（控制理论与控制工程专业论文）旅游公路景观环境评价方法研究.pdf

摘要 摘要 公路项目建设在促进地域经济发展的同时，会造成沿线的环境、生态以及景观等方 面的负面影响。由于公路景观环境是一个复杂的多重要素的系统，要科学、全面地对其 进行分析，难度很大。目前我国对公路建设项目景观环境评价的理论和方法还不够完 善，所以要积极探索公路景观环境评价的新技术、新方法，应用高新技术，完善公路景 观环境评价方法。 本论文结合西部交通建设科技项目公路生态景观恢复技术的研究，基于已建立的沿 线景观评价体系，应用3 s 技术对旅游公路沿线的景观评价因子进行调查与管理，在构 建了研究区域g i s 平台上，选用民意测验法、层次分析法和主成分分析法分别对旅游公 路景观环境进行评价。通过对三种方法的评价结果分析比较，得出三者具有一致性，说 明三种方法的适应性、可靠性和准确性。 本论文论述了3 s 技术在公路景观环境数据采集、管理和评价中的应用，详细阐述 了层次分析法和主成分分析法进行景观评价的过程。本论文的主要工作和研究成果： ( 1 ) 应用3 s 进行因子选择与管理，以g i s 为平台运用民意测验法对公路景观环境评 价；( 2 ) 运用层次分析法和主成分分析法对公路景观进行评价，通过对比验证了评价方 法的有效性。 旅游公路景观环境评价是一个全新的课题，没有固定的模式，设计方法、理论认识 还不够成熟。本论文采用的景观环境评价方法的特点是评价方法简单易用，并且充分利 用公众参与，使评价结果更加合理，同时使公路景观评价变得直观、方便。该方法同样 适用于其他公路的景观环境评价，为今后公路设计、施工、景观恢复和美化等提供指 导。 关键词景观环境评价方法层次分析法主成分分析法 a b s t r a c t c o n s t r u c t i o no ft h eh i g h w a yc a na c c e l e r a t ee c o n o m y o fc l i m e ，b u ti tw i l lr e s u l ti ne f f e c to f e n v i r o n m e n ta n dh i g h w a yl a n d s c a p ee c o l o g y b e c a u s el a n d s c a p eo fh i g h w a yi s ac o m p l e x s y s t e m s oi t i sd i f f i c u l t yt oa n a l y z et h e mc o m p l e t e l y n o w a d a y s ，b e c a u s et h e r ea r e n 。tm a n y m e t h o d sw h i c hc a ng i v eu sac o m p r e h e n s i v ee n v i r o n m e n te v a l u a t i o n ，s ow em u s tf i n dn e w m e t h o d s ，t e c h n o l o g i e s t h i sp a p e rb a s e do nw e s ts c i e n c ea n dt e c h n o l o g yp r o je c t r e s e a r c hr e c o n s t r u c t i o no f h i g h w a yl a n d s c a p ee c o l o g y i ti s b a s e do nt h ee v a l u a t i o ng e n ew h i c hi sa c c o r d i n gt o t h e i n v e s t i g a t i o na n da n a l y z e do nt h et r a v e lh i g h w a y a p p l y i n g 3 st e c h n o l o g yt om a n a g e re v a l u a t e g e n e i tc o n c e i v e saf l a to fg i s ，a p p l y i n gp u b l i c o p i n i o np o l la n a l y t i ch i e r a r c h yp r o c e s sa n d p r i n c i p a lc o m p o n e n ta n a l y s i s t ot r a v e lh i g h w a yl a n d s c a p e c o m p a r i n gt h r e er e s u l t s o f e v a l u a t i o n a c q u i r ec o h e r e n c e b e t w e e nt h e m ，s oi te x p l a i n sf l e x i b i l i t y , r e l i a b i l i t ya n dv e r a c i t y t h ep a p e rd i s c u