基于AHP法的榆林市绿地植物色彩应用评价

2019-11-05白晓霞

湖北农业科学 2019年17期

白晓霞

摘要：为进一步提高榆林市园林绿地中植物色彩设计的应用能力，明确影响绿地植物色彩各评价因子的权重关系，以榆林市榆林学院绿地为例，采用层次分析法（AHP）构建了绿地植物色彩评价体系，准则层由色彩构成、配色原理、色彩效应三部分构成，要素层选取色彩覆盖度、色彩丰富度、色彩层次感、光影感、氛围度等8个项目评价因子，在构建判断矩阵的基础上，进行各层级各指标的权重计算。结果表明，准则层权重值由高到低为色彩效应、色彩构成、配色原理;要素层权重值前3位分别是氛围度、生命力、色彩层次感;最后构建了榆林市绿地植物色彩评价模型。

关键词：层次分析法（AHP）;绿地;植物色彩;评价模型;榆林市

中图分类号：S731.2 文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2019）17-0085-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.17.022 开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Abstract： To further improve the application ability of plant color design in garden green space， and determine the weight relationship of various evaluation factors which are affecting green plant color， taking Yulin College as an example， a plant color evaluation system was constructed by analytic hierarchy process（AHP）， including the criteria layer of color composition， color matching principle and color effect， and eight project evaluation factors such as color coverage， color richness， color layering， light and shadow， atmosphere and so on were selected. On the basis of the judgment matrix， the weight calculation of each indicator was performed. The results showed that， the weight of criteria layer from high to low was color effect， color composition， color matching principle; The first three important ones of the feature layer were atmosphere， color layering， vitality; In the end， the evaluation mode of garden plant color in Yulin was constructed.

Key words： Analytic Hierarchy Process method（AHP）; green land; plant color; evaluation mode; Yulin city

在“大力推进生态文明建设”[1]的大背景下，榆林市的绿化建設也在如火如荼地进行，2013年，榆林市正式启动国家园林城市创建工作，以打造“大美榆林”，建设富有塞上风情的国家园林城市为目标，大力推进城市绿化建设，截至2018年，榆林市建成区绿地率为33.87%，绿化覆盖率为36.39%，人均公园绿地21.58 m2[2]，不仅走出了传统的沙漠化困境，城市绿化建设也呈现出全新的面貌，基本实现了“三季有花、四季有绿”的建设目标。然而，随着经济社会的不断发展，人们生活水平日渐提高，人们对于生活品质、幸福指数等指标的定义已远远超越了物质层次，向更深层次的精神生活不断迈进，表现出对美的深度追求与渴望。在城市绿化建设方面，要求环境除了具备基本的功能实用性外，还须更加注重其心理舒适度与艺术化审美[3]。调查发现，榆林市在绿地品质、景观层次等美感方面尚存在诸多问题。其一，春秋两季景观层次丰富、绿化效果好，而夏季主要以绿为主，冬季色彩则呈枯黄、灰绿，冬夏两季景观均色调沉闷，缺乏活力;其二，用于城市绿化建设的种质资源库植物种类单一，景观环境多样性差;其三，植物配置模式单一，针对不同性质的绿地配置方式大同小异，缺乏对环境氛围的营造，绿地辨识度低;其四，植物色彩多而杂，主次不够分明，难以准确把握统一与变化、对比与调和等美学规律。

色彩作为环境景观艺术审美的传播者，在园林景观设计中具有主导地位[3]，是植物观赏特性中的重要要素，它与质感、体量、形状、芳香共同构成园林植物景观设计的核心内容[4]。同时，园林植物色彩具有多样性、可变性等客观特征，且植物色彩还会对人的生理、心理等形成影响力、感染力，能够营造一定的氛围，形成不同的空间效应。

近年来，国内大量的学者致力于运用层次分析法分析评价园林植物景观，且大部分偏向于综合性较强的公园、道路、校园、风景区等城市绿地植物景观和乡村环境景观[5-8]，而针对园林绿地或园林绿地中植物的某一特性方面的研究较少。因此，该研究以榆林学院绿地为例，选取其中具有代表性的5块绿地进行园林植物色彩评价，为城市绿地色彩设计理论提供指导。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

榆林市位于陕西省最北部，地处毛乌素沙漠与黄土高原的过渡地带，四季分明，光照强、雨量少，属温带半干旱和亚湿润干旱气候，生态环境脆弱[9]。榆林学院20世纪80年代初搬迁至榆林西沙，即今天的校址，期间经历了与农林专科学校合并、整合等发展历程，是榆林市较早开始园林绿化建设的地块之一，历经30多年的发展变化，榆林学院校园绿化建设日臻完善，取得了较好的成效，在榆林市整体绿化建设中具有一定的代表性意义[10]。因此，本研究选取了榆林学院内的沁园、楚园、七桥园、闻新园和兰馨苑5块绿地为研究对象。

