基于GIS的太行峡谷国家森林公园景观视觉敏感性评价分析

姬茜茹

(高平经济技术开发区管理委员会,山西高平 048400)

0 引言

森林公园依托其丰富的生态资源与人文资源为人们提供旅游观光、科普研学等游憩活动,对于游客的心理与身体都产生了良好的改善作用。因拥有区别于城市日常生活环境的绿色生态优势,从视觉上也让森林公园成为游客前往的重要因素。因而,其视觉形象的好坏会直接影响游客的游览感受,故相关研究者针对这一主题进行了大量研究。

对于森林公园景观视觉管理方面的研究,多集中在景观视觉质量评估方向,研究者多强调对景观资源的评价,通过对景观资源的美景度的评估确定研究载体的视觉质量。如王娜等[1]人基于SBE法对城郊森林公园森林林内景观进行美学质量评价;齐津达等[2]基于SBE法对旗山国家森林公园进行景观视觉评价;范志强等[3]基于SBE法对六安市中央森林公园进行植物景观评价。在景观视觉质量研究方法上,研究者多通过向游客发放获取实地拍摄的照片,利用被调查者的打分来确定研究区域的景观视觉质量。该方法受限于人力成本和地形因素,只能对较小的区域,或者研究区域的某一部分进行研究。随着时间发展,研究者发现,通过GIS可以对较大范围的区域进行整体的视觉评估。如李琴等[4]基于GIS对山地城市建筑高度控制研究;陈茹等[5]基于层次分析与GIS方法对汉冶萍铁路沿线景观评价。可见对于较大的区域视觉研究,依靠GIS具有一定优势。通过GIS可以对尺度较大的森林公园视觉特征进行研究,对于森林公园的视觉管理及后续开发有着重要影响。

1979年Bacon提出了景观视觉敏感性这一概念,景观视觉敏感性指的是景观被注意的程度[7]。景观敏感性是研究的载体本身所拥有的客观属性,与景观的位置、风貌有着密切关系[8]。景观视觉敏感性这一概念提出已经被得到了广泛的认可与应用,但是对森林公园的视觉敏感性研究却较少,故本次研究基于GIS对太行峡谷国家森林公园景观视觉敏感性进行评估,以期为后续的开发以及森林公园景观视觉管理方面提供理论依据。

1 研究区域及数据来源

1.1 研究区域

太行峡谷国家森林公园位于山西壶关县树掌镇,实际占地面积5 848 hm2,森林面积4 380 hm2,森林覆盖率74.9%。太行峡谷国家森林公园拥有丰富的自然资源及人文资源,先后获得了“国家地质公园”“中国十大最美峡谷”“山西省风景名胜区”、国家级“AAAA”景区等称号,是山西省重要的旅游目的地,同时也是动植物学家、风景园林师及旅游规划师等学者研究的重点区域。

1.2 数据来源

通过对该区域百度地图矢量化获取研究边界数据及游览道路数据,利用地理空间数据云获取DEM数据,采用ArcGIS软件对DEM数据进行处理,从而获得研究范围的地形起伏度、坡度、视频等数据。

2 研究方法

2.1 景观视觉敏感性评价体系

景观视觉敏感性的研究方式目前已经较为成熟,研究多从相对视距、相对角度、视觉几率及醒目程度4个方面进行评价。

2.1.1 相对视距

相对视距,即人的视觉观察点与事物的距离[9]。人与景观距离越近,对于景观的呈像会越清晰,对于人的视觉刺激会越大,故相对视距与景观视觉敏感性呈现反比关系,相对视距越小,敏感程度越高。

2.1.2 相对角度

相对角度,即人的视觉观察点与事物的角度[10]。相对角度越大,其包涵的视觉信息越多,对人的视觉刺激越大,故相对视角与视觉敏感度呈正比,视觉角度越大,敏感程度越高。

2.1.3 视觉几率

视觉几率,即在整个区域景观被观察到的概率,一般用视频表示[11]。景观视觉几率越高,被观察到的概率越大,可以给游客的视觉刺激越多,故视觉几率与景观视觉敏感性呈正比,视觉几率越大,景观视觉敏感性越高。

2.1.4 醒目程度

醒目程度,代表景观视觉的显著程度,反映的是对人视觉的一种吸引力[12]。对于较小的研究对象可以对景观节点进行相应评估确定其醒目程度,对于较为宏观的多需要寻找地物的差异性,进而确定醒目程度,本次研究使用地形起伏度这一概念代表研究区域的醒目程度。醒目程度与视觉敏感度呈正比,醒目程度越高景观视觉敏感性越高。

2.2 景观视觉敏感性因子等级划分

通过向旅游学、风景园林学、地理学等相关专家发放问卷,最终确定了太行峡谷国家森林公园景观视觉敏感性因子等级划分,并在此基础之上,借助AHP法确定相关因子的权重(表1)。如表1所示,整体而言,因子对景观视觉敏感性的影响程度由大到小依次为:相对距离、视觉几率、相对视角、醒目程度。

表1 太行峡谷国家森林公园景观视觉敏感性因子等级划分及权重

2.3 多因子叠加模型

通过ArcGIS对4类评价因子进行处理,最终通过多因子叠加分析法进行计算。计算公式见式(1)。

(1)

