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北京市自然保护区景观调查与评价初探
日期：2016-09-22 来源： 作者：
- 关键词:风景园林； 自然保护区； 调查； 评价； SD法； 因子分析
Key words:Landscape Architecture; Nature Reserve; Investigation; Evaluate; SD Method; Factor Analysis
摘要:尝试用SD法及因子分析对北京市的7个自然保护区进行景观调查与评价。从调查到的照片中选取样本，以SD法制定调查问卷，根据问卷所反馈的数据，运用因子分析，得出各样本的评价曲线及空间认知模式。探讨这种方法的优势及不足。
Abstract:This paper focuses on a detailed investigation and assessment by choosing seven nature reserves by SD (semantic differential). The samples are chosen from the photos gotten in the investigation, and are made in questionnaires according to SD. Through the factor analysis of the data from questionnaires, the assessment curve of the samples is drawn, and space coordinates is concluded. The advantages and disadvantages are also discussed.
内容:1 前 言 自然保护区由于其原始的生态景观、奇异的动植物物种而受到人们的关注。但建立这些保护区的目的在于保护这些还没有受到人类活动干扰，或虽受干扰，仍幸免留存，或有望恢复的典型生态系统、物种和基因多样性及景观保存地。如何可持续地保存这些资源是一个重要课题。深入的调查与准确的评价自然保护区景观资源具有多种重要意义。 北京市科技项目“北京市自然保护区生态环境价值评估及可持续发展战略研究”于2002年3月启动，希望通过调查、研究、评估，揭示生物资源的价值和自然资源价值的多种存在形式。笔者参与了其中的第6项“景观调查”及第10项“自然景观类型特性的评价研究”，针对北京市自然保护区的景观资源进行调查、评价。 从客观的意义上讲，景观评价（风景评价）是指对景观视觉质量（visual quality）的评价。从主观上讲，景观评价则表现为人们对“景观价值”（landscape value）的认识，景观的价值表现在“景观所给予个人的美学意义上的主观满足”[1]。 从理论上讲，目前的景观美学评价主要有两种类型：(1)非量化评价（nonquanlitive evaluation），侧重于由个人或群体对景观质量进行主观判断；(2)量化评价（quanlitive evaluation），通过对景观的物理特性进行理性分析研究而得出较为客观的评价[2]。心理物理模式是量化评价的代表学派的理论和方法。 心理物理学派的一派分支是语义解析法（Semantic Differential，简称SD法），是C·E·奥斯顾德于1957年作为一种心理测定的方法而提出的。依据人脑可以利用以往储存的信息———经验，融合吸收描述客观环境的物理量、心理量的定量结果，对眼前事物进行评价这一原理，并引入热爱自然的心理因素，我们对景观资源进行调查后，取得相关的物理量、心理量；然后依据自身的经验，将这些调查资料语言化，便可以让被访者进行评价[3]。 本文介绍了课题过程中针对景观美学价值，运用SD法，拟定出美学价值的评定尺度，选择样本，利用幻灯向被访者进行展示，进行评分，并对结果进行因子分析，做出样本评价曲线和样本空间分布图，对北京市自然保护区景观视觉资源进行评价的方法和过程[4]。 