游憩导向下喀斯特景观特征评估及空间格局构建
2023-09-26龚苑红叶宗达覃盟琳
龚苑红 叶宗达 吴 静 覃盟琳 李 萱
喀斯特是水对可溶性岩石溶蚀形成的地表和地下形态的总称,具有较高的观赏、美学和科研价值,是重要的地质遗迹和旅游资源[1]。景观特征评估(Landscape Character Assessment,LCA)是一种基于景观特征分类和评价地域景观的方法。LCA通过特征识别、价值判定指导场地分析和策略指引工作[2]。LCA发展经历了“景观评价”“景观评估”“景观特征评估”3个阶段,构建多尺度多层级嵌套式景观特征分类体系[3]、数字化景观技术应用、多空间和时间维度变化与实践应用是LCA未来发展趋势[4]。中国LCA研究集中在体系解读借鉴、历史景观、乡村景观与河流等对象的评估,但利用LCA对喀斯特进行系统的景观特征评估极少。
20世纪60年代美国学者Stansfield首次提出游憩是旅游业至关重要的部分,随着对时空认识的深入,国内外学者认为游憩空间结构网络化是社会发展的必然趋势[5]。21世纪以来人民日益增长的游憩需求成为实现美好生活的重要方式。中国学者通过生态景观规划,将景观资源丰富的地区建设成核心景区[6];日本通过挖掘和强化高品质自然人文景观资源建设游憩观光圈,促进景观保护与游憩利用共赢[7];德国通过国土景观特征评估结果识别公园、自然保护地等组成的开放空间联盟,旨在为居民提供高质量游憩空间[7]。当今国际游憩空间发展呈现从发挥游憩价值的单一功能转向兼顾景观保护、文化传承和乡村振兴的综合功能,资源认识和利用从点向空间格局发展的趋势[8]。
中国新时代国土空间规划体系提出结合全域旅游加强区域景观资源的保护和塑造,构建供给多样化、高质量的国土空间,以满足人民对高品质生活的愿望[9]。我国游憩空间存在资源本体保护不力、资源品质不高、游憩空间支撑体系不完善、社区经济效益不广泛等问题[7]。以往空间规划忽略景观空间功能价值的复合性,造成资源开发和保护的二元对立,游憩空间供给质量和人民需求不相匹配。新时代国土空间规划体系强调全局统筹,基于游憩导向的景观空间格局代替游憩网络更升华国土空间规划的宗旨。因此,本文以漓江喀斯特为例,基于游憩导向,以识别景观资源的价值差异和空间集聚状态为基础,以提升游憩空间供给品质、促进全域绿色发展为目标,以景观点、线性游憩廊道和喀斯特景观集聚区构建景观空间格局。漓江流域位于广西东北部,途径兴安县、灵川县、桂林市区、阳朔县和平乐县,面积约为5 857.20km2(图1)。漓江是我国早期发展旅游业的地区之一,以独特的喀斯特自然山水景观闻名于世。
图1 研究区区位与高程
1 研究方法
1.1 数据来源
以2020年为研究年限,主要数据包括:1)DEM、坡度数据源自地理空间数据云平台GDEMV3数据集,分辨率30m;2)土地利用数据源于自然资源部Globeland30数据,分辨率30m;3)道路、河流、地貌和植被数据来源于中科院资源环境科学数据中心制作的中国1:100万空间分布数据;4)社科资料源于桂林自然资源厅、林业局、桂林喀斯特世界自然遗产地等官网;将所有数据转换为统一坐标系处理。
1.2 LCA-MSPA-MCR综合模型
利用LCA识别和评估景观资源的空间集聚状态和价值。MSPA能分析景观聚集区的空间分布特征和内部的连通性,进而判断景观聚集区的重要性,结合景观价值量区分景观资源的级别。目前大多采用最小累积阻力模型(Minimum Cumulative Resistance,MCR)构建阻力面,进而构建游憩廊道。MCR最早被应用于物种扩散过程的研究,俞孔坚等将其应用于遗产廊道适宜性分析,模拟体验者在空间沿一定路径体验和感知文化遗产的水平运动过程[10]。
1.3 基于LCA的喀斯特景观资源评估
1.3.1 特征评估
1)确定范畴。确定研究目标、区域、步骤和深度,资源投入和各利益相关者的范畴[11]。
