基于AHP的内蒙古S203公路景观评价指标体系1)

焦红 蔡滢玉

(东北林业大学,哈尔滨，150040)

基于AHP的内蒙古S203公路景观评价指标体系1)

焦红 蔡滢玉

(东北林业大学,哈尔滨，150040)

针对我国草原公路景观环境影响评价多为定性分析、评价内容庞杂无序的现状，通过对我国大量草原公路景观环境的研究、调查及分析，从小尺度方向上分析景观空间格局，提出选取反映出景观破碎度及景观多样化指数、公众关注度等指标体系对草原公路景观进行定量评价；并借助AHP层次分析法，为内蒙古自治区S203路阿拉坦额莫勒至阿木古郎段草原公路景观构建评价指标体系。通过计算分析，并经过工程实施验证后得出本条草原公路景观环境协调性评价结果为良好。此课题的研究成果大部分已成功应用于草原公路建设中，为该条公路的景观改善发挥了重要作用。

草原公路；景观设计；协调性；AHP层次分析法；S203公路

近年来，我国草原公路建设发展迅速，良好的公路景观能够减少交通事故，并可以给使用者消除疲劳，增添旅途乐趣。然而，由于我国技术手段的落后以及经济发展水平的不足，对公路美学方面也没能够引起充足的重视，公路景观的设计理念及评价方法，都没有形成较为完整的理论体系，因此有必要对这一新课题进行深入且系统的探讨。

国内许多学者均对公路的景观环境评价进行过研究。阎莹用指标权重模型的初选与构建，以实际的某一旅游公路进行研究并对旅游公路景观协调性进行评价[1]；贺志勇,王宇将GIS用于公路景观评价系统设计中，把空间数据库、权重数据库、评分数据库等进行连接，以构建公路景观评价模型[2]；武彦林指出视觉资源的评估管理方法，探讨了不同的选线对公路沿线视觉不同的评估[3]；王选仓阐述了景观特色带划分的一般原则，并针对吉珲高速进行公路景观特色带的划分研究[4]。从以往研究中能够得出,多数景观环境评价者的研究都集中于环境评价方面，而涉及草原公路的综合景观质量评价文献较少。

笔者通过对研究资料的采集及分析,提出草原公路景观评价体系，为S203公路线性设计以及景观调整提供理论依据。

1 内蒙古自治区S203草原公路景观分析

1.1 工程概况

本项目依托内蒙古自治区S203草原公路阿拉坦额莫勒至阿木古郎段全长115.4 km，项目起点位于阿拉坦额莫勒镇东南，与拟建的S203线满洲里至阿拉坦额莫勒段一级公路的终点相接，途径宝格德乌拉(见图1)。其中乌兰诺尔部分主要为较脆弱的湿地，易受破坏，难恢复；而甘珠尔庙景观是呼伦贝尔市规模最宏阔的喇嘛庙，景观环境尚为良好，易造景；宝格德乌拉山是我国最知名的敖包山，景点自然显露，每年都会有上万牧民及游客如期而至(见图2)。

工程中沿线环境敏感区主要为宝东苏木(道路右侧K159+600—K160+300)与国家级自然保护区达赉湖(道路左右两侧K183+680—K186+000)，关键环境因子分别为噪音和水污染，如图1、图2所示，其路面主要是剥蚀地貌丘陵区地貌，海拔为550～700 m，相对高差小，坡度平缓，地形起伏较小，明显台平面较多，多为剥蚀闭合洼地。

图1 内蒙古省际通道建设项目示意图

1.2 草原景观及季相分析

本条公路途经呼伦湖与贝尔湖两大湖脉，景观意义十分重要。呼伦湖被称作“北方第一湖”，属富营养型湖泊；贝尔湖属苏打型咸水湖，是国内稀有的高原碱性的内陆湖泊，是我国东部内陆鸟类迁徙的重要通道。

图2 景观带划分示意图

植物周期性更替引起植物外观的显著季节性变化，是植物景观规划过程中可利用的重要因素之一。根据不同植物季相变化的独到之处，将植物造景的空间性与时间性相统一[5]。本条公路景观划分类型见表1。