s s e s3 st e c h n o l o g i e si nt h ef i e l do fh i g h w a yl a n d s c a p ee n v i r o n m e n t e v a l u a t i o na n de n v i r o n m e n td a t aa c q u i r i n g ，d a t am a n a g i n ga n de v a l u a t i o n i te x p a t i a t et h e a n a l y t i ch i e r a r c h yp r o c e s sa n dp r i n c i p a lc o m p o n e n ta n a l y s i s i nt h el a n d s c a p ee v a l u a t i o ni n d e t a i l s t h em a i nw o r ka n dr e s e a r c hr e s u l t si n c l u d e ： ( 1 ) a p p l y i n g3 st e c h n o l o g i e st os e l e c ta n dm a n a g eo fg e n e ，b a s e do n f l a to fg i s ，a p p l y i n g p u b l i c - o p i n i o np o l lt oe v a l u a t el a n d s c a p ee n v i r o n m e n t ( 2 ) a p p l y i n ga n a l y t i ch i e r a r c h yp r o c e s sa n dp r i n c i p a lc o m p o n e n ta n a l y s i si nt h e l a n d s c a p e e v a l u a t i o n ，i tg i v e st h ev a l i d i t yo fm e t h o d s t o u r i s th i g hw a yl a n d s c a p ee v a l u a t i o na n dv i s u a le f f e c t sa r eb o t hn e wp r o b l e m s a n d t h e r ea r e n - tf i x e dm o d e sa n dm a t u r ed e s i g nm e t h o d sa n dt h e o r i e s f o rt h e m t h i sp a p e r d i s c u s s e st h ee v a l u a t i o no nr o a ds i g h t ，w h i c hw i l lm a k et h ee v a l u a t i o na n dd e s i g nf o rr o a d s i g h tm o r ei n t u i t i o n i s t i ca n dm o r ec o n v e n i e n t t h e s em e t h o d sm a ya l s o b ea p p l i e dt ot h e e v a l u a t i o no nr o a ds t r a t e g i ce n v i r o n m e n ta n dd i s t r i c te n v i r o n m e n t ，a n de v e r ys t a g eo fr o a d l a y o u t ，c o n s t r u c t i o n ，a n dm a n a g e m e n t k e y w o r d s ：l a n d s c a p ee n v i r o n m e n t ；e v a l u a t i o nm e t h o d ；a n a l y t i ch i e r a r c h y p r o c e s s ； p r i n c i p a lc o m p o n e n ta n a l y s i s 1 绪论 1 绪论 1 1 课题背景 改革开放以来，我国公路建设事业得以长足发展。2 0 世纪9 0 年代，随着国家政策 的调整，公路建设成为中国基础设施的投资热点和重点，公路建设尤其是高速公路建设 规模迅速扩大，现代化程度日益提高，取得了举世瞩目的巨大成就。公路作为国家重要 的基础设施之，其建设对社会和经济的发展起着非常重要的作用，但它同时又是对环 境产生严重影响的行业之一。公路建设对土地资源的破坏，植被破坏，水土流失，对自 然地貌，原始景观，历史文物，遗迹，自然水系的破坏，对区域内动植物种群繁衍及多 样性的影响都将给公路区域生态环境、景观资源、视觉环境等造成很大影响，而且有些 影响将是不可弥补的。公路景观是重要的文化和自然资源之一，公路景观体现着人类适 应自然、利用自然、认识自然的手段和表现形式，在不同时期反映了人们的审美观念、 文化取向及人类的欲望与理想，它同其周围景观共同构成了人类活动的景观环境。