乡村振兴战略背景下乡村河流景观的地理设计体系构建

许晓玲，朱志鹏，郑 翔，董建文

(福建农林大学园林学院，福建 福州350002)

党的十九大报告首次提出了乡村振兴战略，明确了“产业兴旺、生态宜居、乡风文明、治理有效、生活富裕”的总要求[1]。乡村河流景观是自然生态环境的重要组成要素，但在工业化和城镇化的不断冲击下，大多数的乡村河流受到人类活动的强烈干扰，出现了生态功能退化、自然性降低、生物多样性减少等生态环境危机，乡村河流景观适宜性的降低、乡村水文化丧失、景观满意度不高等社会问题，制约着人与河流关系的可持续发展[2-6]。在此背景下，如何保留乡村河流的生态性与乡村地域特色，并满足乡村的社会需求、保障其经济发展，已成为当前助推乡村振兴战略工作中不得不面对的突出问题。当前已有学者探讨乡村河流景观特征的识别，强调从防洪体系、水利工程设施、生态治理、新农村建设等方面与河流景观实现协同发展[7-8]，但相关研究文献较少，并且未结合现代信息技术的发展提出一个具体的乡村河流景观规划设计体系框架。基于GIS的地理设计理念自提出以来，已经在城乡规划、空间管制、生态安全等领域开展了实践，形成了相关的地理设计体系。因此，本研究引入地理设计(GeoDesign)理论与技术，系统整合多个学科知识，尝试提出服务于乡村河流景观规划的地理设计体系，来应对乡村振兴战略背景下的乡村河流生态保护与社会发展问题，对推进乡村振兴战略具有重要的理论与现实意义。

一、乡村振兴战略下乡村河流景观存在的问题

(一) 乡村河流受人类干扰，河流生态系统受到破坏

随着城镇化的快速发展，大部分的乡村河流已与城市河流趋同，成为受人类活动强烈干扰的区域，严重影响了乡村河流的自然结构特性与河流生态功能的发挥。如乡村水电站、水库等水利设施的建设，使河流径流趋于均匀，诱发水温变化，加深了河道泥沙淤积，从而改变了河流的物质交换形式与河流的水环境特征，影响河流廊道功能与水文功能[3,5]；拦河大坝、防洪堤的建设，以及河流的渠道化，导致乡村河流上下游之间、水域与洪泛区之间的空间联系被切断，表现出河流不连续的特征，也改变了原来多样化的河流生境，影响河流地质功能与栖息地功能[6]；资源消耗高、环境污染强的工业开发与农业生产，造成乡村河流水环境的严重污染，底栖生物量减少，影响河流水质净化功能与生物多样性；沿河两岸工业用地与居住用地的不断扩张，使得林地、河漫滩等不断被侵占，改变了传统乡村河岸田园特色的景观格局，使河流的自然性降低[4]。总之，在过度的人类活动作用下，乡村河流系统不断偏离自然状态，影响河流生态系统的健康状态，不利于乡村生态宜居环境的建设。

(二)人类活动加速了乡村河流空间中人地关系的解构与乡村水文化的衰落

乡村河流空间的人地关系是因自然环境与人类社会长期互动和相互同化而产生的，并在其改造自然，与自然和谐共处的过程中积淀形成了乡村水文化。传统的乡村水文化包涵了因地制宜的人文观、自然宜居的生态观和天人合一的审美观等文化模式，不仅反映了人类在生存进化中对河流功能可持续利用的需求，而且是保障人地关系得以稳定发展并构成共生关系的文化基础[9-10]。防洪设施、交通网络、城市化的休闲娱乐设施与污染性强的工业生产等，将改造和解构传统乡村河流空间的人地关系，同时，现代化的景观风格、价值观念、生活方式以及居民对提升居住品质的需求等，不断冲击着乡村传统的水文化模式，乡村临水空间场所特性逐渐消失，造成了乡村水文化的衰落，现代乡村河流空间的人地关系也陷入不可持续的困境，不利于乡风文明的创建。

(三)忽视乡村河流景观的尺度效应，使规划工作常面临不确定性带来的规划失效问题

河流景观具有尺度效应，在时空尺度上，它经历了从发育到成形的长期演化过程，由众多微生境组合成河滩与河心洲，串联成河段，连接成河流[2]；从组织上看，河流景观是一种尺度嵌套结构，各等级尺度间的生态秩序与生态过程，使得河流景观在不同时空尺度下会呈现出不同的景观特征[11]，乡村河流作为其所在流域的一部分，是一个具有尺度效应的生态系统。在追求高效率的规划工作背景下，规划项目从调查、构思、方案形成到实施，所经历的周期较短，多是以规划师与政府部门为规划主体，缺乏对河流尺度效应的深层次思考，大多数项目是依据城乡规划中蓝线或是生态红线相关规定来划分边界，以乡村行政区域为单位分析河流景观的自然环境与社会环境，导致对河流景观的运行机制、影响因素、人地关系状态等的分析存在片面性，无法准确地反映河流景观特征与状态，所形成的规划方案常面临社会、自然、经济等诸多不确定性因素的影响，出现规划失效问题，促使规划与建设工作处于先破坏后治理的怪圈之中，不利于有效治理。

