郝 杰,耿 麗,王 錦

(1.西南林業(yè)大學(xué) 園林園藝學(xué)院,云南 昆明 650224；2.上海水石建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)股份有限公司,云南 昆明 650224)

1 引言

傳統(tǒng)村落是我國(guó)農(nóng)耕文明的結(jié)晶且擁有豐富的自然資源和文化資源,具有較高的歷史、文化、藝術(shù)和科學(xué)價(jià)值,是保護(hù)價(jià)值較高的村落[1]?，F(xiàn)階段傳統(tǒng)村落的研究主要集中在民居建筑、鄉(xiāng)村村落形態(tài)、村落的保護(hù)和發(fā)展、文化地理區(qū)劃等方面[2]。由于新業(yè)態(tài)的引入，引起的私搭亂建，居民的自建行為對(duì)城市建筑風(fēng)格的粗劣模仿導(dǎo)致了村落景觀的同質(zhì)化，村落地域文化逐漸喪失[3]，對(duì)于傳統(tǒng)村落的保護(hù)成為了當(dāng)今傳統(tǒng)村落研究的熱點(diǎn)之一，當(dāng)前針對(duì)傳統(tǒng)村落的保護(hù)規(guī)劃主要集中在對(duì)于村落風(fēng)貌的保護(hù)和景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)上，研究方法局限于村落內(nèi)部層面上的保護(hù)規(guī)劃而忽略了整體的生態(tài)安全。本研究以昆明市呈貢區(qū)烏龍古漁村片區(qū)為研究地，運(yùn)用AHP層次分析法對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行海綿系統(tǒng)評(píng)價(jià)[4]，海綿體具有吸水、凈水、蓄水等功能，海綿體劃分為人工海綿體和生態(tài)海綿體，生態(tài)海綿體的調(diào)蓄功能以及修復(fù)功能都強(qiáng)于人工海綿體[5]。根據(jù)場(chǎng)地生態(tài)海綿系統(tǒng)評(píng)價(jià)結(jié)果，通過(guò)構(gòu)建山湖村海綿系統(tǒng)解決地表徑流的問(wèn)題，維護(hù)滇池生態(tài)安全，協(xié)調(diào)村落與周?chē)h(huán)境的關(guān)系。

2 研究地與數(shù)據(jù)來(lái)源

2.1 研究地概況

烏龍古漁村片區(qū)位于云南省昆明市呈貢區(qū)滇池東岸,東鄰雨花街道,南與大漁鄉(xiāng)接壤,西靠七星山及滇池,北接斗南街道,地處東經(jīng)102°79′，北緯24°86′，總面積84.27 hm2(圖1)。烏龍村擁有超過(guò)600年的歷史文化，整個(gè)村落片區(qū)位于滇池保護(hù)紅線以內(nèi),擁有極佳的景觀資源并且孕育了獨(dú)特的“漁浦文化”。

圖1 烏龍古漁村片區(qū)

2.2 數(shù)據(jù)來(lái)源及處理

選取2021年3月17日的Google Earth遙感衛(wèi)星影像圖作為底圖，利用ArcGIS軟件對(duì)遙感影像圖進(jìn)行土地利用類(lèi)型進(jìn)行重分類(lèi)處理將分類(lèi)后的數(shù)據(jù)作為研究因子；把獲取的場(chǎng)地CAD高程數(shù)據(jù)進(jìn)行柵格化處理得到DEM數(shù)據(jù)，DEM柵格數(shù)據(jù)利用ArcGIS獲取各單因子數(shù)據(jù)；各單因子數(shù)據(jù)圖層進(jìn)行加權(quán)疊加獲得研究區(qū)域海綿系統(tǒng)評(píng)價(jià)等級(jí)圖，按照海綿系統(tǒng)評(píng)價(jià)圖等級(jí)進(jìn)行了功能分區(qū)。

