张家界地貌景观质量评价及特征分析

吴吉林，刘水良，刘唱唱，庄大春

(1.吉首大学 a.土木工程与建筑学院，b.旅游与管理工程学院,中国 张家界 427000；2.湖南师范大学地理科学学院，中国 长沙 410081)

随着人类活动对自然环境破坏的加剧，景观和其他资源一样成为亟需保护的重要资源，而景观质量评价是景观资源实现可持续开发与保护的重要前提[1]。景观质量评价是指观察者通过视觉、知觉、触觉等途径对视觉景观资源的外在形式与功能属性所做的价值判断[2，3]，即在把握景观内涵的基础上，运用美学和心理学的方法，阐明景观产生的审美机制和途径[4]。张家界世界地质公园是我国首批世界地质公园和5A级景区之一，自1992年被联合国教科文组织列入世界自然遗产地和2004年入选世界地质公园以来，旅游业发展迅速，但分别在1998年和2013年因为粗制滥造的人工建筑和地质地貌知识科普不足两度被世界教科文组织黄牌警告。在全域旅游大背景下，以张家界地貌为例开展景观质量评价，探索景观资源空间优化、内涵开发的路径，有利于提升景观资源的可持续开发，实现资源高效利用与经济高质量发展的双赢，也可为其他类似的景观资源的开发提供有益借鉴。

20世纪60年代，出于对环境的保护，西方发达国家开始了对景观资源评价的研究，形成了专家学派、心理物理学派、认知学派与经验学派[5]。我国从20世纪80年代开始有关景观资源评价研究[6]，如俞孔坚运用景观敏感度和景观阀值进行景观保护和规划的研究[7]，吴必虎创建了森林景观等距离专家组目视测评法等[8]。目前，景观质量评价被应用在多个方面如城市规划、景观园林设计、森林景观、道路景观、乡村景观以及地质公园等，并开始转向综合景观的评估[9]。在研究方法方面，包含单因素的定性描述评价和多因素的定量评价两个阶段[10]，经历了从定性或定量到定性与定量结合的转变，对于景观质量评价的研究方法方面多从美学角度进行评价，其中较为常用的方法是AHP法以及由Daniel和Boster在1976所创立的SBE法[11，12],即美景度评价法(Scenic Beauty Estimation Method)。评价结果包含景观本身的特征和评价者的审美尺度两个方面[13]，多方法的组合应用也是景观质量评价方法的重要特征，如有AHP与模糊综合评价法相结合[14]，层次分析法、综合评价法及专家咨询法3种评价方法相结合等[15]。GIS，RS和3D可视化技术也被引入地貌景观资源评价中，大大提高了研究的精度[16]。

地质遗迹作为旅游景观资源的主体，是景观质量评价的主要对象[17]。地貌景观的形成、演变、产状和形态构成了旅游资源所具有的特征[18]，这些特征也成为地貌景观评价的主要研究内容，具有极高美学价值和科学价值。对地貌景观评价主要以地质公园为对象进行研究，包含地质遗迹的评价、旅游线路的评价等[19-21]。研究内容多以地质遗迹的综合评价为主[22，23]，如唐云松等对张家界地貌景观形成机制进行分析[24]，李杰义等在分析张家界旅游景观特点的基础上，构建了张家界旅游景观系统评价的指标体系及其评价模型[25]。成程等认为自然景观价值乃使用价值与非使用价值之和，并对张家界武陵源风景区的这两种价值分别运用旅行费用法和条件价值法进行评估[26]。

综上所述，从研究对象来看，从单一的美学视角开展地貌景观质量评价的研究较少，更多的是包含经济和社会因素[27]，鲜有从地貌核心构景要素去挖掘地貌景观的内涵的景观质量评价研究。从研究方法来看，专家方法与心理物理学方法等组合方法的综合运用较多，不同学派逐渐呈现融合的趋势，但主客观评价相结合的研究仍然相对较少。基于此，本文在景观质量评价原理的基础上，选取地貌类型独特、发育阶段完整的张家界地貌为例，构建了张家界地貌景观质量评价体系，采用模糊-AHP法从构建的指标体系方面对选取的地质景观点进行游客实地测评，通过不同的专业评价者SBE美景度值进行验证，并运用多元线性回归法对影响各地貌类型的因素进行差异化的分析，以期进一步挖掘张家界地貌的景观内涵，为张家界世界地质公园旅游业转型升级提供科学依据。

