长三角地区湿地类型人居环境空间结构评价模式研究

长三角地区湿地类型人居环境空间结构评价模式研究EV ALUATION METHOD ON THE GREEN SETTLEMENT'S STRUCTURE IN WATER DENSELY AREA IN YANGTZE RIVER DELTA REGION贺勇王竹He Yong, Wang Zhu摘要／　基于ＡＨＰ层次分析法（Ｔｈｅ　Ａｎａｌｙｔｉｃ　ｈｉｅｒａｒｃｈｙ　Ｐｒｏｃｅｓｓ）和模糊决策法，建立了综合的整体规划分析数学模型，对于多水地区的人居环境中三大网络系统（水体网络、道路网络、绿地网络）的空间结构关系进行了分析、判断与评价。

关键词／　长三角地区人居环境ＡＨＰ层次分析法空间结构评价ABSTRACT/ With the AHP and Fussy mathematic, this paper puts forward an integrated evaluation method to explore and evaluate the proper relationship between the network of water, roadand green in the river densely area in the Yangtze River delta region.KEY WORDS/ Yangtze River delta region, human settlement, AHP, space structure, evaluation中医的理论告诉我们：人体的健康依赖于整体的平衡及各系统间的相互制约。

当对一个人进行健康判断时，不能局限于单个指标的解读，必须取决于其整体的心理与身体感受。

整体平衡高于局部优劣，相互制约大于独立发展，机体才得以持续、稳定、健康的运行。

各种研究以及实践早已表明：局部地区的以高投入和高绿地指标为代表的景观与生态整治，其实与人居环境整体的生态环境质量改善相关甚低。

因为，一个区域的人居环境要想获得可持续的发展，必须依托于一套优良的整体结构系统。

从另一个角度来看，在以开发商为主体之一的建设模式下，局部的环境往往很难控制，相反，人居环境在整体结构层面的要素，政府通过各级规划的执行反而容易控制、实施。

从大量城市发展的经验看来，局部环境的不合理改造起来相对容易，而结构层面的不合理，调整起来往往代价巨大，困难重重。

长三角多水地区的人居环境，水体、绿化以及道路这三者往往形成了鲜明的廊道系统，同时也构成了人居环境的结构骨架。

从空间与景观来看，这三者各自都往往形成了自身的网络与系统，但彼此之间的关系却呈现出多种类型（图１）。

究竟这三者之间应该建立怎样的关系才最为合适？从自然、经济、社会的整体平衡发展，如何才能以一种最简洁的方式对其结构优劣加以评价？既有关于绿色住区的评价方法，多采用庞大的指标体系，着眼于建成环境与单体建筑的事后评价。

其实中观层面基于空间结构的评价方法，对人居环境的可持续发展特别是在规划设计阶段更具有操控与指导意义。

课题组选取杭州城西３个典型地块作为案例分析（图２），它们分别是西溪湿地中的乡村（地块Ａ），浙江大学紫金港校区（地块Ｂ），以及文三路、丰潭路交叉口附近的古荡街区（地块Ｃ）。

它们分别作为前文中关于路道、水体、绿化构成模式示意图中的模式一、二、三的代表。

基于ＡＨＰ层次分析法（Ｔｈｅ　Ａｎａｌｙｔｉｃ　ｈｉ－ｅｒａｒｃｈｙ　Ｐｒｏｃｅｓｓ）和模糊决策法，通过建立综合的整体规划分析数学模型，对样本地块人居环境中３大网络系统（水体网络、道路网络、绿地网络）的结构关系进行分析、判断与评价。

详细过程如下。

１ 利用ＡＨＰ层次分析法确定判断权重（即模糊数学模型中的权数Ａ矩阵）１．１ 建立递阶层次结构图在阶层图的构造中，层次的建立以及评价指标的选择基于以下几个原则：１）　以网络的整体性、连通性、多样性等为基本标准，将景观生态学中的众多指标加以归纳，提炼出关于景观生态格局安全的最重要、且可以明显以图示方式加以识别的指标；２）　每个项目之下的各指标拥有明确的含义，彼此之间避免重叠，尽可能相互独立；３）　阶层尽可能简洁明了，指标不贪大求全，因为只有这样，评价的方法才有可能转化为设计过程的策略与原则。

具体递阶层次结构如图３。

本阶层图中各评价指标的意义、评价方法、评价结果以及参数准备（表１）。

１．２ 采用两两对比评价方法即对于同一层次中的各元素关于上一层次中某一相应的准则作两两比较，评价其重要性。

评价原则参见表２∶１表示两个元素相比，具有同样重要性；３表示两个元素相比，前者比后者稍重要；５表示两个元素相比，前者比后者明显重要；７表示两个元素相比，前者比后者强烈重要；９表示两个元素相比，前者比后者极端重要；２、４、６、８表示上述相邻判断的中间值。

