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基于AHP法的武汉市洪山区主干道植被评价研究

2017-07-14席毅张旭梁雪媚刘索玄

现代园艺 2017年1期
关键词:主干道综合评价武汉市

席毅 张旭 梁雪媚 刘索玄

摘要:道路植被是城市生态环境的重要元素,通过对城市道路植被特征进行研究,可为城市环境及居民生活质量的改善提供借鉴。本文以武汉市洪山区为例,运用层次分析法(AHP)对城市道路植被特征进行综合评价。研究结果表明,南湖大道植被总体质量最好,珞喻路、民族大道、珞狮路依次降低,雄楚大道最差。文中所选指标较全面地覆盖了道路植被评价的各方面,且各层指标的权重赋予均通过一致性检验,故利用AHP法进行植被特征评价效果较好,可为城市道路景观评价提供参考。

关键词:植被特征;综合评价;武汉市;主干道;层次分析法

现代城市道路绿地景观,是衡量一个城市经济发展水平、居民精神文化修养及审美水平的重要指标。而主干道植被特征研究近年来也受到越来越多的关注。作为城市绿色廊道、城市绿地系统的一部分,路侧绿带、分车绿带、人行道绿带、中心环岛绿带和立交桥绿化等不同类型的道路植被,在城市道路的景观、生态、功能等多方面发挥着越来越重要的作用。

城市主干道是城市居民和游客感知城市形态的重要因素,同时也连接着城市中的商业、工业、居民区等主要场所。如Kevin Lynch在《The Image of the City》中所指出,道路是城市意象形成的主導要素。而主干道植被则是构成城市景观和调节道路生态环境的重要元素,道路植被情况的调查与评价对城市发展有着十分重要的作用。目前,已有学者对我国很多城市的道路植被特征及作用进行了研究,如北京、重庆、南昌、长春、成都、徐州、广州、贵阳等,但大部分为景观、生态或功能等单一层面的评价,且部分未给出量化模型,综合各方面选取指标开展评价的研究相对较为欠缺。当前,武汉市在其城市规划中确立了建设“生态环境良好、社会高度文明,并具有滨江、滨湖城市特色的现代化城市”的发展目标。通过对武汉市主干道植被现状进行景观、生态及功能效果的综合评价,并对未来的城市道路绿化提出合理建议,可加快武汉市生态文明城市的构建,并有利于城市人居环境的和谐发展。

1研究区及项目概况

本文选取武汉市洪山区进行主要交通干道植被特征的综合考察与评价。洪山区地理位置为东经114°7~114°38,北纬30°28~30°42,自西向东呈半圆形,全区版图面积570km2,户籍人口92.72万,常住人口147.74万(2013年),辖8个街道、2个镇、4个乡,是武汉市的7个中心城区之一。交通线路中,珞喻路、珞狮路、雄楚大道、南湖大道、徐东大道、迎宾大道、友谊大道等6条城市主干线横贯东西南北,白沙洲、街道口、卓刀泉、岳家嘴四大立交桥成为东西贯通、南北交融的交通枢纽。

由于洪山区范围较大,区域轮廓不规则,且包含较多湖泊,考虑到研究区域的连续性,研究范围最终定位于洪山区与武昌区、江夏区接壤的区域,选取城市主干道雄楚大道、南湖大道、珞瑜路,以及连接重要商圈(如街道口、鲁广和大学区)、拥有较大车流量的次干道珞狮路、民族大道共5条线路交通要道作为研究对象。为保证实地调查及评价结果的科学性,采取样本统计的方法在五条交通要道上选取14个观测点形成道路景观评价的原始资料,样本点分布情况如图1。选点依据如下:(1)道路岔口:干道交叉口通常是路况较差的路段,道路景观变化较大。(2)均匀分布:通过均匀分布调查点能够较为全面了解整条街道的景观特征。

