基于多功能协同评价模型的乡村绿道规划研究

夏梦婷 徐文辉

乡村绿道是在绿道概念的基础上提出的，以广大乡村地区的林网、水网、路网等线性空间为研究对象，以重组生态破碎空间、展现乡村传统文化、丰富居民日常游憩、促进乡村产业聚集为建设目的，是城镇与乡村、乡村与乡村之间可持续的绿色土地网络[1]。近年来，随着乡村振兴战略的提出，乡村规划建设全局观正逐渐生成，不再聚焦于单一“点”的提升，而是寻求“串点成线，以线带面”的乡村全局发展[2]。乡村绿道的建设正是为满足人们串联乡村分散资源、带动乡村全面发展所采取的一项重要举措。然而，从已有乡村绿道规划实践与绿道导则分析发现，现阶段的乡村绿道规划出现了明显的单一性规划思维，主要表现在：1)乡村绿道功能偏重于生态价值或游憩需求，易忽视了文化底蕴与产业发展；2)乡村绿道规划重视绿道游径、绿化、设施3个方面的内容，轻视乡村资源要素连接所带来的依托作用和机制、影响，特别是面对乡村振兴战略和城乡融合发展的双重挑战，如何科学、系统地评价现状条件，建设多功能协同的乡村绿道对乡村发展具有重要意义。

就国内外的绿道研究发现，研究重点和有关成果集中于以下几方面。1)针对绿道功能的探讨，学者从改善生态环境、保护文化资源、提供游憩空间、促进经济发展等多元需求出发，明确绿道具有生态、文化、游憩、产业等功能[3-4]；2)针对单功能绿道规划的研究，主要从生态系统服务、游憩供需匹配角度切入，运用大数据、GIS技术等手段，解决生态型、游憩型绿道规划的问题[5-6]；3)针对2种或多种功能融合的绿道探索，学者尝试围绕资源价值、利用条件等因子建立评价体系，利用POI数据、最小费用路径等模型，为融合生态、游憩功能的绿道规划提供方法[7-9]。由分析可见，从功能入手的乡村绿道规划重视对生态与游憩功能的探索，对多功能协同的乡村绿道规划鲜有提及。而协同学作为系统动力学的思维模式，可将研究从分散、孤立的思维方式发展为从全局、整体的角度分析问题[10]，现已被运用于城市绿地系统规划、棕地修复等多个方面，为解决规划思维单一问题提供思路，并在实践中取得了良好的效益。

因此，本文针对乡村绿道规划存在的问题，将协同学理论引入乡村绿道规划，强调乡村绿道规划中绿道系统各功能、各影响因子的作用，并建立乡村绿道协同评价体系，为乡村绿道规划提供可行方法。协同学的运用从全新的系统论角度审视和研究多功能的乡村绿道规划，改变乡村绿道建设的单一价值取向，实现乡村绿道“串点成线，以线带面”的引导作用。

1 乡村绿道的协同理论

协同学是解释复杂系统内部协同作用的基本概念，其探究的是系统内部各子系统、各种序参量的相互合作、竞争的关系。乡村绿道是在复杂的城乡土地上建立的绿色联系，由各类道路、绿地、资源组成，具有高度的综合性和系统性，与协同学研究的范畴具有高度的契合(图1)。而与现有绿道规划理论相比，从协同学入手分析乡村绿道，不仅为乡村绿道明晰内部功能、影响因子的耦合协同关系提供了有效的工具，也为乡村绿道线路布局、景观节点规划和服务设施建设的多内容、全方位的规划提供了理论支持。

图1 协同学与乡村绿道契合度分析

1.1 乡村绿道的多功能协同

协同学的系统性原理表明复杂系统由多个子系统构成，系统的协同取决于各子系统的结构与联系[11]。本文从乡村绿道的概念与本质出发，发现其具有生态、文化、游憩、产业4个功能[1]。生态功能是乡村绿道的自然属性，联系各类生态斑块，为动植物提供充足的栖息空间[3]。文化功能是乡村绿道的人文特征，结合文化景观与文化遗产，保留与延伸乡村特色的文化底蕴[12]。游憩功能以人体感受、行为需求为导向，通过连接景区、历史遗址等生态资源与人文资源，为人们提供自然美景与户外活动[3]。产业功能通过串联农业产业，开展旅游观光等休闲产业，为乡村居民提供就业机会[13]。

