基于CVM與SBE的蘭州市黃河風情線美學特征分析

張文敏,石培基,張 恒,陳喜東,劉驍嘯

(1.西北師范大學 地理與環境科學學院,甘肅 蘭州 730070;2.甘肅政法學院,甘肅 蘭州 730070)

1 引言

隨著人們生活水平的提高,對精神愉悅的強烈需求促使旅游業不斷推進,城市越來越重視建設獨特的旅游景點,打造特色的旅游標簽。因此,將景觀美學融入到對城市旅游景觀的建設已成為城市現階段發展考慮的重點。城市景觀作為自然元素與人工元素的組合,包括城市中所有的戶外場所,其美學質量影響著人們的居住環境與城市的文化形象,因此對城市景觀美學的研究有利于提升城市景觀的美觀度[1]。但目前將“景觀美學”融入“城市、旅游地”的研究成果并不太多見[2,3]。由于美學價值的相關認識多基于人們對美感質量的定性評價,缺少對其定量化的研究,因此美學價值對城市旅游景觀建設的影響經常被政府在景區建設、維護和補償過程中被忽視。本文基于CVM與SBE結合景觀格局指數對蘭州市黃河風情線的4個研究區的美學特征進行了定量分析。

2 研究區概況

黃河風情線是集蘭州市黃河與兩岸綠化帶、沿線自然人文景觀為一體的帶狀旅游風景區。濱河路沿黃河南北兩岸呈東西走向,是聯系城關、七里河、安寧、西固的主要道路,也是包括“黃河母親”雕塑、百年歷史的中山鐵橋、黃河濕地公園、黃河水車等名勝游覽的蘭州市最具特色的綠化景觀長廊。本次研究范圍是依托濱河路獨特的地理條件建設的20km黃河風情線,范圍西起西固區西柳溝,東至城關區桑園峽,南至南濱河路道路紅線以南100m,北至北濱河路道路紅線以北100m,東西長38.4km,南北平均寬度約600km,面積為27.44km2。

本文將黃河風情線劃分為4個研究區(圖1):西柳溝—深安黃河大橋、深安黃河大橋—七里河黃河大橋、七里河黃河大橋—雁灘黃河大橋、雁灘黃河大橋—桑園峽。2017年10月30日蘭州被列為國家園林城市,蘭州沿線的綠地公園主要集中在深安黃河大橋—七里河黃河大橋、七里河黃河大橋—雁灘黃河大橋兩段。

圖1 研究區域劃分

3 景觀美學特征指標構建

3.1 相關概念

城市景觀由自然元素與人工元素構成,是一個具有功能性、審美性、自然性和文化性復雜的有機體,不僅為人們提供休閑游憩空間,也滿足了人們精神層面的多樣性需求[4,5]。對美的追求是人類亙古不變的話題,從古至今很多文人都談出了對美的不同感受,旅游美學思想不僅體現在我國有別于西方幾何規則的古典園林建筑,也滲透在城市景觀的設計之中。對景觀美學的感受要由感官層次上升到心意層次、精神人格層次,即由“悅耳悅目”上升到“悅心悅意”和“悅志悅神”[6]。因此,城市景觀的美學價值不僅取決于視覺對美的感受,也取決于人們對景觀所蘊含的精神和文化感悟。城市是人口聚集的政治、經濟、文化中心,城市景觀不僅影響著人們的居住環境,還影響著城市的文化與經濟。在探究城市的總體特征過程中強調美學含義,更應注重城市的自然、經濟、人文等綜合因素[7]。章海榮認為,旅游美學應歸屬于大眾審美文化的范疇[8],對城市景觀美學的研究應深入大眾。

3.2 景觀美學特征的定量表達

自然性:道家美學講究以自然為主,老子的“自然無為”與莊子的“道法自然”都指出自然性是景觀美學的重要特征。在景觀的各個美學特征中,自然性對景觀美學的影響程度最為學術界公認,一般認為自然性越高、自然景觀的比重越大,景觀的美感度越高[9]。自然性主要指黃河沿線的自然植物的分布情況與生長狀況,主要由植被覆蓋率來表達[4]。植被覆蓋率是指某一地域內各種樹木、草坪等植物垂直投影面積與該地域面積之比,用于表達城市景觀中自然資源與綠化水平的重要指標,一般用百分比表示，計算公式為:

(1)