式中:S为景观视觉敏感性评价得分;Wi为单个因子权重;Xi为因子赋值评分。

3 研究过程及结果

3.1 景观视觉敏感性分布特征

结合2.1及2.2内容,通过ArcGIS10.5平台,将醒目程度、相对视距、相对坡度及视觉几率等因子进行等级划分及可视化,得到图1～图4。在上述基础上,通过式(1)结合自然断点法,将研究区内的景观视觉敏感性由高到低共划分为I级敏感区、II级敏感区、III级敏感区、IV级敏感区、V级敏感区5个等级,得到图5太行峡谷国家森林公园景观视觉敏感性等级划分图。

图1 醒目程度

图2 相对视距

图3 相对坡度

图4 视觉几率

图5 太行峡谷国家森林公园景观视觉敏感性等级划分

如图5所示,太行峡谷国家森林公园视觉敏感等级划分图总体呈现沿线高,周边低的分布特征,受山体特征影响,高敏感区由中心向外以“叶脉状”向外延伸。在太行峡谷国家森林公园中,共形成4个较大的高视觉敏感区域,其中3个分布在入口东南侧,一个分布在入口东侧。这些景观视觉敏感性高聚集区域,容易吸引人的视觉,可作为重点的视觉形象表达区域,需要对该区域进行重点打造,可将研究区域内的文化内涵及品牌精神融入到该区域的设计中,以此来刺激游客视觉,加深游客对太行峡谷国家森林公园形象的印象。在旅游线路的其它区域I级视觉敏感区分布较少,且分布较为零散。这些区域需要进行充分利用,可以将其设计为旅游线路上的次级节点,在这些节点可以根据实地情况配置相关自然解说牌或休息驿站,通过连续性的景观序列构建游客视觉形象感知。

3.2 视觉敏感区面积统计

如表2所示,对太行峡谷国家森林公园各等级视觉敏感区进行统计。总体而言,太行峡谷国家森林公园的视觉敏感区域处于2.11～4.26之间,极高分较低,仍然有较大提升空间。I级敏感区及II级敏感区占比较少,共计只有4.67 km2,占比共计12.91%,这些区域是吸引视觉的最优质区域,但是占比较少,故在后续开发中需要充分利用这些区域将其发挥至最大化。III级敏感区共计占比28.41%,面积为12.44 km2,该部分区域占比较大,仅次于IV级敏感区,是转化为I级敏感区、II级敏感区的重要后备资源。太行峡谷国家森林公园I级敏感区及II级敏感区占比较少的原因主要是由于游览线路较少,在后续的开发上,可以优先进行生态承载力评估,在评估允许的情况下,可在III级敏感区增加游览线路,通过游览线路的增加,改变视距,提高视觉敏感度。

表2 太行峡谷国家森林公园不同等级景观视觉敏感性面积统计

3.3 发展模式

根据3.1及3.2研究部分,本文制定了太行峡谷国家森林公园的发展模式。如图6所示,发展模式可以概括为“四核心,四节点,多潜力点”发展模式。其中“四核心”为I级视觉敏感聚集区,该区域是最容易吸引游客视觉观赏的区域,故4个核心区域是太行峡谷国家森林公园核心展示窗口,需重点打造,可以深入挖掘当地文化资源及自然资源,营造具有地域特色的景观空间,展示具有在地特征特色风貌,从而塑造具有代表性的旅游观赏区。“四节点”为游览路线上分散的I级视觉敏感区,这些区域面积较小,但是对于视觉的连续性,具有重要意义。在这些区域可以通过具有视觉吸引的景观小品进行点缀,营造具有特色的驿站,也可结合该区域自然特征,结合自然解说系统,让太行峡谷国家森林公园形成较为完善的森林旅游体系。“多潜力点”区域是敏感性较高的区域,但目前尚未开发,这些区域是潜力视觉聚集区。在生态承载力评估允许的前提下,后续如若开发,则可以优先对潜力点区域进行步道设置,通过减少相对视距的方式,提高这些区域的敏感性。

图6 太行峡谷国家森林公园景观视觉发展模式

4 结论及讨论

4.1 结论

景观视觉敏感性是景观视觉管理的重要指数,本文基于GIS从醒目程度、相对视距、相对坡度及视觉几率4个角度构建了景观视觉敏感性评价体系,并对太行峡谷国家森林公园进行了景观视觉敏感性评价研究,具体研究结论:

(1)太行峡谷国家森林公园视觉敏感等级划分图总体呈现沿线高,周边低的分布特征,高敏感区由中心向外以“叶脉状”向外延伸,同时在研究区内形成了4个高分聚集区域,高分聚集区外,其它沿线I级敏感区分布较少。

(2)太行峡谷国家森林公园不同等级景观视觉敏感性面积由高到低分别为:Ⅳ级敏感区面积为15.28 km2;Ⅲ级敏感区面积为12.44 km2;V级敏感区面积为10.39 km2;Ⅱ级敏感区面积为4.60 km2;I级敏感区面积为1.07 km2。较为优质的I级敏感区、Ⅱ级敏感区面积较小。

4.2 讨论

视觉是游客的重要感知途径,人至少有80%的信息是通过视觉获取的。本文通过对太行峡谷国家森林公园进行景观视觉敏感性评价,了解了太行峡谷国家森林公园景观视觉敏感性的分布特征及面积规模,为其后续的发展与优化提供了理论依据。

在研究过程中,本次研究多考虑太行峡谷国家森林公园客观的视觉属性,对于游客的主观视觉偏好涉及较少,游客的主观偏好也是管理部门应该重视的重点内容,故本文会将后续的研究重点放在游客的主观视觉偏好方面,通过主客观相结合的方式,完善太行峡谷国家森林公园景观视觉管理内容。