它既 有形、声、色、光等使用方面的物质环境，同时又有历史遗产，社会生活，视觉感受， 场所特征，形象符号等精神方面的文化环境。公路建设要研究如何保护延续这种环境， 并能很好的开发，利用和欣赏这种环境。研究公路景观环境是延续历史文脉，弘扬民族 文化的需要。因此在公路基础设施建设中如何保护景观生态环境、处理好公路建设与景 观生态环境保护的关系，实现二者相互融合、协调发展，进行公路景观环境设计评价研 究就显得十分重要【1j 【2 j 。 可见，在公路建设过程中，研究公路的环境美学，开展公路景观环境影响分析与评 价，把美学的原理和要求融入到公路设计、建设和维护过程中，使公路与自然环境相协 调，是2 1 世纪公路建设和景观环境科学的一项十分紧迫的重大课题，也是本论文研究 的目的所在。 1 2 国内外研究概况 1 2 ：1 国外公路景观环境评价的发展 国外在公路交通行业，对于公路沿线生态环境的保护与公路的绿化工作一直是非常 重视的，并且由以往的普通绿化进一步发展到目前的生态绿化，它强调公路绿化应综合 考虑生态功能，景观美化功能，同周边环境协调功能、交通附属设施等多功能的完美结 合，使公路建设与大自然融为一体，同时，在公路建设中还非常重视对公路沿线生态环 境的保护问题。 美国、加拿大等国家在公路建设中十分重视人与自然的和谐统一，如在公路建设中 强调保存自然与历史遗迹，沿公路建立生物通道( 涵道) ，保持自然及生物的连续性， 公路建设中明确规定了公路与自然区域要保持距离，将交通对环境的影响降到最低。另 l 绪论 性生产力、工程扰动的敏感系数和破坏后恢复能力系数计算了景观的阈值；在景观美 景度和景观阈值的基础上，确定了景观的质量级别；以景观相对于观景者的坡度和景观的 可见度对铁路沿线景观敏感度进行了分析与评价；根据景观质量、景观敏感度和距离带， 将铁路沿线分为不同的景观保护级别。 ( 2 ) 从总体考虑出发，着重环境敏感度、景观阈值、美学质量等方面的评价 王红( 1 9 9 6 ) 提出以道路的环境景观的敏感度评价作为道路的环境景观评价和设计 的基本依据之一，并从相对坡度、周围景观离道路使用者距离、景观在视线内出现的几 率、景观的醒目程度及综合敏感度这五个方面对道路的环境景观进行评价，对其原理与 方法进行了研究分析并构造出相关的数学模型。夏惠蓉( 2 0 0 1 ) 总结了以往旅游公路绿 化工程中出现的弊端，提出了旅游公路两翼景观评价的必要性，并以景观生态学为理论 框架，从美学质量、景观阈值、景观敏感度、特殊价值四个方面讨论了旅游公路两翼的 景观评价方法。贺志勇等( 2 0 0 3 ) 依据景观生态学的特点，提出了从景观生态价值、美 学质量、视觉容量和景观安全格局4 个方面对公路景观环境进行评价，并探讨了具体评 价过程1 2 1 。 ( 3 ) 以景观视觉影响为评价出发点 张阳、董小林( 1 9 9 9 ) 探讨了公路景观及视觉影响评价的概念，以图表的形式总结 出公路景观及视觉影响评价的内容与程序。提出了公路景观及视觉影响评价的方法一公 路景观及视觉影响综合评价指数法，其中包括评价因子及权植的确定、计算方法及评价 分级标准等【1 4 】。吴必虎、李咪咪( 2 0 0 1 ) 从旅游者体验风景道品质的特定要求出发， 用等距离专家组目视评测法( e d v a t a ) 对小兴安岭风景道旅游景观进行了评价。通过 在实地观测评价的基础上建立了由地形、视觉质量、视域、景观被及沿途典型景观照片 构成的数据库【1 5j 。 ( 4 ) 利用数学方法，构建评价模型进行评价 吴洪涛( 1 9 9 8 ) 从评价指标体系的建立、权重的确定、模糊评价过程等论述了道路 景观的模糊综合评价。朱唯、朱铭( 1 9 9 9 ) 根据高等级公路建设中公路景观设计及景观 资源的保护利用原则，简述了模糊数学应用于公路环境景观的评定，并给出了具体的数 学建模公式。袁卫宁、任征( 1 9 9 9 ) 根据高等级公路环境保护的需要，针对现有公路环 境评价方法中的不足，提出了进行公路环境影向综合评价的建议，并对高等级公路环境 影响综合评价指标体系、评价范围、评价方法进行了讨论。刘瑜等( 2 0 0 2 ) 通过对高等 级公路绿化功能的分析，提出了高等级公路绿化评价的意义、原则及评价方法高等 级公路绿化综合评价指数法，总结了高等级公路绿化功能、评价内容与程序，指出了评 价因子及权值的确定、计算方法及评价分级标准等。毛敏等( 2 0 0 3 ) 基于旅游公路效益 后评价的内容体系，对旅游公路效益后评价指标体系的层次结构进行了分析，并对指标 的计算方法进行了探讨。孙宁等( 2 0 0 4 ) 论述了旅游公路环境的综合评价指标体系及方 法。程胜高等( 2 0 0 0 ) 通过宜黄旅游公路的具体实例，探讨旅游公路的生态环境评价方 法，同时提出了改善生态环境的环保措施，为旅游公路的环境建设提供参考。