【《天山云杉林林外美景度及其影响因素分析》4500字（论文）】

天山云杉林林外美景度及其影响因素分析人们在森林外部时，对于森林所能观看到的外貌特征以及所获得的审美感受便是林外水平上的森林美感。根据观赏者的观测距离，林外水平可细分为近景、中景和远景三种。森林林外水平美景度会受到森林的色彩结构组成以及森林树木的覆盖影响，不同的季节，森林林外水平表现的外貌特征和美感也会有所不同。一般情况下而言，森林林外水平的色彩数量达到了三种以上，并且林木的覆盖程度较高时，其森林林外的美景度也会较高。外部因素和内部因素使影响森林林外美景度的两大因素[113]。林木树干、林木组成、林木冠形、林木色彩数量属于内部因素的分支，而外部因素则主要指光线、前景、远景、观赏角度、地理位置等。根据调查发现，前景、远景、光线以及地理位置对于森林林外水平美景度的贡献程度约为10%，外部因素中，远景对于林外水平美景度的影响效果最大[114]。森林的色彩情况以及树干的冠层清晰度也会对于林外水平美景度产生较大的影响，在视域近景水平上中，色彩的数量以及其对比情况对于视域近景水平上的影响较大，占据了贡献度的40%左右，所以色彩是视域近景水平的主要影响元素。森林中的林冠线较高，林缘线更加自然时，其美景度会较高。一般情况下阔叶混交林以及树林草地具有较高的美景度，而常绿针叶林以及落叶林等美感度较低[115]。森林的色彩数量以及色彩的对比能够有效的提高美景度。深林边部比较圆滑，呈现曲线形状时，其美景度较高，其次是整齐的直线型，最后是无序的折线形。林外的美景度会受到光线影响，测光更加有力与对于林外近景进行欣赏，而散光就不利于欣赏林外近景。远景对于林外美景度的影响最大，林外美景度会与森林林木树干的辨识度呈现正相关关系。冠形较为清晰且高的林木，其林外美景度较高[116]。前景会对于美景度产生促进作用，当外部有水源时，其美景度会提高。森林的林外色彩情况是对于森林美景度进行评判的重要因素之一，因为人们更喜欢多元且富于变化的风景[117]。鉴于此，本章基于天山云杉林林外外业调查、网络问卷喜好度调查和照片色彩量化，通过建立天山云杉林外美景度模型，阐释天山云杉林外美景度的影响因素，以期为天格尔森林公园天山云杉林外美景度的提高提供理论依据。1.1结果与分析1.1.1天山云杉林林外美景度值通过对林外样本喜好度标准化处理得到表5-1。由表中可以看出，林外SBE值的取值范围为-0.186～0.139，平均值为-0.022。通过对SBE值进行K-S检验，得到P=0.36＞0.05，说明SBE值服从正态分布。将天山云杉林林外样本SBE值按等差法分成5等份，SBE等级取值范围从小到大依次为等级Ⅰ（-0.186，-0.121］、等级Ⅱ（-0.121，-0.056］、等级Ⅲ（-0.056，0.009］、等级Ⅳ（0.009，0.074］、等级Ⅴ（0.074，0.139］。表5-1林外美景度值Tab.5-1Thebeautyvalueoutsidetheforest编号NumberSBE值SBEvalue编号NumberSBE值SBEvalue编号NumberSBE值SBEvalue编号NumberSBE值SBEvalue编号NumberSBE值SBEvalue1-0.05016-0.00931-0.11246-0.175610.0132-0.02417-0.046320.04647-0.09362-0.03430.045180.06133-0.021480.02563-0.04440.08519-0.037340.039490.077640.0215-0.04120-0.10235-0.00150-0.04465-0.05460.069210.08936-0.01651-0.18666-0.12370.00722-0.08637-0.11452-0.037670.00380.012230.04338-0.00353-0.17968-0.08690.094240.01239-0.10954-0.02769-0.031100.139250.08740-0.04055-0.044700.071110.10826-0.03141-0.12756-0.093710.08712-0.033270.00242-0.08057-0.148720.016130.043280.07543-0.12458-0.03773-0.01814-0.05929-0.11844-0.01659-0.06474-0.07915-0.085300.11245-0.04560-0.066750.0481.1.2不同美景度等级间天山云杉林林外外貌特征指标变化规律通过对不同美景度等级间林外特征方差分析得到表5-2，从表中可以看出，视距、林冠线、视角、地形变化等在不同美景度等级之间差异达到显著或极显著水平，其中地形变化整体变化规律上随着美景度等级的提高而顺次提高，表明该指标的提升对天山云杉林外美景度有较强的提升作用。而视距、林冠线、视角特征数值整体变化规律上随着美景度等级的提高而顺次下降，表明这些指标对天山云杉林林外美景度均有负面作用。