基于GIS的合肥滨湖国家森林公园景观质量评价

摘 要：【目的】评价森林公园景观质量，为森林公园规划、景观科学布局提供理论依据，科学提升森林公园的生态环境与景观质量。【方法】基于GIS评价方法，从景观美学价值、景观生态结构、景观文化蕴含、景观可视程度四个方面构建森林公园景观质量评价指标体系，并对合肥滨湖国家森林公园景观质量进行评价和制图。【结果】1）景观美学价值各等级区域面积占比排序为高等（52.3%）>中等（31.2%）>低等（16.5%）；景观生态结构各等级区域面积占比排序为高等（51.3%）>中等（34.5%）>低等（14.2%）；景观文化蕴含各等级区域面积占比排序为高等（42.6%）>中等（36.3%）>低等（21.1%）；景观可视程度各等级区域面积占比排序为低等（69.7%）>中等（20.8%）>高等（9.5%）。2）合肥滨湖国家森林公园景观质量各等级区域面积占比大小排序为中等（46.6%）>高等（41.2%）>低等（12.2%）。3）合肥滨湖国家森林公园景观质量高等水平区域主要位于森林公园南部，且面积会随着与游客道路距离拉长而逐渐缩小。4）根据评价结果，提出美学设计、自然生态、文化彰显、视觉体验良好四方面目标，并提供丰富化植物搭配、趣味化地形塑造、统一化建筑风格3个设计建议，以提升合肥滨湖国家森林公园景观质量。【结论】通过分析2021年合肥滨湖国家森林公园的数字高程模型数据，评价森林公园景观质量及分布情况，为森林公园景观规划提供科学依据，进而实现森林公园生态保护目标。

关键词：GIS；景观质量；合肥滨湖国家森林公园；游客道路

中图分类号：S788.2；F062.2 文献标志码：A 文章编号：1673-923X（2024）09-0179-10

基金项目：安徽省哲学社会科学规划项目（AHSKQ2021D145）。

Landscape quality evaluation of Hefei Binhu National Forest Park based on GIS

ZHANG Xiaofeng， ZHENG Zhiyuan

（School of Architecture and Art， Hefei University of Technology， Hefei 230000， Anhui， China）

Abstract：【Objective】Evaluate the landscape quality of forest parks， provide a basis for forest park planning and scientific landscape layout， and scientifically improve the ecological environment and landscape quality of forest parks.【Method】Based on GIS evaluation methods， a forest park landscape quality evaluation index system was constructed from four aspects： landscape aesthetic value， landscape ecological structure， landscape culture implication， and landscape visibility. The landscape quality of Hefei Binhu National Forest Park was evaluated and mapped.【Result】1） The proportion of area in each level of landscape aesthetic value was ranked as high （52.3%）， medium （31.2%）， and low （16.5%）； The proportion of area in each level of landscape ecological structure was ranked as high （51.3%）， medium （34.5%）， and low （14.2%）； The proportion of area in each level of landscape culture implication was ranked as high （42.6%）， medium （36.3%）， and low （21.1%）； The proportion of area in each level of landscape visibility was ranked as low （69.7%）， medium（20.8%）， and high （9.5%）. 2） The landscape quality of Hefei Binhu National Forest Park was ranked as medium （46.6%）， high （41.2%）， and low （12.2%） in terms of area proportion. 3） The high level areas of landscape quality in Hefei Binhu National Forest Park were mainly located in the southern part of the forest park， and the area gradually decreased as the distance from the tourist road increases. 4） Based on the evaluation results， four goals were proposed： aesthetic design， natural ecology， cultural highlight， and good visual experience. Three design suggestions were provided to enrich plant combinations， create interesting terrain， and unify architectural styles， in order to improve the landscape quality of Hefei Binhu National Forest Park.【Conclusion】By analyzing the digital elevation model data of Hefei Binhu National Forest Park in 2021， the landscape quality and distribution of the forest park are evaluated， providing scientific basis for the landscape planning of Forest Park and achieving the ecological protection goals of the forest park.