1 研究区域分析

张家界世界地质公园位于湖南省西北部，在北纬28°52′～29°48′、东经109°40′～111°20′之间，属于张家界市武陵源风景区，地处我国第二级阶梯与第三级阶梯过渡地带，面积约398 km2，以棱角平直的高大石柱林为主，兼有深切嶂谷、石墙、天生桥、方山、平台等造型地貌为代表的地貌景观，是我国乃至世界目前发育阶段最完整、规模最大的一个石英砂岩峰林地貌景区，具有重要的科学研究与旅游观光价值。

依据张家界地貌景观的发育阶段、景观特征以及科学性、合理性、实用性等原则[28]，将张家界地貌划分为6类，每种类型选取一定的地质景观点，共选取80个地质景观点作为评价的对象，其中包括张家界地貌幼年发育时期的峡谷10个，方山、平台12个，青年发育时期的峰墙、天生桥14个，中年发育时期的峰丛、峰林8个，峰柱17个，老年发育时期的残峰19个。

2 数据来源及研究方法

2.1 数据来源

本文选取游客和具有专业背景的学生为评价主体来获得评价数据。2018年5～6月在张家界世界地质公园对游客进行问卷访谈，在每个地质景观点观景范围内随机选取240位游客(学历均为大专及以上)开展地质景观质量指标体系评价，分别按较差(1～2分)、一般(3～4分)、中等(5～6分)、良好(7～8分)、很好(9～10分)共5个等级给该景观点进行打分，获得有效问卷数量240份(80×240人次)；选取60位具有自然地理学专业背景的大学教师和高年级本科生作为评价者，针对收集的80个地质景观点照片，按照SBE的评价组织方式在室内进行打分，评价等级分为5个等级，分别赋值如下：不喜欢(<60分)、不太喜欢(61～70分)、一般(71～80分)、较喜欢(81～90分)和喜欢(>90分)，获得有效问卷数量60份。

2.2 研究方法

2.2.1 模糊-AHP法 首先构建张家界地貌景观质量评价指标体系，主要过程为：首先，在充分了解张家界地貌景观特征的基础上，结合地貌景观质量评价的相关研究初步确定张家界地貌评价指标，主要包含典型性、稀有性、自然性、系统完整性、景观组合、优美性、资源转化适宜性、环境舒适度、生态承载力、可持续性[30-32]等10个因子层和30余个指标；然后根据德尔菲调查程序，选择具有张家界地貌研究背景的10位专家进行调查，咨询指标存在的问题，发现现有指标的评价较为宏观，从单一美学价值评价的研究较少，评价指标体系的属性较为混杂，且缺少对地貌景观空间性和变化性的关注。基于景观美学理论，即认为美是客观与主观的统一，前者主要是指客观物体内在的物理属性的美，后者是指基于客观物体存在于观察者眼中的刺激-反应的美[29]。鉴于此，本文确定了指标构建的核心原则即系统把握不同发育阶段张家界地貌构景要素，并综合考虑物理、美学、心理3个方面的属性构建张家界地貌景观质量评价体系。最后将修正的指标再次征询专家意见，形成了基于物理-美学-心理框架的张家界地貌景观质量评价指标体系，其中物理属性即地貌景观本身的特征，也即景观美学理论中的客观的美，主要包含独特性中的造型独特、地貌类型独特指标以及空间性中的体量大小、分布面积大小指标；美学属性方面主要包含处在主客观之间的指标，主要包括多样性和复合性中的7个指标；心理属性的指标主要是生动性因子中的层理清晰、形体逼真及形体线条丰富等3个指标，以及独特性因子中的观赏视角独特以及空间性因子中视野开阔性、景观层次性、视觉可达性指标，共包含独特性(B1，权重0.198 8)、多样性(B2，权重0.131 2)、复合性(B3，权重0.265 2)、空间性(B4，权重0.207 5)和生动性(B5，权重0.197 2)5个因子层及18个指标，包括造型独特(C11，权重0.056 2)，地貌类型独特(C12，权重0.099 3)，观赏角度独特(C13，权重0.043 3)，气象变化(C21，权重0.037 2)，季节变化(C22，权重0.051 1)，色彩变化(C23，权重0.043 0)，山体与水体融合(C31，权重0.059 3)，山体与植被融合(C32，权重0.045 7)，不同发育阶段的山体融合(C33，权重0.078 7)，山体与环境的整体协调(C34，权重0.081 6)，体量大小(C41，权重0.030 6)，分布面积大小(C42，权重0.027 0)，视野开阔性(C43，权重0.048 6)，景观层次性(C44，权重0.065 8)，视觉可达性(C45，权重0.035 5)，层理清晰度 (C51，权重0.065 1)，形体逼真度(C52，权重0.082 8)，形体线条丰富度(C53，权重0.049 3)。

