利用模糊综合评判法对城市道路绿化和美化方案的评价

利用模糊综合评判法对城市道路绿化和美化方案的评价摘要：城市道路绿化在改善道路工作环境和城市生活环境方面起着重要作用，但是在评价城市道路绿化方案时需要考虑的因素较多，经常都采用经验的方法，具有一定的主观性。本文引入模糊综合评判法评价城市道路绿化，为城市道路绿化方案的评价提供统一的标准，为相关研究的工作人员提供借鉴。关键词：城市道路；绿化方案评价；模糊综合评判法；权重计算中图分类号：S731.8文献标识码：A文章编号：1.城市道路绿化与美化的作用城市道路绿化与美化是指应用园林植物材料(乔木、灌木、花卉、攀援植物、地被植物等)通过不同的布局形式和栽植手段,对各种不同性质、类别的道路(交通性、生活性、游览性)、立交桥、街头、广场绿地进行装点。好的绿化设计不仅起到美化、景观的作用，还对城市道路的工作环境起着改善作用，具体的作用包括以下几个方面：道路工作环境的改善作用（1）调节和改善道路环境，保护路面。高大植物的树冠可以减少太阳对路面的直射，降低辐射能力，减缓沥青路面的老化；同时形成的绿化廊道的通风作用，可以降低路面的工作温度，形成有利于路面工作的状态，延长道路的使用寿命。（2）稳固路基。覆盖在土基上的草木能有效的减少雨水对土基的冲刷，同时植物发达的根系还能起到稳固土壤，涵养水分,防止或减弱地表径流的作用，提高了土基的稳定性。（3）防风固沙、防雪防火。城市道路的绿化带彼此之间形成网络，像一个屏障罩在道路上方，有效的减弱雨雪等天气对路面及行车的影响；此外，道路绿化带与其他城市绿化设施组成了更大的、互相连结的网络对沙尘暴等自然灾害起阻挡、消减作用。城市环境的改善作用（4）减弱噪声。车辆行驶过程中产生的噪声，影响沿线居民的生活，损害其身心健康。绿化植物通过密植形成的屏蔽作用及植物树叶特有的排列方式，可以有效地吸收声波，降低噪声。（5）净化空气、消毒杀菌。车辆行驶时排放的大量有害气体形成的烟尘，严重污染环境。绿化植物通过枝叶、树皮、绒毛、粘液等，发挥着降低风速、吸滞粉尘、防止二次扬尘等作用。同时，植物可以通过光合作用吸收二氧化碳释放氧气，并吸收二氧化硫、一氧化碳等有毒气体，不断净化空气，降低空气污染，有利于人们的身心健康。此外，有些植物还能分泌出强大的杀菌素，杀死空气中的细菌、真菌。（6）保证空气湿度。植物根系庞大的蒸腾能力可不断的将地下水分蒸发到空气中。相关研究表明，行道树通过叶，枝茎的蒸腾作用，能使周边的空气水分增加20%。城市景观的美化作用（7）景观作用。人类眼睛能看到的波长冲380nm到760nm的关系，感觉最舒服的是波长为553的绿色，由绿色引起的紧张状态最小。绿色植物给予人们美感，是通过植物固有的色彩、形态、韵律等个性特色和群体景观效应所体现出来的，季节变化，光线、气温、风、霜、雪、雨等因素作用于植物，使其呈现出朝夕不同、四季各异、变化多端、丰富多彩的景观。（8）空间美学的作用。园林植物作为空间的统一者，在线形或带状的空间中可将街景两侧建筑用植物统一起来，将建筑形体的生硬线条用植物柔和的质地协调，使街景环境富有生气。根据树木的种植间距、高度、群体组合尺度、厚度以及植物图案造型体现韵律和节奏，给人一种有秩序整齐的美感。因此，城市道路绿化的各种生态功能在改善城市环境质量、提高生活质量的各个方面起着重要作用，在评价城市道路绿化方案是应充分考虑以上各种功能是否得到满足，争取最大化的发挥城市道路绿化的作用。然而，评价城市道路绿化方案的因素常具有诸多主观不确定性，或模糊性。这就给道路绿化方案的评选带来了难度，采用常规的定量分析方法往往很难奏效。模糊数学理论为解决这一类复杂的系统提供了可能，通过建立道路绿化方案的模糊综合评判模型，得出每个备选方案的综合评判值，从而判断出最优方案。2.模糊综合评判步骤模糊综合评判的基本思想是利用模糊线性变换原理和最大隶属度原则,考虑与被评价事物相关的各个因素,对其作出综合评价,具体步骤如下。2.1建立因素集合因素集U是以影响评判对象的各种因素为元素所组成的一个普通集合。假定影响因素有n个，则影响因素集为:，各元素代表各影响因素。城市道路绿化方案的评价需要考虑的因素众多，对众多因素进行分析，提炼出以下7个典型因素（见表1）。表1城市道路绿化方案的评价考虑因素的层次感反映了绿带的空间美感2.2建立对各因素的评语集评价集V是对评判对象可能作出的各种评判的集合。各元素代表各种可能的评判结果。在对城市道路绿化方案进行模糊综合评判时需确定各影响因素的评价集，从而对各因素的做出定量或定性分析。本文将评价集V表示成下式:。将评价集V中的各评语进行赋值，得到等级矩阵，通过查阅相关文献并结合工程经验，本文表2给出了影响城市道路绿化方案的所有因素评语的确定依据，表3给出了各种评语的隶属度，供参考。表2城市道路绿化方案影响因素评语表3城市道路绿化方案影响因素评语隶属度表2.3建立权重矩阵不同因素重要程度一般不相同，需对各因素赋予相应的权数，从而组成权重集，。各权数应满足归一和非负条件，即：。本文采用层次分析法确定各影响因素的权重，具体方法如下：2.3.1构造判断矩阵D层次分析法通过两两比较的方式判断各因素的相对重要性。并将这些判断通过引入合适的标度用数值表示出来（见表4），从而形成判断矩阵D。表4判断矩阵标度表标度dij含义1i与j两元素同等重要3i元素比j元素稍微重要5i元素比j元素明显重要7i元素比j元素明显强烈重要9i元素比j元素明显极端重要2、4、6、8为上述相邻判断的中间值1/dijj元素与i元素的比较结果最终形成判断矩阵形式如下:不同性质与等级的道路，所得出的判断矩阵往往不同，比如对于交通性道路，交通性因素更重要；对于生活性道路，协调性就比交通性因素重要。因此，对于判断矩阵的确定，应该具体问题具体分析。2.3.2计算权重对于权重的计算，本文采用根法进行计算。即将判断矩阵最大特征根所对应的特征向量作为各因素的权重分配。具体计算方法如下：（1）计算判断矩阵每行元素的乘积Ai，；（2）计算Ai的n次方根，；（3）对向量作归一化处理，即。最终得到特征向量，其中各元素即为各影响因素的权重。2.4建立模糊关系矩阵，计算综合评判得分首先，采用线性隶属函数描述各评价因素，得出因素集U到评价集V的模糊关系矩阵R:通过上述过程求得特征向量（权重集）A和模糊关系矩阵R后，通过模糊变换来进行综合评判：，然后计算综合评判值：。分别