表1 草原景观受季节变换分析

在草原景观动态生态系统中，由于呼伦贝尔草原景观植物种类丰富，降水量较稳定，因此受四季变换影响不大，可忽略其不重要的影响因素。

1.3 草原公路景观协调性分析

1.3.1 公路周边环境及其线形特点

草原南与兴安盟相连，东部以嫩江为界与黑龙江省为邻，北与额尔古纳河为界与俄罗斯交界，西与蒙古国接壤。呼伦贝尔草原野生动植物丰富，是世界著名的三大草原之一；不过近年来生态系统退化严重，土地沙化，过度放牧导致湿地数量减少等特征。

根据对内蒙境内二河国道208线、二连浩特至赛汉塔拉一级公路等部分草原公路调查分析，验证草原公路线形具有如下特征：长直线多，所占比重大；平曲线较少，半径取值大；纵断面变坡点较多，坡度相对平缓[6]；半径指标相对较高，竖曲线数量较密集，平、纵线形指标不均匀；并由于简单的线形与较低的交通量，车辆实际行驶速度明显高于其设计速度。

1.3.2 公路景观协调设计特色要素

本条草原公路位于内蒙古自治区呼伦贝尔市，此勘测区属于中温带大陆性干旱气候。草原公路开阔平坦，视野宽广，四季变换明显，在带给游客及驾驶员良好感受之外，还需考虑驾驶员的视觉疲劳程度以设计多种景观。除考虑一般生态环境、水环境、大气周边环境等因素，还应注意牧业生产如开采中草场面积和牛羊群的牧草范围。除此之外，由于该地区民族特色丰富，应将其作为重要考虑因素加入到设计中。

呼伦贝尔少数民族以多样化，杂居化为主，境内生活着汉、蒙、回、满、朝鲜、达尔罕、鄂温克等32个少数民族。不同的民族有着不同的生活习俗，例如蒙古族自称“蒙古”，其意为“永恒之火”，发祥于额尔古纳河流域，以游牧生活为主。蒙族热情、好客、能歌善舞，传统节日有那达慕，燃灯节、敖包节等。各种少数民族交相辉映，交织出了呼伦贝尔丰富多色的民族文化。

1.3.3 民族特色的提炼与表达

民族风格特色设计是一个民族展现出来的形象，是一个民族文化沉淀与风土人情的体现。如鄂温克族的“撮罗子”、蒙古族的敖包等等，利用文字、图形、书法、镌刻、建筑设计、节日活动等方式。此外还可采取系列化设计：色彩、图形构图的高度一致，或风格、色彩相同，构图不同等。将这些蕴藏着生命力、充满着魅力的形象带入设计之中，使其丰满，并充满生机。

2 S203草原公路景观协调性评价指标体系的建立

2.1 S203公路指标体系的构建

本研究草原公路景观评价研究中采用AHP层次分析法原理综合评价方法。考虑影响到草原公路运营安全及景观美学等各方面的因素，依据公路景观分类方法，选取草原公路线形与景观环境协调性研究、草原公路景观特色带划分研究、S203草原公路景观设计优化与建设方案、草原公路沿线观景台设置研究、草原公路边坡景观研究、草原公路路侧景观研究、草原公路可视边坡与平面交叉景观研究和草原公路景观效果综合评价等多方面指标来衡量景观与草原公路运营和美学的协调性[7]。

草原公路景观规划设计综合评价指标等级体系的划分标准见表2，在16个评价指标当中，其中一部分属于定性评价，另一部分属于定量评价。定性评价的指标值通过相应的调查平方表得到，由不同领域的专家驾驶人员乘客代表分别评分所得。