Keywords： GIS； landscape quality； Hefei Binhu National Forest Park； tourist roads

森林公园是一种以大量天然或人工林为基础的公园类型，具备疗养、林木经营等多种功能，有助于加强森林生态环境保护[1]。近年来，伴随游客对户外景观要求的不断提高，景观质量已成为森林公园发展的重要影响因素。景观质量是森林公园景观品质高低及景观规划合理性的综合体现，能够为土地资源规划、生态环境保护、森林公园管理提供理论参考。然而，森林公园面临规划执行不到位、功能分区不明确、生态资源优势发挥不充分等问题，不利于景观质量的提升[2]。在此背景下，如何科学规划森林公园布局和合理配置景观资源，已成为森林公园资源开发利用与景观质量提升亟须解决的问题。

近年来，学者对森林公园景观质量进行了大量评价与讨论，主要涉及森林公园不同维度景观质量的评价和森林公园景观质量影响因素与作用研究。就森林公园不同方面景观质量评价而言，王韶晗等[3]利用AHP-PCA-SD耦合方法，评价了黑龙江加格达奇国家森林公园康养景观质量，指出景观安全性、空间营造以及游览舒适度等指标较好，为森林公园提升景观建设品质提出了可行性建议。刘钊[4]运用AHP法评价了太原城郊森林公园视觉景观质量，指出评价指标权重由大到小为自然生态景观、园林美学价值、文化蕴含与基础设施建设。葛楠等[5]通过AHP法和SBE法评价了河北塞罕坝森林公园植物景观质量，发现评价指标权重由大到小依次为景观结构、美学、观赏心理、组成要素。胡金龙等[6]采用ArcGIS空间分析和美景度法对桂林国家森林公园进行评价，指出不同区域的景观视觉综合敏感度、美景度存在差异，双高区域为星空露营基地、疏影寻梅、沙河水库，且桂林国家森林公园冬季视觉景观水平逐渐提升。就森林公园景观质量影响因素研究而言，Han等[7]利用加权平均法研究了南京紫金山国家森林公园景观质量，指出建筑物增加和环境污染是森林公园景观质量下降的主要影响因素。魏晖等[8]通过SBE法、相关性和回归分析对影响秦皇岛海滨公园风景林景观质量的因素进行了研究，发现平均胸径、树干形态、枝下高、林内透视距离、林分密度对该森林公园景观质量的影响显著。张文等[9]的研究发现，城市森林公园景观美景度的影响因素由高到低为设施协调感、空间尺度感、场景均衡性、画面联想性、景观主从性、形式统一感，为森林公园景观质量的提高提供了理论指导。就森林公园景观质量提升的影响效应分析而言，M？ntymaa等[10]指出森林景观质量提升会增加自然旅游区经营公司客户数量和收入。Wu等[11]利用ArcGIS Engine平台制作森林景观质量评估图，指出森林景观对管理森林目的地资源与规划游憩具有积极影响。Mandal等[12]发现森林景观质量的提升有利于改善斑块间连通性、森林栖息地依赖性，强化森林栖息地优势。另外，还有部分学者对森林公园的生态系统服务社会价值[13]、GEP核算[14]、资源禀赋[15]等方面进行分析。综上可知，在研究视角方面，大部分学者只分析了森林公园景观的某一方面，鲜有学者从全局视角展开宏观评价。在研究方法方面，多数文献采用AHP法深度剖析了森林公园景观质量，较少采用GIS法。对此，本研究以合肥滨湖国家森林公园为样本，通过GIS法综合评价森林公园景观质量，以期为合肥滨湖国家森林公园景观质量提高及生态环境保护提供理论依据。

1 研究区概况

合肥滨湖国家森林公园是中国首个通过退耕还林恢复生态环境的国家级森林公园，结合本地的地形条件与传统文化特色展示自然景观，荣获国家AAAA级旅游景区、国家水利风景区认证。在地理位置方面，合肥滨湖国家森林公园位于安徽省合肥市包河区，紧临十五里河、南淝河入巢湖口（图1），具体位置为117°22′32″～117°23′29″E，31°42′45″～31°45′24″N。在占地面积方面，合肥滨湖国家森林公园面积为1 072 hm2，其中包括74.5%的森林和24.5%的水域。在地貌形态方面，合肥滨湖国家森林公园地貌形态为平原，且土壤肥沃，含有大量有机质[16]。在其他方面，合肥滨湖国家森林公园四季分明，主要降水量集中于梅雨季节与夏季，且有280多种植物。