3 研究方法

3.1 評(píng)價(jià)因子選取及等級(jí)劃分

生態(tài)海綿系統(tǒng)評(píng)價(jià)和建設(shè)用地適宜性評(píng)價(jià)兩者評(píng)價(jià)方法類(lèi)似，建設(shè)用地適宜性評(píng)價(jià)融合了生態(tài)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、地理學(xué)及其他相關(guān)學(xué)科的原理和方法,是一種綜合性的研究方法[6]。主要根據(jù)場(chǎng)地的現(xiàn)狀生態(tài)條件結(jié)合其他的影響因素評(píng)價(jià)對(duì)于某種用途的敏感性程度和限制性大小，劃分其等級(jí)[7]。建設(shè)用地適宜性綜合評(píng)價(jià)多采用基于GIS的多因子疊加分析法[8，9]，以及AHP層次分析法進(jìn)行權(quán)重分析?；贕IS 平臺(tái)的單因子分析和多因子綜合評(píng)價(jià)已成為主流，結(jié)合 GIS 技術(shù)的多種評(píng)價(jià)方法的綜合運(yùn)用，成為區(qū)域用地適宜性研究的發(fā)展趨勢(shì)[10]。在建設(shè)用地適宜性評(píng)價(jià)的過(guò)程中，關(guān)于指標(biāo)的選擇以及權(quán)重的確定都是研究評(píng)價(jià)問(wèn)題的關(guān)鍵[11]。本研究借鑒相關(guān)研究成果選取高程、坡度、匯流量、建設(shè)用地類(lèi)型4個(gè)評(píng)價(jià)因子構(gòu)建海綿系統(tǒng)評(píng)價(jià)體系，根據(jù)烏龍村的具體情況和各個(gè)因子對(duì)海綿體性能的影響不同，將海綿體的各個(gè)要素劃分為3個(gè)等級(jí)，并按附分法從低到高以1、3、5對(duì)其進(jìn)行附值來(lái)代表海綿性能的高低(表1)。

表1 生態(tài)海綿要素單因子評(píng)價(jià)等級(jí)劃分

3.2 評(píng)價(jià)因子權(quán)重的確定

研究區(qū)域生態(tài)海綿性能評(píng)價(jià)的結(jié)果的準(zhǔn)確性與評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重二者之間存在著相關(guān)的聯(lián)系[12]。研究采用AHP層次分析法對(duì)所選擇的4個(gè)評(píng)價(jià)因子，2個(gè)中間層建立判斷矩陣模型；AHP層次分析法是對(duì)各要素在總要素中的重要性進(jìn)行比較，將結(jié)果以判斷矩陣的形式表現(xiàn)出來(lái)，構(gòu)成判斷矩陣模型[13]。同時(shí)邀請(qǐng)數(shù)名在風(fēng)景園林學(xué)、生態(tài)學(xué)、環(huán)境學(xué)以及地理學(xué)方面的專(zhuān)家來(lái)對(duì)其生態(tài)海綿性能來(lái)從高到低對(duì)評(píng)價(jià)因子進(jìn)行打分賦值，獲取各個(gè)因子的相對(duì)權(quán)重值。通過(guò)層次分析法中的判斷矩陣一致性可知其CR=0.0176，其值小于0.1，滿足判斷矩陣的一致性要求可以對(duì)以上權(quán)重值進(jìn)行處理，在不同的層級(jí)上將各因子進(jìn)行兩兩對(duì)比，定量描述，反應(yīng)出每一個(gè)層級(jí)相對(duì)重要性次序的權(quán)重值，從而得到各評(píng)價(jià)因子的權(quán)重[14](表2)。

表2 各評(píng)價(jià)因子權(quán)重值

3.3 構(gòu)建評(píng)價(jià)模型

本研究通過(guò)采用ArcGIS的多因素評(píng)價(jià)模型對(duì)各個(gè)因單子進(jìn)行生態(tài)海綿性能綜合評(píng)價(jià)，通過(guò)對(duì)各因子的評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行賦分，綜合分值越高的說(shuō)明其生態(tài)海綿性能就越高，反之則越小，兩者呈現(xiàn)正相關(guān)的關(guān)系。評(píng)價(jià)模型的計(jì)算公式如下：

(1)

式(1)中：K代表每個(gè)評(píng)價(jià)單元的綜合分值；i代表第i個(gè)評(píng)價(jià)因子；xi代表第i個(gè)因子的取值；ai代表第i個(gè)因子的權(quán)重。

4 結(jié)果及分析

4.1 單因子評(píng)價(jià)結(jié)果

利用ArcGIS對(duì)選取因子的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，結(jié)合海綿體的等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行劃分，得到各單因子海綿性能的高低評(píng)價(jià)圖(圖2)。

場(chǎng)地的高程對(duì)土壤的侵蝕有較大的影響。高程越高，土壤的侵蝕度就越大，水土保持的難度也就越大，其海綿性能就越低。烏龍村的地形除七星山區(qū)域外地勢(shì)比較平坦，七星山地形較高其海綿性能較差，農(nóng)田和建設(shè)用地地形較低其海綿性能較高(圖2a)。