经过专家系统以及课题组的分析，确定了标度（表２）。

国家自然科学青年基金项目（５０５０８０３８）作者单位：浙江大学建筑系（杭州，３１００５８）收稿日期：２００９－０８－１８１　道路、水体、绿化构成模式示意道路绿化水体街区AJ ACDEMIC ARTICAL ISSUE１．３ 构造两两比较判断矩阵即：在递阶层次结构中，设上一层元素Ｃ为准则，所支配的下一层元素为ｕ１，ｕ２，…ｕｎ，对于准则Ｃ，ｕ１，ｕ２，…ｕｎ元素相对于准则Ｃ进行两两比较重要性，建立矩阵Ａ＝（ａｉｊ）ｎ×ｎ，其中ａｉｊ就是元素ｕｉ与ｕｊ相对于Ｃ的重要性比例标度。

１．４ 单一准则下元素相对权重的计算采用和法计算相对权重，即取判断矩阵Ａ的ｎ个行向量归一化后的算术平均值近似作为权重向量。

同时，进行相对权重一致性检验，特别是检验以下指标：一致性指标Ｃ．Ｉ．（ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙ　ｉｎｄｅｘ）、平均随机一致性指标Ｒ．Ｉ．（ｒａｎｄｏｍ　ｉｎｄｅｘ）、一致性比例Ｃ．Ｒ．（ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙ　ｒａｔｉｏ）。

１．５ 计算最底层评价指标对目标层的总排序权重从上至下将单准则下的权重进行合成，即得到模糊数学模型中的权数Ａ矩阵。

各层指标总排序权重见表３。

２　杭州城西３个典型地块相关图示３　递阶层次结构航拍图（地块Ａ）航拍图（地块Ｂ）航拍图（地块Ｃ）水体网络格局示意（地块Ａ）水体网络格局示意（地块Ｂ）水体网络格局示意（地块Ｃ）湿地乡村实景（地块Ａ）浙大紫金港校区实景（地块Ｂ）古荡地块实景（地块Ｃ）评估方案Ａ评估方案Ｂ评估方案Ｃ选择最优化规划模式Ａ水体Ｂ１道路Ｂ２绿地Ｂ３最大斑块指数Ｃ５平均河道宽度Ｃ７可达指数Ｃ１８水体内缘比Ｃ１７平均宽度Ｃ１６商业价值指数Ｃ１５平均面积指数Ｃ１４水体道路网眼Ｃ１３干扰指数Ｃ１２截断率Ｃ１１廊道密度指数Ｃ１０曲度Ｃ９最大河道宽度Ｃ８河流廊道Ｃ２水塘斑块Ｃ１网络环通度斑块密度Ｃ３平均斑块面积Ｃ４Ｃ６评价目标两两对比指标项指标Ａ的标度指标Ｂ的标度指标Ａ指标Ｂ选择最优化水体道路２．　００００００．５００００水体绿地２．　００００００．５００００规划模式道路绿地１．　００００００．５００００水体水塘斑块河流廊道０．１４２８６７．　０００００截断率干扰指数０．３３３３３３．　０００００截断率水体道路网眼０．３３３３３３．　０００００截断率平均面积指数０．３３３３３３．０００００截断率商业价值指数０．２５０００４．０００００道路干扰指数水体道路网眼５．００００００．２．００００干扰指数平均面积指数２．００００００．５００００干扰指数商业价值指数２．００００００．５００００水体道路网眼平均面积指数３．００００００．３３３３３水体道路网眼商业价值指数１．０００００１．０００００平均面积指数商业价值指数０．５００００２．０００００平均宽度水体内缘比１．０００００１．０００００绿地平均宽度可达指数３．００００００．３３３３３水体内缘比可达指数３．００００００．３３３３３斑块密度平均斑块面积５．００００００．２００００水塘斑块斑块密度最大斑块指数５．００００００．２００００平均斑块面积最大斑块指数３．００００００．３３３３３网络环通度平均河道宽度３．００００００．３３３３３网络环通度最大河道宽度７．００００００．１４２８６网络环通度曲度２．００００００．５００００网络环通度廊道密度指数０．３３３３３３．０００００河流廊道平均河道宽度最大河道宽度５．００００００．２００００平均河道宽度曲度０．５００００２．０００００平均河道宽度廊道密度指数０．３３３３３３．０００００最大河道宽度曲度０．３３３３３３．０００００最大河道宽度廊道密度指数０．２００００５．０００００曲度廊道密度指数０．３３３３３３．０００００表２ 标度２ 利用模糊决策法分析判断１）　根据各指标的边界条件确定各指标的隶属函数μ（ｘ）（表４）０≤μ（ｘ）　≤１２）　根据各样本的指标值和隶属函数确定模糊关系矩阵Ｒ（表５）３）　利用模糊线性加权变换模型确定输出模糊向量Ｂ城西Ａ、Ｂ、Ｃ地块分别为０．５７７，　０．６００，　０．４７００６９，　对各样本整体水平排序为：城西Ｂ、　城西Ａ、城西Ｃ，即城西Ｂ优于城西Ａ，　城西Ａ优于城西Ｃ。