2 调 查 调查采用现场调查与问卷调查相结合的方式[5]。 2.1 现场调查 现场调查一方面对自然保护区整体进行观察，得出总体印象。另一方面是亲身到达景观资源所在地，尽可能全地拍摄各景观类型的照片，作为后期分析评价的样本。除照片外，还对现场自然景物进行记录、描述。 2.2 问卷调查 (1)目标空间的收集设定 在现场调查基础上，选取每个自然保护区有代表性的景观，并按景观资源分类和自然保护区的类型划分[5]，精选了23张照片做成幻灯片，作为样本（图1）。 (2)评定尺度的确定 根据自然保护区的空间环境的特征，进行描述空间的“形容词”的设定，这些形容词两两正反义成对，最后得到21对形容词，将这21对形容词随机排列（表1）。本次评定尺度定为5级（－2，－1，0，1，2，以0为中心，对称设置），得出了最终的调查表。 (3)被访者 被访者即调查对象。考虑到加权及概率分布规律，通常选取20～50人为宜。此次基于描述空间环境的相关量的调查对于一般非景观专业的被访者来讲，在对空间环境的描述和理解上是有一定难度的，所以选取了有一定基础的专业人士共40名。 (4)评定实验 向被访者描述目标空间的各物理量、心理量的含义，及完成调查表的方法。采用幻灯片形式向被访者展示样本，每张幻灯片放映2分钟。 (5)问卷整理 本次问卷调查的回收率是100%。调查表完成之后，进行统计，并用计算机相关程序（Excel）求出平均值。其中： 综合平均值＝∑各项因子平均值／23（样本个数） 3 考察分析 考察分析分为两部分，一是SD法测试的分析，通过评价曲线图直观得出各样本的评价。另一部分是通过因子分析，从SD形容词对中抽出因子轴，然后利用因子得点绘出空间分布图，分析样本对各因子轴的倾向，进而得出各景观类型的评价以及各自然保护区的类型特性。 3.1 SD法分析 3.1.1综合评价 根据问卷调查的综合平均值表，以各形容词的得分为坐标值，可以得出全体被访者对这23个样本的综合评价图像。曲线上的每一点代表各个形容词的得分，点偏向标尺的某一侧，就代表评价偏向这一侧的形容词。 3.1.2 各样本评价 各样本评价曲线及解析如（图2）。图中实线为各样本评价曲线，虚线为所有样本的平均值曲线。从曲线上可以直观看出各样本对某一形容词的偏向性。有些样本曲线比较平缓，有些有突出点（或左、或右），是该样本所有评价指标中得分最高或最低的项。有些样本曲线与平均值曲线走势接近，有些呈相反趋势，任何2个样本的评价曲线都不能吻合，各样本对应的同一对形容词的得分也无法完全相同，反映出了各样本的差异。 读图可知，样本4、5、15各项指标均高于平均值，并且曲线靠近正方向，评价值较高。样本4的评价是：空间开敞的、层次分明的、俊秀的、变化丰富的、富有美感的、愉悦的。 有的样本单项指标会较高或较低，为该样本的突出特征，如样本3，空间感得分很高；样本2，新奇度最高。 3.2 因子分析 3.2.1 因子数的确定 因子分析是将调查表的数据，进行多因子变量分析，对样本的属性进行进一步评价的过程[6]。 首先，将SD法的调查结果（略）输入“Excel统计”软件，以各形容词为基点，用数理方法检验其与基点的值差，经过加权处理，求得相关系数，列出变量相关系数的行列表，然后进行因子数的确定（表2），进行回转后的固有值均大于1。显然这能够解释变量的大部分差异，并且说明这6个因子是有意义的，故可以认为这6个因子是构成这些项目的主要因素。 3.2.2 因子轴的抽出 通过因子分析的结果，列出因子负荷量表（表3）[7]。在每个因子轴内将负荷量按大小排列。考察因子轴构成的尺度，并加以命名。 决定因子No1的评价项目中，因子负荷量在0.58以上的有6组，分别是：(10)，(8)，(3)，(17)，(9)，(5)。