的熱帶雨林風光過渡段。此區域駕乘人員通視情況良好、景觀類型較多，另外，該路段自北向南地勢逐漸升高，視覺空間豐富多變。因此，借可視率與空間開敞度等評價指標結果，可有效選擇觀景之位，提供給駕乘人員更多享受自然、領略美景的機會和空間，從而達到巧借自然之美，展現出車移景異的視覺效果。

4）大渡崗鄉路段，該區域擁有最高的綠視率均值和最低的空間形態指數均值。說明此路段沿線植物長勢較好，樹木濃郁隱蔽且具有較簡單完整的外輪廓線條，形成了獨具地域特色的熱帶雨林風光，是最能展現雨林公路景觀特質的路段。在今后的美化綠化過程中應繼續保持此路段的特色，加強色彩維護，凸顯雨林風光體驗價值。

5）勐養鎮路段，各方面較為平均，但擁有較高的空間信息熵均值。與南屏鎮情況相似，勐養鎮在思小美麗公路的最南端，距離西雙版納傣族自治州政府所在地景洪市較近，隨之距離的縮短，公路景觀空間中人工設施也在逐漸增多，此區域的空間信息熵也表現為擁有較多與公路定位不一致的景觀信息特征。因此，后期美化綠化工程應逐步消除本路段的不和諧景觀信息，可提取、利用傣族文化符號來進行相應替換，突出地域人文特色。

5 結語

公路建設向線性旅游風景道路的轉型與自駕游旅游業態的興盛，致使各類型的駕乘人員已不僅滿足于公路的安全、舒適、快速、便捷等基本要求，而且更加希望領略到獨具地域特色的高品質美麗公路。本文從一種量化分析的角度提出了基于空間參數的美麗公路視覺景觀評價方法，基于公路景觀形式美價值標準及以往研究，選取可視率、綠視率、空間開敞度、空間形態指數與空間信息熵五個空間參數，對思小美麗公路視覺景觀空間展開評價。根據評價結果，建議今后公路美化綠化工程應因地制宜，結合各空間參數具體數值展開相應規劃設計，以此提高公路景觀的觀賞性，以及強化其激發游人興趣、展現地方特色等功能。

本研究是基于動態駕車行駛下的公路視覺景觀評價，目前學科領域內對動態觀測評價景觀空間的研究文獻較少，評價體系還不太健全。本文僅是在相關方面進行初探討，仍需今后大量研究進行理論支撐。同時期待在后續研究中，一方面，可利用計算機編程設計出基于空間參數的美麗公路視覺景觀評價系統，并與仿真模擬技術相結合，實現美麗公路視覺景觀評價的可視化處理。另一方面，可結合路學研究中對社會文化理論的關注，解讀思小美麗公路景觀空間建設與地方空間、權利、認同感知等的關系。