2)案头研究。首先进行变量选取,景观特征是区域景观系统和人文关系独特性的体现,参考英国[12]、中国香港[13]和学者研究[11,14],选取自然和人文景观两大要素,包括9个小类和32个变量,变量以字母缩写表示(表1),漓江喀斯特主要以峰丛洼地和峰林为主,在地貌要素分类上增加峰丛洼地和峰林2种地貌。喀斯特地貌的分类参考《中国岩溶地貌分类》和2013年漓江喀斯特申遗报告。考虑到尺度问题,溶洞、地下河、天生桥、孤峰等微观尺度的喀斯特景观归纳到峰丛洼地和峰林平原2类。其次,特征识别,在ArcGIS 10.2按500m×500m将研究区划分为23 888个景观空间单元,构建特征要素与空间单元的连接矩阵,“存在”即赋值“1”,“不存在”即赋值“0”。对矩阵进行SPSS二阶聚类分析得到喀斯特景观特征草图。二阶聚类(Two-step Cluster)是按照变量的属性和特征自动识别景观类型的一种有效方法[14]。
表1 喀斯特景观特征要素分类及代码
3)实地调研和分类描述。根据特征区域选取1~3个样点实地调研并订正,样点能充分体现该区域景观特征,结合案头研究和调研结果,采用人工目译和易康图像分割技术(eCognition)绘制最终的景观特征地图。
1.3.2 价值判定
“价值判定”在“特征评估”的基础上结合专家和大众意见进行判定。采用综合评价法建立景观价值评估体系(表2),召集16名风景园林、城乡规划专家和50名非从事相关工作的群众共同参与价值评判,进行五分制打分并确定权重,采用层次分析法对自然景观、人文遗产和视觉价值进行评估,结合ArcGIS形成价值判定图。其中自然资源和文化遗产价值参考国家级自然保护区评审标准、风景名胜区规范标准、中国森林公园风景资源质量等级评定等法规文件,视觉价值参考中国香港[13]。
表2 喀斯特景观特征类型价值判定指标
1.4 基于MSPA-连通性分析的景观源地识别
将景观价值大于4.0 分的区域作为前景数据,采用八领域30m边缘宽度进行MSPA分析。拟提取面积大于20km2的核心区作为初始源地。利用整体连通度指数(Integral inof Connectivity,ICC)和可能连通度指数(Probability of Connectivity,PC)量化源地和区间维系的重要性[15]。在Conefor中设置源地连通概率为0.5,源地连通距离为2 500m,计算ICC和PC。引入斑块重要性指数dI量化源地重要性,将dI>0.5的斑块作为最终景观源地[15]。计算公式为:
式中,dIIC为整体连通性指数;dPC为可能连通性指数;dI为斑块重要性指数,dI越大,表示斑块重要性越高;Ae为区域总面积;n为景观面e中的斑块总量;Ai、Aj为景观斑块i和j的面积;Cij为景观斑块i和j在最短路径下的连接总量;Pij*为景观斑块i和j之间的最大连通概率。
1.5 基于MCR的景观空间格局构建
根据景观游憩活动的适宜性构建阻力面,在保护景观资源的前提下,满足游憩需要。景观阻力分成自然和人工阻力。景观价值是游憩活动的主要推动力,水体和林地在游憩活动中的偏好已被广为证实,多样土地利用组成的近城游憩系统被认为是良好的游憩吸引力[16],而距离对游憩活动往往是负面因素[17]。因此,选择景观价值、土地类型、植物覆盖率,距水域、城镇和道路距离作为阻力因子。水域能与城镇、森林、山体等形成新的景观特色,景观包容性比林地高,故水域的游憩价值比林地高,距离越短游憩活动的可达性越高,结合文献[18-20]并咨询专家确定权重(表3)。结合景观特征区与游憩活动阻力,借助MCR识别景观游憩廊道,其计算公式为:
表3 漓江流域景观游憩阻力值及权重
式中,MCR为景源j扩散至某点的最小累积阻力值;Dij为游憩者穿越景观基面i的空间距离;Ri为基面i对游憩活动的阻力系数。
2 景观特征评估结果
2.1 特征评估及价值判定结果
经过分析,漓江流域被划分为23个景观特征类型,211个特征区域,景观类型及价值量详见图2。结果表明,景观价值量介于1.80~4.68分。如图可知,景观价值高值区分布在漓江中下游喀斯特地区,包括灌丛峰丛洼地景观、沿江景观、草丛峰林景观、灌丛峰林景观、农田峰林景观、城市人文景观、农田峰丛洼地景观、针叶林峰林景观、阔叶林峰林景观、湖泊和古镇人文景观;中值区分布在漓江东部和北部地区,包括山地针叶林景观、山地草丛景观、平原农田景观、山地阔叶林景观、平原针叶林和山顶阔叶林景观;低值区分布在北部山地和西部丘陵,包含山顶草丛景观、江谷阔叶林景观、江谷栽培植物景观、丘陵针叶林景观、丘陵栽培植物和山地栽培植物景观。
