基于AHP法的城市公園景觀適宜性評價
——以珠海金山公園為例

王夢瑤,吳 邊,周 純,郭曉倩

(珠海科技學院,廣東珠海 519000)

城市公園作為城市文明建設的“縮影”,展示了城市風貌、文化內涵及景觀特色。以往的一二十年,國內城市公園經歷了“改、擴、并、轉”的整合式發展,在城市建設的推動下,涌現出修建各類公園的熱潮。快速建設的城市公園,出現同質化、文脈斷裂,追求“形象至上”“高標準”等問題,忽視了多樣化、適宜性的“創造場所”的思考[1]。因此,只有正確地認識和評價城市公園的適宜性,才能更好地進行公園規劃與設計。自2016年珠海提出“公園之城”建設規劃以來,受到廣泛關注。全面構建“都市特色”“社區居民”“水網濕地”以及“森林郊野”四大公園體系,“打造300米見綠、500米見園的公園服務半徑全覆蓋網絡”是珠海城市公園發展目標。

國內對景觀適宜性的研究起步較晚,在20世紀90年代才逐漸引入適宜性分析理論,目前適宜性評價的相關研究多側重于土地利用評價,應用于城市建設與設計規劃用地,土地整治效益評價[2],旅游用地與自然保護地評價,項目選址及對環境的影響評價等方面。如趙潔等[3]在對城市廣場景觀規劃設計影響要素分析的基礎上,從區位、植物景觀、空間組織、視覺復雜性及配套設施5個方面構建了城市廣場景觀適宜性評價體系,并確定指標權重及分級標準;苗振龍[4]對居住區園林景觀建設情況的實地調研,構建居住區的景觀適宜性評價體系,并提出后期建設過程中應加大對居住區軟物質環境的建設。而關于景觀適宜性評價方法研究方面,根據評價對象及目標的不同,其分析方法也不同,多采用因子加權疊加分析法,它是以地圖疊加法為基礎形成的,該方法具有邏輯清晰、形象直觀的特點,適用于區域性的景觀生態適應性評價。而對于權重的確定,又包括了主觀賦權法(如專家判斷法、主成分分析法、層次分析法等)、客觀賦權法(如隨機數學法、灰色系統法等)。汪輝等[5]以濕地公園為例,通過生態適宜性分析和景觀格局分析,定量描述公園景觀特征,更加全面地研究其景觀構成,為濕地公園適宜性規劃設計提供依據。隨著景觀適宜性評價的發展,還出現了人工智能賦權法,如盧峰等[6]利用BP神經網絡模型預測法計算出要素權重,在GIS層次疊加分析的基礎上得出景觀融合建設用地適應性評價的結果。

目前從城市公園景觀適宜性角度對公園生態規劃進行研究的案例仍較少,尚未形成完整且系統的評價系統。城市飛速發展導致的環境問題日益加劇,使得生態環境的保護成為當今社會關注的焦點,從而促進了景觀適宜性評價研究發展。在景觀適宜性評價中,由于影響適宜性的評價因子很多,如何合理且針對性地選擇評價因子成為景觀適宜性評價的重點。此外,科學合理的量化手段運用于城市公園的景觀評價中,作為城市公園建設的指導依據,也將成為未來研究的熱點趨勢[7]。因此,結合景觀生態學、規劃學等原理,對珠海市金灣區金山公園的景觀適宜性進行合理評價,研究具有當地特點的城市公園建設內容,可為今后珠海城市公園的建設提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 研究區概況珠海市金山公園位于金灣航空新城核心區,地理位置極佳,周邊高樓林立,占地面積約10萬m2,金山公園也是珠海首個海綿公園。建設伊始參考美國中央公園的模式,整個公園的綠化率高達87.25%,公園除了中央大草坪外,整體上設計了雨水花園,種植各類濕地植物,并且打造了透水路面。