式中,Cv為植被覆蓋率;Sv為植被覆蓋總面積;A為研究區總面積。

連續性:對風情線的規劃建設是將黃河作為承載城市文化的主脊,沿線兩岸各個景點之間相互聯系,形成了一個完整的景觀整體結構。連續性主要是指將風情線的“山、水、川、城”各個景點進行有機聯系起來。連續性主要由景觀水平指數相似鄰接比例(PLADJ)與斑塊內聚指數來表示。相似鄰接比例用于表達景觀斑塊類型的聚集程度,PLADJ的值越大,某種景觀斑塊類型的聚集程度越高,景觀就越連續。斑塊內聚指數(COHESION)用于表達景觀斑塊類型的連接程度,當COHESION的值增大時,景觀斑塊類型的分布聚集量越來越大,景觀類型的連接程度增長,景觀越連續。

多樣性:在黃河風情線規劃建設過程中,不僅要求景點之間存在有機聯系,還要在一個完整的景觀整體的前提下,各個景點蘊含著多種多樣的景觀要素,為人們帶來不同層次的美的感受,滿足人們對多種色彩的視覺感受,從而達到“悅耳悅目”的感官層次。景觀要素的多樣性包括構成成分、色彩豐富度等[4]。多樣性主要由景觀分離度、香農多樣化指數、景觀組分復雜度來表示。景觀分離度(DIVISION)用于表達景觀在生態系統分布的復雜情況,當DIVISION的值越接近1,景觀的分布狀況越復雜,景觀越多樣。香農多樣化指數(SHDI)用于表達景觀的異質性,在生態學中被廣泛的應用于多樣性檢測,SHDI的值越高,其利用率越大、破碎度越大、景觀的多樣性越高。景觀組分復雜度用于表達景觀色彩與構成元素上的多樣化,計算公式為:

F=CR×TY

(2)

式中,F為景觀組分復雜度;CR為景觀主要色彩種類數;TY為主要景觀類型數。

獨特性:沿線某些景觀在自然、人文方面相對其他景觀有著明顯的吸引力。蘭州黃河沿線的景觀特征是由“山、水、川、城”相互聯系構成,主要是由景觀水平指數的最大斑塊指數來表示。景觀優勢度表示景觀多樣性對最大多樣性的偏離程度[4]。最大斑塊指數(LPI)用于度量景觀類型的優勢度。當LPI越大,景觀類型中的最大斑塊面積越大,優勢度越高。

歷史性:城市作為政治、經濟、文化的中心,城市景觀也凝結著這個城市所固有的文化與歷史。在規劃建設城市景觀尤其是人文景觀過程中,更應當注重保護城市獨特的歷史文化。蘭州作為有著“云雷天塹,金湯地險,名藩自古皋蘭,營屯繡錯,山形米聚,襟唯百二秦關”的“金城”之稱,集黃河文化、民族文化、絲路文化為一體,注重歷史性在建設城市景觀中尤為重要。

開闊性:開闊性主要指人在觀賞景觀時視野開闊程度,過于擁擠雜亂的建筑空間會給人在視覺上帶來較差的觀感[4]。開闊性主要由建筑密度來表達,建筑密度是指建筑物的覆蓋率,指在一定范圍內建筑物基地面積總和與占用地面積的比例,一般用百分比表示，計算公式為:

(3)

式中,Cb為建筑面積；Sbi為第i個建筑的底面積；n為建筑物總數；A為研究區總面積。

干擾性:禪宗美學講究以“空靈為美”,反對人工雕琢,以自然平淡為主,推崇“空納萬境、小中見大”的意境,反對人工干擾。但城市作為人口聚集地,城市景觀不但在規劃建設過程中受到人為干預,而且在人們日常的游覽景觀時還受到濱河路交通人群吵雜聲影響著人們對景觀美的享受。干擾性主要由景觀水平指數的平均分維數來表示,平均分維數(FRAC＿MN)指標用于表達景觀類型斑塊在空間尺度范圍內的形狀復雜程度。當FRAC＿MN的值越小時,斑塊形狀就越簡單、越規律化,說明它在建設過程中受人為干擾的程度越大。

協調性:黃河沿線的景觀是由“山、水、川、城”等特征構成,即由“綠色的山、母親河”的自然因素和“帶狀的城”的人工因素共同構成。協調性主要由自然景觀與人工景觀面積比例來表示。城市景觀是由自然景觀與人工景觀共同構成,部分人工建設相對整齊精致的景觀較受人們的喜歡,但人們仍偏向于自然景觀多、人工景觀較少的景區。自然景觀與人工景觀之間的協調搭配,能給人們帶來美的享受。計算公式為:

(4)

