北京市高速公路立交桥区绿地景观特征分析

王英宇，傅源远，刘小鸿，宋桂龙

（1.北京市京石园林绿化有限公司，北京 100026；2.北京林业大学 草坪研究所，北京 100083）

随着城市建设的快速发展，高速公路立交桥区绿化带，尤其是大型桥区绿地，已经成为城市景观中的重要组成部分。高速公路互通式立交桥占地面积较大，从数万到数十万平方米不等。过去传统的实地调查方法很难及时准确地得到城市绿地的现状资料，并且效率低，精度有限。而遥感技术作为一种综合性探测技术，具有快速、高效、范围大、及时动态的特点，并且随着高分辨率卫星的出现，如IKONOS和Quick Bird卫星数据的空间分辨率分布达到了1m和0.6m，遥感技术已经在水土流失监测、森林资源调查、城市规划、城市景观格局及其热岛效应等领域得到了较为广泛的应用［1－5］。基于Quick Bird卫星遥感数据，结合实地调查数据，对北京市高速公路在五环、六环范围以内的大型立交桥区绿地进行了特征分析，为立交桥区绿地建设与管理提供参考。

1 研究对象概况

调查对象为北京市主要高速公路与五环、六环相交的大型立交桥，涉及到的高速公路有：京藏高速（原八达岭高速）、机场高速、机场第二高速、机场北线高速、机场南线高速、通燕高速（原京哈高速），京开高速、京沪高速（原京津唐高速）、京哈高速（原京沈高速）、京港澳高速（原京石高速）、京承高速、京平高速、京津第二高速（表1）。除此之外，五环线上拥有的桥区绿地立交桥也包括在内，共计41座立交桥作为研究对象。

表1 高速公路与五环、六环相交立交桥Table 1 List of main overpasses

2 研究方法

2.1 遥感数据源

研究获取的遥感信息源是“Quick Bird”卫星遥感数据，分辨率0.61m。将遥感数据根据需求进行校正、选取、切割。

2.2 信息读取

利用Erdas 9.0软件进行绿地信息的读取。遥感图像由位置、色调、形态3个要素组成。其中，色调及饱和度的变化是判别植物种类变化的主要标志［6，7］。绿地、桥面和外围建筑均具有不同的色调级别。因此，在判读工作中，色调对建立判读标志具有重要的指导作用。以色调作为判读标志，从绿地覆盖信息着手，将立交桥区绿地分为3大类，即乔木类、灌木类和草坪地被，各绿地类型特征解译标志（表2）。

由于灌木的郁闭度及色泽与新栽乔木或小型乔木非常接近。因此，乔灌绿地类型大都被算作乔木绿地类型。

2.3 实地调查

实地调查的目的是对判读信息进行校正。调查选取了50个样点，实地情况与判读信息比较结果（表3）。根据调查结果可以看出，绿地类型中草坪地被的精度最低，灌木次之，乔木的精确度最高。主要原因是草坪地被覆盖率比判读的要低，大部分草坪地被都存在土壤裸露情况。灌木和小型乔木在遥感影像中不易辨别，而且调查中发现，判读为灌木的绿地有些地块栽种了新的乔木，形成郁闭度不是很高的乔灌类型。

表2 绿地类型判读标志Table 2 Interpretation symbols for greening land classification

表3 遥感信息判读准确度Table 3 Accuracy of information identification

3 结果与分析

3.1 北京市高速公路大型立交桥绿地特征

调查结果表明，北京现有大型立交桥区绿地类型以乔木类和草坪地被类绿地为主，面积分别达到了86.88万m2和82.07万m2，占到了所有桥区绿地面积的49.97%和47.20%，灌木类绿地比例最小，面积为4.91万m2，其比例仅占到绿地总量的2.82%。这与北京市立交桥区绿地多封闭、免养护、多景观苗圃有关。同时灌木比例判读较小的原因，主要是判读过程中灌木多被归为乔灌或灌草，此类面积都被算为乔木面积或草坪地被面积。

桥区绿地类型及绿地面积受到立交桥面积、立交桥设计和绿地分布特征3个方面的影响。立交桥中，高速公路与五环、六环路连接的立交桥，占地面积都大，桥区绿地面积也较大，如三惠桥、西沙屯桥、酸枣岭桥、五方桥等，立交类型多为苜蓿型或菱形定向型。桥区绿地面积多分布在3～5万m2，占到了绿地面积总数的61.35%，其中，绿地面积最大的三惠桥，达到了130 844.13m2，其次为西沙屯桥，绿地面积也达到了98 891.53m2；绿地面积最小的为衙门口桥，面积为12 789.82m2。八达岭高速沿线的两旁有将近100m宽的绿化带，将周围的绿地连同桥区绿地联系起来。所以沿线的立交桥，包括北郊农场桥、定泗桥、二拔子桥、史各庄桥、满井桥、回龙观桥，读取的绿地面积比桥区实际包围的绿地面积要大（表4）。