2.2 单一指标下元素相对权重计算

用方根法计算权重：

式中：b为指标元素；m为某指标对应的下层指标的个数；Wi即本层各要素对上一层某要素的相对权重向量。

表2 公路景观规划设计综合评价指标等级体系

2.3 各层元素组合权重计算

计算合成权重：即将各层相应因素的权重进行连乘即可检验。

一致性指数(IC)、一致性比率(RC)计算方式如下。

9级平均随机一致性指标见表3。

表3 9级平均随机一致性指标

3 S203草原公路景观设计方案

3.1 S203公路草原公路景观评价分析

根据表3方法进行评价，由于评价指标较多，计算量较大，其步骤又具有重复性，因此在这里以C3为例(见表4)建立其单因素评价矩阵。

①确定因素集U={U1，U2，…，Um}。

②确定评价集V={优(V1)，良(V2)，中(V3)，差(V4)}。

③层次分析法确定C3因素权重。

④计算判断矩阵最大特征值(n阶判断矩阵A的最大特征根)。

IR可通查表获得对应数值(如表4所示)，一般来说，当RC<0.1时，可认为判断矩阵具有满意的一致性；否则就需要重新调整判断矩阵。

表4 C3自然景观各指标权重值

对各级指标均按此方法进行计算。根据最大隶属度原则，可得知S203草原道路景观属良好水平。

3.2 公路景观设计实施方案

根据实施前的景观设计成果评估结果，进一步改造其线形与路域景观协调性，根据沿线景观分布实际情况提出景观带划分与景观台设置的具体方案。

3.2.1 边坡景观方案

①边坡放缓比例至1∶6，直至边沟。②路侧种植直立黄芪、田旋花、蓝盆花，在行车过程中增加亮色，以缓解驾驶员疲劳。

3.2.2 观景台方案

①乌尔逊大桥。在旧桥(右侧)入口前15m处设置观景栈道与观景亭(或观景平台)，并设置警告标志提醒游客注意保护环境；设置5m长平铺式木制廊桥或布置简易式木制景观亭或带护栏的简易式木制观景平台；也可设置便道及小型停车场，从旧桥左侧设置上、下便道，占用新桥桥底两跨设置小型停车场，在新桥桥底进行适量的特色装饰，并可布置交通引导方案。

旧路右侧设置观景栈道与观景亭(见图3、图4)。占用新桥桥底两跨设置小型停车场，并在新桥桥底特色装饰。

图3 湿地观景实景

②24号驿站。根据整体设计需要，修建花坛，出入口栽种鹅绒委陵菜，预留出进出口通道，并沿路缘石设置出入口花坛，驿站对面可视化边坡采用5个区域多彩绿化方案，按中心对称分布。

中心花坛及出入口花坛(见图5、图6)。驿站对面可视边坡景观方案。

图4 湿地观景栈道设计图例

图5 广场预设花坛实景

图6 出入口预设花坛实景

方案一：“中间+两侧”3个区域多色彩绿化方案；

方案二：“浮雕+绿化”景观方案。

由于内蒙古四季变化明显，种植季节较为短暂，故选择方案二较妥当。

3.2.3 停车区景观

实施位置有宝车与甘珠尔庙停车区。考虑在停车区地表范围内进行彩绘，突出当地人文民族特色，并设置10个临时停车位，每个停车位尺寸为2.7m×6m，并涂标线(见图7)。

图7 停车区景观设计

乡土特色花卉在停车区前后100米种植乡土花卉草籽；加突出民族特色背景的雕塑或标牌[8]。

4 S203草原公路实施成果再评估及意义

根据对S203草原公路的设计方案以及实施方案的评估进行比较，经过对边坡、观景台等景观设计方案实施后，对本条公路进行再一次的评价分析，计算得知检验系数为RC=IC/IR=0.008 9，判断矩阵具有满意的一致性，并且其满意度较设计方案高，由此得知S203草原道路经过景观实施后，景观评价体系协调性有了进一步的提高。

