可持续发展视角下城市湿地公园建设与改造韧性评价

陈怡西 雷稀茜

1.四川建筑职业技术学院，四川 德阳 618000；2.西南石油大学土木工程与测绘学院，四川 成都 610500

0 引言

党的十九大报告指出，中国特色社会主义进入新时代，我国社会主要矛盾已经转变为人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾。这说明人民对生活环境和精神需求有了更高的追求，进而对城市发展提出了新要求，即希望城市能够提供更多休闲娱乐的场所和接近自然、感受自然的机会。因此，城市湿地公园、公园绿道和社区绿地等的建设与可持续发展显得尤为重要。目前，城市湿地公园建设对于缓解社会与自然发展不协调的矛盾有一定作用，但在建设过程中存在一些问题，如公园内的湿地景观大同小异，不能展现地域特色；管理部门对湿地认知不到位，忽视其生态功能、社会经济价值；后期运营维护工作不到位，导致城市湿地公园变成无人问津的荒园、废园等。若不能从根本上解决上述问题，将会阻碍城市湿地公园的发展。

近年来，我国经济高速发展，城市化建设节奏加快，城市湿地公园以新建为主，在运营维护、生态修复、功能完善等方面起步较晚，导致城市湿地公园难以发挥其生态效益和科普、休闲等作用。从目前的研究情况来看，国外对韧性的研究大多聚焦韧性城市规划框架构建、韧性城市评估、韧性城市营造策略等方面［1-3］，研究较为成熟。国内研究起步略晚，目前主要集中在探讨韧性与我国发展的适用性方面，但研究内容大多与城市相关，如韧性城市规划框架、城市韧性评价体系的构建［4-7］，少有涉及城市湿地公园韧性的研究。以往对于城市湿地公园可持续性研究，主要基于生态、经济方面进行研究，对于城市湿地公园配套基础设施建设及组织管理等方面的研究不足，无法满足全面分析城市湿地公园韧性因素的需求。笔者通过剖析城市湿地公园韧性影响因素，运用模糊层次分析法和综合评价法对评价指标进行量化，最后将评估模型代入实际案例，从而揭示案例中的韧性影响因素，并据此提出针对性的措施建议，以期加深人们对城市湿地公园韧性的理论认识，促进城市湿地公园可持续发展。

1 定义与内涵

在布法罗约克州立大学多学科地震工程研究中心（Multidisciplinary Center for Earthquake Engineering Research，MCEER）工作的布鲁诺教授（Bruneau）于2003年第一次将社区的抗震韧性用4R—TOSE 概念框架来定义，并用物理系统和社会系统抵御地震产生危害的能力来概念化抗震韧性。他将社区在遭遇地震之后的韧性进行量化，提出韧性系统的特征应包含减少故障概率、减少失败造成的后果及缩短恢复时间。布鲁诺教授通过对系统韧性的进一步细化研究，明确了鲁棒性、冗余性、智慧性、快速性4个系统韧性属性特征，通过技术韧性、组织韧性、社会韧性、经济韧性4个维度来衡量社区的韧性程度［8］。因为，快速性常被用于系统遭受重大自然灾害（地震、洪水、飓风等）时的韧性测度，反映系统及时控制损失并将损失降到最低的能力。但对于城市湿地公园来说，极小概率会遭受重大自然灾害冲击，所以笔者选择舍弃快速性，在确定城市湿地公园韧性因素时只从鲁棒性、冗余性、智慧性3个方面考虑。

1.1 鲁棒性

鲁棒性是代表韧性的特征，即空间系统面对外界扰动和冲击时的抗压能力，确保系统能够承受一定的压力且不会出现功能衰退或崩溃的现象［9］。城市湿地公园中鲁棒性特征反映空间的延续性和空间资源的稳定性，具体表现为生态空间稳定、生态环境稳定、空间功能维持、空间布局延续性4个方面。