二、地理设计方法的优势

(一) 地理设计的概念

关于地理设计定义，学术界尚未形成明确的结论，总体可以归纳为狭义与广义2类。从狭义上看，地理设计是一种技术，通过收集项目空间范围内各类自然与社会因素的信息数据，将设计方案的形成与其对地理环境的影响模拟结合在一起，使得设计方案能及时得到适宜性评价，为规划设计师提供实时分析和反馈[12-13]。广义定义则是从方法论层面出发，认为地理设计即通过设计来改变地理环境[14]，其中，地理被看作是作用于地球表面的过程以及由这些过程所形成的形式的总称，设计可视为是通过处理这些形式并干预这些过程来达到特定目的[15]。

(二)地理设计的研究进展

自地理设计理念正式提出以来，学者们就在城乡规划设计、生态、建筑、水文等领域开展了相关研究与实践。其中，斯坦尼兹提出的“四类人、六模型、三循环”地理设计框架最具有影响力，它主要依托GIS平台，从地理学、生态学、经济学、社会学等角度构建地理数据模型，高效、准确地分析环境问题，并应用于新加坡旧龙湖区可持续发展规划、美国科德角城市气候变化、科威特大学建筑设计等项目中，为传统规划设计的方法与技术注入了新思维[12-14]。基于地理设计思想，国内学者开展了城乡规划、北京生态安全格局、张家界空间管制、福州市内河整治等地理设计实践[16-20]，并在实践中不断完善地理设计体系与数据分析途径，提出基于信息技术的视角将斯坦尼兹“六模型”凝练成由数据到信息到知识的规划设计体系，以适应现代信息技术的发展[18]；采用诱发公众参与的大数据技术突破数据瓶颈，以综合大智慧，适应大环境[20]；运用生态要素与生态功能区来划分综合地理单元，以应对不同社会背景下评价参数的差异性[17]。这些研究结果对乡村河流景观规划具有重要的参考价值。

(三)地理设计对乡村振兴战略下乡村河流景观规划的启示

地理设计方法上强调多学科合作、公众参与设计，对规划设计进行全程评估与即时反馈，实时关注规划策略对地理空间环境的影响，以最适宜的方式干预景观过程，为人类与动植物创造适宜的生存场所。技术上依托GIS平台，运用现代信息处理技术对研究对象及其所在区域的自然与社会环境进行分析，促使研究结果更为科学、客观。

乡村河流景观包含了从流域到微生境的时空尺度，它不仅是自然生态环境的重要组成要素，也是促进乡村社会发展的主要资源。结合乡村振兴战略的总要求，地理设计方法与技术的引入对乡村河流景观规划工作具有以下几个方面的指导性意义。

1.规划过程的公众参与性。乡村河流景观是自然、生物和社会要素相互作用的结果。科学的乡村河流景观规划需要政府相关部门与当地居民的共同参与。多学科的协作研究，有利于激发协同效应，由此集成的智慧才能最大化地适应自然、社会和经济环境，提高规划的科学性；政府相关部门的参与可以为有效治理提供政治保障；提倡当地居民享有平等参与权利，规划策略才能反映和实现大多数人的愿望和利益，提高公众的积极性，有助于实现“共同富裕”的社会建设要求。

2.规划尺度的科学性。乡村河流景观具有尺度效应，并随着时空尺度的变化呈现出不同景观特征和现象，在GIS平台下，许多方法应用于不同的规划尺度会呈现出不同的结果，因此，乡村河流景观规划研究的首要任务是根据研究内容与目的科学地界定规划尺度，明确合适的时空尺度和相应的研究内容，以提高规划效力。

3.规划策略的可持续性。乡村河流景观规划策略不仅要重视对河流自然环境的积极反馈，还应关注规划方案对乡村社会需求的满足与经济发展的响应，这样才能保障乡村生态环境的健康有序，改善人居环境质量，形成和谐发展的人地关系，实现“生态宜居”的生态建设与“产业兴旺”的经济建设。同时，和谐的人地关系有助于传统乡村文化的传承与新时期乡村水文化的重塑，共同维护人与河流关系的可持续发展，实现“乡风文明”的文化建设要求。