1.2 評價指標因子初選景觀適宜性評價是結合一定的景觀功能要求,對景觀的組成、結構、功能和動態進行分析的過程。考慮城市公園的公共性及標志性,能夠反映公園景觀適宜性的因素較多,若考慮全部影響因素,則會因評價體系復雜龐大而難以科學量化。公園應以功能性、生態性、美學性、實用性為原則,運用景觀生態學、環境心理學、設計美學等理論基礎,對珠海金山公園實際情況進行分析,并參考國內公園建設相關規范及標準,從生態適宜、功能適宜、社會適宜等方面,采用頻度統計法、理論分析法及專家咨詢法來確定23項評價指標因子。

1.3 評價指標因子優選參照李克特五級量表設計專家指標問詢表,通過電子郵件形式邀請風景園林學(10名)、建筑學(6名)、環境科學(4名)相關研究領域共20位專家對前期選取的23項初選指標進行重要性打分,以“1、2、3、4、5”分值代表“不重要、較不重要、一般、較重要、重要”,然后利用SPSS、EXCEL軟件統計分析數據利用Kendall協調系數檢驗專家意見的一致性,并利用以下數學公式通過平均值、標準差、變異系數來篩選指標。

式中:M為平均值;Xi為實際數據;SD為標準差;CV為變異系數;n為樣本數量。

通過Kendall協調系數檢驗呈現出顯著性(P=0.000<0.05)具有統計學意義,即說明整體的評價具有一致性。在初始指標中一般認為平均值大于3,說明該項指標具有重要性,而且各指標變異系數應小于0.25,大于0.25時認為專家對該項指標分歧大[8]。因此,由結果(表1)可以看出,景觀環境協調性和通道設置2項平均值大于3但變異系數較大,不符合要求,且有專家認為景觀環境協調性與植物層次豐富性、色彩季相變化性在釋義上較為重復。

表1 指標初選的專家重要性分值

1.4 構建城市公園景觀適宜性評價指標體系將層次分析法運用于城市公園景觀適宜性評價中,分別從公園整體的生態適宜、空間適宜、功能適宜、社會適宜、環境感受5個方面進行綜合考慮,確定城市公園景觀適宜性的評價模型由目標層(A)、準則層(B)及指標層(C)構成。根據確定的評價因子和指標,構建城市公園景觀適宜性評價模型(表2)。

表2 景觀適宜性評價模型

1.5 確定評價指標權重為了保證得到的權重相對客觀,邀請相關領域20位專家對評價指標重要性進行評判,使用AHP評價常用的1～9比例標度法給出分值,通過兩兩比較形成一個判斷矩陣,如E=(Eij)n×m。然后運用方根法進行計算,首先計算判斷矩陣每一行元素的幾何平均值,再對向量進行歸一化處理,最后得到評價指標的權重向量。為了保證所得權重的合理性及正確性,需要對每個判斷矩陣進行一致性檢驗,通過計算一致性評價指標CI和引入平均隨機一致性指標RI,得到隨機一致性比率CR。當CR<0.10時,認為判斷矩陣具有滿意的一致性,否則需要調整判斷矩陣,使其具有滿意的一致性。CR計算步驟如下[9],其中n為階數。

求判斷矩陣的最大特征根λmax:

計算一致性評價指標CI:

計算隨機一致性比率CR:

判斷分值為1時,表示指標A與指標B相比,A與B同等重要;判斷分值為3時,表示指標A與指標B相比,A比B稍微重要;判斷分值為5時,表示指標A與指標B相比,A比B明顯重要;判斷分值為7時,表示指標A與指標B相比,A比B強烈重要;判斷分值為9時,表示指標A與指標B相比,A比B極端重要。當評分為2、4、6、8時,表示判斷時取中間值,若指標A比指標B的分值為a,則指標B比指標A為1/a。階數(n)為2～10時,RI分別為0、0.58、0.90、1.12、1.24、1.32、1.41、1.45、1.49[10]。