1.2 研究方法

层次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）是由美国著名运筹学家、匹兹堡大学教授T.L.Saaty于20世纪70年代提出的一种定性与定量相结合、运用多种因子分级处理来确定权重的决策方法，一般层级主要包括目标层、准则层和要素层三部分内容。该方法具有系统、简便、实用等优点，已被广泛应用于安全科学、环境科学等研究领域[11]，也是进行园林景观环境评价的重要方法之一。本研究在查阅资料、分析研究的基础上，对榆林学院绿地进行多次考察记录，并反复征询专家及行业人员意见，提高了评价体系构建的准确性。

2 园林绿地植物色彩评价体系的构建

2.1 目标对象及项目内容的选定

榆林学院沁园、七桥园、闻新园、楚园、兰馨苑等绿地植物配置丰富、环境空间多样，季相特征明显，特别是沁园、七桥园经2004年前后重新改造之后，焕发出新的生机与活力，已成为榆林学院的独特名片之一[10]。以沁园、七桥园、闻新园、楚园、兰馨苑5块绿地作为项目研究的目标对象，在查阅文献、总结前人方法与经验的基礎上，咨询园林景观及植物应用研究相关专家8名，经反复讨论与取舍，以植物色彩设计理论为指导，最终确定准则层的构成要素为色彩构成（B1）、配色原理（B2）、色彩效应（B3）三个方面（表1）。

为提高评价体系的科学性与客观性，采用问卷调研法对绿地植物色彩评价指标展开调查，调查对象为园林景观及植物应用研究相关专家8名，园林专业学生30名，根据调查结果，最终确定指标层由色彩覆盖度（C1）、色彩层次感（C2）、色彩丰富度（C3）、明视性（C4）、诱目性（C5）、光影感（C6）、生命力（C7）和氛围度（C8）8个评价因子构成，其中的C1和C3指标属于定量指标，通过Simpson指数计算获得。除此之外的6个指标均为定性指标，采用现场调研与语义差别法（SD法）相结合的评价方法，对榆林学院5块绿地进行植物色彩应用评价，调查对象由园林景观及植物应用研究相关专家8名、园林专业学生30名构成的专业组和非专业组人群30名组成，选用2（非常差）、4（较差）、6（一般）、8（较好）、10（非常好）5级评定尺度进行赋值。

2.2 评价指标权重的确定及一致性检验

2.2.1 构造判断矩阵选用1-9比例标度法，两两指标相互比较，采用1、3、5、7、9标度表示一个指标与另外一个指标相比时，具有同等重要、稍微重要、明显重要、强烈重要、极端重要的含义[12]，2、4、6、8为两指标评价的中间值（表2）。

为确保判断矩阵的科学性和准确性，邀请园林景观设计领域相关专家8名，园林专业学生30名对各指标的重要性进行独立评价并构建判断矩阵，最终形成A-B，B1-（C1-C3），B2-（C4-C6），B3-（C7-C8）的判断矩阵。

（A-B）= 1 7/5 7/65/7 1 5/66/7 6/5 1

2.2.2 指标权重的计算及一致性检验使用Matlab软件中的eig函数可计算出各矩阵最大特征值λmax和特征向量[12]。

使用公式CR=CI/RI对判断矩阵进行一致性计算检验[12]。其中，CR为一致性比率，CI为矩阵一致性指标，CI=（λmax-n）/（n-1），n为判断矩阵阶数，λmax为最大特征值;RI为随机一致性指标，通过查表3可获得。CI表示最大特征值对应的特征向量作为被比较因素对上层指标影响程度的权向量，当CI值接近于0，说明有满意的一致性，相反，当CI值越大，说明不一致越严重，需要重新构造成对比较矩阵。一般，当一致性比率CI<0.1时，认为矩阵的不一致程度在容许范围之内，有满意的一致性，通过一致性检验。将特征向量进行归一化处理，即得出层次单排序的权向量。

计算得出，（A-B）的一致性检验结果CR=0，完全一致。同理，计算出B1-（C1-C3），B2-（C4-C6），B3-（C7-C8）的单排序，以及（A-C）矩阵的总排序，CR值均小于0.1，满意的一致性全部通过。各层次指标权重、单排序及总排序见表4。