乡村绿道的4种功能虽然对象不同，侧重存在差异，但四者之间存在相互作用，影响乡村绿道的整体发展(图2)。生态、文化功能互为共生关系，生态孕育地方文化，塑造文化形态；文化改造生态环境，促进生态演变。游憩、产业功能之间相互促进，游憩发展带动产业提升；产业发展推动游憩增长。生态、文化功能直接影响游憩、产业功能的开发，生态、文化本底直接决定游憩开展的潜力和类型，同时也影响产业发展的方向；游憩、产业反作用于生态、文化，影响其可持续性。协同生态、文化、游憩、产业4种功能，使乡村绿道建设达到多功能复合的综合作用，不仅满足了动植物、文化、人类、经济等多方面不同的使用需求，也实现了有限乡村绿道空间的资源高效利用。

图2 乡村绿道多功能协同关系

1.2 乡村绿道的多因子协同

基于协同学支配性原理，开放系统各子系统的演化过程受多种序参量的影响[11]。乡村绿道多功能协同受到多种因子的影响。从已有文献可知，乡村绿道规划影响因子众多，不同功能所受的影响因子也存在差异(图3)。通过不同功能的多种因子对比，发现虽然乡村绿道多种功能的影响因子不同，但影响因素是一致的，均受到连通性、可达性、适宜性3个方面的影响[14-16](图4)。连通性反映乡村绿道对乡村资源的连接能力，包括生态资源、文化资源、游憩资源和产业资源多种资源，连通性越强，连接的资源点越多。可达性是由道路、水系的现状条件和离开资源点的距离决定的，能够反映当下道路、水系的通达程度。适宜性是反映未来绿道建设的潜力参数，包含道路建设潜力与土地可利用性两方面的因子。乡村绿道从以上3个方面的多个因子进行分析，确定子系统序参量，进而分析子功能系统内部的有序程度。通过乡村绿道多因子协同，实现各功能内在建设机制的完善，从而达到乡村绿道多功能协同的目的，促进乡村绿道的协同发展。

图3 乡村绿道影响因子分析

图4 乡村绿道规划影响因素

2 乡村绿道协同评价模型构建

通过梳理乡村绿道的协同理论，结合协同学相关研究，建立科学、合理的乡村绿道协同评价体系。

2.1 评价对象

乡村绿道依托于道路、水系等线性空间建设，受其周边环境的影响，因此在评价现状条件前，需明确此类线性空间的辐射范围，划定统一的边界。芦原义信的《外部空间设计》和韩昊英的研究中提到，乡村生活中令人愉悦的最佳步行距离为300m，故将评价对象确定为乡村道路(或水系)及其两侧各300m范围内[17-18]。

2.2 指标体系

2.2.1 指标选取

本文从协同学理论的子系统-序参量-序参量分量3级系统结构出发，构建多功能协同的乡村绿道评价体系。子系统按乡村绿道功能确定，分别为生态子系统、文化子系统、游憩子系统、产业子系统4个功能子系统；序参量结合乡村绿道子系统的多因子协同分析结果，涵盖连通性、可达性、适宜性3个方面，共计12个；序参量分量从乡村绿道的具体影响因子中进行筛选，最终确定25个序参量分量，形成乡村绿道协同评价指标体系(表1)，具体筛选原则如下。

表1 乡村绿道协同评价指标体系

在生态子系统中，生态连通性、生态可达性、生态适宜性参考景观生态学中提出的“斑块-廊道-基底”景观模式进行指标筛选，构成自然子系统序参量分量。在文化子系统中，参照较为完善的文化景观与文化遗产评估模型，针对乡村地区的特色人文环境进行选取，确定文化子系统序参量分量。在游憩子系统中，依据对现有文献通过POE分析总结的村民、游客游憩需求进行筛选，得到游憩子系统序参量分量。在产业子系统中，结合乡村振兴战略中产业兴旺相关指标进行筛选，产生产业子系统序参量分量。