1.2 冗余性

冗余性是增强韧性的特征，即空间系统具备多元化功能，当受到外界扰动和冲击时，可以通过功能之间的替换来保障空间的基本功能，并及时进行自我修复，促使空间系统尽快恢复或实现新的生态平衡［9］。城市湿地公园中冗余性特征反映空间资源的完善度和空间系统的利用能力，具体表现为生态资源多样性、空间功能复合度、绿色海绵系统、应急避险系统4个方面。

1.3 智慧性

智慧性是增强韧性的特征，即空间系统在受到冲击破坏时，通过调动、利用已有的组织资源、文化资源等重新组合，实现更新迭代，使空间系统实现新的生态平衡［9］。城市湿地公园中智慧性特征反映空间资源的补给性和空间系统的创新能力，具体表现为组织管理能力、生态科普教育、智慧系统应用3个方面。

2 建立评价指标体系

综上所述，通过对相关规范标准和大量文献［7，9-17］的整理，依据科学合理、评价高效的原则，从鲁棒性、冗余性、智慧性3 个维度出发，最终建立包括3 个一级指标和11 个二级指标的城市湿地公园韧性评价指标体系，如图1所示。

图1 城市湿地公园韧性评价指标体系

3 构建评估模型

3.1 确定指标权重

目前，确定评价指标权重的方法有层次分析法、模糊层次分析法、熵权法等。由于建立的指标体系包含了大量的定性指标，所以借助专家知识和经验的主观赋予权重值的方法更符合此次研究情况。层次分析法被广泛使用，但仍存在一些问题。例如，当递阶层次结构中出现指标较多情况时，其一致性难以保证；出现初始的判断矩阵不具有一致性时，为将其转化为一致性矩阵可能需要经过很多次调整；在处理模糊问题时，由于人的主观性，并不能准确反映指标的模糊性，往往会给实际的评价结果带来一定的偏差。而模糊层次分析法是将层次分析法和模糊综合评价法两种方法结合起来，可以避免要经过若干次调整、检验才能使判别矩阵通过一致性检验。这一方法的模型非常直观，操作也非常简单，能够对多层次、多因素问题进行合理的分析。

模糊层次分析法的计算步骤如下［18-19］。

①建立递阶层次结构模型。首先对决策问题进行分析，确定问题将要达到的目标，以及达到该目标需要考虑的因素，利用层次分析法建立递阶层次结构。

②构造优先关系矩阵Q=（qij）n×n，其中qij值可以通过优先关系矩阵数量标度方法得到，如表1所示。

表1 0.1～0.9九标度数量标度

优先关系矩阵Q计算公式为

③变换优先关系矩阵中的优先关系值（qij）为模糊关系值，进而分别得到与优先关系矩阵对应的且与其同阶的模糊一致矩阵。具体变换式为

式（2）中：rij为变换后的模糊关系值，qi为优先关系矩阵中第i行各元素之和，qj为优先关系矩阵中第j列各元素之和，n为优先关系矩阵的阶数。

由此，构造模糊一致矩阵为

④将模糊一致矩阵按行求积，得到各模糊一致矩阵所涉及各因素的原始权重。

式（4）中：gi为模糊一致矩阵涉及的第i个影响因素的原始权重，Ri为模糊一致矩阵中第i行元素之积。

⑤根据计算出的原始权重，建立与模糊一致矩阵对应的原始权向量N。

⑥对原始权向量进行归一化处理，通过计算得到各评价指标的归一化权重ω。

3.2 确定评价等级

目前，针对城市湿地公园韧性等级划分可借鉴的研究成果较少，笔者在查阅相关文献之后发现，学者张茸［9］研究的传统村落韧性与城市湿地公园韧性有相似之处，故笔者在进行城市湿地公园韧性评价时参考其研究结果，将城市湿地公园韧性等级划分为低等韧性、中等韧性、高等韧性3 个等级（见表2）。其中，高等韧性代表城市湿地公园在外界扰动冲击下各项功能保持完整，通过积极主动抵御，能完成自我更新衍化；中等韧性代表城市湿地公园在外界扰动冲击下部分功能受损，空间资源未能及时得到转换，故会出现部分指标得分高，部分指标得分低的现象，应在维持现有状态的基础上，通过得分低的指标明确城市湿地公园的薄弱点，通过制订针对性措施进行调整优化，以进一步提高整个空间系统的韧性水平；低等韧性代表城市湿地公园在外界扰动冲击下功能受损严重，各项指标得分均较低，应对公园进行全方位的改善优化，以全面提高整个空间系统的韧性水平。