2.2.2 SBE法 美景度评价是景观资源评价最常用且最有效的方法之一，能够定量化评价者的感受或知觉的心理量值，从而客观反映景观资源的实际美学价值[33]。对于各地质景观点评价数据的收集参考SBE法，评价过程主要包含：①评价照片的收集整理。基于构建的张家界地貌景观质量评价指标体系的内涵，在照片的选取上考虑了不同发育阶段地貌景观构景要素的侧重，既包含张家界地貌景观特征的普遍性，也考虑了不同发育阶段地貌景观的特殊性。如独特性、复合性、空间性和生动性需要根据地貌景观点的自身禀赋进行充分的挖掘，多样性是所有地貌类型评价的突出变量，针对其评价选取不同时间节点和天气情况下的照片素材。同时，针对不同发育阶段地貌类型，幼年期和青年期的地貌景观体量较大、景观层次复杂，应更注重复合性和空间性；中年期和老年期的地貌景观应更突出展示其独特性、复合性以及生动性，从而保障地貌构建要素的“实景化”展示和评价指标体系内涵的准确呈现。②在评价开始前，需要对评价者进行评价标准和细节的说明，包括评价的目的，评价的对象，评价指标的解释等内容；③将所有的准备好的景观评价照片进行迅速完整的展示；④在正式评价时，每隔5～10 s播放1张幻灯片，评价者对所播放的景观照片进行第一直观印象打分。评价等级一般分为5个等级，分别赋值如下：不喜欢(<60分)、不太喜欢(61～70分)、一般(71～80)、较喜欢(81～90)和喜欢(>90分)；⑤幻灯片以成组的方式进行放映，每一组即为一个景点的4张景观照片，这些照片随机播放，每张幻灯片播放时间为5～10 秒。

2.2.3 多元线性回归 运用多元线性回归模型，定量评价4个发育阶段6种不同类型的张家界地貌景观质量特征的影响因素，其中被解释变量包含指标体系的18个因子。利用80个地质景观点指标体系评价数据与SBE总值，在SPSS中建立张家界地貌景观质量模型，分析张家界地貌景观质量特征的差异。通过计算可靠性统计量，得到Cronbach's Alpha系数大于0.8，故可以认为此问卷的可信度较佳。通过KMO 和 Bartlett 的计算，发现KMO的统计量大于0.9(0.901)，说明数据的效度较佳，Bartlett球形检验统计量Sig<0.01，由此否定相关矩阵为单位阵的零假设，即认为各变量间不存在显著的相关性。

3 结果分析

3.1 张家界地貌景观质量评价结果分析

总体来看，模糊-AHP法与SBE法评价具有较高的一致性。通过模糊-AHP法收集到游客对80个景观点进行指标体系的实地打分数据，采用SBE法收集到专业评价者对80个地质景观点的室内评价数据(表1)，其中模糊-AHP法数据反映的是普通民众针对构建的每一个指标的主观判断，而SBE法得到的数据反映专业评价者对景观点的综合感知。通过两组数据的对比可以发现，两种方法的评价结果具有较高的一致性，室内与实地测评、游客与专业评价者测评具有高度的相似性，表明构建的张家界地貌景观评价体系反映了主要构景要素，具有一定的合理性和适用性。

表1 80个地貌景观点景观质量评价得分对比

续表

图1 张家界地貌各因子层景观质量评价得分

从各指标层景观质量评价得分来看(图1)，独特性得分最高，表明地貌的独特造型以及独特的观赏角度能最先抓住观赏者的眼球，形成较强的美学印象；其次是空间性、生动性和复合性，地貌类型的体量大小以及视野的开阔性是空间性的重要因子，基于俯视角度观赏张家界地貌空间美感是张家界地貌的重要特征，当然还包括张家界地貌独特的地质构造特征。张家界地貌是海相地貌，经历流水的切割形成发育阶段完整的石英砂岩地貌，其层理、形体、线条体现了张家界地貌的物理属性的美。多样性得分最低，主要是因为多样性指标包含的因子与天气、时间密切相关。