4.规划途径的可循环性。规划途径的可循环性主要体现在规划研究过程中与规划策略制定后期。在规划研究过程中通过规划信息在不同规划尺度间的上下推绎，构建起从分析问题到研究方案的反馈途径，以实时评估方案对乡村河流环境的影响，并即时反馈。在规划策略制定后期，构建调整与决策途径，以动态规划的思维形式应对规划的不确定性因素，最终制定出最优方案。可循环的规划途径是确保规划策略能按照乡村振兴的总要求进行实践的主要举措。

三、人地关系和谐视角下乡村河流景观构成要素及其相关性解析

人地关系是人类进行土地开发利用过程中形成的人与土地、人与人以及人与社会之间相互影响、相互作用的关系，是人类活动与土地相结合的产物[21]，维持和谐的人地关系不仅是地理设计的核心思想，也是在乡村振兴策略下乡村河流景观规划所要解决的核心问题[10]。基于人地关系和谐视角，分析乡村河流景观的构成要素及其各要素间内在的联系，不仅可以为地理设计的数据收集提供参考，还有助于研究由人类、自然和社会交错构成的动态结构，对保障人类与河流关系的可持续发展，实现乡村振兴具有深远意义。

图1 乡村河流景观构成要素与人地关系

根据上述对人地关系的阐释，可将乡村河流景观分为自然环境景观、人类活动与社会环境景观三大类型。(1)自然环境景观不仅包含河流的水环境、河道的空间形态、河岸的地形地貌以及护岸等地理要素，还包括有赖于地理要素而生存的鸟类、鱼类、两栖动物、水底底栖生物、植物等生物要素。基于不同的生态效益需求而进行的人类活动，使得各个自然环境景观要素间生态位秩序与结构秩序发生重组，产生了栖息地、净化水质、廊道等河流生态服务功能。(2)社会环境景观包括防洪安全设施、休闲娱乐设施、交通设施、水利设施等社会要素；产生了体现乡村河岸土地经济价值的农田、经济林、生产用地、居住用地等经济要素；各要素均相辅相成，实现了对河流水资源等社会服务功能的开发。(3)人类活动主要是指在河流开发利用过程中形成的与水相关的生活秩序、生产规律等行为要素，以及可以彰显乡村审美特征的建筑风貌、地域文化、历史等人文要素，两者是形成乡村水文化的主要因素，可以反映人类社会的价值取向，对协调人类活动强度、规范人的行为具有重要作用，这6类景观要素并非独立存在的个体，而是相互作用与彼此关联，共同构成乡村河流景观的“人-地”动态结构(图1)。总之，保障乡村河流景观人地关系和谐发展的关键是维持河流自然生态系统良性循环与社会服务功能正常运行，基础是构建合理且科学的自然环境与社会环境，而核心是塑造蕴含可持续发展观的乡村水文化，通过协调人类活动强度达到协调生态服务功能与社会服务功能的目的。

四、基于地理设计的乡村河流景观规划体系构建

(一)体系框架

依据上述分析，参考相关研究， 以乡村振兴战略为视角，构建服务于乡村河流景观规划的地理设计体系框架，框架包含工作平台、工作流程与技术支撑3个部分(图2)。工作平台分别为乡村河流景观理论基础研究平台、乡村河流景观规划设计平台与数据信息化平台，三者即相互独立又相互联系，为各项工作流程提供人员、理论研究、技术支持服务。工作流程根据时空尺度效应下的规划尺度及其研究内容进行设置，包含河流景观分析、乡村河流景观评价、景观规划策略制定、景观规划策略评估与最优方案确定5个步骤，建立起从分析问题到研究方案的反馈途径、决策途径与调整途径。在技术支撑方面，主要是依托GIS、大数据分析软件、数理统计软件与AutoCAD等，为理论基础研究平台与景观规划设计平台提供技术支持。

图2 乡村河流景观的地理设计框架

(二)具体实施途径

1.三平台协同工作，形成人机交互的工作环境。乡村河流景观理论基础研究平台是以河流景观、生态学、地理设计等作为理论基础，科学分析乡村河流景观的运行机制，探讨形成与演变影响因素，构建评价模型以评估当前乡村河流的人地关系协调状况，预测未来发展趋势，分别为景观规划平台与数据信息化平台提供理论支撑与方法。鉴于河流功能的多样性、乡村河流景观规划的多目标性与多层次性特征，乡村河流景观规划设计平台主要是依据循环评估分析结果、社会经济背景、居民需求与乡村振兴战略，设定规划目标，制定景观规划策略，并协同其他2个平台循环评估策略，最终选出最优方案。数据信息化平台主要是负责地理设计过程中的数据收集、管理，按照理论基础研究结果挖掘有效信息，协同其他2个平台及时、有效地反馈信息。通过3个平台相互协同工作，以实现设计人员、地理科学家、信息技术人员与利益相关人员的人性化互动，形成人机交互的工作环境。

