洪昕晨 張皓 潘明慧 王欣 吳姝婷 黃思穎 蘭思仁

摘要：根據(jù)聲景生態(tài)學(xué)對(duì)聲景元素的分類，通過(guò)模糊層次綜合評(píng)價(jià)法構(gòu)建由地球物理聲、生物聲和人工聲3個(gè)準(zhǔn)則層元素和15個(gè)指標(biāo)層元素組成的城市森林公園聲景評(píng)價(jià)體系，并以哈爾濱國(guó)家森林公園為例，研究城市森林公園聲景對(duì)人的心理感受影響。結(jié)果表明，哈爾濱城市森林公園聲景總體評(píng)價(jià)結(jié)果為一般III。在指標(biāo)層中，隸屬于很好V的指標(biāo)為風(fēng)吹樹葉聲、風(fēng)吹枝條聲和鳥類嗚叫聲；隸屬于較好IV的指標(biāo)為風(fēng)吹落葉聲和掃帚掃地聲；隸屬于一般III的指標(biāo)有滴水聲、流水聲、昆蟲嗚叫聲、人的腳步聲、人的唱歌聲和公園廣播聲：隸屬于較差I(lǐng)I的指標(biāo)為人的交談聲和飛機(jī)轟鳴聲：隸屬于很差I(lǐng)的指標(biāo)有車輛交通聲和修建施工聲。評(píng)價(jià)結(jié)果符合實(shí)際，為今后城市森林公園聲景評(píng)價(jià)研究提供有效方法。

關(guān)鍵詞：聲景，評(píng)價(jià)，城市森林公園

聲景生態(tài)學(xué)[1]將聲景定義為一種能使人產(chǎn)生心理感知的聲能量，它由景觀中的地球物理聲（Geophonies）、生物聲（Biophonies）和人工聲（Anthrophonies）3種不同的聲源疊加組成。聲景生態(tài)學(xué)理論認(rèn)為，地球物理聲、生物聲和人工聲之間的相互作用決定了聲景空間的特殊格局[2]。

在聲景研究方面.Jeon等[3]表明受試者在聲漫步過(guò)程中能夠區(qū)分不同聲元素的特點(diǎn)轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的主觀感受。Fasd[4]通過(guò)語(yǔ)義情況不同但物理特征相同的聲音進(jìn)行了研究，表明有無(wú)語(yǔ)義對(duì)人的主觀評(píng)價(jià)會(huì)產(chǎn)生較大的影響：Blesser和Salter[5]通過(guò)對(duì)聲景的心理因素與時(shí)空變化的研究，發(fā)現(xiàn)空間能賦予人以對(duì)聲景的情感與相應(yīng)的行為意識(shí)：Viollon等[6]通過(guò)對(duì)聲音和圖像的組合，在實(shí)驗(yàn)室對(duì)一組受試者被展示的照片結(jié)合聽覺刺激對(duì)城市聲景進(jìn)行評(píng)估，結(jié)果表明在城市化較高的地區(qū)視聽評(píng)價(jià)較低：Lercher和Schulte -Forkkamp[7]對(duì)社區(qū)聲景的研究結(jié)果表明，社區(qū)聲景評(píng)價(jià)越好，住戶的聲煩惱度就越低：李國(guó)棋[8]以主觀問(wèn)卷調(diào)查的形式確定了聲景的重要性程度和喜好程度：邰惠鑫[9]建立了聲景相關(guān)特性以及綜合評(píng)價(jià)的基本體系，包括了空間特性、舒適性、聲源特性和動(dòng)態(tài)變化等4個(gè)方面。這些成果豐富了聲景方面的研究，但對(duì)于城市森林公園的聲景研究尚鮮有報(bào)道。

因此，本研究將城市森林公園中的聲景作為主要研究對(duì)象，根據(jù)聲景生態(tài)學(xué)理論對(duì)聲景元素分類，并通過(guò)層次分析法將地球物理聲、生物聲和人工聲元素確定為3個(gè)準(zhǔn)則層因素以及相對(duì)應(yīng)的15個(gè)指標(biāo)層因素，共同構(gòu)建了城市森林公園聲景評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，為今后科學(xué)和系統(tǒng)的聲景研究提供理論依據(jù)和有效方法。

