海绵城市植物景观美感评价——以遂宁市为例

梁 雯，侯兰功

(西南科技大学，四川绵阳 621010)

近年来，伴随着大规模的城市建设，我国城市区域生态系统遭到严重破坏，大多城市下垫面变化增大、自然滞蓄能力减弱、降雨径流污染负荷增强，水资源和环境问题越来越严重，比起其他国家，我国城市面临着更严峻的雨洪生态环境问题[1-5]，海绵城市成为了现代城市规划的热点之一。但是关于海绵城市的研究主要集中在技术方法上面，鲜有文献涉及海绵城市植物景观评价，而国内近些年关于海绵城市的建设还在探索阶段，对其植物景观的评价存在不全面的问题。笔者选取国内公布的第一批海绵城市试点城市之一的遂宁市作为案例，将AHP-模糊综合评价法应用在海绵城市植物景观美感评价上，初步建立了海绵城市植物景观美感评价体系。

1 研究区概述

遂宁位于四川盆地中部、涪江中游，105°03′26″～106°59′49″E，30°10′50″～31°10′50″N(图1)。遂宁海绵城市共分布着低影响开发设施植物62科78属86种，其中湿生植物11科14属14种、水生植物9科9属9种、耐水乔木4科4属6种、湿地植物和湿地草本植物11科19属24种、垂直绿化攀援植物5科6属6种、绿色屋顶花灌木12科14属15种、绿色屋顶乔木10科12属12种。

图1 遂宁市区位Fig.1 Location of Suining City

遂宁海绵城市低影响开发设施主要包括绿色屋顶、植草沟、下沉式绿地、雨水花园、雨水湿地以及湿塘6个方面。绿色屋顶多用天鹅绒草(Zoysiapacifica(Goudswaard) M. Hotta et S. Kuroki)、吉祥草(Reineckiacarnea(Andr.) Kunth)、美女樱(VerbenahybridaVoss)、垂盆草(SedumsarmentosumBunge)、瓜叶菊(Pericallishybrida)、一串红(SalviasplendensKer-Gawler)、爬山虎(Parthenocissustricuspidata)、常春油麻藤(MucunasempervirensHemsl.)、紫藤(Wisteriasinensis)、木香(AucklandialappaDecne)、牵牛花(Pharbitisnil(Linn.)Choisy)、栀子花(Gardeniajasminoides)、月季(RosachinensisJacq.)等；植草沟多用马蹄金(DichondrarepensForst.)、细叶芒(Miscanthussinensiscv.)、狗牙根(Cynodondactylon(L.) Pers.)、斑叶芒(MiscanthussinensisAndress ‘Zebrinus’)等；下沉式绿地多用蒲苇(Cortaderiaselloana)、美人蕉(CannaindicaL.)、湿地松(Pinuselliottii)、水杉(MetasequoiaglyptostroboidesHu & W. C. Cheng)、池杉(TaxodiumascendensBrongn.)、落羽杉(Taxodiumdistichum(L.) Rich.)等；雨水花园多用芦苇(Phragmitescommunis)、再力花(ThaliadealbataFraser)、芦竹(Arundodonax)、垂柳(Salixbabylonica)、枫杨(PterocaryastenopteraC. DC)等；雨水湿地多用姜花(HedychiumcoronariumKoen)、茭白(Zizanialatifolia(Griseb.) Stapf)、慈姑(SagittariasagittifoliaL.)、石菖蒲(Acorustatarinowii)、旱伞草(Cyperusalternifolius)、水芹(Oenanthejavanica(Blume) DC)、睡莲(NymphaeaL.)等；湿塘多用千屈菜(LythrumsalicariaL.)、黄菖蒲(IrispseudacorusL.)、大漂(Pistiastratiotes)、荇菜(Nymphoidespeltatum(Gmel.)O.Kuntze)等。

2 海绵城市植物景观美感评价

层次分析法(the analytic hierarchy process)简称AHP法，是美国运筹学教授Saaty在20世纪70年代提出的一种新的系统分析方法[6]。采用AHP法建立植物景观美感评价指标体系，并求出各指标体系权重，能够了解相对主要和次要的影响因素[7]。再应用模糊评价法(fuzzy comprehensive evaluation)对该研究区域植物景观美感度进行评价，得出植物景观美感等级，从而实现海绵城市植物景观美感评价。

2.1评价体系的确定影响海绵城市植物景观质量的因子很多，经过现场调查和基础资料分析，总结出海绵城市植物景观在视觉质量和生态效用上的4个构成要素，共13项评价因子，建立相关的综合评价指标体系(表1)。最高层是综合评价的最终目标层(A)，第2层为准则层(B)，第3层是隶属于准则层的指标层(C)。

表1海绵城市植物景观综合评价指标体系

Table1Comprehensiveevaluationindexsystemofplantlandscapeinspongecity

目标层Target layer准则层Rule layer指标层Index layer海绵城市植物景观(A)生态美(B1)植物物种多样性(C1)Plant landscape in sponge city群落结构丰富度(C2)植物乡土性(C3)群落空间的异质性(C4)植物与植物的协调共生性(C5)综合生态效益(C6)形式美(B2)观赏特性(C7)植物色彩与季相(C8)植物景观与周围环境的协调性(C9)空间美(B3)植物景观空间序列(C10)植物景观层次(C11)意境美(B4)体现立意(C12)人性空间(C13)