坡度的大小對(duì)于水土的保持起到較大的影響，同時(shí)也與植物的豐富度和生長(zhǎng)發(fā)育情況具有一定的相關(guān)性。坡度越大，土壤越不穩(wěn)定，水土保持難度就越大，其海綿性能就越低。七星山地勢(shì)相對(duì)險(xiǎn)峻，坡度較大，其保水能力較小，海綿性能較低；其余區(qū)域地勢(shì)比較平坦，坡度較小，海綿性能也比較高(圖2b)。

場(chǎng)地雨水匯流量對(duì)海綿體的蓄水能力和排水能力也有影響，匯流量越大的區(qū)域越適合布局海綿設(shè)施，越要保留原始下墊面的關(guān)鍵過(guò)程，海綿城市建設(shè)適宜性得分越高[15]，匯流量越小的區(qū)域用于海綿體建設(shè)的面積就越小，海綿性能就越低。根據(jù)對(duì)場(chǎng)地的雨水匯流量的計(jì)算可知場(chǎng)地的雨水主要匯流在南面一側(cè)，從北往南逐漸減少(圖2c)。

不同的用地類(lèi)型在一定的程度上影響著場(chǎng)地的蓄水能力，對(duì)場(chǎng)地的海綿性能高低產(chǎn)生不同的影響。林地區(qū)域植被類(lèi)型豐富水土保持能力強(qiáng)，耕地區(qū)域植被類(lèi)型相對(duì)單一水土保持能力相較于林地也降低，研究區(qū)域中除林地和耕地以外的區(qū)域水土保持能力是最低的。烏龍村由于人類(lèi)活動(dòng)的原因?qū)?chǎng)地造成了不同程度的影響，研究區(qū)域南邊及北邊區(qū)域由于人類(lèi)活動(dòng)的影響較小，以林地為主植被最為豐富，七星山大部分區(qū)域也以林地為主植被類(lèi)型比較豐富，其海綿性能是最高的；研究區(qū)域內(nèi)的農(nóng)田以及位于七星山上的部分梯田以耕地為主植被類(lèi)型比較單一，海綿性能次之；村落建設(shè)區(qū)域植被類(lèi)型最低，其海綿性能最差(圖2d)。

圖2 各因子海綿性能評(píng)價(jià)

4.2 生態(tài)海綿性功能分區(qū)及雨水合理利用策略

通過(guò)對(duì)選取的各個(gè)因子進(jìn)行加權(quán)疊加獲得場(chǎng)地海綿系統(tǒng)功能分區(qū)圖(圖3)。在評(píng)價(jià)圖中顏色程度越深的區(qū)域代表其生態(tài)海綿性能越好，對(duì)于這一部分需要加強(qiáng)保護(hù)，必需限制建設(shè)開(kāi)發(fā)；顏色淺的則相反，根據(jù)得到的海綿性分析圖的分值將場(chǎng)地分為3個(gè)區(qū)域，結(jié)合現(xiàn)狀特點(diǎn)將場(chǎng)地劃分為生態(tài)建設(shè)區(qū)、生態(tài)修復(fù)區(qū)、生態(tài)保護(hù)區(qū)。

生態(tài)建設(shè)區(qū)主要是村落建筑區(qū)尤其以中心區(qū)為主，該區(qū)域因?yàn)楣こ探ㄔO(shè)以及人為活動(dòng)的原因?qū)?chǎng)地的自然環(huán)境造成了一定程度的破壞，由于大部分硬質(zhì)地面的原因無(wú)法對(duì)雨水進(jìn)行合理地回收利用，容易造成積水和污染環(huán)境。對(duì)于生態(tài)建設(shè)區(qū)而言應(yīng)按照海綿體建設(shè)要求進(jìn)行雨水處理，在保證對(duì)生態(tài)環(huán)境最小破壞的基礎(chǔ)上進(jìn)行合理有序的低影響開(kāi)發(fā)與更新，對(duì)地表水系及雨水進(jìn)行凈化處理后排入滇池自然水體：①設(shè)置滲水路面來(lái)緩解地下管道排水的壓力以及補(bǔ)充地下水；②對(duì)于一些雨水聚集的區(qū)域可建設(shè)生態(tài)植草溝來(lái)減少地表流量的排放，植物可以起到儲(chǔ)存雨水保持水土的作用,同時(shí)還能夠起到維持生態(tài)多樣的作用。

