基于AHP法的城市公园景观适宜性评价——以珠海金山公园为例

王梦瑶,吴 边,周 纯,郭晓倩

(珠海科技学院,广东珠海 519000)

城市公园作为城市文明建设的“缩影”,展示了城市风貌、文化内涵及景观特色。以往的一二十年,国内城市公园经历了“改、扩、并、转”的整合式发展,在城市建设的推动下,涌现出修建各类公园的热潮。快速建设的城市公园,出现同质化、文脉断裂,追求“形象至上”“高标准”等问题,忽视了多样化、适宜性的“创造场所”的思考[1]。因此,只有正确地认识和评价城市公园的适宜性,才能更好地进行公园规划与设计。自2016年珠海提出“公园之城”建设规划以来,受到广泛关注。全面构建“都市特色”“社区居民”“水网湿地”以及“森林郊野”四大公园体系,“打造300米见绿、500米见园的公园服务半径全覆盖网络”是珠海城市公园发展目标。

国内对景观适宜性的研究起步较晚,在20世纪90年代才逐渐引入适宜性分析理论,目前适宜性评价的相关研究多侧重于土地利用评价,应用于城市建设与设计规划用地,土地整治效益评价[2],旅游用地与自然保护地评价,项目选址及对环境的影响评价等方面。如赵洁等[3]在对城市广场景观规划设计影响要素分析的基础上,从区位、植物景观、空间组织、视觉复杂性及配套设施5个方面构建了城市广场景观适宜性评价体系,并确定指标权重及分级标准;苗振龙[4]对居住区园林景观建设情况的实地调研,构建居住区的景观适宜性评价体系,并提出后期建设过程中应加大对居住区软物质环境的建设。而关于景观适宜性评价方法研究方面,根据评价对象及目标的不同,其分析方法也不同,多采用因子加权叠加分析法,它是以地图叠加法为基础形成的,该方法具有逻辑清晰、形象直观的特点,适用于区域性的景观生态适应性评价。而对于权重的确定,又包括了主观赋权法(如专家判断法、主成分分析法、层次分析法等)、客观赋权法(如随机数学法、灰色系统法等)。汪辉等[5]以湿地公园为例,通过生态适宜性分析和景观格局分析,定量描述公园景观特征,更加全面地研究其景观构成,为湿地公园适宜性规划设计提供依据。随着景观适宜性评价的发展,还出现了人工智能赋权法,如卢峰等[6]利用BP神经网络模型预测法计算出要素权重,在GIS层次叠加分析的基础上得出景观融合建设用地适应性评价的结果。

目前从城市公园景观适宜性角度对公园生态规划进行研究的案例仍较少,尚未形成完整且系统的评价系统。城市飞速发展导致的环境问题日益加剧,使得生态环境的保护成为当今社会关注的焦点,从而促进了景观适宜性评价研究发展。在景观适宜性评价中,由于影响适宜性的评价因子很多,如何合理且针对性地选择评价因子成为景观适宜性评价的重点。此外,科学合理的量化手段运用于城市公园的景观评价中,作为城市公园建设的指导依据,也将成为未来研究的热点趋势[7]。因此,结合景观生态学、规划学等原理,对珠海市金湾区金山公园的景观适宜性进行合理评价,研究具有当地特点的城市公园建设内容,可为今后珠海城市公园的建设提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 研究区概况珠海市金山公园位于金湾航空新城核心区,地理位置极佳,周边高楼林立,占地面积约10万m2,金山公园也是珠海首个海绵公园。建设伊始参考美国中央公园的模式,整个公园的绿化率高达87.25%,公园除了中央大草坪外,整体上设计了雨水花园,种植各类湿地植物,并且打造了透水路面。

1.2 评价指标因子初选景观适宜性评价是结合一定的景观功能要求,对景观的组成、结构、功能和动态进行分析的过程。考虑城市公园的公共性及标志性,能够反映公园景观适宜性的因素较多,若考虑全部影响因素,则会因评价体系复杂庞大而难以科学量化。公园应以功能性、生态性、美学性、实用性为原则,运用景观生态学、环境心理学、设计美学等理论基础,对珠海金山公园实际情况进行分析,并参考国内公园建设相关规范及标准,从生态适宜、功能适宜、社会适宜等方面,采用频度统计法、理论分析法及专家咨询法来确定23项评价指标因子。

1.3 评价指标因子优选参照李克特五级量表设计专家指标问询表,通过电子邮件形式邀请风景园林学(10名)、建筑学(6名)、环境科学(4名)相关研究领域共20位专家对前期选取的23项初选指标进行重要性打分,以“1、2、3、4、5”分值代表“不重要、较不重要、一般、较重要、重要”,然后利用SPSS、EXCEL软件统计分析数据利用Kendall协调系数检验专家意见的一致性,并利用以下数学公式通过平均值、标准差、变异系数来筛选指标。