2 研究方法

2.1 研究范围

鉴于安徽省已有30多个国家级森林公园，且一些森林公园正在改造升级，难以获得全部森林公园的精准数据。因此，根据代表性、典型性原则，本研究以安徽省合肥市包河区的滨湖国家森林公园为样本。结合森林公园特征，遵循生态优先、凸显特点、系统全面原则，确定合肥滨湖国家森林公园景观质量评价的研究区域。

2.2 数据来源

根据安徽省合肥滨湖国家森林公园实地考察结果，初步了解研究区域的地理环境、地质条件及生成规律等信息，确定森林公园的主要景点、游线轨迹以及重要地标的经纬度坐标信息。选用2021年全国1∶100万基础地理信息数据图，提取水系、地貌、植被等地质资料。同时，从国家基础地理信息中心运行维护的全国地理信息资源目录服务系统，下载并截取合肥滨湖国家森林公园的数字高程模型数据。

2.3 研究方法

参考已有研究[17]，结合合肥滨湖国家森林公园植物丰富程度、公园占地面积、森林覆盖率等实际情况展开研究，并采用文献调研与地理数据分析相结合的方法，提高研究结论的真实性与科学性。其中，文献调研方法是指经过查阅文献和实地考察，初步了解研究区实际情况的方法，可用于筛选合肥滨湖国家森林公园景观质量的初级评价指标。依据《中国森林公园风景资源质量等级评定》（GB/T18005—1999）、《国家级森林公园总体规划规范》（LY/T2005—2012）和《国家森林公园设计规范》（GB/T51046—2014）等标准内容，结合森林公园景观质量研究成果，初选评价指标。评价指标主要涉及景观美学价值、景观生态结构、景观文化蕴含、景观可视程度四方面，可综合评价合肥滨湖国家森林公园景观质量。

地理数据分析方法主要采用GIS法与因子加权分析法，对空间数据进行处理并绘制评价结果图。其中，GIS法最早由加拿大测量学家Roger Tomlinson提出，是一种省时高效、结果可视化的方法，被广泛应用于空间分布状况、环境地质、景观生态风险、景观评价体系构建与评价等领域[18]。由此，采用GIS法绘制评价图对森林公园景观质量进行评价。绘制评价图是为提高合肥滨湖国家森林公园景观质量评价结果的直观性，凸显景观质量较好及较差的区域分布情况，从而针对性提升景观质量。因子加权分析法是一种多指标统计方法，能够剖析指标间的相关性，测算各指标权重，进一步计算合肥滨湖国家森林公园景观质量的综合指数。

GIS法设计与实施步骤：

第一步，评价指标体系的建立。在制图前，根据实地考察结果与文献资料，初筛指标。结合Arcmap10.1空间分析工具处理和分析信息资料，获得指标详细数值，并通过等级评定归一化将各指标叠加[19]，再依据划分规则进行分级，确定包含目标层、准则层、指标层的景观质量评价指标体系。

第三步，评价结果制图。为提高评价结果的直观性，采用ArcGIS软件绘制各准则层指标评价图和综合评价图。在GIS空间叠加分析时，评价指标图层可能存在像素不统一的问题，容易产生叠加结果偏差，故需统一栅格单元的大小。根据现有的研究经验[20]，通过适宜栅格大小的经验计算公式，明确研究区最佳尺度为11.572 m。由于所用数据精度约束，栅格单元宜采用10 m×10 m规格。在此基础上，采用ArcGIS软件，依据图像分辨率10 m再次取样，进而绘制评价结果图。

3 评价步骤

3.1 指标体系的构建

森林公园景观质量评价不仅包含植被、石景、地理空间等内容，还包括人文、基建等因素。在森林公园景观质量评价体系构建前，多次征询园林、生态等领域专家意见，确定关键指标，以提高评价指标体系构建的科学性。经过指标初筛后，结合既有文献[21-22]并遵循系统、可量化原则，将指标归类为景观美学价值、景观生态结构、景观文化蕴含、景观可视程度4个维度、23个细分指标（表1）。