表2 城市湿地公园韧性评价得分表

4 实例分析

四川省成都市某湿地公园，项目总占地面积约713.3 hm2，共分为两期建设。其中，项目一期占地约313.3 hm2，以水体为主，重点打造生态湿地景观；项目二期占地面积约400.0 hm2，以打造丰富多样的景观公共空间为主，其中水体面积109.9 hm2。该湿地公园二期大致分为入口门户区、儿童活动区、滨湖水岸区、中央绿廊区、富氧山林区、生态保育区和湿地科普区等景观区域。该湿地公园二期还设置了全长3.3 km 的环湖智慧跑道、采用“5G 新应用、物联网监控、大数据”管护的智慧驿站、无人安防巡逻车和无人驾驶清扫车等智能机器人，这些都为市民带来了全新公园体验。

现以成都市某湿地公园（二期）项目为例进行评价，步骤如下。

4.1 建立指标集

将目标层城市湿地公园韧性评价指标集确定为A，依据前文建立的评价指标体系建立各级指标的因素集，第一层级由一级指标鲁棒性、冗余性和智慧性组成，指标集表示为A={B1，B2，B3}；第二层级由二级指标组成，指标集表示为B1={C1，C2，C3，C4}，B2={C5，C6，C7，C8}，B3={C9，C10，C11}。

4.2 确定指标权重

根据公式（1），建立优先关系矩阵A、B1、B2、B3。

根据公式（2）至公式（5）计算可得到各项指标的原始权向量［A=（0.465 8，0.499 4，0.532 6），B1=（0.499 0，0.461 6，0.480 6，0.549 1），B2=（0.513 1，0.563 2，0.431 4，0.475 7），B3=（0.448 1，0.498 3，0.548 5）］，根据公式（4）至公式（7）计算可得到各项指标的归一化权向量［ωA=（0.311 0，0.333 4，0.355 6），ωB1=（0.250 7，0.231 9，0.241 5，0.275 9），ωB2=（0.258 7，0.284 0，0.217 5，0.239 8），ωB3=（0.299 8，0.333 3，0.366 9）］。

经过上述计算，得到各项指标的权重值，如表3所示。

表3 城市湿地公园韧性评价指标权重

4.3 确定评价等级

针对该项目，从政府部门、设计单位、公园管理部门、高职院校邀请了10位相关专业专家，根据表2进行打分，并分别取10 位专家打分分数的平均值，根据总分值计算公式计算最后的评价分值。结果表明：一级指标层SB1=81.17、SB2=69.26、SB3=71.94，城市湿地公园韧性分值S=73.92，说明该项目的评价等级为中等韧性。研究结果表明，该湿地公园韧性等级还需提高，这一研究结果与事实基本相符。

4.4 评价结果分析

该项目鲁棒性得分81.17，韧性等级属于高等韧性。从二级指标来看，该项目的生态空间稳定韧性等级为中等韧性。这一评估结果与项目的实际情况基本吻合：成都市某湿地公园（二期）项目规划建设面积约400.0 hm2，水体面积约109.9 hm2，占比27.48%，研究结果表明可通过提高水体和陆地面积占比，从而提升整个项目的韧性。

该项目冗余性得分69.26，韧性等级属于中等韧性。从二级指标来看，该项目的生态资源多样性、空间功能复合度、应急避险系统韧性等级均为中等韧性。这一评估结果与项目的实际情况基本吻合：成都市某湿地公园（二期）项目中栖息环境、动植物种类、景观造型比较单一；各功能区和配套设施均能满足需求，但功能性较单一，不具备良好的可替代性；在应急避险上只能满足基本配置要求。