从各地貌类型的指标层得分来看(图2)，在独特性方面，峰丛的得分最高，残峰的得分较低。在多样性方面，残峰和峡谷的得分最高，说明此类地貌类型受天气、季节的变化较大。在复合性方面，残峰和峰丛的得分较高，方山、平台的得分较低。在空间性方面，峰墙，天生桥，峰柱和峡谷的得分最高，视野开阔性对这几类的影响较大。在生动性方面，峰柱和峰墙，天生桥的得分较高，方山、平台的得分最低。

从不同地貌类型的景观质量评价得分可以得到模糊-AHP法平均分总体比SBE平均分要高(表1)。从各地貌类型得分来看，方山、平台的平均得分最高，峰林、峰丛和峰柱的得分较低。其中，残峰在SBE法和模糊-AHP法评价得分一致性上最高，方山、平台在两者得分的差异性较大，说明方山、平台地貌景观质量受外界影响因素较大，而残峰则受自身影响较多。

图2 不同地貌景观类型的因子层景观质量评价得分

3.2 不同发育阶段张家界地貌景观质量特征分析

为了进一步探究不同发育阶段的张家界地貌类型的景观质量特征，依据上述多元线性回归的步骤，得到张家界地貌4个发育阶段6种类型地貌景观质量特征影响因素模型(表2)。由于所有的数据均来自于问卷调查，为了避免各指标的数据存在多重共线性现象，采用逐步的方式进行多元线性回归运算。从模型的统计结果可以看出，各地貌类型的回归模型的R2和调整后的R2均大于0.85，表明各回归方程解释景观质量的有效率均在90%以上，且回归模型各系数均满足Sig<0.05，说明自变量对因变量具有显著影响，表明方程的有效性很好。

表2 不同地貌类型的景观质量特征影响因素回归模型

(1)幼年期景观质量特征：峡谷、方山、平台均为张家界地貌幼年期发育阶段的地貌形态，从回归模型来看，山体与环境的整体协调对峡谷景观质量影响最大(0.932)，且为正向影响，峡谷地貌景观讲究幽深以及视野的通透性，因此注重山体与环境的整体协调。其次为造型独特、气象变化，系数分别为0.483和0.480，均为正向影响。造型独特这里主要是指峡谷的曲面陡峭程度以及峡谷视觉上的延伸程度，气象变化是指峡谷内由于天气、季节和气温等气象条件的改变带来的不同的云、雾气。不同发育阶段的山体组合对峡谷地貌的影响最小(0.259)，且呈负相关，峡谷地貌属于单体巨大的地貌类型，山体在发育过程中会对峡谷的景观质量造成一定的破坏。

从方山、平台地貌的景观质量特征影响因素回归模型可知，视觉可达性的系数最大(0.393)且为正相关，体量较大的方山、平台在观景上要求一定的水平角度，因此视觉可达性最为重要。其次是色彩变化、气象变化和体量大小因子，系数分别为0.357，0.228和0.159，均与景观质量呈正相关，由于方山、平台属于较大且较完整的连续性地貌类型，一方面，不同地质构造的层理颜色会有一定的差异；另一方面，不同气象条件下的岩体颜色以及附着的植物颜色也会有一定的差异。

(2)青年期景观质量特征：峰墙、天生桥属于张家界地貌青年期发育阶段的地貌形态，从回归模型来看，主要包含季节变化和不同发育阶段的山体融合两个因子，系数分别为0.558和0.501，且均为正向。其中，季节变化对峰墙、天生桥地貌类型的景观质量影响最大。由于峰墙、天生桥地貌景观体量较大，特别是峰墙，分布连续，因此随季节变化的岩体和植被颜色的改变是此类地貌类型景观的调色器。此外峰墙、天生桥在地质发育图谱上具有一定的承接性，所以不同发育阶段的山体融合会增加峰墙、天生桥景观的组合美和层次美。

(3)中年期景观质量特征：峰丛、峰林和峰柱同属于张家界地貌中年期发育阶段的地貌形态，由回归模型可得，气象变化对峰丛、峰林地貌类型景观质量影响最大(0.579)，且为正相关，峰丛、峰林地貌属于俯视景观地貌类型，空间开阔性较强，多处于深谷，因此受气象变化的影响较大，特别是云雾影响。其次是，地貌类型独特和山体与水体融合，影响系数分别为0.333和0.174，均为正向，峰丛、峰林多是已被流水切割彻底或未完全切割开的石柱组成，因此受地貌类型与水体的影响较大。