式中,C為自然與人工景觀面積比例;Sv為自然景觀的面積;Sb為人工景觀的面積。

適宜性:儒家在哲學上以“仁”為核心的理念與“仁愛”的觀念奠定了“以中和為美”、“和出于適”的儒家美學觀,衍生發展為規劃中“以人為本”的思想,即為人們提供舒適和適宜的游覽環境。在城市景觀規劃建設中,修建滿足人們的物質和文化需求的座椅、公廁、商店等基礎設施,為人們的游覽提供便捷、舒適。

4 黃河風情線美學特征定量分析

4.1 基于CVM的美學特征定量分析

人們對景觀的審美感受多停留在景觀生理舒適的形式美或“只可意會不可言傳”的和諧舒適的心理感受，因此對難以定量研究價值的評估技術主要是市場經濟價格法、顯示偏好法和自述偏好法,而研究中常用的評價方法為自述偏好法中適用性與操作性較強的條件價值法(Contingent Valuation Method,CVM)[10]。例如，肖建紅等提出一種基于旅游資源關注度系數的非使用價值總體范圍擴展法和基于游客量的總體范圍擴展法,并以舟山普陀金三角為例進行了驗證[11];董雪旺等以九寨溝為例,對CVM在旅游資源價值評估中存在的偏差進行了述評,對結果進行了再測信度、內容效度和收斂效度檢驗[10]。本文選取自然性、多樣性、連續性等8個美學特征(表1),基于CVM對4個研究區不同的美學特征進行調查研究,再結合量化指標,在宏觀層面下對景觀的美學價值進行研究。

表1 景觀美學特征的指標表達

研究樣本規模:根據《調查研究中的統計分析方法》[12],當抽樣總體很大時,確定樣本的公式為:

(5)

式中,n0為抽樣樣本數;ΔP為絕對誤差,在95%的置信度下,誤差不超過5%時的最小樣本含量n0≈388。本文研究的有效問卷數為461份,大于最小樣本,因此具有統計學意義。

調查實施:本文根據黃河風情線的實際現狀構建假想市場,針對沿線景點自然性、多樣性等8個不同的美學特征,采用面對面填寫方法,調查游客認為黃河沿線存在哪些問題并對這些問題進行金額補償的意愿。本文分別對西柳溝—深安黃河大橋、深安黃河大橋—七里河黃河大橋、七里河黃河大橋—雁灘黃河大橋、雁灘黃河大橋—桑園峽4個研究區發放問卷520份,回收有效問卷461份,回收率為88.65%。NOAA建議面訪調查中70%的回應率是較合理,本文研究回應率達到合理的要求,說明調查有一定的可信度,假想市場構建成功。

計算方法:在CVM的數據分析中,WTP的期望值通常采用的是平均值或中位值。Bateman等認為,平均值的理論和邏輯基礎堅實,如果強調決策的效率和科學性,應當采用平均值[10]。因此,本文采用平均值來衡量4個研究區的自然性、連續性、多樣性等8個美學特征。計算公式為:

(6)

式中,Mij為第j個研究區的金額補償;P(i,j,k)為第k個游客對第j個研究區第i個美學特征的金額補償;nij為游客愿意為第j個研究區第i個美學特征金額補償的總人數;Nij為游客認為第j個研究區第i個美學特征存在的問題的總人數(包括不愿意為其金額補償的游客);Nj為第j個研究區游客調查的總人數。

研究區美學特征分析:由于調查內容為針對研究區各個美學特征存在問題和對這些問題進行金額補償,最終補償金額越高,證明研究區存在的問題越多。本文運用Spss19.0對調研數據進行統計分析,采用ArcGIS10.2.2和Fragstats4.2軟件計算美學特征的景觀格局指數,再使用SigmaPlot12.5制圖結合調研數據與美學特征指標從宏觀層面研究黃河風情線美學價值。從圖2可見,人們對黃河沿線研究區一、四的景觀美學補償金額高于研究區二、三。從圖3可見,人們對4個研究區不同的美學特征對其補償的金額不同,如在自然性、干擾性、協調性上,人們對研究區三的補償最高;對連續性、多樣性和歷史性是研究區一的補償最高,其次是研究區四;在開闊性上,研究區二的補償最高;在適宜性上,研究區一的補償金額最高,其次是研究區二。