图2 景观特征类型与价值判定
2.2 景观源地识别结果
对景观价值大于4.0分的区域进行MSPA分析。结果表明,核心区占比高达86.36%,边缘区和孔隙占比7.53%和3.25%,孤岛区、分支、桥接区和环道4种景观类型共占比2.86%,共识别出13个景观源地(图3)。景观源地主要为大型风景名胜区或自然保护地,如漓江、遇龙河、世外桃源景区,青狮潭水库、广西桂林国家森林公园、老山界、海洋山和架桥岭自然保护区等。景观源地是多种高价值景观特征类型的综合体,以灌丛峰丛洼地、农田峰丛洼地、农田峰林景观、城镇人文景观为主。这13个景观源地以面状集中在研究区的南部,北部和西部源地数量少且分散。景观源地相关信息见表4。面积最大的源地12占据主导地位,dI为40.189,景观价值量平均值为4.48分,均远大于其他源地,漓江世界自然遗产地是漓江流域景观价值和重要性最高的区域。按照景观价值量平均值将13个景观源地划分为5个一级景观点,3个二级景观点和5个三级景观点。一级景观点价值量大于4.40分,二级景观点介于4.20~4.40分,三级景观点价值量小于4.20分。由表4可知灵川灵田镇古满岭片区、潮田乡片区、阳朔沙子镇观音山片区以峰丛洼地和峰林景观为主,具备良好的游憩适宜性,现状开发水平较低,如能在三区三线管控下以最小生态代价开发建设将会提升整个游憩空间的规模与供给质量。
表4 景观源地相关信息表
图3 景观源地分布
3 景观空间格局构建
3.1 景观游憩廊道提取
以景观价值、土地类型、植物覆盖度、距城镇、道路和水域距离构建综合阻力面(图4)。漓江流域阻力面整体呈现中南部低,四周高的分布特征。低阻力区域主要分布在桂林市区、漓江风景区、青狮潭水库等地。高阻力区域以北部山地和西部丘陵为主,景观价值较低,远离城镇水系,交通阻塞。
图4 综合阻力面
景观廊道作为区域景观资源整合的线性景观,集规划保护、休闲游憩于一身。利用MCR共识别出22条景观游憩廊道,游憩廊道往往需要依托水系与道路来布设,将廊道与水系、道路叠加,结果详见图5。景观游憩廊道整体呈现“南多北少”的空间分布格局。研究区北部和西部廊道少,不足以进行游憩体验活动,主要是由于该区域以自然林地景观为主,景观源地少,游憩适宜性低、水系和道路较少,空间可达性低导致。景观廊道主要位于桂林市区与漓江风景区之间,表征该区域景观游憩适宜性较高,游憩活动更易发生,游憩廊道选择性更多,这归功于该区域处于漓江景区、市区和森林公园等开发程度较高的区域,喀斯特景观价值高,水系发达,道路系统等基础设施更完善。大部分景观游憩廊道与水系或道路相契合,如漓江水系沿线、中部和北部的道路系统,也从侧面反映了采用MCR构建景观游憩廊道的可行性。只有部分南部的游憩廊道远离水系与道路,提高该区域的廊道连通性能更好地为景观游憩活动服务。
图5 景观游憩廊道分布及与道路水系叠加
3.2 景观空间格局构建
基于景观点、源地和廊道构建“点-源-廊-区”景观游憩空间格局(图6),游憩空间格局连接不连续的景观点、源地和廊道,为游憩体验者提供公平的游憩选择,增加人们与游憩空间的亲近机会。根据景观特征类型分布将漓江喀斯特景观游憩空间划分为喀斯特山水景观区、城市风光景观区、山地森林探险区、水库休闲与森林康养区四大区域。喀斯特山水景观区是漓江流域的核心景观游憩空间,地跨漓江世界自然遗产地、遇龙河景区、世外桃源景区等地。景观类型主要为农田、灌丛峰丛洼地、农田峰林、城市人文、古镇人文、沿江等景观,自然和人文景观丰富,景观和游憩价值高,是最适宜游憩的景观空间。城市风光景观区以桂林市区为主,展现南方喀斯特独特的山水城市风光。山地森林探险区分布于东部和南部的棺材山、海洋山、架桥岭等山地,以山地草丛、山地针叶林、灌丛峰丛洼地、农田峰林等森林景观为主。