式中:M为平均值;Xi为实际数据;SD为标准差;CV为变异系数;n为样本数量。

通过Kendall协调系数检验呈现出显著性(P=0.000<0.05)具有统计学意义,即说明整体的评价具有一致性。在初始指标中一般认为平均值大于3,说明该项指标具有重要性,而且各指标变异系数应小于0.25,大于0.25时认为专家对该项指标分歧大[8]。因此,由结果(表1)可以看出,景观环境协调性和通道设置2项平均值大于3但变异系数较大,不符合要求,且有专家认为景观环境协调性与植物层次丰富性、色彩季相变化性在释义上较为重复。

表1 指标初选的专家重要性分值

1.4 构建城市公园景观适宜性评价指标体系将层次分析法运用于城市公园景观适宜性评价中,分别从公园整体的生态适宜、空间适宜、功能适宜、社会适宜、环境感受5个方面进行综合考虑,确定城市公园景观适宜性的评价模型由目标层(A)、准则层(B)及指标层(C)构成。根据确定的评价因子和指标,构建城市公园景观适宜性评价模型(表2)。

表2 景观适宜性评价模型

1.5 确定评价指标权重为了保证得到的权重相对客观,邀请相关领域20位专家对评价指标重要性进行评判,使用AHP评价常用的1～9比例标度法给出分值,通过两两比较形成一个判断矩阵,如E=(Eij)n×m。然后运用方根法进行计算,首先计算判断矩阵每一行元素的几何平均值,再对向量进行归一化处理,最后得到评价指标的权重向量。为了保证所得权重的合理性及正确性,需要对每个判断矩阵进行一致性检验,通过计算一致性评价指标CI和引入平均随机一致性指标RI,得到随机一致性比率CR。当CR<0.10时,认为判断矩阵具有满意的一致性,否则需要调整判断矩阵,使其具有满意的一致性。CR计算步骤如下[9],其中n为阶数。

求判断矩阵的最大特征根λmax:

计算一致性评价指标CI:

计算随机一致性比率CR:

判断分值为1时,表示指标A与指标B相比,A与B同等重要;判断分值为3时,表示指标A与指标B相比,A比B稍微重要;判断分值为5时,表示指标A与指标B相比,A比B明显重要;判断分值为7时,表示指标A与指标B相比,A比B强烈重要;判断分值为9时,表示指标A与指标B相比,A比B极端重要。当评分为2、4、6、8时,表示判断时取中间值,若指标A比指标B的分值为a,则指标B比指标A为1/a。阶数(n)为2～10时,RI分别为0、0.58、0.90、1.12、1.24、1.32、1.41、1.45、1.49[10]。

2 结果与分析

2.1 评价指标权重及排序利用方根法进行数据运算,得到B1～B5权重值为0.244 4、0.095 8、0.341 6、0.126 5、0.191 7,指标层权重及目标总权重见表3。对判断矩阵进行一致性检验,得到6个矩阵的随机一致性比率CR分别为0.061 5、0.053 9、0.017 6、0.060 0、0.057 4、0.049 0,均满足CR<0.1,说明通过一致性检验,评价体系的最终权值趋于合理。

表3 景观适宜性综合得分统计

由结果可知(表3),准则层中功能适宜(0.341 6)>生态适宜(0.244 4)>环境感受(0.191 7)>社会适宜(0.126 5)>空间适宜(0.095 8),说明功能性、生态性及环境感受是影响城市公园景观适宜性的主要原因,指标层指标排序前7位为标识系统、道路及铺装、植物物种多样性、五感体验、可停留度、安全感、服务设施,因此未来的城市公园升级改造或规划设计上要重视上述因素,以此提升公园景观的适宜性。

2.2 评价因子分类在各评价指标总权重的基础上,将指标层中21项影响因子按照权重值进行重要性强弱分类,可分为重要因子(权重值≥0.06)、次重要因子(0.03<权重值<0.06)和一般因子(权重值≤0.03)(图1)[11]。评价因子中重要因子5项,权重按照降序排列依次为标识系统、道路及铺装、植物物种多样性、五感体验、可停留度,总权重为0.468 4;次要因子有10项,权重从高到低依次为安全感、服务设施、空间类型、植物层次丰富性、绿视率、“海绵”设施、文化内涵、植物的健康状况、空间尺度、出入口设计,总权重为0.421 6;一般因子有6项,依次为可达性、色彩季相变化性、辐射范围、无障碍设计、整洁度、空间边界,总权重为0.110 0。今后城市公园景观的规划设计应重点考虑重要因子指标,提高公园景观的适宜性,同时兼顾次重要因子及协调一般因子,消除其易被忽略的因子对适宜性的负面影响。