圖2 研究區補償意愿

圖3 美學特征補償意愿

圖4 美學特征補償意愿與對應景觀指數

從圖4的植被覆蓋率與自然性補償的折線圖可見,研究區一的植被覆蓋率高于研究區二,自然性高于研究區二,研究區一的自然補償低于研究區二,從而驗證了前面提出的植被覆蓋率影響自然性。同理可分析出:人們對4個研究區連續性的PLADJ與CONESION、多樣性補償金額與SHDI、協調性與自然人工比的變化趨勢本相反,而多樣性與DIVISION、開闊性與建筑密度的變化趨勢基本相同,從而驗證了所提出的PLADJ、CONESION影響連續性,SHDI、DIVISION影響多樣性,自然景觀與人工景觀面積比影響協調性,建筑面積影響開闊性這些特征。干擾性與FRAC-MN并沒有呈現應有基本相同的變化趨勢,與前面的假設存在出入。由于干擾性不僅指規劃建設中受到的人為干預,還指交通和人群的吵雜聲。因此,干擾性與FRAC-MN的關系并不明顯。

4.2 基于SBE的美學特征定量分析

黃河彎蜒曲折,自西向東橫貫著蘭州市區,成為市區特色景觀的命脈,是城市發展的主脊,沿岸不均勻地分布著各色景觀。目前國際上公認的景觀美學評價有四大學派:專家學派、認知學派、心理物理學派和經驗學派。其中,心理物理學派的美景度評價法(Scenic Beauty Estimation,SBE)被廣泛運用于美學價值的評價[13]。本文選取自然性、多樣性、獨特性等6個美學特征,基于SBE對沿線具有特色的景觀照片進行評價,結合其量化指標,對黃河風情線美學價值進行研究分析(表2)。

表2 景觀美學特征的指標表達

照片拍攝與樣本的選取:我們沿著黃河對其沿線的景觀進行拍攝,拍攝時保證有充足的光線,照片中盡量保留“山、水、川、城”等景觀特征,篩選掉由光線、人群阻擋等景觀不清的照片(圖5),從448張照片中選取最具有代表性的照片共20張作為評價的樣本(圖6)。

評測方式:本文的美景度評價法是使用照片代替真實的景觀場景,根據以往的研究結果表明,學生和一般公眾的景觀評價之間不存在明顯的差異[14],因此選擇人文地理、旅游規劃專業等相關專業的學生20名,對照片景觀的自然性、獨特性、多樣性、歷史性、開闊性、協調性這6個美學特征進行1—5分的評價。其中,1、2、3、4、5分,分別對應“很低、低、一般、高、很高”5個等級。大量研究表明,不同背景人群對景觀的審美態度存在著普遍的一致性[15],因此本文研究未考慮調查人群的背景差異。

計算方法:景觀美學評價結果受景觀自身特征與評判者個人審美標準的影響,因此不同審美標準直接影響評分的尺度[4]。為了消除個人審美標準的影響,對20位評價者的評分值進行標準化,計算公式為:

(7)

(8)

將標準化之后的分值作為每一個樣本各項美學特征的評測結果,各個樣本的美學特征評價標準化得分見圖7。從圖7可見,樣本之間甚至樣本內部,不同的美學特征的評測得分都存在差異。樣本4、14、17即黃河大橋附近、灘尖子濕地公園、西沙大橋,除開闊性外的各項美學特征比對其他樣本的得分較低;樣本1、5、6、13拍攝的景觀分別為白塔中山橋、黃河母親像、霍去病主題廣場、水車園,其獨特性和歷史性相對較高;樣本9、11、18拍攝的景點分別為馬拉松主題公園、黃河邊“曲徑通幽”路、小西湖公園,其自然性較高;樣本6、13即霍去病主題公園與水車園,其多樣性較高;樣本20即銀灘濕地公園的開闊性最高;樣本2、8、13、18、20拍攝的景點分別為百合公園、龍源公園、水車園、小西湖公園和銀灘濕地公園,其協調性較高。