郑志华、 东北林业人学坝二卜学位论文 = = = = = = = = = = = = = = 竺= = = = = = = = 竺= = = = = = = = ! = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = ! = = = = ；= ! = = = = = = = = = ! = = = ：= = = = = = = = 车_ jr 崔宝军( 2 0 0 4 ) 介绍如何确定旅游公路生态环境影响评价的因子、界定评价区范围，应 用已有的生态综合评价指数法对旅游公路生态影响的实例进行综合评价【1 6 】【1 7 】。陈强等 ( 2 0 0 0 ) 介绍了环境影响评价中公众参与的目的，并结合旅游公路建设项目环境影响评 价公众参与的实例，详细说明了公路建设项目公众参与的调查程序、内容和调查结果的 科学统计方法与评价陈雨人、朱照宏( 1 9 9 6 ) 分析了公路路界系统的构成，提出减少路 界环境和自然环境冲突可采取的措施以及评价公路路界环境系统的基本方法【1 8 】【1 9 】。师利 明、罗德春( 1 9 9 8 ) 根据生态学理论，针对公路穿过特殊生态环境区时，提出了用植被 一 的生长量、生物量和物种量三种生物学参数来定量分析公路沿线的生态环境质量现状及 公路建设对生态环境质量影响的方法。曾小明等( 2 0 0 3 ) 介绍确定公路景观环境的要 素，应用模糊数学方法，建立数学评价模型，给出了一种评价公路景观环境的模糊评定 法，运用它对公路景观环境的实例进行综合评价。陈红、魏风虎( 2 0 0 3 ) 在分析旅游公 路生态系统评价指标体系研究的基础上，借鉴压力一状态一响应框架模型的思路，构建 了旅游公路生态系统评价的框架模型和基于压力一状态一响应的因果关系分析确定其指 标体系。张红红( 2 0 0 0 ) 利用集值统计原理，对高速公路社会影响评价指标估值及其 可靠度进行了研究与分析。并以成渝高速公路为例进行了分析。 1 3 论文主要研究内容 本文研究的主要内容是： ( 1 ) 探讨了3 s 技术在公路景观环境评价中的应用 研究利用r s 、g p s 及g i s 进行评价因子的采集、更新、管理； 运用g i s 管理景观信息，为评价者开展意愿评价提供平台，使公路景观环境评价更 加直观和方便。 ( 2 ) 基于g i s 平台的民意测验法、层次分析法和主成分分析法对公路景观评价。 通过对多种评价方法的分析和比较，采用基于g i s 平台的民意测验法、层次分析法 和主成分分析法分别对公路景观环境进行了评价，并且通过评价结果对比验证了评价结 果的有效性。 2 旅游公路景观环境评价休系 2 旅游公路景观环境评价体系 2 1 基本概念 ( 1 ) 公路景观 公路景观是公路本身形成的景观，也包括其沿线的自然景观和人文景观，它是公路 与其周围景观的综合景观体系，是一种功能性、实用性与观赏性、艺术性的结合、人与 自然的交流的综合景观体系【2 2 】【2 3 】【2 4 】。正是这种公路景观构成要素的多元性，人类作 用的主导性，景观空间的多维性和评价主体的复杂性，使公路景观评价变得十分困难和 丰富多彩【25 | 。目前，针对公路景观现在所面临的问题，其技术上的解决水平较低是一个 非常重要的因素。所以建立一个合理有效的公路景观评价指标体系在目前就是一项非常 必要且刻不容缓的工作。 公路景观和我们通常见到的城市景观、人文景观及风景名胜的自然( 人工) 景观有 着较大的不同，由于公路自身的诸多因素及所处的环境因素，概括起来有以下特点： 构成要素的复杂性、多样性 公路景观的构成要素中，既包括道路自身的因素( 线形、护坡、标志等) 同时还包 括了自然环境要素。他们之间是一个相互的、共同作用的有机组成体。他们是一个互惠 共生的关系。这样就决定了公路景观的要素的复杂性、多样性。 空间的多维性 任何处于空间的事物都具有空间性，公路景观同样也是。由于地形起伏变化，公路 在高程上、走向上、弯曲度上都存在着变化，形成了一个起伏多变的带状空间。在时间 上，公路景观既有前后相随的空间序列变化，又有时相、气相、季相和位相的变化以及 在这一过程中感知主体的心理时空与之形成的时间序列。 动态变化性 由于公路景观是自身要素与周围环境的结合体，景观也是在不断变化的。这种变化 主要表现在时间空间上植被景观和不同景观类型之间的格局分布变化，这种变化是长期 的过程，主要是受人为的干扰或强烈的自然影响。在短期内这种变化不易被观察，但他 对景观却有着巨大的影响。加强公路两翼的景观保护，减少不必要的人为干扰对公路景 观的稳定将有着积极的作用。 感知的多样性 同一种景观，对于不同的感知主体都会有不同的感知结果。由于感知主体在文化、 教育、社会中差异，也使得在景观评价中会出现显著的评价差异。 ( 2 ) 景观评价 - 目前，大多数园林风景学者所 里解的景观，也主要是视觉美学意义上的景观，也即 风景。从6 0 年代中期丌始，以美困为中心丌展的“景观评价”( 1 a n d s c a p ea s s e s s l l l e n f 或 2 旅游公路景观环境评价休系 2 旅游公路景观环境评价体系 2 1 基本概念 ( 1 ) 公路景观 公路景观是公路本身形成的景观，也包括其沿线的自然景观和人文景观，它是公路 与其周围景观的综合景观体系，是一种功能性、实用性与观赏性、艺术性的结合、人与 自然的交流的综合景观体系【2 2 】【2 3 】【2 4 】。