3.2 评价指标分析

结合前人研究成果和森林公园实际情况，景观美学价值从色彩对比度、叶色丰富度、花色丰富度、果色丰富度、季相树种比例、季相植物观赏期、植物与环境协调度、树干形态展开分析。景观美学价值可分为高等、中等、低等3级，具体重分级标准及赋值见表2。

景观生态结构从林下植被覆盖度、群落垂直层次数、林相整齐度、通视度、古树名木比例、树种组成展开分析。景观生态结构可拆分成高等、中等、低等3级，重分级标准及赋值见表2。

景观文化蕴含从民俗文化内涵度、农耕文化内涵度、乡土植物比例、医药文化内涵度、非物质文化遗产、宗教信仰文化内涵度方面展开分析。景观文化蕴含能划分成高等、中等、低等3级，具体重分级标准及赋值见表2。

景观可视程度分析基于观光电瓶车道、自行车道和游船水道、木栈道和游步道及森林公园景点，并使用累积视域分析法评估视觉几率，即在森林公园内设置大量采样点，叠加这些点的视域分析信息。具体沿着游客道路每隔100 m选定一个样本点，也在景点核心位置和其他游客行走线路每隔20 m设定一个取样点，最终收集到742个观景点，构建视线地图。自然性主要是衡量森林公园景观的自然保护完整性和人为破坏程度，且自然保护完整性越高，得分越高。距离主要是评价游客与每个森林公园景观之间的距离，若小于400 m则评分最高。综上，从视觉几率、自然性和距离三个方面对景观可视程度展开分析，景观可视程度可分成高等、中等、低等3级，重分级标准及赋值见表2，并通过航片和景点坐标数据对景点数据进行数字化处理。

合肥滨湖国家森林公园景观质量综合评价水平高，意味着景观美学价值、景观生态结构、景观文化蕴含、景观可视程度均较高。因此，通过等权重叠加并重分类方法评估景观美学价值、景观生态结构、景观文化蕴含、景观可视程度，进而客观评价森林公园景观质量。合肥滨湖国家森林公园景观质量00e160df1d9764e0c0daaf7d57c09018综合评价水平可综合反映森林公园景观的敏感度与重要性，综合值越高，说明景观质量越高。另外，森林公园景观质量综合评价水平能客观反映某地景观抗干扰度，为森林公园经营明确方向。

4 结果与分析

根据合肥滨湖国家森林公园景观质量准则层指标重分级标准，统计准则层指标不同等级的面积占比情况，结果见表3。

4.1 景观美学价值分析

景观美学价值各等级的区域所占面积由大到小排序为高等（52.3%）>中等（31.2%）>低等（16.5%），并结合表3绘制图2。景观美学价值高等区域主要在合肥滨湖国家森林公园游客道路两侧、景点以及未开发区域，具有良好的景观色彩对比度、叶色丰富度、花色丰富度以及植物观赏性。景观美学价值中等区域主要位于合肥滨湖国家森林公园北部，这可能是由于森林公园北部生态景观维护与营造力度较小，故果色丰富度、季相树种比例、植物与环境协调度有待提升。景观美学价值低等区域主要是合肥滨湖国家森林公园游客道路，原因可能是游客道路并未充分与景观融合，以致景观美学价值不高。

4.2 景观生态结构分析

景观生态结构各等级的区域所占面积由大到小排序为高等（51.3%）>中等（34.5%）>低等（14.2%），并结合表3绘制图3。合肥滨湖国家森林公园景观生态结构高等区域主要位于游客道路两侧、景点以及水系周边。这可能是因为森林公园景观的林下植被覆盖度、林相整齐度、通视度、古树名木比例较高，形成良好的景观生态结构。中等区域主要位于合肥滨湖国家森林公园北部及南部景点，而低等区域主要位于游客道路与建筑。细究其因，游客道路与建筑的景观群落垂直层次数、树种组成数量不多，导致合肥滨湖国家森林公园局部景观生态结构有待优化。