圖5 沿岸景觀與樣本選取點

圖6 景觀美學特征評價樣本照片選取

圖7 美學特征評價標準化得分

研究區美學特征分析:本文運用SPSS19.0和Excel 2007軟件對調研數據進行統計分析,運用ArcGIS10.2.2和Fragstats4.2軟件計算美學特征的景觀格局指數,再通過SPSS19.0進行皮爾森相關性檢,驗驗證兩者之間的顯著關系,分別計算4個研究區內選取的樣本各個美學特征標準化的平均值。由相關性檢驗的結果可知(表3):自然性與植被覆蓋率呈顯著的正相關,同時自然與人工景觀面積比呈正相關,表征植物生長越茂密,景區的自然性越高;景觀的開闊性與建筑密度呈顯著的負相關,自然與人工景觀面積比呈正相關,表征黃河沿線高聳建筑物,阻隔了人們觀賞景觀的視線;獨特性與LPI呈正相關,表征無論是“山景、水景、川景、城景”的某一特征相對其他多樣性越突出,景觀的獨特性越高;景觀組分復雜度與SHDI呈現正相關,表征人們對景觀多樣性的感知與景觀類型色彩的多樣有著必然聯系;自然與人工景觀面積比不僅與協調性呈正相關,也與自然性、開闊性成正比例關系,表征人們在欣賞城市景觀過程中,更偏重自然景觀多,貼近自然風景的景點,從而驗證了自然與人工景觀比影響景觀的協調性這一特征。

表3 景觀指數與景觀美學特征相關性檢驗

注:*:在0.05水平上(雙側)顯著相關,**:在0.01水平上(雙側)顯著相關,-為無顯著相關。

從圖8、圖9可見,各個研究區內樣本美學特征評價標準化的平均評測得分存在高低差異。在自然性上,研究區一、四的標準化得分明顯低于研究區二、三;在獨特性上,研究區三的標準化平均得分高于研究區一、二、四;在多樣性與歷史性上,其標準化分值普遍低于其他美學特征,其中研究區三最高;在開闊性上,研究區四最高;在協調性上,研究區三高于其他研究區。

圖8 景觀指數與對應美學特征指標散點圖

圖9 研究區景觀美學特征評價標準化分值

5 結論與討論

5.1 結論

本文以蘭州市黃河風情線為研究對象,運用CVM與SBE對劃分的4個研究區的美學特征進行調查數據分析。分析結果表明:①本文調查游客針對研究區各個美學特征存在的問題和對這些問題進行金額補償,最終補償金額越高,證明研究區存在的問題越多。黃河風情線4個研究區的平均補償意愿分別為21.28元/a、19.77元/a、16.69元/a、20.09元/a,游客對研究區一、四的補償意愿高于研究區二、三。②游客對不同研究區的同一美學特征有所不同。如游客對在自然性上對研究區三的補償金額最高;在多樣性與歷史性上,研究區一的補償金額高于其他區域;在開闊性上,研究區二的補償最高;在適宜性上,研究區一的補償金額最高,其次是研究區二。③對黃河沿線景觀選取的樣本之間甚至樣本內部,不同的美學特征的評價標準化得分存在差異。如選取的黃河母親像、白塔中山橋等樣本的歷史性較高,小西湖公園、馬拉松公園的樣本自然性較高,銀灘濕地公園的開闊性最高。④基于CVM與SBE對4個研究區美學特征定量分析后既存在一致性,也存在差異性。如無論是基于CVM還是基于SBE對研究區美學特征分析得出的結果都是擁有眾多白塔山、黃河母親像、中山橋、水車園等歷史古跡研究區三的歷史性與多樣性相比其他研究區較高。但對自然性而言,基于CVM的美學特征分析結果是研究區一、四的自然性高于研究區二、三,與基于SBE分析得出的結果正好相反。主要原因是:研究區一、四范圍內不僅包括用于綠化的樹木草坪,還包括部分農田景觀,就整體而言,植被覆蓋高于研究區二、三。但因處于建設中,黃河兩側仍然存在未整修綠化的情況,因此評測照片樣本的結果為研究區一、四的自然性低于研究區二、三。

5.2 討論

黃河風情線作為承載蘭州山水、歷史、文化的主脊,對其景觀美學的分析研究是需要關注的重點。對研究區一、四,人們希望規劃建設一個擁有多元歷史文化景觀要素的景觀整體,創造適宜游客休憩的舒適環境,即在規劃建設中重視對歷史性、連續性、多樣性等建設;對研究區二、三，人們注重維護沿線植物的生長,控制建筑的高度,減少吵雜的人群與交通對人們觀賞景觀的影響,過度人工化對自然景觀存在影響,即在維護整修中注重自然性、開闊性、干擾性與協調性。針對沿線各個景觀的美學特征進行建設、維護與整修,如在整修灘尖子濕地公園過程中注重多樣性、獨特性與歷史性;在建設西沙大橋附近時重視自然性、多樣性、獨特性等美學特征;在維護黃河母親像歷史性、獨特性的同時加強自然性、多樣性建設。因此,對黃河風情線美學特征的研究無論是對還未修建的沿線景點規劃建設,還是對已建成景點的維護整修都具有現實的指導意義。