1 研究區(qū)概況

哈爾濱國(guó)家森林公園坐落于黑龍江省哈爾濱市動(dòng)力區(qū)，面積為133.33h㎡，森林覆蓋率為90%.是以寒溫帶森林植物為主要研究對(duì)象的植物園[10]。哈爾濱國(guó)家森林公園內(nèi)主要種植了東北地區(qū)的喬木、灌木和草本植物，其中木本植物和草本植物均多達(dá)400余種：各種小型獸類動(dòng)物有刺猬、花鼠、黃鼬、狐貍、野兔等；另外有鳥類20多種，蝶類30多種[11]。哈爾濱國(guó)家森林公園是集植物科研、科普、旅游、休閑為一體的綜合性植物園，在城區(qū)內(nèi)發(fā)揮了重要的生態(tài)服務(wù)功能，對(duì)城市居民的身心健康發(fā)揮了重要作用，為人們提供了一處良好的聽覺感知場(chǎng)所[12]。

2 研究方法

2.1 確定評(píng)價(jià)指標(biāo)因子

從森林公園景觀建設(shè)實(shí)踐來(lái)看，森林聲景主要受3大要素的影響，即氣象、生物活動(dòng)和器械[13-14]。本研究基于聲景生態(tài)學(xué)理論對(duì)聲景元素的分類，將城市森林公園的聲景分為地球物理聲、生物聲和人工聲3大類聲源。其中地球物理聲指非生物的自然狀況（如風(fēng)、瀑布、降雨和閃電等）所產(chǎn)生的聲音，表現(xiàn)為背景聲并與其他聲音相互疊加、混合和掩蔽[2]：生物聲指生物群體中生物體產(chǎn)生的聲音（嗚叫聲、交流聲、警報(bào)聲和合唱等），表現(xiàn)出復(fù)雜性和可塑性的特質(zhì)[15]；人丁聲指人造設(shè)備（如交通工具、鐘和廣播等）所產(chǎn)生的聲音，表現(xiàn)出侵略性和事件性的特征。

從聲景構(gòu)成要素和城市森林公園的實(shí)際情況出發(fā)[13-15].采用理論分析法和專家調(diào)查法（Delphi法）[16]相結(jié)合的方法，通過(guò)地球物理聲、生物聲和人工聲3個(gè)因素構(gòu)建準(zhǔn)則層，并確定相對(duì)應(yīng)的指標(biāo)層指標(biāo)。其中確定地球物理聲元素的下一級(jí)指標(biāo)層指標(biāo)有風(fēng)吹樹葉聲、風(fēng)吹枝葉聲、風(fēng)吹落葉聲、滴水聲和流水聲等，確定生物聲元素的下一級(jí)指標(biāo)層指標(biāo)有鳥類嗚叫聲、昆蟲嗚叫聲、人的交談聲、人的腳步聲和人的歌唱聲等，確定人工聲的下一級(jí)指標(biāo)層指標(biāo)有飛機(jī)轟鳴聲、車輛交通聲、公園廣播聲、修建施工聲和掃帚掃地聲等[17]。

2.2 構(gòu)建聲景評(píng)價(jià)體系

在確立評(píng)價(jià)指標(biāo)因子后構(gòu)建城市森林公園聲景評(píng)價(jià)體系（圖1）。

2.3 確定評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重集

2.3.1 建立判斷矩陣

對(duì)評(píng)價(jià)體系中各遞階層上的評(píng)價(jià)元素進(jìn)行兩兩比較，構(gòu)建指向目標(biāo)層的下一層次的比較判斷矩陣：

其中Pij>0，Pij=1/pij（i，j=l，2…，幾）。Pij表示元素Ai與Aij相對(duì)于其上層元素的重要性程度，其值反映了各因素之間的相對(duì)重要性程度。共邀請(qǐng)12位長(zhǎng)期從事城市公園建設(shè)專家，基于9分位比例標(biāo)度對(duì)重要性程度進(jìn)行賦值[18]。

2.3.2 計(jì)算權(quán)重集

設(shè)λmax為判斷矩陣P的最大特征根，其對(duì)應(yīng)的特征向量為4.對(duì)判斷矩陣P的特征根進(jìn)行求解。進(jìn)行歸一化處理后，得到一級(jí)指標(biāo)層對(duì)應(yīng)的元素相對(duì)于目標(biāo)層因素相對(duì)重要性的權(quán)重向量集為：