本条草原公路赋存的生态环境脆弱而敏感，环境容量较小，为保护当地牧民提供赖以生存的牧草资源，建议本地区的环境保护、水资源利用保护民族特色的发扬牧场保障工程也能受到重视。草原公路作为连接的枢纽，为呼伦贝尔人民日常生活提供了便利，提速了城市的发展；但如果建设不当，会影响草原的生态平衡，破坏得天独厚的地域优势。科学研究表明，恢复受到破坏的草原生态环境，需要付出庞大的人力及物资。因此,在草原公路建设上，更需要科学的预测和规划景观设计的协调性。

5 结束语

草原公路景观协调性研究内容可突出路域地理、自然景观节点等特点，并为驾驶员与乘者营造心旷神怡的行驶感受[9]，能够给使用者增加旅途乐趣，减少疲劳程度，降低交通事故。根据公路美学、公路景观设计理念和设计方法等概念，本研究基本形成了较为完整的理论体系，对公路景观设计有着重要意义。

内蒙古S203草原公路途径乌兰诺尔湿地、甘珠尔喇嘛庙、我国知名的宝格德乌拉敖包山、呼伦湖等重要节点；通过多条草原公路调研以及经过系统的分析和多类评价指标来看，S203草原公路线性优良缓和，动植物种类多样，周边景区优秀，有极高的研究及设计价值。

基于坚持草原公路与周边景观相互协调、尊重自然、保护环境的观念，研究分析后按照层次分析法计算权重后提出了此条公路景观协调设计方案。构建了草原景观协调性评价指标体系，得出本公路设计后景观项目实施尚为良好，验证了此方法具有很高的可靠性和应用价值。

[1] 阎莹,王晓飞,蒋威锋，等.旅游公路景观协调性评价指标权重模型研究[J].中国安全科学学报,2011,21(5):35-39.

[2] 贺志勇,王宇.基于GIS的公路景观评价系统开发与应用研究[J].中外公路,2009,29(3)：19-23.

[3] 武彦林,王选仓,吕青,等.公路沿线视觉资源管理与评估[J].公路,2006(11):101-105.

[4] 王选仓,王蕾,袁玲,等.高速公路景观特色带划分研究[J].公路,2009(7)：364-368.

[5] 史小丽,王选仓,贾奇英.公路隧道内交通噪声预测[J].公路交通科技,2010,27(2)：147-151.

[6] 张秀丽,潘凤文,周卫峰,等.公路景观的模糊协调度评价方法[J].重庆交通大学学报(自然科学版),2009,28(4):736-741.

[7] 史小丽,王选仓.公路隧道内降噪优化设计[J].东南大学学报(自然科学版),2010,40(2)：420-424.

[8] 杨彩艳.融合地域人文的高速公路景观设计[D].西安：长安大学,2012.

[9] 杜祝遥.基于驾驶员特性的高速公路景观要素及背景设计[D].西安：长安大学,2015.

LandscapeEvaluationIndexSystemofInnerMongoliaS203HighwaybyAHP

Jiao Hong, Cai Yingyu

(Northeast Forestry University, Harbin 150040, P. R. China)Journal of Northeast Forestry University，2017,45(12)：83-87.

Grassland road; Landscape design; Coordination; AHP analytic hierarchy process; S203 highway

1)内蒙古自治区交通运输厅科研课题(NJ-2013-38)。

焦红，女，1969年11月生，东北林业大学城乡规划设计研究中心，副教授。E-mail：13904630603@163.com。

2017年5月11日。

戴芳天。

S731.8；U418.9

Grassland highway landscape environmental impact assessment in China are mostly qualitative analysis, disorderly evaluation content and confused by a lot of grassland in our country. We studied the highway landscape environment by highway aesthetics and visual quality in grassland. From small scale landscape spatial pattern of the analysis, we put forward selection reflecting the landscape diversity index, landscape fragmentation and public attention index system for quantitative evaluation on the grassland highway landscape environment. By AHP analytic hierarchy process, we built the evaluation index system of the grassland highway landscape of the grassland road of Alatan in Inner Mongolia Autonomous region 203rd. Through the calculation and analysis, we obtained the evaluation results of the landscape coordination of the prairie road. The research results of this project was successfully applied in the practice of grassland highway construction with an important role in the landscape construction of the highway.