欧洲景观特征评估(LCA)方法及其对中国的启示

2018-09-14陶彦利

中国园林 2018年8期

陶彦利

奚雪松

祝明建

《欧洲风景公约》提出，景观是由人民感知的，其特征是由人文/自然因素以及它们相互作用产生的结果[1]。如果缺乏对景观本质特征的认识和尊重，在城市建设的过程中很容易对自然系统造成不可逆破坏。近年来，中国城市化水平以平均每年1.2%的速度增长，城市化的快速发展导致区域景观风貌发生巨大变化，整体表现为土地镶嵌体走向破碎化和单一化，景观类型的多样性、景观格局的连续性受到破坏以及现代社会的发展导致的区域景观规划脱离传统景观特征和土地利用形态等[2-3]。进行景观特征评估并对景观特征区划分有利于保护区域的景观特色，保护和利用多重价值资源，并引导城市发展建设方向，组织城市结构。

本文通过对欧洲景观特征评估发展、景观特征评估步骤及景观特征评估应用3个方面的系统梳理与总结，为我国景观特征评估工作的开展提供借鉴。

1 景观特征评估的发展

1.1 LCA国外发展历程

景观特征评估(landscape character assessment，LCA)并非一个孤立的名词，它大都伴随着景观特征(landscape character)和景观特征区(landscape character areas)这2个概念出现。景观特征是景观中可识别的独特且形态一致的要素，它并非用来描述2处景观孰优孰劣，而是强调一处景观和另一处有所区别；而景观特征区是拥有特定景观类型的离散地理区域，其本身是独特的[4]。

LCA方法始于英国，从20世纪90年代发展至今，英国乡村署、苏格兰自然遗产协会、英国自然协会均对其体系的完善作出较大贡献。其中凯瑞斯·司万维克(Carys Swanwick)和克里斯汀·图德(Christine Tudor)在机构印发的正式文件中对景观特征评估进行了明确定义。该方法现主要应用于欧洲，欧盟和景观欧洲对其的普及推动巨大。LCA的发展和演变(表1)反映了欧洲景观评价的历史，体现了整个景观评价体系一步步的进步和完善，同时其出现与发展也是世界景观分类与评价方法的一个分界点。

除此之外，美国和澳洲等均拥有自己的景观评价方式，但与景观特征评估有所区别。

1.2 LCA国内进展

中国的景观特征评估工作目前还处于起步阶段，除了中国香港城市规划署于2001年对整个香港(1 070km2)展开了景观测绘和评估并生成了景观特征地图外[7]，景观特征评估方法还未广泛应用于广域项目实践。近年来，已有学者陆续投入到景观特征评估的相关研究中，但多集中在乡村景观特征评价，偶有涉及河流景观特征评估[8]、城市水系空间组织[9]，并多以2002年《英格兰和苏格兰景观特征评估导则》为参考。15年的发展必然是迅猛的，现亟须对LCA方法进行系统全面的梳理总结，以反映和适应新的发展态势。

表1 景观特征评估发展历程

表2 案头研究内容构成

2 景观特征评估方法

英国景观特征评估对整个景观特征评估进程的推进贡献巨大。英格兰、威尔士和苏格兰当局不仅开创了“景观特征”“景观特征区”“景观特征评估”等相关名词，同时成功地使景观特征评估以一种政策工具广泛应用于区域发展、城市规划、土地利用、自然和景观保护、部门资源规划和可持续发展影响评估等方面[6]。虽然评估方法在欧洲各国的政策实施中有所差别，但各国大多通过本土化的景观特征评估方式完成了景观特征区的划分和景观特征类型地图的绘制。

2.1 景观特征评估原则

景观特征评估应遵循以下5点原则：

1)景观是无处不在的，所有的景观都拥有自己的特征；

2)景观可存在于任意尺度，因此景观特征评估过程可在任意规模下进行；

3)景观特征评估要以人文本，在评估过程中应注重人对景观的感知和体验；

4)景观特征评估旨在为相关的决策和工程应用提供基础依据；

5)景观特征评估为我们提供了一个由大量的变量整合而成的独特景观空间框架。

图1 景观特征评估(LCA)流程图(译自参考文献[4])

2.2 景观特征评估的步骤

2.2.1 明确目的和范围

景观特征评估的目标会影响评估的范围，包括评估规模、细节层次、资源(技能)需求、利益相关方的参与等。

考虑景观特征评估的范围时，需明确以下几个方面：1)侧重点；2)技术和专业化要求；3)景观特征评估的地理边界；4)规模和比例；5)细节层次。除了以上要明确的内容以外，在确定目标和范围时还需要结合案头研究、田野调查、参与人员、资源投入、时间安排等综合考虑。