A=（A1，A2，…，An），

（2）

2.3.3 進(jìn)行一致性檢驗(yàn)

進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，C.I.=（λman-n）/（n -1），其中n為判斷矩陣階數(shù)。

C.R.=C.I./R.I.，要求C.R.<0.10才能通過(guò)檢驗(yàn)，否則進(jìn)行調(diào)整，直到通過(guò)為止。得到的權(quán)重分配結(jié)果見表1。

表1 評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重分配表

2.4 建立評(píng)判矩陣

2.4.1 一級(jí)綜合評(píng)判

本研究采用模糊數(shù)學(xué)5分制記分法[20]對(duì)評(píng)判集進(jìn)行構(gòu)建：V=V1，V2，，V3，V4，v5）=（很好，較好，一般，較差，很差）。在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建從指標(biāo)層指標(biāo)到評(píng)判集V的模糊映射，得到與指標(biāo)層相關(guān)指標(biāo)具有模糊關(guān)系的評(píng)判矩陣Rk（K=1，2.…，s）：

公式中rij （i=1，2.…，m； j=l，2，…，n）表示對(duì)第i個(gè)指標(biāo)做出j等級(jí)評(píng)判的隸屬程度。

各評(píng)價(jià)指標(biāo)通過(guò)身處城市森林公園內(nèi)的管理人員和城市居民根據(jù)公園內(nèi)聲景對(duì)自身的心理感受情況，按照5分制打分情況確定隸屬度。將二級(jí)指標(biāo)的權(quán)重集αi與評(píng)判矩陣Rk進(jìn)行模糊運(yùn)算，得到反映一級(jí)指標(biāo)的一級(jí)綜合評(píng)判CA：

Ck =ai×Rk，

（4）

2.4.2 二級(jí)綜合評(píng)判

將Ck作為目標(biāo)層的評(píng)判向量，可確定與準(zhǔn)則層具有模糊關(guān)系的評(píng)判矩陣R=（C1，C2，…，Ca）T。將一級(jí)指標(biāo)的權(quán)重集α與評(píng)判矩陣R進(jìn)行模糊合成運(yùn)算，得到反映目標(biāo)層的二級(jí)綜合評(píng)判：

C=a x R.

（5）

根據(jù)最大隸屬原則對(duì)得到的評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行歸類統(tǒng)計(jì)。

3 結(jié)果與分析

3.1 初步建立模型

對(duì)哈爾濱國(guó)家森林公園內(nèi)的管理人員和城市居民進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查，共發(fā)放問(wèn)卷300份，其中有效問(wèn)卷278份。受訪者中20歲以下占比9.0%；20～35歲占12. 2%；36～ 45歲占21. 2%；46～ 60歲占34.2%； 60歲以上占23. 4%。

3.1.1 問(wèn)卷數(shù)據(jù)信度及效度分析

通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析軟件SPSS對(duì)問(wèn)卷中數(shù)據(jù)進(jìn)行可靠性分析，結(jié)果顯示Cronbach系數(shù)為0.978.說(shuō)明回收的有效問(wèn)卷的數(shù)據(jù)信度相當(dāng)好[19]。

然后通過(guò)因子分析，得到KMO值為0.924.Sig值為0.00（小于0.05），說(shuō)明數(shù)據(jù)適合因子分析，從回收的有效問(wèn)卷中提取2個(gè)主成分，并且它們的累積旋轉(zhuǎn)平方和載人為88. 363%.說(shuō)明這2個(gè)主成分能夠反映問(wèn)卷中全部問(wèn)題的效度。

進(jìn)而計(jì)算得出旋轉(zhuǎn)成分矩陣，數(shù)值均在0.680-0.944之間（皆大于0.5），表明有效問(wèn)卷中的所有問(wèn)題皆是有效度的[20]。

3.1.2 建立模糊綜合評(píng)判矩陣

根據(jù)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果建立的模糊綜合評(píng)判矩陣如下：

3.2 綜合評(píng)價(jià)