因为偏远,交通不发达,适合开展森林徒步、骑行、爬山等探险体验活动。水库休闲与森林康养区位于北部的青狮潭水库、老山界原始森林公园,以湖泊、灌丛峰丛洼地、山地针叶林、山地草丛景观为主。水库和森林公园具有良好的娱乐休闲、森林氧吧的游憩价值,适合开展垂钓、滨水休闲、绿色康养等活动。景观游憩空间格局不是简单的强调利用景观资源来满足游憩需求,而是通过对游憩空间组成要素特征、价值进行评估,从空间上统筹自然和人文景观资源。通过差异化管控实现景观资源保护和开发利用的协调共存,发挥景观资源游憩供给优势,促进区域旅游经济发展,推动景观、生态、文化产品的价值实现。
图6 景观空间格局
3.3 景观游憩空间管控与发展策略
景观游憩与生态保护不是绝对对立,而是通过规划管控找到发展平衡点,以实现人与自然的和平共处。严守三区三线底线原则,积极融入自然保护地体系建设,划定景观保护区域,加强保护文化景观的空间载体,提高景观资源的可持续利用。
重点建设高品质景观点,统筹辐射全局。明确景观游憩的重点建设对象,如漓江风景区、遇龙河、青狮潭水库等,适当放宽土地利用指标,完善交通、旅游等基础设施,提高游憩服务水平和供给能力,发挥统筹全局的枢纽功能。
构建多层级的景观游憩廊道系统,完善游憩网络。景观游憩廊道管控需保证景观点的空间连续性,在三区三线管控下依靠水系和道路适当进行廊道的建设和完善,完善游憩廊道的交通和沿线旅游服务设施,建设成为具有代表性景观特色的“风景道”,做到既是路途也是风景。游憩廊道应尽量避让动物迁徙通道,如无法避让可设置栈道、空中走廊、涵洞等生态通道。
因地制宜建设景观游憩区,发挥不同游憩功能。对开发利用程度较高的喀斯特山水景观区和城市风光景观区,公共基础服务设施较为完善,可达性和辐射性较强,是景观游憩的核心目的地。可进一步提高景观类型的丰富多样,提升游憩设施参与体验。山地森林探险区和水库休闲与森林康养区大部分是水库、森林公园等自然保护地,涉及生态林地,人为干扰较低、生态保护良好,交通、基础设施尚不完善,可达性和辐射性较低,具备一定的游憩开发潜力。可以在三区三线管控下适当开发建设,进而提升游憩适宜性,作为郊野游憩空间利用。
促进景观游憩网络一体化发展。基于景观资源的空间分布,突破边界限制跨行政范围整合高品质资源,通过整合全域的景观点、廊道、区域,以点带廊、以廊带面,促进全域旅游发展转变为可承载多日旅游的游憩网络观光圈。
4 结论与讨论
4.1 结论
以具有典型喀斯特地貌的漓江流域为例,基于游憩导向,利用LCA-MSPA-MCR综合模型评估喀斯特景观特征,识别景观游憩点和廊道,构建景观游憩空间格局并提出管控和发展策略,结果表明:
1)漓江喀斯特分成23 个景观特征类型、211个景观特征区域,景观价值量介于1.80~4.68分;
2)识别出13个景观源地,5个一级景观点、3个二级景观点、5个三级景观点,22条景观游憩廊道;
3)构建“点-源-廊-区”游憩空间格局,将漓江流域划分为喀斯特山水景观区、城市风光区、山地森林探险区、水库休闲与森林康养区四大游憩区域,根据空间格局提出重点建设高品质景观点、构建多层级的景观游憩廊道系统、因地制宜建设景观游憩区、促进景观游憩网络一体化发展的管控发展策略。通过景观空间格局对游憩空间进行差异化管控,实现景观资源保护和开发利用的协调共存,促进区域旅游经济发展,实现景观、生态、文化产品的价值实现。
4.2 讨论
利用LCA评估喀斯特景观,采用LCAMSPA-MCR模型构建景观游憩空间格局是本文的创新点。以往的源地选取主要为适宜性评价、MSPA分析等方法,本文采用景观特征评估方法筛选景观源地具有创新性;综合考虑人地系统,将人文要素和公众参与纳入考虑范围,将景观价值作为筛选源地的指标具有创新性,更反映漓江的景观游憩需求。本研究还有不足之处,各评价体系有待完善,评估结果尚未实践,多尺度多维度的时空变化尚未探讨。如何协调喀斯特景观游憩空间格局与生态安全格局的关系,寻找二者的协调发展平衡点,实现发展与保护共赢仍然是未来研究的重点。
注:文中图片均由作者绘制。