2.3 结果与分析

从上述对城市绿地植物色彩评价体系中各指标权重及排序结果得出，影响园林植物色彩设计的主要因子，按其重要性排在前3位的分别是氛围度（C8）、生命力（C7）、色彩层次感（C2），表明植物色彩创造的景观环境对人的心理产生重要的影响，利用植物色彩打造不同的季相景观，形成重点突出、主次分明，具有生机感和环境感染力的景观效果，是园林绿地植物色彩设计的核心内容。排在后3位的分别是色彩覆盖度（C1）、色彩丰富度（C3）、光影感（C6），相比较而言，后3位的重要性低，但也不能笼统地概况为这3个因子在植物色彩设计理论中不重要，而应当考虑地块性质、地域气候等环境条件。首先，研究对象为绿地，色彩覆盖度达95%以上，在植物色彩设计理论中，该因子的影响力基本恒定，因此，色彩覆盖度（C1）因子排序靠后;其次，榆林光照强、大气透明度良好，湛蓝色的天空与光影明暗变化为绿地景观创造了独特的背景环境与景观效果，形成了浑然天成的景象，因此，光影感因子（C6）在整体评价体系中所占权重较少;需要特别强调的是色彩丰富度（C3）因子，运用色彩美学原理设计园林植物景观时，绝非色彩越丰富越好。多则显杂乱，无主次之分，色彩设计应注重统一与变化，讲究大调和、小对比，力求层次分明、基调和谐、张弛有度，才会形成赏心悦目的景观环境。

3 构建绿地植物色彩评价模型

组织由园林景观及植物应用研究相关专家、园林专业学生构成的专业组和非专业组人群对榆林市绿地植物色彩应用案例展开评价，采用现场调研与语义差别法（SD法）相结合的景观评价方法，对绿地植物色彩评价体系中的项目内容层（B）和项目评价因子层（C）各指标进行打分，统计数据后取平均值。最终形成绿地植物色彩评价模型如下：

式中，X表示要素层各指标的权重，Y表示准则层各指标的权重。X和Y的数值为定值，通过查询表4获知：X1=0.221，X2=0.541，X3=0.238，X4=0.393，X5=0.347，X6=0.26，X7=0.395，X8=0.606;Y1=0.284，Y2=0.263，Y3=0.453;C表示专业组及非专业组对绿地植物色彩应用案例中各指标进行打分后取平均值。

4 小结

色彩作为园林植物的一大观赏特性，是进行园林植物造景的核心要素，在植物景观环境的营造上发挥着重要的作用。然而植物本身具有的生物学特性和生命周期規律导致植物色彩具有可变性，因此，研究植物色彩的应用首先应建立在空间、时间等多维的角度，单一的研究某一季节某一时间节点的植物色彩是片面的，应注重其随季节变化而产生的变化;其次，还要注意植物色彩与植物体量、姿态、质感等其他观赏要素的结合，各要素协调考虑、合理把握重点，才能创造出独特的景观环境;最后，植物色彩应用评价体系中各指标的选择与确定尚存在一定的主观性，不够科学全面，以后的研究中须不断修正和完善。

参考文献：

[1] 谷树忠，胡咏君，周洪.生态文明建设的科学内涵与基本路径[J].资源科学，2013，35（1）：2-13.

[2] 张维.榆林市高质量推进园林城市建设[EB/OL].http：//www.shaanxijs.gov.cn/zixun/2018/7/105058.shtml？t=24，2018-07-26/2019

-03-16.

[3] 刘丹.浅析色彩在园林设计中的运用[D].长沙：中南林业科技大学，2009.

[4] 臧德奎.园林植物造景[M].第2版.北京：中国林业出版社，2014.

[5] 康秀琴.基于AHP法的桂林市8个公园绿地植物景观评价[J].西北林学院学报，2018，33（6）：273-278.

[6] 齐鑫.基于AHP的沈阳城市道路植物景观评价与分析[J].辽宁农业科学，2018（5）：29-34.

[7] 陆东芳.大学校园植物景观评价模型及其应用[J].福建林学院学报，2008，28（4）：328-332.

[8] 简兴，苗永美.语义差别法（SD）在风景区自然景观评价中的应用——以安徽省凤阳县禅窟寺景区为例[J].资源开发与市场，2008，24（11）：988-990.

[9] 李晨.榆林市绿地生态系统土壤水文调控过程及土壤微生物群落特征[J].水土保持研究，2017，24（3）：80-85.

[10] 胡晓春.榆林学院校园绿地规划研究[D].陕西杨凌：西北农林科技大学，2011.