2 結果與分析

2.1 評價指標權重及排序利用方根法進行數據運算,得到B1～B5權重值為0.244 4、0.095 8、0.341 6、0.126 5、0.191 7,指標層權重及目標總權重見表3。對判斷矩陣進行一致性檢驗,得到6個矩陣的隨機一致性比率CR分別為0.061 5、0.053 9、0.017 6、0.060 0、0.057 4、0.049 0,均滿足CR<0.1,說明通過一致性檢驗,評價體系的最終權值趨于合理。

表3 景觀適宜性綜合得分統計

由結果可知(表3),準則層中功能適宜(0.341 6)>生態適宜(0.244 4)>環境感受(0.191 7)>社會適宜(0.126 5)>空間適宜(0.095 8),說明功能性、生態性及環境感受是影響城市公園景觀適宜性的主要原因,指標層指標排序前7位為標識系統、道路及鋪裝、植物物種多樣性、五感體驗、可停留度、安全感、服務設施,因此未來的城市公園升級改造或規劃設計上要重視上述因素,以此提升公園景觀的適宜性。

2.2 評價因子分類在各評價指標總權重的基礎上,將指標層中21項影響因子按照權重值進行重要性強弱分類,可分為重要因子(權重值≥0.06)、次重要因子(0.03<權重值<0.06)和一般因子(權重值≤0.03)(圖1)[11]。評價因子中重要因子5項,權重按照降序排列依次為標識系統、道路及鋪裝、植物物種多樣性、五感體驗、可停留度,總權重為0.468 4;次要因子有10項,權重從高到低依次為安全感、服務設施、空間類型、植物層次豐富性、綠視率、“海綿”設施、文化內涵、植物的健康狀況、空間尺度、出入口設計,總權重為0.421 6;一般因子有6項,依次為可達性、色彩季相變化性、輻射范圍、無障礙設計、整潔度、空間邊界,總權重為0.110 0。今后城市公園景觀的規劃設計應重點考慮重要因子指標,提高公園景觀的適宜性,同時兼顧次重要因子及協調一般因子,消除其易被忽略的因子對適宜性的負面影響。

圖1 評價因子重要性程度Fig.1 Importance degree of evaluation factor

2.3 問卷調查結果為了驗證城市公園景觀適宜性評價模型的科學性,降低主觀干擾因素和數學運算誤差對評價結果的影響,使用后評價法(POE法)對珠海金山公園的內部游客進行問卷調查,并使用李克特五級量表,對城市公園景觀適宜性中的21項指標要素按照1～5分的評分標準進行打分,分別對應“很差、較差、一般、較好、很好”5個等級。在2023年2月15日至3月8日選擇工作日和非工作日,采取隨機選擇調查對象現場填寫回收方法。該調查共發放120份問卷,有效回收103份,有效率達85.8%,其中,評價主體的社會特征顯示在年齡(18歲及以下12.6%、17～35歲19.4%、36～50歲35.9%、49～65歲23.3%、66歲及以上8.8%)、文化水平(小學及以下18.4%、初中及高中37.9%、專科及本科30.1%、碩士及以上13.6%)及性別(男性占56.3%,女性43.7%)上相對較為平衡,增加了調查數據的科學性。

將收集的103份數據,利用Excel統計以及加權平均計算得到金山公園各指標層因子的綜合得分及整體綜合得分評價結果(表3),按分數區間將景觀效果劃分為 4個等級:優(4～<5 分)、良(3～<4 分)、中(2～<3 分)、差(1～<2分)。