该项目智慧性得分71.94，韧性等级属于中等韧性。从二级指标来看，该项目的组织管理能力、生态科普教育韧性等级为中等韧性。这一评估结果与项目的实际情况基本吻合：成都市某湿地公园（二期）项目中组织架构设置比较完善，但缺乏技术管理型人才；规章制度方面，该公园没有根据自身情况制定针对性的规章制度，而是沿用了笼统的公园管理办法；生态科普教育方面，该公园与大众互动的活动比较少，未能大面积普及生态保护方面的知识。

5 结论与建议

5.1 结论

笔者基于韧性理论，从鲁棒性、冗余性、智慧性3个维度出发，最终建立包括3 个一级指标和11 个二级指标的城市湿地公园韧性评价指标体系，并基于模糊层次分析法和综合评价法构建城市湿地公园韧性评估模型。在评价过程中，采用模糊层次分析法对韧性指标进行评价，解决了评价过程中难以完全用定量方式进行分析的复杂问题，充分利用评价指标的客观数据，对问题进行定性和定量相结合的、系统化、层次化的分析，提高了评价结果的准确性和合理性。通过对成都市某湿地公园（二期）项目的韧性评价与分析，得出该项目为中等韧性，计算结果与项目实际情况基本吻合，表明建立的评估模型具有较好的实用性。

5.2 建议

根据模型评估结果，从鲁棒性、冗余性、智慧性3个层面提出提高城市湿地公园韧性的相关建议，以便各地今后在城市湿地公园建设或改造过程中开展有针对性的管理工作，以确保城市湿地公园稳定、可持续发展，最终达到保护湿地和促进生态文明建设的目标。

在提高鲁棒性方面，一是要确保水体面积与陆地面积相对平衡，陆地面积中各类型用地占比要顺应自然规律，符合发展规划，在不影响湿地生态系统稳定的情况下，尽可能保持自然本真性；二是可通过制订监测方案，对水环境、土壤环境、大气环境进行监测，当监测值达到或超过目标值时，采取针对性措施以提升生态环境稳定性；三是在现有动植物资源基础上，根据公园实际情况进行品种选择、搭配，使其适应园区内的水环境、土壤环境、大气环境，增强环境的稳定性，进而从源头确保城市湿地公园的稳定；四是根据公园的设置要求、游览需求，对空间进行合理划分并明确空间用途；五是在公园选址结束后，深入调研公园所在地的历史文化和地域风俗，根据调研结果设计公园，增加公园的文化底蕴，从而达到空间布局的延续；六是在规划设计过程中不能盲目追求独特新颖，要考虑公园与周边自然环境的融合性和协调度，做到顺应自然、融入自然，以增加公园的生态性。

在提高冗余性方面，一是在尽可能保留城市湿地公园内原有林地的基础上，依据公园已有的自然肌理，围绕湿地新增林地、湖面滩涂、岛屿等动植物栖息地；二是依据地域特征和水土条件养育各种各样的动植物；三是依据栖息环境、生物种类等设计出符合公园特征、造型别致的景观，以达到丰富湿地生态系统的目的，呈现鱼游虾嬉、鹭鸟翱翔的美好画面；四是加强对空间系统的利用，结合公园的功能定位、地形、土质条件合理设计水系和绿化用地，对雨水进行强化入渗、收集回用、调储排放等，增强公园的雨洪滞纳能力，提高城市湿地公园对外界扰动冲击的适应能力，促进公园系统达到新的平衡；五是加强对空间系统的利用，依据城市综合防灾要求、公园的自身条件等，合理制订应急预案、储备应急物资等，提高城市湿地公园对外界扰动冲击的适应能力，提升公园抵抗灾害的效率。

在提高智慧性方面，一是设置合理的组织架构并配置专业性人才；二是根据公园实际情况制定符合公园发展需求的规章制度；三是确保后期运营资金的稳定投入；四是加强网络媒介宣传，根据公园情况开展科普教育和户外体验活动，让人们了解、学习、掌握生态相关知识，最终积极主动参与生态保护；五是在公园后期服务、管理、养护等过程可以运用“互联网+”、物联网、大数据、云计算、信息智能终端等新一代信息技术，将空间资源进行数字化表达、智能化控制和管理。