生態(tài)恢復(fù)區(qū)主要就是場(chǎng)地中的農(nóng)田以及位于山上的梯田區(qū)域，該部分區(qū)域由于其自身的生態(tài)海綿體受到一定的限制需要通過(guò)調(diào)節(jié)來(lái)改善其自身的限制,提升生態(tài)海綿體的適宜性:①保護(hù)田園景觀：在尊重現(xiàn)有植被、景觀基底的條件下，保留足夠的生態(tài)田園用地,不過(guò)多地進(jìn)行人為的活動(dòng)，通過(guò)最小的干預(yù)，串聯(lián)農(nóng)田、綠廊、濕地、景區(qū)空間，完善生態(tài)基地的連續(xù)性；②設(shè)置雨水處理措施：對(duì)排入?yún)^(qū)域內(nèi)的雨水或廢水進(jìn)行雨水收集處理,通過(guò)種植農(nóng)作物來(lái)存蓄并凈化流入?yún)^(qū)域內(nèi)的地表徑流水體，通過(guò)不同的植物進(jìn)行沉淀過(guò)濾后不僅可以凈化水質(zhì)、降低污染，還能為植物的生長(zhǎng)提供水資源豐富農(nóng)業(yè)類(lèi)型。

圖3 功能分區(qū)

生態(tài)保護(hù)區(qū)為場(chǎng)地的林地和靠近滇池的濕地區(qū)域，整個(gè)區(qū)域植被豐富，以密林為主，擁有最好的生態(tài)資源，場(chǎng)地的海綿性能也是最好的。對(duì)于這一部分而言主要以保護(hù)為主，保護(hù)村落周邊山體輪廓的完整性，禁止開(kāi)山挖土及其破壞山體界面連續(xù)性及完整性的生產(chǎn)生活行為，禁止濫砍濫伐、毀林開(kāi)墾，注重山林防火工作的常態(tài)化管理，對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行簡(jiǎn)單的整理設(shè)計(jì)，結(jié)合豎向設(shè)計(jì)搭建多級(jí)臺(tái)階，梳理匯水路徑。加大海綿體的保育和修復(fù)構(gòu)建山體、林地等“大海綿體”為主要目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)海綿規(guī)模化。

5 結(jié)論與討論

5.1 結(jié)論

通過(guò)對(duì)烏龍村片區(qū)海綿系統(tǒng)建設(shè)現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查，得到場(chǎng)地生態(tài)海綿體分布現(xiàn)狀。借鑒用地適宜性評(píng)價(jià)方法對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行生態(tài)海綿系統(tǒng)評(píng)價(jià)，綜合評(píng)價(jià)結(jié)果可以將場(chǎng)地劃分為3個(gè)不同的功能分區(qū)：生態(tài)建設(shè)區(qū)、生態(tài)恢復(fù)區(qū)、生態(tài)保護(hù)區(qū)。綜合場(chǎng)地現(xiàn)狀生態(tài)建設(shè)區(qū)為村落建筑區(qū)域，生態(tài)修復(fù)區(qū)為場(chǎng)地中的農(nóng)田以及山上的梯田部分，生態(tài)保護(hù)區(qū)為林地以及靠近滇池的濕地部分。針對(duì)每個(gè)不同的區(qū)域提出了相應(yīng)的措施，為村落的保護(hù)規(guī)劃提供一定的依據(jù)。

5.2 討論

烏龍村片區(qū)作為環(huán)滇區(qū)域中重要的生態(tài)保護(hù)地，維持整體的生態(tài)安全就是通過(guò)保護(hù)規(guī)劃來(lái)維護(hù)現(xiàn)有的景觀資源和修復(fù)破碎度嚴(yán)重的景觀環(huán)境，具體的保護(hù)措施可以結(jié)合生態(tài)海綿系統(tǒng)的評(píng)價(jià)結(jié)果針對(duì)不同的功能分區(qū)落實(shí)滇池保護(hù)的上述生態(tài)要求，保護(hù)滇池生態(tài)安全協(xié)調(diào)村落與周?chē)h(huán)境的關(guān)系。由于在研究過(guò)程中對(duì)于海綿因子賦分所采用的專(zhuān)家打分法存在著主觀因素，對(duì)結(jié)果會(huì)造成一定影響，導(dǎo)致海綿因子權(quán)重值存在著誤差，在往后的研究中會(huì)繼續(xù)深化探索。