2技术路线及数据处理

2.1研究方案与技术路线

本次研究中,主要通过范围划区、文献查阅、实地调研走访等方式,采用多因子综合指标评判法对所选定区域的道路景观进行综合评分,评分主要分为经济成本、功能效果、生态效益、景观美感4个方面12个指标,通过层次分析法为各评价因子赋予权重,再进行叠加得到最终各主干道植被现状的综合评分。在所得现状评分的基础上,结合武汉市生态、气候条件,相应的生态绿地发展规划以及城市道路景观规划设计规范对研究区域的道路绿化情况提出一定的建议。具体技术路线如图2所示。

2.2数据获取及处理

2.2.1数据资料网络获取。(1)地图影像资料:利用百度地图获取武汉市洪山区的行政区划图作为选取研究区域的基础,同时通过稻割软件从Google Map中获得研究区域的遥感影像,分析研究时间及技术手段的可行性,确定研究范围。(2)文献规范资料:通过查阅《武汉市城市总体规划》,明确武汉市对于绿化规划的总体发展目标;通过查阅《武汉市城市绿地系统规划》,明确武汉市交通干道绿地设计规范;通过查阅《武汉市森林资源管理办法》,明确武汉市植被管理办法。此外,通过分析武汉市自然因素,确定武汉市适宜种植的树种。

2.2.2实地走访调查。通过全方面考察各条道路的人流量、车流量、周边重要商业及教育部门分布等特征,选取14个采样点,对其路侧绿带、分车绿带、人行道绿带、中心环岛绿带和立交桥绿化5种绿化带模式,生态、经济、功能和景观4个方面的12个指标进行记录。14个调查点主要植被特征记录如表1。

实地调查中记录的各指标解释如下:(1)配置层次丰富度:乔灌木的立面层次数。(2)绿色景观特色性:记录景观变换的频率及对居民产生的美学感受。(3)道路绿地率:为道路红线范围内各种绿带宽度之和占总宽度的百分比㈣。(4)植物丰度:衡量植物种类数。(5)生长状态:记录内容包括植物的形状匀称美观情况、树干强健繁茂情况、萌芽及生长稳定状况、病虫害情况、成活率及抗逆性情况。(6)路侧绿带宽度:用来记录绿带的宽度。(7)种植密度:记录植被的数量特征。(8)林下层高度:衡量植被的茂盛情况对车辆通行的阻碍程度。(9)分车隔离作用:评判在不同车道之间担任空间隔离作用植被的分流作用。(10)环境缓冲绿带:评判在道路与建筑之间发挥空间隔离作用的植被的环境缓冲功能。(11)单株植被价格:评判单株植被的栽种成本,该数据通过网络获取。(12)养护成本:评判植被日常培育所需的经济投入,该数据通过网络获取。

将调查点的信息汇总,得到5条主干道植被特征现状示意图(图3),通过对比分析可以得出以下结论:雄楚大道由于施工,植被覆盖情况较差,树种单一且间隔较为稀疏,无分车绿带,道路生态环境较差;民族大道绿化带基本连续,植被较为茂盛但树种较为单一,无分车绿带,人行道绿化建设较好,道路生态环境一般;南湖大道树种丰富,沿途路景形式多样,植被栽种密度较大,绿化带连续,道路生态环境较好;珞狮路道路环境较为整洁,绿化带较为连续,含分车绿带,部分路段林下层高度较小;珞喻路含分车绿带,树种变化较为丰富,植被生长状况较为良好,树木较为茂密。

3综合评价分析

3.1综合评价指标体系的建立

3.1.1影响因子的选择和权重确定。由于各种因素对于某条干道的植被特征影响并非等同,因此需对选取的12个评价指标进行权重赋予,指标体系构建如图4。

利用多因素综合评价法,建立如下的综合评价函数:

其中,表示各指标的权重,表示各个样本的各个指标的得分。由以上选出评价因子后,利用层次分析法为各指标赋予权重。权重计算过程如下:

(1)列出评价因子矩阵,求出以评价因子为准则层的判断矩阵如下所示。

其中,j=1,2,…,5,wi用表示判断矩阵中第i行,第j列元素的值,表示第j个指标对于第j个指标的重要度。

(2)利用和法求解权重,令

则权重值可由公式(4)给出:

其中,m=n=4。由此可得到最终各指标的权重,综合第2层指标的权重即可给出第1层指标的权重值,权重计算结果见表2。

(3)对所得结果进行一致性检验,先求出以上判断矩阵的最大特征值λmax=4.1 17,由以下公式进行计算:

(6)

由此计算出CR=0.039<0.1,故此方法通过一致性检验。同理,可以求出子准则层C对准则层B的排序表2各指标层权重权重向量(表2)。

最后求出准则层各元素对目标层z的合成权重向(0 02,0.01,0.05,0.06,0.23,0.03,0.08,0.05,0.01,0.07,0.14,0.27),分别计算子准则层的判断矩阵的一致性比例,均满足检验条件,故此方法较合理。

3.1.2评价因子评分标准。由于评价因子中既包含定量指标,也包含定性指标,故需将各指标转化为相同量纲。最终的评分标准如表3所示。

对于各条主干道中记录的植被类型,选取种植面积较大的植被进行统计,通过查阅《建筑/土木一景观植物价格》及市场调查得出植物价格。其中,单株植物价格选取较为常见的株型进行统计。养护成本中,由于主干道植被多采用承包给绿化公司统一管理的模式,故我们使用统一的计算标准,具体计算方法通过查阅多个城市道路绿化养护成本相关规定以及各公司绿化养护承包合同等相关资料给出。由于各种植被的价格划定标准不同,故将定量指标定性化进行评定。

3.2多因子综合评价

3.2.1评价单元因子分值计算。将实地调查得到的数据进行整合,对于一条道路上的所有采样点,按照12个指标的评分标准打分后,计算得到5条主干道12个指标的总权值如表4。

从表4可以看出,主干道植被情况综合评分由高到低排序依次为南湖大道、珞喻路、民族大道、珞狮路、雄楚大道。

3.2.2等级标准分值的确定和等级划分。通过对植被特征综合分值分析,运用等差序列方法确定等级标准分值,规定总分值大于80为一级,60~80之间为二级,40~60之间为三级,40分以下为四级。则最终结果中,南湖大道属于一级植被特征,珞喻路和民族大道属于二级植被特征,珞狮路属于三级植被特征,雄楚大道属于四级植被特征。结合对各主干道的交通情况、路边建筑施工情况、人口密度、商业繁华度等的实地调查,可知雄楚大道的植被情况较差,而南湖大道则较为优良。

4洪山区气候及道路植被设计规范分析

4.1洪山区气候分析

洪山区地处江汉平原东部,位于我国东南季风气候区,属亚热带湿润季风气候,四季分明,雨量充沛,夏热冬冷,无霜期长。这种气候特点为温带植物提供了良好的生育期及充足的能量和水分㈣。但由于洪山区夏季高温高湿,冬季气温较低的特点,也使很多树种受到限制。虽然近几年来环境污染有所改善,但城市的废气、江河湖泊的水质污染逐渐加重。因此,在当前的城市环境下可广泛引进抗污染树种。

4.2主干道植被设计规范

《武汉市城市绿地系统规划(2003-2020)》中指出:武汉市城市绿地系统规划本着建立良好的城市绿化生态和人居生活环境,构筑适应城市未来发展要求的绿地系统格局的指导思想,在规划中应通过城乡绿化空间的均衡、协调和互联布局,树立大绿化观和系统观,形成城市良好的生态背景和基础。同时,充分保护和合理利用武汉市丰富的山水空间资源和历史文化资源,体现自然山水和地域特色。此外,还应重视城市绿地的生态功能,强调因地制宜和可操作性,结合武汉市实际。而在武汉市树种规划中也提出要依托武汉市丰富的树种资源,以研究、推广为主,引种为辅,力争到2020年城市绿化树种达到500种以上,其中本地乡土树种占到80%以上。

