道路桥梁景观与环境和谐评价体系研究

陆 蓉，何秄僷

(1.武汉轻工大学土木工程与建筑学院，湖北武汉430023;2.辽宁城市建设职业技术学院，辽宁 沈阳110122)

在道路桥梁建设和运营过程中，合理地对影响道路桥梁景观的因素进行评价分析，以保证维护自然景观和人工景观系统、生态系统和社会系统的协调统一［1］，尽量减少路桥建设对自然环境的破坏，力争实现区域经济、环境和社会系统的可持续发展，是亟待解决的问题。

1 道路桥梁景观与环境和谐评价指标体系的建立

道路桥梁与环境的和谐是一个复杂的系统，和谐景观评价指标体系也必然是一个系统工程，需要多学科的交叉与融合。道路桥梁景观［2］是道路景观的一部分，评价指标要吸收一般道路景观的评价体系，但是沿线环境又是一个特殊的环境，有自己独特的实际情况。所谓的道路景观的三元是指道路桥梁的视觉景观形象、道路的环境生态绿化、道路使用上的大众行为，本文以此作为道路桥梁景观分析评价的依据，同时依据美学、建筑学、生态学、景观学［3］等相关学科的原则及原理，从与环境的生态和谐性及文化性角度去分析研究评价道路桥梁的空间尺度、色彩和地域性等方面［4］，构建道路桥梁景观与环境和谐的评价指标体系。

1.1 道路桥梁景观与环境的生态学评价指标体系

尊重自然、维护生态是道路桥梁景观与环境的生态学评价的基本原则和基本依据，生态学评价是将道路桥梁建设项目本身及影响区内自然的、生态的综合体作为特定结构功能和动态特征的宏观系统来研究，可从对地形、地貌的影响、对自然环境的影响、对植物生态环境及对动物生态环境的影响等四个方面来考虑，具体评价指标如图1所示。

图1 道路桥梁景观与环境的生态学评价指标体系

1.2 道路桥梁景观与环境的建筑学评价

针对当今道路桥梁设计建设中存在的普遍问题——桥梁整体与环境的结合不能给人以最美的视觉感受，从建筑学的角度来分析其中的原因，可以较好地为道路的和谐发展提供有力的参考依据。主要从桥侧和桥下空间、道路桥梁的形态、道路桥梁的造型三方面考虑其与环境和谐的影响，具体评价指标如图2所示。

图2 道路桥梁景观与环境的建筑学评价指标体系

1.3 道路桥梁景观与环境的景观学评价指标体系

借鉴景观美学的研究思想，从道路桥梁与沿线景观的协调性、路桥绿化视觉效果、沿线附属工程的视觉效果和人文景观四个方面进行道路桥梁景观和环境景观学评价，提出了具体的评价指标，详见图3所示。

图3 道路桥梁景观与环境的景观学评价指标体系

2 工程实例——道路桥梁景观和谐评价

武汉机场快速通道路线路周边环境复杂多变，对该道路景观与环境的和谐研究势在必行。根据模糊层次分析法［6］思路，我们建立了道路桥梁景观与环境和谐评价体系，具体见表1。

表1 武汉机场快速通道与丘陵湿地环境和谐评价指标体系

2.1 建立因素集

建立道路景观评价的影响因素集U，影响因素结合道路桥梁景观构成要素的分析，以景观三元论为依据，按生态学、建筑学和景观学划分为3个子集，记作 U={U1，U2，U3}，Ui表示道路景观第 i个方面影响因素子集，U为表1中的准则层B。

2.2 建立评价集

在对道路桥梁景观与环境和谐的评价中，可取评价集为 V={优(v1)，良(v2)，中(v3)，差(v4)}。

2.3 建立权重集

采用层析分析法确定各指标的权重，结果如表2所示。

表2 权重系数表

2.4 单因素模糊评价

对于单因素评判矩阵，因素集中的影响因素对评价集中第j个元素vj的隶属度为rij，一般可通过专家打分的方法确定。其中任一因素uij的因素等级隶属度 uij(i=1，2，...，n;j=1.2，...，m;k=1，2，...4)的确定方法为:设评价小组由M个成员组成，对因素 uij进行考评，考评结果中有 N1、N2、N3、N4人分别评其为优、良、中、差，因而得到因素uij的因素等级隶属度分别为uij1=N1/M，uij2=N2/M，…。显然专家打分结果如表4所示。

表4 各因素等级隶属度

2.5 多级综合模糊评价

一级模糊综合评价，即对因素集Ui的所有因素进行模糊综合评价。

一级综合评价模型为:Bi=Ai◦Ri=(bi1，bi2，...，bi4)，式中“◦”有四种运算，这里取其中的普通乘法，即为一级模糊综合评价的结果，它表示按因素Ui的所有等级进行综合评价时，评价对象对备择集中的第l个元素的隶属度。

计算结果为:

B1=A1◦R1=(0.39，0.36，0.24，0.01)，

B2=A2◦R2=(0.21，0.41，0.28，0.10)，

B3=A3◦R3=(0.37，0.35，0.15，0.13)，

B4=A4◦R4=(0.30，0.40，0.19，0.11)，

B5=A5◦R5=(0.36，0.43，0.17，0.04)，

B6=A6◦R6=(0.21，0.39，0.31，0.09)，

B7=A7◦R7=(0.36，0.38，0.20，0.06)，

B8=A8◦R8=(0.28，0.35，0.35，0.02)，

B9=A9◦R9=(0.42，0.38，0.18，0.02)，

B10=A10◦R10=(0.47，0.40，0.13，0)，

B11=A11◦R11=(0.31，0.43，0.24，0.02).

二级模糊综合评价，计算结果如下:

B2级1=A2级1◦R2级1=(0.27，0.40，0.23，0.10)，

B2级2=A2级2◦R2级2=(0.32，0.39，0.23，0.06)，

B2级3=A2级3◦R2级3=(0.35，0.37，0.26，0.02).

最后，三级模糊综合评价，得到结果为B3级=A3级◦R3级=(0.32，0.38，0.24，0.16).

从计算结果可知:优占32%，良占38%，中占24%，差占16%，根据最大隶属度原则，得到该机场快速通道和丘陵湿地景观环境和谐等级为二级——良好。基于层次分析法的多级模糊评价结果与实际设计情况相吻合。该景观设计综合考虑了各方面的影响因素，设计合理，能够与丘陵湿地景观相协调，充分利用自然景观及人文景观的优势，较好地体现了湖北“中部崛起”的精神风貌。基于层次分析法的多级模糊评价结果与实际设计情况相吻合。

3 结束语

本文基于“三元”而建立的指标体系在本次实际工程应用中安全可靠。基于层次分析法的多级模糊综合评价方法，将道路桥梁景观评价中一些边界不清、不易定量的因素定量化。在具体评价中，各定性评价指标的量化，采用专家打分方法，而在建立评价指标权重集时，采用层次分析法，这样可以更加科学合理地体现指标重要性程度及指标之间的差异性程度。在本次评价中，采用该方法进行评价也得到了客观正确的评价结果。

［1］杨俊平.景观生态绿化工程设计模式研究［M］.北京:科学出版社.1999.

［2］盛洪飞.桥梁建筑美学.北京:人民交通出版社，2001.

［3］赵炳强.道路线形美学设计分析［J］.东北道路，1999(3).

［4］唐寰澄.桥梁美的哲学［M］.北京:中国铁道出版社，2000.

［5］JTGB04－2010，公路环境保护设计规范［S］.

［6］张 鹏.桥梁加固方案的层次分析优选法［J］.公路交通科技，2006，23(7):92-95.