正是这种公路景观构成要素的多元性，人类作 用的主导性，景观空间的多维性和评价主体的复杂性，使公路景观评价变得十分困难和 丰富多彩【25 | 。目前，针对公路景观现在所面临的问题，其技术上的解决水平较低是一个 非常重要的因素。所以建立一个合理有效的公路景观评价指标体系在目前就是一项非常 必要且刻不容缓的工作。 公路景观和我们通常见到的城市景观、人文景观及风景名胜的自然( 人工) 景观有 着较大的不同，由于公路自身的诸多因素及所处的环境因素，概括起来有以下特点： 构成要素的复杂性、多样性 公路景观的构成要素中，既包括道路自身的因素( 线形、护坡、标志等) 同时还包 括了自然环境要素。他们之间是一个相互的、共同作用的有机组成体。他们是一个互惠 共生的关系。这样就决定了公路景观的要素的复杂性、多样性。 空间的多维性 任何处于空间的事物都具有空间性，公路景观同样也是。由于地形起伏变化，公路 在高程上、走向上、弯曲度上都存在着变化，形成了一个起伏多变的带状空间。在时间 上，公路景观既有前后相随的空间序列变化，又有时相、气相、季相和位相的变化以及 在这一过程中感知主体的心理时空与之形成的时间序列。 动态变化性 由于公路景观是自身要素与周围环境的结合体，景观也是在不断变化的。这种变化 主要表现在时间空间上植被景观和不同景观类型之间的格局分布变化，这种变化是长期 的过程，主要是受人为的干扰或强烈的自然影响。在短期内这种变化不易被观察，但他 对景观却有着巨大的影响。加强公路两翼的景观保护，减少不必要的人为干扰对公路景 观的稳定将有着积极的作用。 感知的多样性 同一种景观，对于不同的感知主体都会有不同的感知结果。由于感知主体在文化、 教育、社会中差异，也使得在景观评价中会出现显著的评价差异。 ( 2 ) 景观评价 - 目前，大多数园林风景学者所 里解的景观，也主要是视觉美学意义上的景观，也即 风景。从6 0 年代中期丌始，以美困为中心丌展的“景观评价”( 1 a n d s c a p ea s s e s s l l l e n f 或 东北林业大学硕：i 学位论文 = = = = = = = = = ! = = = = = = = = = = ；= = = = ；= = ；= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = 墨z = ；芒= ：= = ；e = = = = = = = = = = = = = = = = = = = ， 1 a n d s c a p ee v a l u a l i o n ) 研究，也是主要就景观的视学美学意义而言的。从客观的意义上 讲，景观评价( 风景评价) 是指对景观视觉质量( v i s u a lq u a l i i y ) 的评价。而景观的“视 觉质量”则被认为是景观“美”( b e a u t v ) 的同意词，d a n i e l 等人将其称为“风景美” ( s c e n i cb e a u t y ) ；美国土地管理局则将其等同于“风景质量”( s c e n i cq u a l i t y ) ，并定义 为：“基于视知觉的景观的相对价值”。从主观上讲，景观评价则表现为人们对“景观价 值”( 1 a n d s c a p ev a l u e ) 的认识，j a c q u e s 认为景观的价值表现在“景观所给予个人的美学 意义上的主观满足”。风景评价( 景观评价) ，实际上是风景美学的研究中心，也是指导 。 风景资源管理、合理地进行风景区规划的基本依据【2 6 】【2 7 】【2 8 】。经过2 0 多年的发展，风景 评价的研究出现了许多学派，它们在理论和方法上各具特色。 。 由于不同个体对同一客观事物在认知度存在着差别，即使对“景观”使用同样的定 义，也会产生不同截然不同的感受，因此，在景观评价中存在着以下的难剧2 9 】【3 0 】。 对景观质量评价缺乏同一的定义和标准 对美的理解、认知受环境、文化、教育程度、信仰、气候等诸多因素的影响 受时问、空间的制约。景观在空间中的位置很难描述，说明。同时，景观质量受 季节更替影响。 缺乏有经验的专业人士，例如，具有在城市规划、建筑、园林、生态学、人文地 理学方面知识的人员。 项目的评价人员与专业人员、公众之间进行形象的、口头的、和书面的交流会发 生困难。 2 2 评价因子分析 由于旅游公路景观的自身的特点，它不仅具有普通公路景观环境的一般性质，而且 它在所经过的区域，大多具有丰富、完善的自然资源，( 森林、湖泊、河流、峡谷) 人 文资源( 原始部落、少数民族聚集地、历史遗迹等) ，因此旅游公路的景观因子就显得 复杂了，对于不同地区、区域的旅游公路其因子的确定有会有着它的地域性和特殊性， 总体来说旅游公路的景观因子大体可以分为两侧绿化树种，边坡绿化，公路服务区，桥 梁景观，公路自身因素、地形地貌，植被景观，水域景观，动物状况，生态环境破坏 度，天象时令、城镇景观，郊区景观，风景名胜，矿区景观，公路建设影响等1 6 项评 。 价因子，并且分为以下三类。 