2.2.2 案头研究

案头研究包括收集和审查相关的背景文件和空间数据。通过数据分析或其他形式的信息处理初步确定有共同特征的区域，从而绘制景观特征区/类型草图并进行初步描述，此过程可借助GIS等平台进行定量分析。案头研究中需要考虑的因素主要包括自然因素、文化/社会因素、文化关联以及感性和审美因素等(表2)。

2.2.3 田野调查

为不同项目制作特定的标准田野调查表是必备工作。一份完善且有针对性的田野调查表将会保证信息的现场收集工作更加严谨，同时它也是案头研究的组成部分，如初步确定的具有共同特征的区域、景观特征区(类型)地图和相关描述等。同时，实地工作对于捕捉景观在美学、感官等方面的价值至关重要。有时田野调查的结果需要案头研究进行进一步的确定和修正，因此可能需要多次田野调查才能够生成景观特征区(类型)草图。

田野调查的主要内容如下：对案头研究阶段的预判信息进行现场论证，包括自然要素、社会文化要素和文化关联；对感官、记忆、偏好等的记录；以及其他如区域条件、敏感度、发展和变化趋势等的现场记录(图1)。

2.2.4 分类和描述

在利益相关者的参与下，基于案头研究和田野调查的结果，需进行特征描述。通过对景观特征区和景观特征类型进行分类、绘制和描述，进一步完善特征描述过程的输出成果。主要内容包括描述景观特征区和景观特征类型、明确关键特征、绘制景观特征区/类型地图。

2.3 景观特征评估的成果输出与判断

景观特征评估在景观特征描述阶段之后可得出结论，并通常以景观特征区/类型地图为输出结果，同时会对其加以描述。所有的景观特征评估都应说明评估目的，并通过判断和指导具体行动为描述过程的输出和其他工作(例如敏感性或环境容量研究、景观影响和视觉影响评估等)提供相关的后续政策和建议。描述与判断是2个独立的过程，输出的结果可以作为后续各项工作的中性基准。

2.4 LANMAP方法

2.4.1 LANMAP简介

面对社会日益精准的地理空间数据需求以及政策需求，绿色世界研究所(Alterra)的一个研究小组在2003年开创了一种新的鉴定和描绘欧洲景观的方法，即欧洲景观类型地图(LANMAP)，其目的是克服之前评估的不足，例如图例说明不一致、全球尺度或应用输入数据的粗略导致的泛化程度过高、国家或区域之间缺乏方法的整合等问题。LANMAP方法为景观分类和景观类型学领域提供了更为翔实的基础研究成果，其计算机的定量方法也使得结论更加客观。这种科学方法的应用，使欧洲景观更新得以可视化，并为不同科学或实践研究提供了统一的景观地图，在综合环境评估、可持续发展影响评估、基于指标的景观监测和报告、农业环境评估等方面应用广泛，是为景观相关政策提供实时依据和原始数据集的有效工具。LANMAP可以用于景观特征评估的初始阶段，以便于对景观结构和模式进行分析。

2.4.2 基础数据集的选定

在系统参考了多国现有的景观类型学并分析了气候、地质学、地貌和地形学、水文学、土壤学、自然植被学、动物学、土地利用和景观格局等相关数据集后，新的LANMAP方法(LANMAP2)选定了气候、地理形态和土地利用3个主要标准、4个核心数据集作为景观分类基础数据和依据，4个数据集分别为：

1)基于欧洲环境区的分层气候；

2)基于美国地质调查局(USGS)1km分辨率的数字高程模型GTOPO30的地形数据；

3)基于欧洲土壤局(European Soil Bureau)规模1:1000000的欧洲土壤数据库的母质数据，需重新采样到1km分辨率；

4)基于欧洲环境信息协作项目(CORINE)规模为1:10000的土壤数据库的土地利用数据，重新采样到1km分辨率。

2.4.3 LANMAP2实施步骤

LANMAP2以4个核心数据集为基础输入信息，并使用德国eCognition图像分类软件，通过对初始图像进行分割生成连续的均匀图像区域。其具体做法有以下几方面。

1)将环境区、地形、母质、土地利用4个输入的数据集进行简化。欧洲原有的13个环境区集中为8个环境区，数字高程模型GTOPO30聚合到5个高程级别，原始的127类母质数据层筛查为16类并最终归结为四大类，CORINE土地覆盖数据库44个类级优化为10类。

2)创建卫星图片。将3个核心数据层的地形、母质、土地利用层叠为一个RGB颜色复合材料作为遥感图像处理的图像文件，创建出1km分辨率的卫星图片。

3)运用eCognition软件以特定方式对RGB颜色复合材料进行分段。其参数为各层的比例因子和权重因子，在此过程计算每个图距单位的主要环境区、地形、母质、和土地利用类别，并附加到数据库属性中。