其中(10)变化丰富的———缺少变化的最高（0.805868），其次是(8)色彩丰富的———色彩单调的（0.792241），(3)层次分明的———层次模糊的（0.789399），(17)山水关系良好的———山水关系不好的（0.765009），(9)呼应有致的———缺乏联系的（0.704306），(5)韵律感强的———韵律感弱的（0.581792）。这6组形容词表现自然景观的变化度，色彩丰富度，层次感，山水关系，关联度，韵律感。这些形容词对组合在一起，代表了景观的形式，故将因子No1定名为形式因子。 决定因子No2的评价项目中，因子负荷量在0.49以上的有6组，分别是：(20)，(16)，(21)，(14)，(15)，(19)。其中(20)富有美感的———不美的最高（0.877706），其次是(16)有气氛的———无气氛的（0.833945），(21)愉悦的———不快的（0.76646），(14)有吸引力的———无吸引力的（0.730142），(15)明亮的———阴暗的（0.548701），(19)有生命力的———无生命力的（0.492663）。这6组形容词表现自然景观的美感，氛围度，愉悦度，吸引力，光感，生命力。这些形容词对组合在一起，代表了景观的氛围，故将因子No2定名为氛围因子。 决定因子No3的评价项目中，因子负荷量在0.57以上的有3组（表中颜色加深处），分别是(2)，(4)，(1)。其中(2)体量巨大的———体量渺小的最高（0.931915），其次是(4)雄伟的———俊秀的（0.926069），(1)空间开敞的———空间封闭的（0.578489）。这3组形容词表现自然景观的体积感，形体感，空间感。这些形容词对组合在一起，代表了景观的体量感，故将因子No3定名为体量因子。 决定因子No4的评价项目中，因子负荷量在0.56以上的有3组（表中颜色加深处），分别是(12)，(13)，(7)。其中(12)连续的———不连续的（0.901743）最高，其次是(13)一致的———凌乱的（0.89487），(7)熟悉的———新奇的（0.562004）。这3组形容词表现自然景观的连续度，整齐感，熟悉度。这些形容词对组合在一起，代表了景观的整体性、统一性和协调性，故将因子4定名为整体因子。 决定因子No5的评价项目中，因子负荷量在0.59以上的有2组（表中颜色加深处），分别是(6)，(18)。其中(6)环境幽静的———环境喧闹的最高（0.627866）；其次是(18)植被覆盖度高的———植被覆盖度不高的（0.598556）。这2组形容词表现自然景观的幽静度，植被覆盖度。这些形容词对组合在一起，代表了景观的环境舒适度，故将因子No5定名为环境因子。 决定因子No6的评价项目为(11)富有动感的———不具动感的（表中颜色加深处），因子负荷量0.752004，它在6因子组下最大，大于0.7，这组形容词表现自然景观的动感，故将因子No6定名为动感因子。 由上可知，共抽出了6个心理因子轴（形式因子、氛围因子、体量因子、整体因子、环境因子、动感因子），来对目标空间进行评价和分析。 3.2.3 空间认知 经数理分析归纳可得出23个样本对于所抽出的6个因子轴的因子得点表（表4）。因子得点表示各样本对于各因子轴的倾向程度。得点绝对值高，倾向度大，反之倾向度小。根据因子得点表和抽出的6个心理因子轴，以因子轴为坐标轴，因子得点为坐标值，分别绘出空间认知坐标图（图3~5）[8]。图3将因子No1（形式）作为x轴，因子No2（氛围）作为y轴；图4将因子No3（体量）作为x轴，因子No4（整体）作为y轴；图5将因子No5（环境）作为x轴，因子No6（动感）作为y轴。3张图中，轴的负方向都对应着高的因子轴评价。 分析可知：样本15、4、5的因子No1（形式）轴的评价高于其他样本。它们都是水面与植物的结合，呼应有致，植物生长旺盛，富有变化，色彩丰富，有层次感，韵律感较强，因此形式评价较高。样本6、9、21的评价低于其他样本。样本6中大面积的石壁、样本9的纯林、样本21的山坡缺少变化，色彩单调，没有远近层次，山水没有很好地结合，不具备韵律感，也没有呼应关系，因此形式评价较低。 其余样本的空间分析略。 