j 2 - 2 - 1 公路自身景观 公路自身景观主要包括隔离带( 种类、宽度、植物组成等) 、两侧绿化景观( 绿化 植物种类和数量、绿化带宽度、绿化区域植物多样性、绿化植物的透视度等) 、边坡地 被景观( 边坡植物种类、数量等) 、公路服务区景观( 房建造型、雕塑景观、花坛绿地 等) 、道路桥梁景观( 结构、造型、色彩) 、道路与环境色彩与造型的变化、路线与地形 或景观的咖凋性、公路自身因素( 路宽、线形、弯曲度等) 、上述因素在设计车速下的 视觉效果。 2 旅游公路景观环境评价体系 2 2 2 路域两侧自然景观 路域两侧自然景观包括地形地貌、植被、水体：荒地、草原、沙丘、农田、湿地、 丘陵、湖泊、滩涂、水田、旱地、果园、盐田、森林等景观等； 调查生态环境破坏度、动植物物珍稀度、丰富度，地形、地貌自然度、稳定度，水 体丰富度、观赏度，天象、时令丰富度、观赏度等。 2 2 3 路域两侧人文景观 路域两侧人文景观包括城市景观( 大小、人口、经济状况、交通发达程度等) 、矿 区景观( 矿区种类、大小、对周围景观破坏情况等) 、郊区景观( 与城市连接度、郊区 经济类型等) 、名胜古迹( 知名程度、游客量等) 等。 2 3 构建景观环境评价体系 公路景观评价是一个多因子高度综合的评价体系，在具体指标选择上因各项目评价 的侧重点不同而有差异，但一般都包括公路景观的几个最基本方面【2 9 】【3 0 1 。本文建立的评 价体系共分为三个层次，第一层次为公路景观环境评价的最终目标一公路景观状况，然 后分解为能体现该项指标的亚指标，按此原则再次进行分解，直至最底层的单项评价指 标。这里构建了一个三层次的旅游公路景观环境评价体系的框架。如图2 1 所示。 图2 1 旅游公路景观环境评价体系 旅游公路景观是旅游公路与环境协调( 或环境美学) 的综合体现，旅游公路景观质 量是本次景观评价的最终目标，构成全桂路景观质量的二级指标主要包含三方面内容： 东北林业大学硕士学位论文 公路路域景观、公路自然景观、公路人文景观。公路路域景观主要反映旅游公路自身的 景观状况，包括公路两侧绿化状况、边坡植被状况、公路服务区、桥梁状况和公路自身 状况等因素；公路自然景观主要反映公路所在地区自然本底的景观质量，包括地形地 貌、植被状况、水域景观、动物状况、生态环境破坏度、天象时令等；公路人文景观主 要反映公路途径区域民风、民俗、历史文化遗迹等状况，包括城镇景观、风景区状况、 郊区状况、矿区景观和公路建设影响等。三级级指标主要是上述因素根据景观评价原则 来进行筛选，最后选择若干因子所组成。由于旅游公路景观质量评价是由许多因子组成 的，其中有些因子可以定量并且容易定量，而有些因子是难以定量或者说是难以取得定 量数据的。因此，对三级指标的选择只能根据评价指标建立的原则加以选择，不可避免 地存在着不完备的缺陷。随着旅游公路景观评价研究的发展和日益深入以及统计资料的 不断完备，对三级指标还可以进行不断修改和补充。 2 4 本章小结 本章简要阐述了公路景观和景观评价的基本概念，并且根据旅游公路自身的特点， 介绍了由专家建立的公路景观的评价体系，该体系从公路自身景观、公路两侧自然景观 和公路两侧人文景观三个方面对旅游公路的评价因子进行了分析和选择，本体系的建立 为开展后续的评价因子管理及沿线景观评价提供了理论基础。 33 s 技术z i j 公路景观环境评价中的应用 33 s 技术在公路景观环境评价中的应用 3 s 技术是以遥感技术( r s ) 、地理信息系统( g l s ) 、全球定位系统( g p s ) 为基础，将 r s 、g l s 、g p s 三种独立技术领域中的有关部分与其它高技术领域( 如网络技术、通讯技 术等) 有机地构成一个整体而形成的一项新的综合技术。它集信息获取、信息处理、信 息应用于一身，突出表现在信息获取与处理的高速、实时与应用的高精度、可定量化方 面。通过这些技术的综合集成应用，可以实现景观环境信息的快速采集和处理，为景观环 境决策提供强有力的基础信息资料和决策支持【3 1 】【3 2 】【3 3 】。 3 13 s 技术的组成 ( 1 ) 遥感( r s ) 技术 遥感是一种以物理手段( 传感器、平台及信息获取与传输) 、数学方法( 包括计算机 图像处理、地学计量分析、数理统计等) 和地学分析( 指以地学规律为基础的地学处理过 程) 为基础的综合探测技术。由于遥感信息具有综合、丰富、宏观、动态、快速、多源 的特点，为地球资源调查与开发、环境监测及全球研究提供了一种强有力的探测手段，在 公路景观环境监测与管理中获得了重要应用。 ( 2 ) 地理信息系统( g i s ) 地理信息系统( g i s ) 是在计算机软硬件支持下，使描述客观世界的各种数据，按其地理 坐标或空间输入计算机，并在其中存贮更新、查询检索、量测运算、分析处理、综合应 用、显示制图和输出的一种技术系统。目前g i s 已广泛应用于环境与资源的清查与管 理、农业、林业、交通与通讯、城市规划、军事、灾害与灾情评估及全球变化研究等诸 多领域，并已形成庞大的技术产业。 ( 3 ) 全球定位系统( g p s ) g p s 全球定位系统是美国军方研制的第二代卫星导航系统，它由高度为2 0 2 0 0 k m ，分 布在与赤道面夹角为5 5 。的6 个轨道上，约1 2 小时绕地球一周共2 4 颗卫星组成。g p s 接收机通过接收空中几颗卫星发射的信号，采用三角测量的原理确定出地球空问任意位置 的精确空问坐标。 