3.2.1 建立一級(jí)綜合評(píng)判

Cl=α1×R1= （0.324，0.316，0.292，0.061，0.007）

C2=α2×R2=（0.244，0.165，0.433，0.137，0.021）

C3=α3×R3=（0.041，0.107，0.316，0.279，0.257）

3.2.2 建立二級(jí)綜合評(píng)判

C=a x R=a×（C1，C2，C3）T

= （0.262，0.232，0.352，0.115，0.039）

3.3 評(píng)價(jià)結(jié)果分析

從二級(jí)綜合評(píng)判中，根據(jù)最大隸屬度原則可得出目標(biāo)層“城市森林公園的聲景評(píng)價(jià)A”的評(píng)價(jià)結(jié)果為一般Ⅲ。

從一級(jí)綜合評(píng)判的結(jié)果來(lái)看，準(zhǔn)則層中地球物理聲A1評(píng)價(jià)結(jié)果為很好V，生物聲A2和人工聲A3的評(píng)價(jià)結(jié)果皆為一般Ⅲ，說(shuō)明城市森林公園中的地球物理聲相較于其他兩者可以給人帶來(lái)較好的心理感受，但受其他聲景元素的影響導(dǎo)致總體聲景評(píng)價(jià)結(jié)果僅為一般。

從評(píng)判矩陣R1，R2和R3來(lái)看，地球物理聲A1和生物聲A2的指標(biāo)層指標(biāo)的評(píng)價(jià)結(jié)果大部分為一般III及以上，而人工聲A3的評(píng)價(jià)結(jié)果與之相反，說(shuō)明城市森林公園中的人工聲會(huì)給人帶來(lái)負(fù)面的心理感受，進(jìn)而影響總體聲景評(píng)價(jià)的結(jié)果。

指標(biāo)間的聲景元素存在著一定的差異，其中隸屬于很好V的指標(biāo)為風(fēng)吹樹葉聲A11、風(fēng)吹枝條聲A12和鳥類嗚叫聲A21，隸屬于較好Ⅳ的指標(biāo)為風(fēng)吹落葉聲A13和掃地掃帚聲A35，隸屬于一般Ⅲ的指標(biāo)有滴水聲A14、流水聲A15、昆蟲嗚叫聲A22、人的腳步聲A24、人的唱歌聲A25、公園廣播聲A33，隸屬于較差I(lǐng)I的指標(biāo)為人的交談聲A23和飛機(jī)轟鳴聲A31，隸屬于很差I(lǐng)的指標(biāo)有車輛交通聲A32，和修建施工聲A34。

對(duì)于評(píng)價(jià)為一般Ⅲ及以上的聲景因素中，除公園廣播聲A33和掃地掃帚聲A35外，其他聲元素均隸屬于地球物理聲和生物聲，說(shuō)明白然聲元素給城市森林公園中的游客帶來(lái)了良好的聽覺感受，而公園廣播聲A33可以對(duì)經(jīng)過(guò)植被降噪后的交通噪聲起到一定的掩蔽作用，進(jìn)而起到調(diào)節(jié)聲環(huán)境和改善游客的聽覺感受作用。對(duì)于評(píng)價(jià)較差Ⅱ和很差I(lǐng)的聲景因素中，除人的交談聲A23，其他聲元素均隸屬于人工聲，說(shuō)明人工聲元素是對(duì)城市森林公園產(chǎn)生負(fù)面影響的主要因素，符合城市聲景的特征，而人的交談聲則是因?yàn)槠渥鳛檩^易被識(shí)別的聲信號(hào)，容易干擾到游客對(duì)其他聲景的感知，從而引起游客的不適感。評(píng)價(jià)結(jié)果均符合哈爾濱國(guó)家森林公園的實(shí)際情況。

4 結(jié)語(yǔ)

本研究根據(jù)聲景生態(tài)學(xué)理論對(duì)聲景元素的分類，運(yùn)用模糊層次綜合評(píng)價(jià)法構(gòu)建了城市森林公園聲景評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并以哈爾濱國(guó)家森林公園為例進(jìn)行了實(shí)證分析。

聲景的量化評(píng)價(jià)是今后景觀規(guī)劃和開發(fā)的應(yīng)用趨勢(shì)，聲景生態(tài)學(xué)理論和模糊層次綜合評(píng)價(jià)法能巧妙地將聲景的諸多要素進(jìn)行分類和定性定量分析。本研究以期為深入和全面的聲景資源評(píng)價(jià)提供有效方法，同時(shí)為建設(shè)適宜的人居環(huán)境做出新的貢獻(xiàn)。

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