綜合表3數據可知,珠海金山公園的整體綜合得分為3.882 5,評價等級為“良”,這表明游客對金山公園景觀適宜性的效果滿意度良好。指標層的調查結果表明,金山公園的綠視率、植物物種多樣性、植物的健康狀況、服務設施、無障礙設計、五感體驗、可達性和整潔度的評價等級為“優”,值得保持和借鑒;而色彩季相變化性、“海綿”設施等評價為“中”,此外,空間邊界、標識系統、文化內涵和可停留度的適宜性評價得分也偏低,均小于公園的整體綜合得分值,說明金山公園在標識系統設計、空間邊界界定、文化內涵等方面有很大的提升空間。準則層中,生態適宜和環境感受評價等級均為“優”,其中環境感受得分最高為4.119 1,一方面是由于該公園建成時間不長,還沒有經受時間的長期考驗,另一方面也說明該公園的維護管理到位,干凈整潔的公園氛圍給人帶來安全感,對景觀適宜性評價產生積極正向的影響[12];從生態適宜中評價等級較高的幾個因素來看,公園景觀的綠視率和植物的健康狀況養護管理比較滿意,充分說明金山公園的植物景觀營造及維護方面受認可度高,而色彩季相變化性得分低,也說明公園景觀以常綠植物配置為主,季節變化性不明顯景色較為單調,亟待改進。空間適宜和功能適宜評價等級均為“良”,得分較為接近(均在3.7以上),空間適宜的3個影響要素評分相差不大,可見公園的空間劃分相對合理;功能適宜中服務設施、道路設計及鋪裝評分均在3.9以上,服務設施的便捷性、交通的合理性與環境的協調性得到了游客的廣泛認可,但薄弱環節主要體現在“海綿”設施上。在與游客交談過程中得知,如果不是告知公園設計理念體現了海綿公園效應,有雨水花園、透水路面等設計方面,游客缺乏直觀的感知。社會適宜的得分最低,為3.631 1,其薄弱環節主要集中體現在文化內涵和可停留度方面,調查得知園內舉辦的園藝活動很少,可以定期舉辦花卉識別大賽、科普教育活動、插花比賽等活動來增加游客的停留時間,彰顯公園在城市中的文化價值。

3 結論與討論

該研究以珠海金山公園為例,建立了5個準則層21個指標層的城市公園景觀適宜性評價指標體系,并將其劃分為3類因子,結果表明,金山公園景觀適宜性處于良好水平,在一定程度上反映了珠海金山公園景觀的特點,以及影響景觀適宜性的5項重要因子:標識系統、道路及鋪裝、植物物種多樣性、五感體驗、可停留度。珠海金山公園的生態適宜和環境感受得分為“優”,其他3項均為“良”,因此應該在公園生態景觀和環境感受的基礎上,加強公園空間適宜、功能適宜和社會適宜建設。

以金山公園為例,提出城市公園景觀適宜性優化的相關策略。生態適宜方面,要注意植物色彩季相變化性,應適當增加冬季開花或變色的喬灌木,以豐富公園景觀的活力,增加四季觀賞性。空間適宜方面,要注意空間邊界的領域感,以滿足不同類型空間充分發揮作用,降低景觀死角空間、邊緣空間[13]。功能適宜方面,要改善現有傳統標識系統,如在公園內的每一個平面導識圖中增加使用者所處方位的標識,以及公園標識系統的形勢與風格與整體環境相協調,還要注意海綿設施設計的實用性及相關知識的科普教育。社會適宜方面,要增加公園內文化教育、園藝活動等多形式休閑娛樂活動,提高游客的停留時間。環境感受方面,不可忽視環境安全感帶來的景觀穩定性作用,要優化環境設計消除不適宜因素。

對珠海金山公園的景觀適宜性進行評價研究,在景觀適宜性方面具有理論意義。可以從生態、空間、功能、社會等方面提高公園景觀適宜性,注重使用者的環境感受,但由于調研精力及研究能力等限制,以及評價主體對問題的理解能力、群體的流動性大、年齡層次劃分不夠明確等一系列問題,使得研究中還存在一定的局限性,因此還要因地制宜地對城市各類公園景觀適宜性評價體系進行改進和調整。