峰柱的景观质量特征主要受山体与植被融合和形体逼真度的影响，系数分别为0.673和0.383，均与景观质量评价呈正相关，由于峰柱是单个石柱体景观，因此植被的点缀成为此类岩体景观的唯一组合物，此外，形体逼真度对于这类单体地貌景观影响也比较大，形体逼真度越高，视觉的美学刺激越大。

(4)老年期景观质量特征：残峰是张家界地貌中年期发育阶段的代表性地貌形态，由回归模型结果可知，不同发育阶段的山体融合是影响残峰景观质量的首要因素，系数为0.643，残峰作为老年期的地貌形态，不同的地质发育阶段山体的融合会增加景观的多变性；其次为层理清晰度(0.559)，层理的清晰程度会进一步增强残峰地貌景观的真实性。影响残峰景观质量的因素还包括造型独特以及景观层次性，系数分别为0.235和0.168，与景观质量均为正相关，残峰地貌景观无法凸显景观的组合美感，因此，自身的独特性会对景观质量影响较大。此外，残峰处于张家界地貌发育阶段中衰退阶段，此类地貌类型的层次感较强，对景观质量的影响也较为明显。

4 讨论与结论

4.1 讨论

随着旅游的文化转向，以景观质量为基础的文化旅游将成为未来旅游可持续发展的必经之路[34]。本文综合考虑物理、美学、心理3个方面的属性，构建起张家界地貌景观质量评价体系，并结合了专家学派和心理物理学派，开展了不同方法、不同对象之间的景观质量验证研究，并探索了不同地貌类型景观质量评价差异的影响因素。但是，本文仍存在需要完善的地方：从构建的指标上来看，指标完善性和普遍使用性仍待验证，还可以结合具体的地貌属性进行补充，特别是生态方面的因子[35]；从数据来源及研究方法来看，本文的数据均来自于问卷调查，采取两种方法实现了主观与客观评价的结合，但方法上均存在一定的不足，如层次分析法过于主观，而美景度评价法强调宏观整体性的评价。未来多种方法、多源数据、多学科的综合评价应进一步加强[33]，特别是随着大数据和GIS的发展，可为景区的开发提供更科学、详细的参考，构建更为实用的地质景观游览图谱。此外，本文基于景观美学理论开展的景观质量评价，未来景观质量的评价还应完善[36]，构建起景观资源审美机制和审美路径的优化机制[37]，更科学地指导景观综合美学价值的开发，充分回应旅游文化转型、大众转型的时代需求。

从对张家界地貌的保护与开发的启示来看，张家界地貌要以视觉形象向内涵质量的转化、观赏游向知识游的转型为目标，提升地质文化内涵之美和维护张家界地貌景观质量，促进世界地质公园的健康、可持续发展。首先，提升文化内涵：使景观要素与地学知识完美结合，抓住张家界地貌“融、真、变、奇、野”等地貌构景手法和特征，制作有关地貌景观要素和地貌知识相结合的提示牌，构建独特的张家界地貌旅游文化，使地貌景观的开发与保护有据有理，让游客知其然，知其所以然。其次，打造时代内涵，即充分发挥信息化技术在张家界地貌旅游资源开发管理中的运用，搭建完善的地貌观景服务平台，让游客成为知识型旅游的终端。最后，强化经济内涵，发展是最好的保护，发展也要促进更好的保护。未来，在张家界地貌的开发过程中不再仅仅走观光道路，而是要积极培育地质知识旅游产品品牌，完善知识旅游服务，打响知识旅游品牌，通过深入挖掘地质内涵，科学展示地质之美，形成基于地貌类型的特色地质文化产品群和产业链，提升地貌旅游经济效益。

4.2 结论

基于模糊-AHP法与SBE法对张家界地貌景观质量的评价结果较为一致，且数据的信效度较高，表明构建的张家界地貌景观质量评价体系反映了张家界地貌的主要构景要素，构建的指标体系的科学性和适用度均较高。张家界地貌各地貌类型景观质量的得分依次为方山、平台>峡谷>峰墙、天生桥>残峰>峰柱>峰林、峰丛。从各指标的因子层得分来看，独特性、空间性和生动性得分较高，而复合性和多样性得分较低。结合具体地貌类型来看，在独特性方面，峰丛的得分最高；在多样性方面，残峰和峡谷的得分是最高；在复合性方面，残峰和峰丛的得分较高；在空间性方面，峰墙、天生桥，峰柱和峡谷的得分最高；在生动性方面，峰柱和峰墙、天生桥的得分较高。不同发育阶段张家界地貌类型的景观质量特征存在差异，影响因素不尽相同。