3.2 立交桥绿地景观特征分析

3.2.1 立交桥绿地景观类型 立交桥区绿地景观类型归纳为3种［8］。

（1）自然生态型 通常所处位置距离城市较远。植物配置形式以疏散为主，强调自然风光，突出绿化的层次感和立体效应，使互通立交融入田野自然之中。自然生态型是当今互通立交绿化景观的主要形式，又可再分成4种类型：①疏林草地型，互通立交内地形自然起伏，拟建以坡地或土丘为主的疏林草地型景观。用乔木构建自然式丛林，用草坪建设缀花草地，达到自然、开朗、静谧的景观效果。②田园风光型，其互通立交往往面积较大，模拟当地自然植被，建设大面积林地，以阻隔交通噪声、粉尘和废气污染。③江南水乡型，内有较大的池塘，或周围有湖泊、河流，水体面积较大，拟因地制宜建设具有水乡景色的景观。在部分水面上布置浮水和挺水植物，在岸边布置湿生乔灌木，高低错落、疏密有致。边坡路基旁零星布置球类小灌木等。④森林型，在互通立交内大面积栽植乔木树种，常绿和落叶搭配，建成森林景观绿地。在三角形内以灌木和藤本植物为主。也可建造大面积的果园及苗圃。

表4 立交桥绿地面积Table 4 Vegetation area surrounding overpasses m2

（2）城郊类 地处城市近郊或本身就是城市的一部分，绿化和美化相结合，尽量与城市建筑和沿线景观统一协调，表现和反映所处地区的综合文化内涵和社会发展水平。①模纹图案型 广告型绿地，以宣传企业、商品、旅游地等。②人文景观型 抽象图案反映当地的历史和文化，彰显古迹文物、历史遗存景观。

（3）中间型 非典型的自然生态型与城郊型，两类型景观也可以自由组合搭配，即在自然式布置中混合规则式景观设计，在图案中又有自然疏散的乔灌木配置，形成复合型景观。

3.2.2 北京市立交桥绿地景观特征分析 调查的41座立交桥区绿地景观特征（表5），绿地类型为疏林草地型的立交桥最多，占41.46%，其次，中间型和田园风光型，占21.95%和14.63%。比例最小的3个类型是森林型、人文景观型和水乡型，比例均小于10%。绿地类型为水乡型的立交桥只有1座，即肖家河桥，主要是由于清河穿越立交桥区形成了较为独特的景观。

五环和六环地处北京市近郊，个别高速离市区较远。大部分立交桥绿地分布特征属于自然生态型，而且以疏林草地型和田园风光型为代表。绿地内的植物配置形式以疏散为主，栽植乔木、灌木模拟出自然式丛林，建植草坪并缀花，延伸融入大片的原野之中。疏林草地绿地类型，绿地面积中乔木面积与草坪地被面积大约是1∶1，较为平衡。这类绿地中既没有成片的草坪，也没有密集的林地，乔木和草坪交错分布。植被依据自然起伏地势而栽种，构成平衡、开朗的景观。以森林型为主的绿地中，乔木面积占了相当大的比重。一般这种类型的绿地分布是为了营造出一个隔离效果好的分隔区。大量且密集的高大乔木能够隔离噪音、粉尘以及废弃污染，其余部分种植草坪来进行衔接。出现灌木面积的绿地大多是人文景观型。此种类型中间都会用有色灌木拼出图案。肖家河桥绿地是唯一的水乡型绿地。肖家河桥内有面积较大的河流，水面上种植浮水和挺水植物，岸边种植湿生乔灌木。

3.2.3 典型立交桥绿地类型 西沙屯桥结构属于半定向涡轮式互通立交桥，在判读过程中被分为两部分。总绿地面积为98 891.53m2，乔木面积66 479.76m2，草坪地被面积32 411.77m2。绿地景观类型为森林型。从判读图上可以看出，乔木种植非常密集，起到了很好的隔离阻挡作用。其余部分种植草坪地被作为地表覆盖。绿地中有几处空地，与实地调查相符。绿地内种植的乔木有毛白杨、圆柏、侧柏等，草坪主要以高羊茅为主，此外还有五叶地锦等地被植物。

表5 立交桥绿地分布特征Table 5 Distribution of greening land

酸枣岭立交桥是典型的菱形互通式立交。其总绿地面积为33 284.35m2，乔木面积为19 527.44m2，草坪地被面积为13 756.91m2。酸枣岭立交桥绿地景观类型为田园风光型，虽然乔木面积比草坪地被面积略大，但酸枣岭桥地处离市区较远，周围环境以田园为主。因此，分布类型归为田园风光型更合适，绿地内种植的植物主要有圆柏、毛白杨、沙地柏、草地早熟禾、五叶地锦等。