4)对个别碎片化的景观单位属性进行分类。此目标为形成欧洲景观的类型全表，最终得到375种组合代表新的欧洲景观类型，并用5位数代码表示。

5)优化欧洲景观类型地图。如增加主要城市和相同景观特征的相邻多边形聚合体等。

最终识别和分类过程的输出成果为欧洲景观类型地图。地图由顶部的地图标题、左上角小尺度的欧洲景观区、中部的欧洲景观类型地图、底部三部分图例组成。

表3 景观特征评估(LCA)应用一览表

3 LCA方法在欧洲的应用

3.1 应用领域

欧洲很多欧盟成员国都已经进行了国家层面上的景观特征评估，并完成了其国域范围的景观特征地图。在此基础上，景观特征评估作为景观相关政策和研究的工具，在各个领域和方面都有较为广泛的应用(表3)。

3.2 LCA应用案例——德国景观特征评估

德国联邦自然保护局(BfN)的研究与开发项目(F+E-Vorhabens)使用标准化方法进行了景观特征评估，划分了全国各地的德国景观，并界定了其保护价值。不同景观的划分主要依据自然边界和当前土地利用数据。最终将855个景观特征区划分到6个地理区域、24种景观类型中(图2)，并配有相应文字描述。为达到保护景观的目的，研究在此基础上参考整个德国范围内相关数据和信息，对景观进行了景观价值评估，结果将德国境内景观分为：值得保护且具巨大价值(401处)、仅值得保护(76处)、值得保护但存在缺陷(240处)3类，同时对每个景观特征区受到的相关威胁进行了汇编并提出保护措施。

除德国全境外，各州县也进行了应用于不同目的的景观特征评估。例如德国勃兰登堡基于自然景观地理分类完成了景观特征评估，并以此为基础制定了勃兰登堡景观计划(2001年)；莱比锡南部区域的景观特征评估对一个露天矿区域进行了包括土地利用、景观、气候、动植物、水分平衡、灰尘和噪声等的现状评估，并制定了矿坑修复框架计划——褐煤计划。

4 欧洲LCA方法对我国的启示

欧洲是景观评价工作启动较早的地区，也是景观特征评估体系发展相对完善的地区，对其体系的研究有助于发现我国景观特征评价存在的问题并进行调整。

4.1 LCA对我国的借鉴

4.1.1 理念借鉴

从《欧洲风景公约》《苏格兰和英格兰景观特征评估导则》等文件对风景特征相关描述中可见，欧洲对景观和景观特征评估强调人在其中的作用。我国应更多地把目光从风景区和自然保护区等特殊景观上转移至日常生活中，关注朴素的景观形式，同时考虑人与自然的交互。即景观是人与自然交融的产物，在景观特征评估的每个环节中都要注重人的感受，强调人的参与。

4.1.2 体系借鉴

欧洲景观特征评估工作以英国为典型代表，分为2个独立的价值过程，即特征描述过程和判断过程，其中特征描述过程需经历明确评估目的与范围、案头研究、田野调查、分类和描述4个阶段。整个景观特征的评估描述、判断输出、修订更新都有较为成熟且完善的体系框架。我国在理论体系还未成形且相对实践不足的发展现况下，可借鉴欧洲体系并加以本土化改造以指导我国景观特征评估工作。

4.1.3 方法借鉴

1)LANMAP2方法。

区域景观特征评估之间的尺度、标准的差异导致的区域整合度低是评估终端应用的一大问题。LANMAP2是欧洲为增强区域间景观评价工作的拟合度创新的统一评估方法，基于通过环境区气候、地形、母质、土地利用4个数据集，通过eCognition图像分类软件生成欧洲景观类型图。此方法借助定量的计算机处理方式，可在景观特征评估前期用于景观特征的初步判读。我国地域广大，行政分级较为复杂，类似LANMAP2统一的划分标准和方法是解决景观特征区行政边界碎片化拼接的有力工具。

2)案头研究与田野调查相结合的方法。

欧洲景观特征评估并未将案头研究和田野调查2个步骤进行明确的前后独立，案头研究加入了感官和美学判断，其中很大部分需要田野调查获取；田野调查需要对预判的景观特征进行现场确认，其间不吻合的部分还需要再次案头研究校核并修订，如此反复方可得到景观特征区/类型草图和初步的描述。两者结合的方法为我国景观评价工作提供了较为完整的思路。

3)成果输出方法——景观特征区/类型地图。

景观特征区/类型地图通常是欧洲景观特征评估的输出成果。相较于文字性描述，生成全域范围内的景观特征地图可更为直观地明确各景观特征区的特征，便于景观特征评估在不同领域、针对不同人群都可得到有效应用。我国目前亟须一份完整的景观特征地图以指导配合各领域建设，欧洲以景观特征区/类型地图作为成果的输出方法，为我国景观特征评估的工作成果展示形式提供了借鉴。