3 2 应用r s 技术进行评价因子监测 应用现代遥感技术监测公路景观环境评价因子，具有监测范围广、时间分辨率高、 成本低等优点。本项目通过将研究区域2 0 0 1 年的两幅e t m + 图像拼接，并把调查结果 的g p s 点生成形文件，叠加到e t m + 图像上，生成下面的图像。如图3 1 、图3 2 所 示。并通过与研究区域2 0 0 5 年的q u i c kb i r d 遥感图像( 如图3 3 所示) 进行对比，对公路 景观环境评价因子进行监测和数据更新。 东：i e 林业大学硕：卜学位论文 图3 1 原始遥感图像 ( 注：图中黑色圆点为野外g p s 调查记录 通过重新投影标注在遥感图像上) 图 c 1 ： 圈c 2 ： ： ：一! ：_ h c 3 ： 例 河流湖泊、水 针阔混交林 葡萄经济林 一c 4 ：阔叶混交林 c 5 ：柑橘林 c 6 ：灌丛 c 7 ：疏林地 c 8 ：马尾松针叶林 c 9 ：城市、乡镇、村r e 及裸地 c 1 0 ：农刚 c 1 1 ：农防护林 图3 2 遥感分类图像 i 刿3 3q u i c kb 打d 遥感隆l 像 一1 0 一 = 东北林业大学硕士学位论文 3 。3 。3 景观数据的查询 景观信息查询模块由公路景观信息查询、自然景观信息查询、人文景观信息 查询、旅游景点信息查询和综合查询模块组成。它们主要实现的功能能使用户简 单、方便的获取需要的信息。如图3 5 所示。 夔鬻薹蒌i 隧鬈鬻! 鍪鍪篓篓篓鍪霎篓篓萋翌雯篓璧篓篓璧受篓鬻鋈墼黧萋鍪i 蒌鎏篓篓熏璧! 蔓囊i 笺鋈萋燮鬻篓冀鋈羽 i 蚓 虮m 一尊：、m 嘲 ，撼 磬- ：oh “二，0 10q ，撕档t 讧攀：? ：二。：、斗。? ， 图3 5 景观数据查询 3 3 4 利用gis 进行公路景观环境评价 利用g i s 的三维显示模型可以宏观的感受研究区域的景观质量，如图3 6 、图3 7 所示。通过g i s 的缓冲区分析可以了解不同路段不同范围的的景观因子，评价者可以通 过g i s 的这些功能实现对公路景观的民意测验法评价。 文件警理匹) 地田冒哩征) 敏据曩苗理m ) 瓤： 多|l ? | | | 1 | | ；0 | | | 童l 勇辟 l 飘 o | | 2 | | 匕| | | 篁雏 潮熬5 一湖 量粪嚣圳鬻甑“懑耋鞠辘 i = l e 4 t s 时2 t 玛米i = 2 酐t t 们拍l 轴米：当鹤长晨。米f 息长度耐e 33 s 技术在公路景观环境评价中的应用 幽3 6 研究区域的地貌类型图 图3 7 研究区域三维演示图 3 3 4 1 公路景观评价人员结构 公路景观评价人员通常包含下列5 类：专家、当地居民、养护人员、旅游者、司 机。如图3 8 所示。 3 1 0 口专家固当地居民口养护人员口旅游者司机 图3 - 8 公路景观评价人员结构统计 3 3 4 2 公路景观评价过程分析 评价过程是指给公路景观评价人员进行景观评价的措施，也就是通过给评价者提供 什么资料，从而得到评价者对评价对象的评定值。一般采用三种手段，即：到实地观察 进行评价、对照片、录像进行评价和通过计算机模拟进行评价，而在g i s 系统下，可以 集中三种方法的优点，所有的资料显示和评价都能在可视状态下进行，犹如身临其境， 从而更容易和直观的进行公路景观评价，提高了评价的效果。主要建模和分析过程如下 f 3 4 】【3 5 】 东北林业大学硕二l j 学位论文 ( 1 ) 建立数字地面模型 三维( 3 d ) 数字地形模型( d e m 与d t m ) 是g i s 中的重要内容，是公路及其他工程三 维特征分析和空间环境分析的基础，三维数字地形模型与遥感图像及其他图形图像信息 相结合，能够全面反映工程与环境的空间结构与性质特征，对提高工程勘察质量、优化 设计、协调美化环境、预防不良现象具有重要作用，并日益成为g i s 、g p s 、r s 信息复 合处理、显示和三维环境分析成果动画输出的主要方法。 ( 2 ) 地形三维可视化 地形作为自然界最复杂的景物之一，对它的三维可视化一直是计算机图形学、地理 信息系统、数字摄影测量和遥感的重要研究内容。数字摄影测量和遥感技术作为地形三 维信息获取的主要方式，在精度、作业过程以及效益等方面具有明显的优势。正射影像 图由数字地面模型和摄影影像综合而成，比如地图可以更加现实和全面地显示实地环 境，而且具有“正射”的特性，再辅以立体匹配片就可以进行立体观测，犹如身临其 境，从而更容易进行地貌地物的判读。 ( 3 ) 研究区域内评价因子查询分析 对研究区内评价因子进行定位查询以及对某个地理对象实体周围一定宽度的区 域范围的空间查询。 ( 4 ) 基于g i s 平台的民意测验法评价 通过查看某一桩号两侧的地图信息，对该桩号附近的情况进行综合评价并且 打分，以g i s 为平台对公路景观环境进行民意测验法评价，评价界面如图3 9 所示。 酸篓燮堂墼塑箜：鲨篓_ _ _ 望鲨! = = 鲨：竺：竺! 篓翌兰竺二篓鍪篓銎篓鲨：篓翌! 茎竺鍪：翌篁整：墅：塑霆魑鎏 。、= 麓2 、? h 尊，0 ， 薯：6 、冀“i 吩：粤：鼍；：、二， “。一一一一t 一。 渺li 眵罐氟重蕊： 5 。