北七家立交桥是不完全苜蓿叶型互通式立交桥。总绿地面积为27 999.04m2，其中，乔木面积为7 958.10m2，灌木面积为3 744.44m2，草坪地被面积为16 296.49m2。绿地类型为疏林草地型，乔木面积小于草坪地被面积，栽种出较为稀疏的树林状。在此立交桥绿地中出现了小范围的灌木，与乔木、草坪地被连接。绿地内主要乔木为毛白杨、圆柏、元宝枫等。主要灌木种类有紫叶小檗、大叶黄杨等。草坪地被植物以草地早熟禾为主（表6）。

表6 不同绿地类型立交桥数量Table 6 Numloer of ovrpasses surrounded by different types of greening lands

肖家河桥结构是单苜蓿叶型互通式立交桥。同时也是唯一一座拥有水乡型绿地分布特征的立交桥。总绿地面积25 035.63m2，其中，乔木为18 085.18m2，草坪地被面积6 950.46m2。绿地内种植垂柳、圆柏、丁香、玉兰等植物。

3.3 立交桥区绿地植物种类

立交桥内部隔离绿化区种植了不同种乔木、灌木和草种。立交桥绿地的不同功能决定了其内部种植的植物种类。总体分析，立交桥绿地植物种类较为单一。在绿地分布类型为人文景观型的绿地中，因为需要拼接出不同的图案，栽种的植物种类会比较多样［9］。例如，将修剪整齐的圆柏种植在草坪中央摆出图案，外围用叶色较浅的小叶黄杨和叶色更深的紫叶小檗搭配作出隔离带。

如果绿地分布类型是更为贴近自然的森林型，会统一种植毛白杨、油松等大型乔木。草坪会选择耐粗放管理的野牛草、高羊茅，或直接使用当地的草本植被作为地表覆盖。疏林草地型绿地，乔木的种植种类会更多一些，如元宝枫、臭椿、刺槐、国槐等（表7）。

通过实地调查辨别记录的桥区常见植物为28种，分属14个科，植物种类较单一。乔木主要有毛白杨、油松、白皮松、圆柏、元宝枫、臭椿等；灌木种类主要有小叶黄杨、大叶黄杨、小叶女贞、紫叶小檗等；草坪种类有：草地早熟禾、高羊茅、野牛草等。

表7 立交桥区绿地常见植物种类名称Table 7 Common plant species surrounding the overpasses

4 讨论与结论

（1）通过卫星遥感数据解译和判读，北京市现有高速公路立交桥区绿地以乔木类和草坪地被绿地为主，二者之和占到了97.72%，判读结果与实地调查数据相符程度为88.3%，其中，乔木类绿地判读精度最高；这与目前立交桥区绿地多封闭、免养护、多景观苗圃有关。桥区绿地面积多分布在3～5万m2，占到总数的61.35%，绿地面积最小的为12 789.82m2，最大的130 844.13m2。桥区的景观类型以疏林草地型最多，其次为中间型和田园风光型；桥区常见植物为28种，分属14个科，植物种类较单一。

（2）高速公路建设过程会对当地的地形地貌产生重大影响。一些高速公路在建造过程中，保留了原有的自然资源，桥区绿地呈现自然的景观状态，如田园风光型、水乡型、森林型等绿地景观特征。一些高速大型桥区的绿地分布则呈现出了不同的人文景观，例如人文景观型绿地和模纹图案型绿地。在这些绿地中，乔木、灌木、草本栽植错落有致，或呈密集的森林景观，或呈开阔的草地景观。这些绿地起到了引导驾乘人员视线、护坡固土和美化道路环境的重要作用。然而，就桥区绿地现状调查分析，仍旧存在问题：①立交桥绿化植被种类单一。立交桥边坡、防护栏等地的绿化植物主要是爬山虎和五叶地锦。秋冬季节落叶后，藤本植物只剩下枯藤，影响美观。一旦发生病虫害，会牵连整片植被。另外，乔木、草本植物也存在种类单一的现象；②立交桥绿地地表未得到充分覆盖。桥区绿地种植了大量乔灌木，但是草坪地被却受到忽视。许多应该被覆盖的区域存在土壤裸露现象，这与后期管理有关。高速公路绿地很难进行大规模的精细养护，但考虑到景观和植被覆盖的作用，草坪地被还是应当受到一定的重视，因此，在绿地设计与建植期，应当考虑一些种植成本低、易管理的地被植物种类，以达到景观和覆盖的双重效果，如一些乡土地被植物的选用。

针对现有问题采取相应对策：①丰富植物物种多样性。根据北京市的地理、气候等条件，扩大植物种类的选择范围，如攀爬类植物还可以选择圆叶牵牛花、金银花等；乔木可以选择银杏、栾树、黄栌等，立交桥区中与常绿树种混植，增添景观色彩；②丰富绿化配置类型。在绿化系统中，乔木、灌木、草本和藤本植物因地制宜地配置在一个群落中，种群间相互协调，有复合的层次和相宜的季相色彩，具有不同生态特性的植物能各得其所，能够充分利用各种生态因子，构成一个和谐有序、稳定的群落，实现生态位互补、景观更加协调、季相变化丰富的植物配置模式，构建丰富多样的立交桥生态系统［10］。

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