2.2.2 权重确定

在乡村绿道系统下，各子系统、序参量、序参量分量对系统协同度的影响不同，采用层次分析法确定子系统、序参量、序参量分量权重，以保证准确性与高效性。根据层次分析法基本步骤，在参考多位专家学者意见的基础上，利用yaahp软件进行计算，并进行一致性检验，最终得到子系统、序参量与序参量分量权重(表2)。

表2 乡村绿道协同评价指标权重分配

2.3 评价方法

2.3.1 序参量评价方法确定

针对乡村绿道各子系统的不同特性，序参量分量采用差异化的评分方法(表3)。由于各子系统序参量分量计算方法不同，计算结果存在较大的差异性，此次评价采用极差标准化对序参量分量进行无量纲化处理，便于序参量、子系统有序度的计算与比较，以及系统协同度的计算。

表3 序参量分量评价方法

2.3.2 序参量有序度、子系统有序度计算

在确定序参量分量数据的基础上，本文采用线性加权平均法计算序参量有序度与子系统有序度，计算方法如下：

式中，Uh为序参量(或者子系统)的有序度；wi为序参量分量(或序参量)的权重；ui为序参量分量(或序参量)的数据。

2.3.3 系统协同度计算

依据所得到的子系统有序度计算乡村道路(或水系)的系统协同度：

式中，U为系统协同度；Uh为子系统有序度。参照已有的研究文献，采用均匀函数分步法将有序度划分为3个等级：当0≤U＜0.33时，系统低度协同；当0.33≤U＜0.66时，系统中度协同；当0.66≤U≤1时，系统高度协同。

2.4 应用途径

在协同评价体系模型构建基础上，乡村绿道多功能协同的规划内容可分为线路布局、景观节点规划和服务设施建设3个部分(图5)。首先，线路布局基于评价模型对乡村道路(水系)功能子系统有序度与系统协同度计算结果进行筛选，对比各路段(河段)系统协同度数值大小，优先选取高度协同路段(河段)划定为乡村绿道主体部分。在主体确定的基础上，从中度协同路段(河段)中进一步筛选，以某一子系统有序度较高的路段(河段)优先连接，最终形成空间连续、功能完备的乡村绿道系统，完成乡村绿道选线布局。其次，对选定的乡村绿道进行连通性序参量的有序度分析，确定景观节点规划。选择各功能子系统中连通性有序度数值较高的路段(河段)作为景观节点分布区域，依托现有资源分类设计生态、文化、游憩、产业4种景观节点。同时，对各路段(河段)进行可达性、适宜性序参量分析，明确服务设施建设。在可达性有序度一般、适宜性有序度较好的路段(河段)建设驿站，在可达性有序度较好、适宜性较好的路段(河段)设置标识解说，满足乡村绿道的功能需求，形成完善的绿道系统。

图5 基于协同评价的乡村绿道应用途径

3 案例研究

3.1 案例区域

嘉善县大云镇位于浙江省嘉兴市嘉善县，是中国环境优美乡镇、中国鲜切花之乡。大云镇镇内河流纵横交错，具有浓厚的水乡特色；文化种类丰富，涵盖名寺、名桥等物质文化遗产与盘香纽扣、杜鹃花造型技艺等非物质文化遗产；休闲资源点较多，建有嘉善巧克力甜蜜小镇、嘉善大云温泉省级旅游度假区等景区；产业以花卉、果蔬产业为主导，旅游业发展迅猛。大云镇期望依托现有道路、水系基础上规划乡村绿道，促进乡村协同进步、全面发展。

3.2 数据来源

对大云镇序参分量参数按照可获得性、代表性的原则进行收集与整理。生态相关数据主要来源于《嘉善县水系规划(2009年)》《嘉善县大云镇总体规划(2012─2030)》等，文化资料包括《嘉善县历史建筑名录》《大云非遗项目名录物》等，游憩资料则以现场调研为主，产业原始数据出自《2019年大云镇国民经济与社会发展统计公报》等。