4.3 景观文化蕴含分析

景观文化蕴含各等级的区域所占面积由大到小排序为高等（42.6%）>中等（36.3%）>低等（21.1%），并结合表3绘制图4。合肥滨湖国家森林公园景观文化蕴含高等区域主要位于景点、历史遗迹及树林中，表明该区域的景观与文化关联度较高，且民俗文化宣传活动较多。中等区域主要位于合肥滨湖国家森林公园北部和水系边，低等区域主要分布在游客道路和部分建筑。且景观文化蕴含中等区域和低等区域面积占比超过50%，说明合肥滨湖国家森林公园的文化遗产展示和文化活动持续开展有待完善。

4.4 景观可视程度分析

景观可视程度各等级的区域所占面积由大到小排序为低等（69.7%）>中等（20.8%）>高等（9.5%），并结合表3绘制图5。景观可视程度高等区域面积仅有9.5%，主要位于合肥滨湖国家森林公园中景观视觉几率高的区域，即易于观察或者看到次数高的区域。景观可视程度中等区域面积占比为20.8%，主要位于合肥滨湖国家森林公园北部和游客道路，说明景观和游客道路的融合度有待提升，以提升景观的自然性。景观可视程度低等区域面积占比最大，高达69.7%，这是因为合肥滨湖国家森林公园地势相对平坦。鉴于森林公园游客数量众多并且自驾游客分散性的特点，选择累积视域分析方式评估可视性，可更加真实准确地展示研究区域景观可视程度。大面积景观可视程度低等区域构成合肥滨湖国家森林公园管理优势，能够在权衡成本后决定是否采取高强度砍伐措施。

4.5 合肥滨湖国家森林公园景观质量综合评价

合肥滨湖国家森林公园景观质量综合评价的高等、中等、低等水平区域面积分别为441.7、499.5、130.8 km2，占比依次为41.2%、46.6%、12.2%，排序为中等>高等>低等。由图6可知，高等景观质量区域主要位于森林公园南部，在北部较为分散。深入分析来看，合肥滨湖国家森林公园南部景观营造较为丰富，且景观之间呼应性、统一性较强，加之搭配配合良好的文化宣传活动，促使景观质量较高。从未来景观管理来看，合肥滨湖国家森林公园景观质量高等区域不断聚集，便于管理员同步设置多种经营功能，并对景观资源实施规模化管理，有效提高景观资源利用率。中等景观质量区域主要分布在合肥滨湖国家森林公园北部和南部的游客道路。这可能是因为合肥滨湖国家森林公园北部仍处于退耕还林的生态恢复期，需进一步加强园内景观游览设施和景观布局的协调性，使景观质量从中等提升到高等水平。低等景观质量区域主要分布于合肥滨湖国家森林公园的景点和建筑位置，这可能是由于上述区域游客量较大，对景观的干扰程度较高，以致景观质量不高。此外，对游客路线长度与景观质量综合评价结果展开交叉研究，发现合肥滨湖国家森林公园景观质量高等区域面积具有一定的变化规律，会伴随与游客道路距离拉长而逐渐缩小。

5 结论与建议

5.1 结 论

伴随安徽省合肥市生态文明建设的稳步推进，各界高度关注滨湖国家森林公园建设布局工作。本研究通过文献调研与地理数据分析，对滨湖国家森林公园景观质量进行定量研究，构建合肥滨湖国家森林公园景观质量评价体系，并运用GIS法展开评价分析。具体研究结果如下：第一，合肥滨湖国家森林公园的景观美学价值各等级区域面积占比排序为高等（52.3%）>中等（31.2%）>低等（16.5%）；景观生态结构各等级区域面积占比排序为高等（51.3%）>中等（34.5%）>低等（14.2%）；景观文化蕴含各等级区域面积占比排序为高等（42.6%）>中等（36.3%）>低等（21.1%）；景观可视程度各等级区域面积占比排序为低等（69.7%）>中等（20.8%）>高等（9.5%）。第二，合肥滨湖国家森林公园景观质量各等级区域面积占比大小排序为中等>高等>低等。其中，高等区域为441.7 km2，占总研究面积的41.2%；中等区域为499.5 km2，占总研究面积的46.6%；低等区域为130.8 km2，占总研究面积的12.2%。第三，合肥滨湖国家森林公园景观质量综合水平高等区域主要位于森林公园南部，且高等区域面积变化具有一定规律，具体为面积随着与游客道路距离增加而减少。第四，结合评价结果，从美学设计、自然生态、文化彰显、视觉体验良好四个方面提出景观规划方案，并从丰富化植物搭配、趣味化地形塑造、统一化建筑风格三个层面出发制定景观设计策略，为合肥滨湖国家森林公园景观质量提升提出可行建议。