从评价的结果可以看出，模式一（Ａ地块——西溪湿地中的乡村）尽管在生态方面具有明显优势，但最终得分并非最高，也就是说该地块中的结构并不是最优；模式二（城西Ｂ地块——浙大紫金港校区）得分最高，在３个地块之中显示出具有最优的整体结构，通过观察与实地感受也的确如此。

由此也证明了该评价模式的合理性与有效性，它在人与自然之间架构起了一个相对合理的平衡关联。

３ 反思与总结国内外现有的针对绿色建筑或生态小区的各种各样的评价工具，均是以建筑为核心来探讨它们的资源、能源消耗以及环境影响等，基本上属于建成环境或使用后评估的模式，而以住区的整体结构为着眼点的评价模式还很少见到，而笔者认为住区的整体结构质项目评价指标现实评价意义评价方法评价结果参数准备平均宽度绿地生物生存的绿化廊道大小计算廊道的平均宽度绿化带越宽，越有利于生物多样性，１５ｍ以上绿化廊道宽度水体内缘比Ｐ绿地与水体的生态交错区大小，即绿地与水体的耦合程度Ｐ＝水体内部面积／边缘面积内缘比越小越有利于物种多样性，并减少洪水泛滥的发生水体内部面积，边缘面积可达指数绿地作为规划区内休闲场所的覆盖程度规划区内所有点与其最近绿化区域距离的最大值可达指数越大，说明区域内绿地的休闲功能越差所有点与其最近绿化区域距离的最大值截断率道路道路系统对水体廊道（生态交错区）的截断程度水体廊道单位长度间断点数量截断率越低，道路的破坏性越低水体被道路截断点数、水体廊道长度干扰指数公路廊道网络的密度公路廊道密度指数Ｄ＝Ｌ（廊道长度ｋｍ）／Ａ（廊道景观面积ｋｍ２）密度越低、干扰越弱公路廊道长度ｋｍ、公路廊道景观面积ｋｍ２水体道路网眼道路与水体廊道的间距水体廊道与道路的最大间距网眼越大，道路离水体越远，越有利于环境质量的提高水体廊道与道路的最大间距平均面积指数道路廊道宽度直接关系到其对生态影响的程度面积／条数平均面积越小，道路对环境的影响程度越小道路面积、条数商业价值指数道路两侧便于商业价值的开发道路边界长度指数越高，商业开发价值越大道路边界长度水塘斑块水体水塘斑块的分布情况将直接关系到该区域水体的净化能力，越多越好斑块密度ＰＤ＝Ｎ／Ａ，每ｋｍ２（即１００ｈｍ２）的斑块数密度越大，净化水体能力越强斑块数Ｎ、景观面积Ａ（ｋｍ２）斑块密度ＰＤ水塘对水体污染的净化能力与水塘的大小也有关平均斑块面积ＭＰＳ＝Ａ／Ｎ，　景观中所有斑块的总面积（ｍ２）除以斑块总数平均斑块面积越大，净化能力越强斑块数Ｎ、景观面积Ａ（ｋｍ２）平均斑块面积ＭＰＳ水塘对水体污染的净化能力与水塘斑块的级配程度也有关最大斑块指数ＬＰＩ＝ｍａｘ（ａ１，…ａｎ）／Ａ＊１００，景观中最大斑块面积（ｍ２）除以斑块总面积（ｍ２）再乘以１００（转化成百分比）最大斑块指数越大，净化能力越强最大斑块面积（ｍ２）、景观面积Ａ（ｍ２）最大斑块指数ＬＰＩ河流廊道的通路程度，指数越高，河道的连通程度越大，生物的流动性越强，水体抗污染的能力也越强河道的连通程度越大，生物的流动性越强，水体抗污染的能力也越强廊道数Ｌ，节点数Ｖ网络环通度α河流廊道网络环通度α＝（Ｌ－Ｖ＋１）／（２Ｖ－５），网络中实际环路数与最大可能出现环路数的比，为廊道数，Ｖ为节点数平均河道宽度与河道的净化能力有关指数越高，净化能力越强各河道宽度，河道数平均河道宽度∑河道宽度／河道数河道宽度的级配程度与河道的净化能力有关指数越高，净化能力越强最大河道宽度最大河道宽度最大河道宽度水体廊道越直，对于洪水等水体灾害的分流效应越明显指数越低，河道越直，抗洪分流能力越强河道曲度曲度河道曲度＝（Ｌ／Ｄ）＊ｎ，Ｌ为水体廊道实际长度，Ｄ为水体廊道弦长，ｎ为拐点数河流廊道的密集程度对生活的影响程度不一样指数越高，生活得不方便性越强廊道数Ｎ，景观面积Ａ（ｋｍ２）廊道密度指数廊道密度＝Ｎ／Ａ，每ｋｍ２（即１００　ｈｍ２）的廊道数表１ 阶层图中各评价指标的意义、评价方法、评价结果以及参数准备AJ ACDEMIC ARTICAL ISSUE风格、形式、色彩等多是由建造者（或相关主体）自己决定，而道路、水体、绿化等这些城市公共用地则归政府统一掌控，在这一层面，政府完全能通过合理的规划与组织建立起它们之间的最佳关系。