3.3 协同评价

3.3.1 序参量与子系统有序度计算

依据《嘉善县综合交通运输“十三五”发展规划》《大云镇道路规划》，将大云镇现有道路和水系以交叉口为分段点，划分为147个乡村路段(河段)。针对每个路段(河段)的实际情况，按协同评价量化模型进行乡村绿道序参量分量数值的确定，并计算序参量有序度。根据序参量有序度，进一步计算子系统有序度。为便于各路段(河段)进行直观比较，对得到的子系统有序度划分为0～0.33、0.34～0.66、0.67～1.00 3个等级，生成大云镇乡村绿道子系统有序度分布图。从评价结果发现，大云镇生态子系统中心河、云海路、云蝶路、迎宾大道有序度最高，其他路段(河段)有序度处于较低状态；文化子系统有序度较高的路段相对较为分散，包含云澜路、温泉大道、花海大道等多条道路的若干路段；游憩子系统有序度较高的路段集中于平黎公路、碧云路、巧克力大道、温泉大道，其他路段(河段)也均处于较好状态；产业子系统以平黎公路、云蝶路、巧克力大道、温泉大道相关路段有序度最高，其他路段(河段)处于较低状态。

3.3.2 系统协同度计算

依据系统协同度计算公式，计算各路段(河段)4种功能共同作用下的系统协同度，并按照高度协同、中度协同、低度协同3个等级划分，形成大云镇系统协同度分布图(图6)。从计算结果与分布图情况可知，大云镇共有9个乡村路段(河段)处于高度协同，44个处于中度协同，94个处于低度协同。

图6 大云镇乡村道路(水系)系统协同度分析

3.4 乡村绿道规划

3.4.1 线路布局

根据大云镇生态、文化、游憩、产业4个子系统有序度与系统协同度分布图，优先选择高度协同的路段(河段)作为乡村绿道主体，即平黎公路、温泉大道、云蝶路、中心河。在主体选定后，从中度协同路段(河段)中筛选一种功能子系统突出的路段(河段)进行主体之间的辅助连接，其中主要包括温泉大道部分路段、巧克力大道等。最终经综合考量，形成“一主环二副环”的大云镇乡村绿道线路布局(图7)，一主环由平黎公路、云澜路、云海路、云蝶路、温泉大道、花海大道、中心河组成，形成生态、文化、游憩、产业协同发展的乡村绿道；二副环分别以温泉大道、巧克力大道为主，作为主环延伸环线。

图7 大云镇乡村绿道规划图

3.4.2 景观节点规划

在大云“一主环二副环”的乡村绿道线路布局基础上，对各路段(河段)连通性有序度进行分析，确定景观节点。依据3条环线实际有序度分布情况，共确定26个景观节点，其中生态节点8个、文化节点7个、游憩节点5个、产业节点6个。绿道主环沿线规划中心河、缪家村文化礼堂、十里水乡、甲鱼农场等17个景观节点，涵盖生态、文化、游憩、产业4种类型；温泉大道副环以生态、产业节点为主，包括薰衣草花海、云澜湾温泉等5个节点；巧克力大道副环以游憩、产业节点为主，包含碧玉花园、歌斐颂巧克力小镇等4个节点。

3.4.3 服务设施建设

综合考虑大云乡村绿道各功能子系统的可达性、适宜性有序度，规划建设沿线服务设施。在环线可达性处于0.34～0.66、适宜性处于0.67～1.00的路段(河段)设置停靠驿站，共计5处，其中主环3处，二副环各1处；在可达性介于0.67～1.00、适宜性处于0.67～1.00的路段(河段)交叉口设置标识解说，共计13处。

4 结语与展望

现阶段，乡村绿道规划处于快速发展阶段，亟须寻求综合性的规划方法。本文从协同理论的基本原理出发，建立多功能、多因子的协同评价模型，同时借助多源数据量化，自下而上精准实现乡村绿道系统性规划，为未来乡村绿道发展提供具系统性、前瞻性的理论与实践指导。

同时，本次研究也引发了一些思考。依据本文建立的协同评价模型规划乡村绿道，在生态、社会、经济效益等方面均有较好的成效。但在广大乡村地区的复杂条件下，不仅存在多种功能协同并进的类型，也存在以单一功能为主导，带动多种功能协同发展的乡村绿道类型。因此如何进一步运用协同学理论确定乡村绿道主导功能、协同多种功能共同发展是今后乡村绿道研究的重点方向之一，需在未来研究中进行探究。

注：文中图片均由作者绘制。