图1 评价因子重要性程度Fig.1 Importance degree of evaluation factor

2.3 问卷调查结果为了验证城市公园景观适宜性评价模型的科学性,降低主观干扰因素和数学运算误差对评价结果的影响,使用后评价法(POE法)对珠海金山公园的内部游客进行问卷调查,并使用李克特五级量表,对城市公园景观适宜性中的21项指标要素按照1～5分的评分标准进行打分,分别对应“很差、较差、一般、较好、很好”5个等级。在2023年2月15日至3月8日选择工作日和非工作日,采取随机选择调查对象现场填写回收方法。该调查共发放120份问卷,有效回收103份,有效率达85.8%,其中,评价主体的社会特征显示在年龄(18岁及以下12.6%、17～35岁19.4%、36～50岁35.9%、49～65岁23.3%、66岁及以上8.8%)、文化水平(小学及以下18.4%、初中及高中37.9%、专科及本科30.1%、硕士及以上13.6%)及性别(男性占56.3%,女性43.7%)上相对较为平衡,增加了调查数据的科学性。

将收集的103份数据,利用Excel统计以及加权平均计算得到金山公园各指标层因子的综合得分及整体综合得分评价结果(表3),按分数区间将景观效果划分为 4个等级:优(4～<5 分)、良(3～<4 分)、中(2～<3 分)、差(1～<2分)。

综合表3数据可知,珠海金山公园的整体综合得分为3.882 5,评价等级为“良”,这表明游客对金山公园景观适宜性的效果满意度良好。指标层的调查结果表明,金山公园的绿视率、植物物种多样性、植物的健康状况、服务设施、无障碍设计、五感体验、可达性和整洁度的评价等级为“优”,值得保持和借鉴;而色彩季相变化性、“海绵”设施等评价为“中”,此外,空间边界、标识系统、文化内涵和可停留度的适宜性评价得分也偏低,均小于公园的整体综合得分值,说明金山公园在标识系统设计、空间边界界定、文化内涵等方面有很大的提升空间。准则层中,生态适宜和环境感受评价等级均为“优”,其中环境感受得分最高为4.119 1,一方面是由于该公园建成时间不长,还没有经受时间的长期考验,另一方面也说明该公园的维护管理到位,干净整洁的公园氛围给人带来安全感,对景观适宜性评价产生积极正向的影响[12];从生态适宜中评价等级较高的几个因素来看,公园景观的绿视率和植物的健康状况养护管理比较满意,充分说明金山公园的植物景观营造及维护方面受认可度高,而色彩季相变化性得分低,也说明公园景观以常绿植物配置为主,季节变化性不明显景色较为单调,亟待改进。空间适宜和功能适宜评价等级均为“良”,得分较为接近(均在3.7以上),空间适宜的3个影响要素评分相差不大,可见公园的空间划分相对合理;功能适宜中服务设施、道路设计及铺装评分均在3.9以上,服务设施的便捷性、交通的合理性与环境的协调性得到了游客的广泛认可,但薄弱环节主要体现在“海绵”设施上。在与游客交谈过程中得知,如果不是告知公园设计理念体现了海绵公园效应,有雨水花园、透水路面等设计方面,游客缺乏直观的感知。社会适宜的得分最低,为3.631 1,其薄弱环节主要集中体现在文化内涵和可停留度方面,调查得知园内举办的园艺活动很少,可以定期举办花卉识别大赛、科普教育活动、插花比赛等活动来增加游客的停留时间,彰显公园在城市中的文化价值。

3 结论与讨论

该研究以珠海金山公园为例,建立了5个准则层21个指标层的城市公园景观适宜性评价指标体系,并将其划分为3类因子,结果表明,金山公园景观适宜性处于良好水平,在一定程度上反映了珠海金山公园景观的特点,以及影响景观适宜性的5项重要因子:标识系统、道路及铺装、植物物种多样性、五感体验、可停留度。珠海金山公园的生态适宜和环境感受得分为“优”,其他3项均为“良”,因此应该在公园生态景观和环境感受的基础上,加强公园空间适宜、功能适宜和社会适宜建设。

以金山公园为例,提出城市公园景观适宜性优化的相关策略。生态适宜方面,要注意植物色彩季相变化性,应适当增加冬季开花或变色的乔灌木,以丰富公园景观的活力,增加四季观赏性。空间适宜方面,要注意空间边界的领域感,以满足不同类型空间充分发挥作用,降低景观死角空间、边缘空间[13]。功能适宜方面,要改善现有传统标识系统,如在公园内的每一个平面导识图中增加使用者所处方位的标识,以及公园标识系统的形势与风格与整体环境相协调,还要注意海绵设施设计的实用性及相关知识的科普教育。社会适宜方面,要增加公园内文化教育、园艺活动等多形式休闲娱乐活动,提高游客的停留时间。环境感受方面,不可忽视环境安全感带来的景观稳定性作用,要优化环境设计消除不适宜因素。

对珠海金山公园的景观适宜性进行评价研究,在景观适宜性方面具有理论意义。可以从生态、空间、功能、社会等方面提高公园景观适宜性,注重使用者的环境感受,但由于调研精力及研究能力等限制,以及评价主体对问题的理解能力、群体的流动性大、年龄层次划分不够明确等一系列问题,使得研究中还存在一定的局限性,因此还要因地制宜地对城市各类公园景观适宜性评价体系进行改进和调整。