2.2运用AHP法确定指标权重

2.2.1权重计算。判断矩阵各元素的得分分别对应着专家们对该指标相对重要性的认定。将每个层次各元素相对上一对应层的重要性做出相互判断，并用具有特定含义的数值表示，一般用1-9及其倒数的标度方法，以此构建该层次下各指标的判断矩阵。尺度1，2个因素i、j相比，i比j同等重要；尺度3，2个因素i、j相比，i比j稍微重要；尺度5，2个因素i、j相比，i比j明显重要；尺度7，2个因素i、j相比，i比j强烈重要；尺度9，2个因素i、j相比，i比j绝对重要；尺度2、4、6、8，上述两相邻判断的中值；倒数，因素i与因素j比较的判断值为cij，则j与i比较的判断值为cji=1/cij。

然后通过专家经验和已有知识进行判断比较，给出每层因子相对重要性的判断赋值，计算权重，得出表2～6。

表2 准则层各指标权重

表3 生态美指标权重

2.2.2一致性检验和结果分析。一致性检验需计算一致性比率CR，当CR=CI/RI<0.10时，则此判断矩阵符合要求。否则就需要对判断矩阵重新赋值，仔细修正，直到具有满意的一致性为止。

表4 形式美指标权重

表5 空间美指标权重

表6 意境美指标权重

对于1-9阶判断矩阵，RI取值分别为0.00、0.00、0.58、0.90、1.12、1.24、1.32、1.41、1.45。

经计算得出，目标层(A)判断矩阵的特征根λmax=4.234 5，经判断矩阵的一致性检验，CR=0.087 8<0.01，符合矩阵的一致性。准则层(B1)判断矩阵的特征根λmax=6.615 7，经判断矩阵的一致性检验CR=0.097 7<0.01，符合矩阵的一致性；准则层(B2)判断矩阵的特征根λmax=2.000 0，经判断矩阵的一致性检验CR=0.000 0<0.01，符合矩阵的一致性；准则层(B3)判断矩阵的特征根λmax=3.053 6，经判断矩阵的一致性检验CR=0.051 6<0.01，符合矩阵的一致性；准则层(B4)判断矩阵的特征根λmax=2.000 0，经判断矩阵的一致性检验CR=0.000 0<0.01，符合矩阵的一致性。可见，建立的矩阵成立，可求出目标层和准则层的权重(表7)。

表7 准则层和指标层各指标的权重

表7中C层权重反映了各个评价因子在整个海绵城市植物景观评价体系中所占的重要程度。可见，生态美权重>意境美权重>空间美权重>形式美权重，因而在海绵城市中，生态优先的原则始终贯穿于海绵城市的植物景观建设中。在生态美评价因子中，排在前3位的是综合生态效益、植物物种多样性和植物与植物的协调共生性，可见维持植物物种的多样性和协调共生性是海绵城市植物景观建设的重要影响因素，其最终目标是发挥综合的生态效益；在形式美评价因子中，植物景观与周围环境的协调性是排在第1位的，可见植物景观与周围环境的协调性对海绵城市植物景观美感质量有较大影响；在空间美的评价因子中，植物景观层次权重>植物景观空间序列权重，植物景观自身层次的丰富是其生动景观的重要影响因子；在意境美的评价因子中，体现立意和人性空间同样重要，可见在海绵城市植物景观的建设中既要注重体现立意又要体现人性空间。

3 基于AHP的美感度模糊综合评价

模糊数学理论(fuzzy sets)是1965年由美国加利福利亚大学自动控制论专家Zageh教授提出[8-9]。模糊数学综合评价是以模糊数学为基础，应用模糊关系合成的原理，将不易定量的因素定量化，从而实现评价[10]。将海绵城市植物景观评价划分为5个等级：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级。模糊综合评价值[10-8)划分为I级，[8-7)划分为Ⅱ级，[7-6)划分为Ⅲ级，[6-4)划分为IV级，[4-0)划分为V级。采用模糊数学中的加权平均模型建立美感度综合评价模型：

其中M是综合评价分值，X是因子评分，W是指标权重，n为因子数。

由上述方程得出遂宁海绵城市植物景观等级(表8)。从表8可以看出，6种低影响开发设施的植物景观综合品质水平存在一定差异。其中，I级景观占1/2，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级各占1/6，可见遂宁海绵城市植物景观还需要一定的调整和维护，同时也对海绵城市植物景观的设计起到了一定的推进作用。

表8遂宁海绵城市植物景观美感评价

Table8TheaestheticevaluationofplantlandscapeinSuiningspongecity

低影响开发设施Low-impact development facilities综合评分值Composite score景观等级Landscape level下沉式绿地绿色屋顶Green roof6.436 9Ⅲ植草沟Grassed swales5.756 1Ⅳ下沉式绿地Sunken green space7.391 4Ⅱ雨水花园Rain garden8.450 6Ⅰ雨水湿地Rain wetland9.614 1Ⅰ湿塘Wet pond8.273 7Ⅰ

4 结语

在海绵城市植物景观美感度评价中运用AHP-模糊综合评价方法，实现了可量化研究，既能客观全面地评价建成的海绵城市植物景观，又具有一定的实践意义。植物景观美感度的评价涉及多个因素，是一个综合的复杂评价过程。该研究中，对影响海绵城市植物景观的因子选择上存在一定的局限性和主观性，可能对评价结果产生一定的影响，在今后的研究中应加入更多影响植物景观美感度评价的因子，推动海绵城市关于植物景观的研究，具有一定的科学辅助意义。