； 图3 9g l s 平台卜- 比意测验法的实现界而 33 s 技术在公路景观环境评价中的应用 3 4 小结 随着信息技术、计算机技术、3 s 技术的发展，使3 s 在公路景观环境评价方面的应 用越来越受到重视。本章介绍了3 s 在公路景观评价各过程中的应用，研究了利用r s 、 g p s 技术采集和更新公路景观环境评价基础数据，利用g i s 技术编辑、分析和管理景观 数据，并且把g i s 技术与民意测验评价方法有机的结合，使公路景观环境评价更加直观 和方便。 簟妻亟蠢嚣囊学囊薹需爨鬟墓蓁垂囊 羹j 耋器霪窭蓁蓁蓁蓁雾薹雾冀蓁萋蓁蓁雾基鐾 霪i 薹j 耋饕翼冀爹冀蒸 辩冀i 囊鋈j 裂煦翻捌霉卫羹璺内篓卿斛鲋副；利本1 彭囊看并套筲黩丽者糙薹缎篓孺； 妣醚鏊孽褂器鏊裂型雾往；到一裂冀甫羹m 嚣熙墼篓墓甍页务蓁菊洋：赢稻霸蓁必 型耋蓁雾霾雾霪一霎；霎雾薹蓁蓟酬裂薹一摒；羹测墨鐾弼地疆蝴瞰荡奏羁州囊：萝爨 万霪霜稂戴疆习n 盎翳鍪匕l ，殖? 雾；黾似茎越凸 垒雨滔臣臣萝鬻囊妒防鸯 瞳砸恩季嚣 勤i 曜饕鼬蓍兰孽蔓嬲啦尘! 鋈i 蔹；釜 霉* 瓮筒羹争蕤雕猷翻j 薹。粪；喜冀羹嚣鬟囊冀 雾；耋雀壅慧霪；薹鬟冀n ：【 ；霎环签叁蔷1 薹i 霉| 塞矧凰磁旋囱研粪制剥。雨萍裕鋈 并釜笙羹萎囊霆雾茧型! 翻刚削蠢分囊堕霞j 蔼犁褐煅名嚣弧掣壁曜帮吲嚣登喋墨霭誊粼 燮篓篓塞g 裂篱翘骂甄锈技“警；誊器黔陆品雕萎墓舔群匪洒篓雾霪；墓鬻擎豢季垡妻 翼鬻 烈翔；黝到卅e 鬻型冀，睡氆萃覆囊蜒荔雾明蓁盟裂少j 篆鐾份措轿碴任货缎霉 霎到攀耋吲瞪鞲瞳攀；霎巍塑士尘磊刘鍪冬需鬻瀚缨舅蠹评定丽! 餮雾m 鏊! 蓦香经凿魍 霾群讹射羹椭璺? 篓i 重研懈尺翼蓉司雠雍强；霉习国逯涩液睫限制醒孵| 萋| | | 粪缉湄睚甄酣篓鉴箨垦菱 漓稍尺筒耨鏊一剥磊琴萍除薹裂送嵯1 刊理。雾鬻基基灌臻翼翼嚣爱鑫鸶薹代并孽 箴二霎弩f 1 1 掭咙；塑雾冀雾度陌饕塑辩副鲥；鞠羹试焉萋描半主姜篓式妊蘑囊塞；篓i 薹 薹露蓁j 荔锰篓羹! 萋匹零i 蓑雾三三善：琶毖攀一堡2 系般雾鲤雾善霎噬垡。蔫 摧j 蒌翥晴g 以i 强囊瑟队i 蛰甍终限l ；蓠强翔绷刮鍪二薛孺雾薹辇轮鳓司趔搿掣鲁 墨；粥蒯照鋈鞘俐耋怛剩弹薹毒一髻鼗算i 薹蠹妻毒毽辇妻墓鏊! 毫三羹篱薹| i | | | 謦连摹纂萋萋誊羹鬻薹囊蒌薹差连 一 鬟i 鋈l l 藿= 霪蘩! 霉i薹；需l l 篓l 錾蘸l l 瓣；髯簇! i 蠡莲；g l l ? 直昌董 ：霪：羹一j ；j 。雾薹鬻夔粪羹鳖 j 基，攀鹱譬= i ；? ? 霪露煎。冀矍。= 豸 j 囊冀；。 x 4 旅游公路景观评价方法研究 接依据。 4 2 民意测验法 这实际上是一种实验心理学的方法，其前提是：人们对自然风景的欣赏程度，是与 风景景观的优劣程度相联系的。通过向游人提问进行统计、汇总，来评价某一景观区域 内的风景。提问可以是口头上的和表格式的；它可在现场进行，也可用信件传递的方 式。根据问题的性质，可分为自由式和限定式两种。前者如：”您对这个风景区的感 受如何? ”、”您最喜欢这个风景区的哪个景点? ”等，被调查者对这些问题的回答是完全自 由的；后者实际上是一种多答案的选择法，如威斯特考察风景区的质量与游人密度的关 系时，对游人是这样提问的：”看到其他人在风景区中，您是否觉得有些扫兴? ”供选择的 答案是”完全不是”，”有点”，”非常有影响”，”不知道”。 这种方法，旨在通过总结被调查人的心理反映，来评价自然风景。其最大的优点就 是承认并利用了”风景”景观的优雅程度是主客观两者结合的产物这一特点，把大多数人 的意志作为评价的客观标准。它尤其是在调查游人对某种景观的心理感受方面应用较 广；诸如摩尔、海米特等( 1 9 8 3 ) 对游人情感与风景娱乐环境的研究；兰格瑙及莱温等 所做的问伐对森林风景的影响及游人心理的反映等研究，都采用了上述方法，效果很 好。 这种方法的主要缺点是：提问选词要严谨，同时尽量通俗化，但又具有公认的标准 含意。据笔者的一点工作体会，用专业术语常常会带来麻烦，如果必须用时，则也应尽 量多加说明。另外，这种方法在回收答卷时( 特别是邮件方式的) 较为困难。 4 3 调查分析法 调查分析法应用较广，其前提是：风景的优美程度是与各景观要素相关联的，即通 过评价景观区域内所有与风景有关的要素，来确定风景价值。如美国国土管理局在风景 景观评价中，就提出7 个风景要素：地貌、植被、水体、色彩、邻近风景、奇特性、人 文景观【48 1 。在踏勘的基础上，先对每个要素逐一分级评分，如地貌、植被和色彩的给分 范围是1 5 分；水体、邻近风景的给分范围o 5 分；稀有性( 奇特性) 给分范围l 5 + 分；而人文景观的评分范围是一4 2 分。然后将总分相加，根据总分，把风景划分 为a ( = 1 9 分) 、b ( 1 2 1 8 分) 、c 级( 1 1 分) 。 从对各项因素的评分范围，我们可以看到它们的权重是不一样的，也就是说，这种 方法实际上是加权记分法，用公式表示： 耻p ( 4 - 3 ) 其中，就是因素的权重，是要素的评分值，是要素的总数，如上例= 7 。 这种调查分析法的主要优点在于它能在大范围进行评价，且可在不同风景类之间进 行比较。其主要缺点是：对每个要素的评分标准必须作详细规定。