根据各样本所属的景观类型，还可得出各类型景观的评价。 综上所述，同一类型的景观有较多的相似性，容易成组，但也表现出差异性。 4 结 论 自然保护区的重要性不仅体现在它生境的多样性和物种的多样性，还体现在它的景观资源带给人审美趣味。北京市自然保护区自然景观富有美感，包括宏观形象美、色彩美、线条美、动态美、静态美。并且在时空上有机结合，四季变化丰富，与动植物的生长、运动息息相关。具有典型性和代表性，有较高的科学价值。如朝阳寺的木化石，房山石花洞的岩溶地貌，各保护区都有丰富的景观资源，类型丰富，如山景、水景、森林景观、野生生物景观，且均有较高的观赏价值。 本文运用SD法及因子分析进行测试分析，对北京市自然保护区景观特性进行评价，评价指标具体，避免主观性干扰，评价结果得到量化，与非量化评价相比，是一种进步。评价结果可信度高，可以补充现有的评价体系，并能进一步充实评价工作。 (1)一方面得出各样本针对21对形容词的评价曲线，另一方面通过因子分析，得出各样本对因子轴的空间分布图，表现样本对形式、氛围、体量、整体、环境、动感6个评价因子轴的倾向程度。两者结合，全面表达了自然保护区的景观特点。 (2)不同类型的景观，可以有相近的视觉感受，得出相似的评价，同一类型的景观却能得出不同的视觉感受。如样本3和20，分别是水景和天象，但同样有较高的空间评价。这种不同的感受不能简单用高低来判定，说明具有不同的景观特性。 (3)某一因子轴的得点较高，说明样本有突出的景观特性，但多组因子轴的组合更全面地反映了样本的特性。有的因子轴之间存在相关性，但不是各因子轴之间均成正比或反比关系。如森林的空间比较封闭，但氛围感强。 (4)评价值最高的是水景，各项指标均高，如样本4、样本15。说明由水体控制的空间更富于灵性和变化，更亲切。自然保护区中的水资源的保护无论是对于生态，还是对于景观，都是相当重要的。 (5)选取的测试者具有专业水平，评价结果更为准确。 5 后 记 本文采用的评价方法，被访者的数量较多，属于抽样调查，避免了主观性的评价的偏差。计算机及其软件的发展使得因子分析的工作量大大减少。评价方法的可操作性及可重复性很强。 SD法及因子分析已在其他领域得到很多实践。但笔者初次采用这种评价方法，也处于摸索阶段，发现了一些需要注意的事项： (1)对所要解决的问题有充分的理解。通过对问题的充分理解，找出其中与因子分析的基本假设相符或相近的地方。如果该问题不满足因子分析的基本假设，就不能使用因子分析。 (2)形容词对整个评价结果至关重要，选定时要多参考现有资料，并对照样本特性，才能最后确定。在设定形容词时，需先考虑后面因子轴的抽出，形容词涵盖范围不能出现交叉，但同组内要有相关性，不同组则拉开差距，否则相关矩阵值不明显，因子轴难以确定。本次设定的形容词组（雄伟的———俊秀的）作为正反义词，都为褒义，容易引起测试者的误解，需要改进。 (3)所选样本要有代表性，否则样本的挑选带有主持者的主观意见，对后面的结果会产生影响。 (4)对因子分析结果做出合理的专业解释。因子分析的数学过程是基本相同的，只有把它用在具体问题当中才有实际意义。因此，对于在不同方面应用因子分析产生的因子做出合理的专业解释，并且要知道在何种情况下因子无法解释，以及变换到何时可以对因子进行解释也是因子分析的关键所在。 (5)各种类型景观可以分开评价，每一类型取用更多样本，这样每个样本之间能拉开差距，具体类型的受欢迎程度也一目了然。然后再对各种类型进行汇总，比较各类型间的区别，效果更明显。 (6)用针对空间心理量的形容词对野生生物资源中的野生动物的评价，效果不是很好，无法正确反映评价结果。应针对动物评价再设计一些形容词，与其他分开评价[9]。 参考文献： [1] 李晖.风景评价的灰色聚类———风景资源评 价中的一种新的量化方法[J].中国园林， 2002（1）：14-16. 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