5建议

在建立综合评价体系得到综合评价得分后,结合洪山区自然社会因素及道路植被设计规范,可对洪山区主干道植被选取和布局提供相應的建议。

5.1总体建议

综合上述评分结果与客观调查现状,现对洪山区主干道植被覆盖情况提出如下建议:

5.1.1适地适树:绿化要根据栽种区的气候条件选择适合生长的树种,以利于植物正常生长发育从而实现其绿化功能。洪山区适宜种植的常绿基调树种有樟树、广玉兰、桂花、大叶女贞、石楠等。同时可引进适应性强、观赏价值高的本地乡土树种,如紫玉兰、牡荆、朴树、马尾松、紫藤等。

5.1.2层次种植:从生物习性互补、美观和防护功能配合、群落均衡等方面来安排速生与慢生、常绿与落叶、乔木与灌木的植物配置。速生与慢生相伴以保证城市绿化的近远期效果。常绿与落叶搭配以使城市道路兩侧绿色景观在一年四季均可持续。乔木与灌木搭配使有限的绿地发挥最大的生态效益,形成多层次植物景观。

5.1.3特色鲜明:除了明确园林基调树种,形成洪山区园林植物的统一基调外,还可结合洪山区的特定历史文化背景,以整齐划一的行道树形成洪山区特定的城市风景,改善道路环境的同时,为行人、司机构建和谐自然的出行环境。

5.2针对性建议

针对所调查的5条交通要道,分别对其进行优化性建议:

5.2.1雄楚大道:作为本次评价中道路景观最差的交通干道,雄楚大道由于道路施工,车流量过大等原因造成道路绿地率偏低,道路环境偏差。其当务之急是要加强路旁植被的种植,即在不影响道路施工的情况下将路旁的居住区或是其他功能区与道路分隔开。此外,雄楚大道的立交绿化也应提上日程。

5.2.2珞狮路:其道路景观已有一定的规模,路面状况也较为良好,但是道路植被的生长状况欠佳,功能性较差,且绿化景观层次过于单一。对此应在分车绿化带换植既有观赏性又具抗逆性的植物,并丰富路旁植被和人行道植被的层次。

5.2.3珞喻路:作为一条重要的交通干道,其绿化景观体系已较为完善,路面状况较为良好,只是部分路段由于施工破坏了景观的连续性。对此应该丰富路旁植被和分车绿化带的植被种类和层次,同时在施工完成后及时恢复道路景观。

5.2.4民族大道:其路面状况和绿化景观体系都较为良好,但是缺乏分车绿化带,路旁植被也缺乏变化,较为单一。对此应当为部分路段增设分车绿带,选取适宜植物种类,同时改变不同路段植被的种类与层次。

5.2.5南湖大道:其道路景观体系和路面状况都很良好,而且路旁植物的层次性和丰富度都很高,道路景观随路段变化程度高,具有较好的观赏性和功能性。但还是存在一些缺点,如靠近南湖路段缺少分车绿化带,路旁植被也较单一,道路与湖面的绿化隔离工作未做好。对此应当在部分路段加大路旁植被和人行道的物种丰富度和层次,并可增设分车绿化带。

6结语

通过本次研究可知,道路植被特征对行人心情的调节、居住生活的改善、城市景观的美化等具有重要的影响。本次研究中初步建立了城市主干道植被特征综合评价的指标体系,并运用层次分析法对其进行分析,评价结果较为合理,可为洪山区道路绿化提供一定的参考。由于研究过程中定量、定性指标分值的赋予、成对因素比较中标度的选择具有一定的主观性,故在该方法的具体运用中,应结合不同城市的实际特点选取更合理的指标及标度。

(收稿:2016-08-06)

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