根据森林公园特性科学规划景观并创造优质观光体验，可决定森林公园功能分配、整体布局的科学性，直接影响森林公园发展的长期性。因此，本研究以合肥滨湖国家森林公园为研究对象，先通过实地考察和翻阅已有研究成果了解森林公园景观现状，再构建完整、全面的综合评价体系，最后利用GIS法进行综合评价并制图。综合评价结果能够为合肥滨湖国家森林公园景观质量提升提供可操作的布局策略，为促进合肥滨湖国家森林公园可持续发展提供参考。并且，本研究通过GIS图表现森林公园景观质量，能够较为直观、详细地从空间层面呈现评价结果，为研究不同公园和风景园林等区域的景观质量提供数据化分析、理论化研究思路方法及可视化图像表现形式的借鉴，对于不同区域绿化规划、景观质量评价等方面具有重要意义。但是，当前研究还存在一定局限性，具体表现为仅对合肥滨湖国家森林公园景观质量现状进行评价，并未与森林公园景观质量后期监管及管理相结合展开分析，难以直接为公园景观质量管理和长期维护提供参考。对此，未来研究可从如何衡量和监管森林公园景观质量与预期目标偏差，以及如何实施森林公园景观管理等方面着手，通过模拟多种情景持续探索提升森林公园景观质量的具体策略。

5.2 建 议

5.2.1 多线并进科学设计合肥滨湖国家森林公园景观

在美学设计方向，合肥滨湖国家森林公园景观布局需遵循生态保护与自然资源合理开发原则，充分展现自然生态美为美学设计目标，科学搭配、融合人文与自然景观，串联休憩、观光等场所，增强森林公园景观的美学价值与感官体验。在自然生态方向，合肥滨湖国家森林公园可有机融合土壤、水系等各生态要素以及现有生态景观和谐性特点，合理设置游客游览频次，兼顾经济收益、社会效益与自然保护，建立视觉体验独特的景观，提高景观质量。在文化彰显方向，合肥滨湖国家森林公园景观规划需遵循资源保护原则，因地制宜布局特色文化景点，丰富景观观赏层次，彰显地域文化，提高森林公园吸引力。在视觉体验方向，针对自然景观交通不便、观赏位置不佳、单一等问题，合肥滨湖国家森林公园可添加造型游客道与植物相结合的建筑，打造视觉体验良好的经典景观，或通过点景法增强景观艺术性，提高景观质量。

5.2.2 多措并举合理布局合肥滨湖国家森林公园景观

第一，实现植物搭配丰富化。合肥滨湖国家森林公园应通过植物搭配丰富化造景，充分诠释公园文化品位与精神追求，提升游客满意度。如在陆生植物方面，设计者应增加乡土树种及有色树种比例，美化公园边缘景观；在水生植物方面，设计者可选择直立生长的水生植物作为公园水池的主要景观，并在水面上搭配花色丰富的睡莲作为点缀，增加公园水景的层次感。第二，实现景观塑造趣味化。合肥滨湖国家森林公园应当结合自身整体地势平坦、高低起伏较小的特点，加强人工景观趣味化塑造，如不规则水渠、中心喷泉、音乐草坪、硬地彩绘等景观设计，提升景观趣味性。另外，合肥滨湖国家森林公园应巧用地形变化，在保障排水顺畅的基础上，合理设计乔木、灌木、青草、地衣、被子等植物垂直组合，并适当结合趣味雕像、线条或水系造景，形成开放或半开放空间，提升景观质量与观赏趣味。第三，实现建筑风格统一化。森林公园建筑美学最高境界是解读地方传统和文化内涵，需要设计师深入理解传统森林公园建筑美学文化，进而设计现代统一化森林公园建筑。鉴于此，合肥滨湖国家森林公园需确定整体建筑风格，并结合地域文化、公园主题定位、自然环境特点，设计风格统一化的森林公园建筑，提升景观质量。

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[本文编校：谢荣秀]