2.结合尺度效应，科学界定规划尺度与制定研究内容。乡村河流景观的地理设计过程主要解答以下3个问题：(1)乡村河流景观是如何形成与演变的？(2)当前的乡村河流景观状态如何？(3)要如何改造才能使乡村河流景观更宜居、更生态，促进人地关系可持续发展？它们涵盖了从宏观、中观到微观的研究内容，将其转译到规划尺度上可以分为流域、乡村河流与河段3种等级。宏观角度是以流域为研究对象，分析河流景观的形成与演变机制，掌握景观过程、格局与功能之间的关系；中观角度是以乡村河流为研究对象，构建乡村河流景观评价体系，综合评估河流景观状态，为小尺度的景观提供景观规划策略；河段尺度应依据景观规划策略，从安全性、经济性、生态性、观赏性、文化性等多个方面，对河道、堤防和河畔植被等地理要素提出有针对性的生态处理手法[2,18]，形成设计方案。

3.引入协调度模型，构建可持续发展的人地关系。构建可持续发展的乡村河流“人地关系”，其实质是既要保持河流生态系统的恢复力与稳定性，又要对乡村的社会经济振兴起支持推动作用，因此，本研究引入协调发展度概念[22]，以定量诊断河流生态功能与社会服务功能之间的协调状况，指导与调节人类对乡村河流景观作用的强度和方式。数学模型如下：

(1)

(2)

4.突破数据瓶颈收集数据，构建地理设计数据库。数据是地理设计的基础。根据人地关系和谐视角下的乡村河流景观环境构成要素分析，地理设计的数据库包括了基础地理、自然资源、生态环境等空间数据，以及社会经济、历史文化、基础设施、行为地理等非空间数据(表1)。传统的数据主要是通过勘查、测绘与数据统计等方式收集，数据多是反映河流地理空间、生态特性以及社会经济运行状况，但反映人的行为与意愿的数据难以通过上述手段产生，造成了地理设计障碍。在大数据时代，地理设计应充分借助大数据技术，如利用高德、百度地图等含有GPS数据的软件获取个人出行行为数据，通过对大众点评网、携程网等评价网站的大数据分析来反映居民真实的喜好、意愿等，从而突破数据瓶颈，这也是倡导公众参与设计的重要措施。

表1 河流景观规划的地理设计数据库

5. 建立循环设计途径，择出最优方案。建立循环设计途径是降低规划不确定性，提高规划方案前瞻性的重要措施。循环设计涉及到了规划信息在不同规划尺度间的推绎，包括了尺度下推和尺度上推。(1)通过尺度下推，分析河流景观的运行机制，并制定出初步的景观规划策略；(2)运用流域尺度分析景观规划策略引起的影响与变化信息，以推测流域尺度下的乡村河流景观变化；(3)通过尺度下推，将改变后的流域信息进行景观分析，重新获取约束因素与边界条件，评价景观策略下河流景观的改变状态，比照规划目标评估策略的合理性，经过信息在不同尺度间的反复推译选出最优方案，使方案能最大化地反映真实的自然与社会环境状况，能更贴近乡村河流景观的本原，引导乡村河流景观资源的配置。

五、结论

乡村河流景观是实现乡村振兴战略总要求过程中不可忽视的自然生态要素，它不仅具有时空尺度效应，还是诸多景观过程长期作用的结果，在自然、生物和社会等要素影响下，构成了其独特的人地关系与乡村水文化。主张人地和谐、公众参与、循环设计、尺度效应的地理设计方法与技术对乡村河流景观规划工作具有指导性意义。首先，在地理设计的人地关系和谐思想下，乡村河流景观是一个由地理要素、生物要素、社会要素、经济要素、行为要素与人文要素交错构成的动态结构，实现产业兴旺、生态宜居、乡风文明、治理有效、生活富裕的前提是协调各要素的关系，以保障人类与河流关系的可持续发展，重构乡村水文化；其次，实现乡村振兴总要求的关键是有效治理，将地理设计的方法论运用于乡村河流景观规划全过程，强调规划策略的制定应基于乡村河流景观的演变机制与现状的认知，该方法论有利于降低尺度效应和规划不确定性因素的影响，提高规划方案的前瞻性，达到有效治理的目的；最后，将地理设计的技术运用于乡村河流景观规划有助于为有效治理提供科学依据。当前，在乡村振兴战略背景下，地理设计的方法论与技术可以为实现乡村河流景观的可持续发展提供科学依据，对创新乡村河流景观规划体系具有重要意义。