表5-2不同美景度等级间林外特征指标差异性Tab.5-2Differenceofforestfeaturesamongdifferentbeautygrades指标Indicators美景度等级BeautygradeF值FvalueP值PvalueⅠⅡⅢⅣⅤ树种组成Treespeciescomposition1.71±0.48a1.60±0.5a1.32±0.47a1.46±0.51a1.50±0.52a1.3070.276视距Stadia2.28±0.48b2.06±0.7a2.03±0.63ab1.66±0.72ab1.60±0.69b2.8290.031通视性Generalvisibility2.14±0.37a1.80±0.86a1.64±0.73a1.73±0.79a2.00±0.94a0.8080.524林冠线Canopyline2.42±0.53a2.20±0.67ab1.75±0.64b1.93±0.79b1.40±0.69b2.8090.032视角Perspective2.42±0.53a2.06±0.7ab2.05±0.67ab1.96±0.82ab1.82±0.42b2.7730.044林缘线Forestedgeline2.57±0.78a1.93±0.79a1.82±0.90a1.93±0.79a1.90±0.87a1.1060.360纵深层次感Senseofdepth1.85±0.69a1.86±0.74a1.78±0.78a1.60±0.63a1.70±0.67a0.3190.864高深层次感Senseofhigh2.00±0.57a2.46±0.74a2.03±0.79a2.20±0.67a2.00±0.66a1.0800.373森林覆盖率Forestcoverage2.28±0.75a2.13±0.83a2.57±0.63a2.26±0.79a2.40±0.84a0.9760.426光线Rayoflight2.85±0.37a2.46±0.74a2.17±0.94a2.33±0.72a2.20±0.91a1.1150.356前景数Frontview1.57±0.78a1.66±0.89a1.39±0.68a1.40±0.50a1.40±0.84a0.4360.782后景数Rearview1.28±0.75a1.73±0.88a1.71±0.85a1.60±0.73a1.30±0.67a0.8500.498地形变化Terrainchanges1.57±0.53b1.93±0.7b1.96±0.74ab2.20±0.56ab2.30±0.67a8.5670.003水体状况Waterconditions1.28±0.75a1.33±0.72a1.17±0.54a1.00±0.12a1.00±0.75a1.1230.353森林分布Theforestdistribution2.00±0.81b2.33±0.72ab2.64±0.62a2.33±0.72ab2.40±0.84ab1.4060.241人文要素Culturallandscape1.00±0.21a1.00±0.27a1.10±0.31a1.13±0.51a1.20±0.63a0.5850.6741.1.5不同美景度等级间天山云杉林林外色彩特征指标变化规律对不同美景度等级间林外色彩指标方差分析得到表5-3，从表中可以看出，HSV(S)、LCH(C)、Lab(L)、绿视率在不同美景度等级之间差异达到显著或极显著水平。HSV(S)、Lab(L)、绿视率随美景度等级提高顺次提高，表明这些指标对林外美景度有较强提升作用，LCH(C)随着美景度等级的提高而顺次下降，表明该指标对林外美景度均有负面作用。表5-3不同美景度等级间林外色彩指标差异性Tab.5-3Thedifferenceofcolorindexamongdifferentbeautygradeoutsideforest指标Indicators美景度等级BeautygradeF值FvalueP值PvalueⅠⅡⅢⅣⅤRGB(R)Red-Green-Blue(Red)91.28±16.49a91.00±19.28a99.21±19.61a100.33±21.69a108.00±14.32a1.0190.404RGB(G)Red-green-blue(Green)104.57±16.59a101.93±16.17a111.71±14.1a111.20±12.57a116.40±11.18a1.1920.322RGB(B)Red-green-blue(Blue)101.85±18.16a98.06±20.33a103.28±19.44a106.06±18.53a98.90±11.80a0.4350.783HSV(H)Hue-saturate-value(Hue)112.57±48.73a113.73±37.74a109.1±40.79a103.60±60.30a91.60±29.56a0.4530.770HSV(S)Hue-saturate-value(Saturate)34.57±17.11b38.60±9.16ab43.17±10.23a36.00±12.59ab49.60±23.22a2.1980.038HSV(V)Hue-saturate-value(Value)48.85±6.91a47.06±7.03a50.60±6.47a48.93±4.68a50.50±4.92a0.9280.453LCH(L)Light-chroma-hue(light)42.57±6.92a42.86±6.78a41.39±1.71a41.00±1.29a47.20±4.51a1.1640.334LCH(C)Light-chroma-hue(chroma)23.57±7.89a20.40±1.91b20.60±7.31b18.13±7.13c18.10±1.44c2.9240.016LCH(H)Light-chroma-hue(hue)151.28±57.29a147.46±52.27a130.78±47.65a132.00±58.24a129.10±28.00a0.5120.727Lab(L)Luminosity-a-b(luminosity)42.57±6.92ab40.13±12.06b41.39±1.71ab41.00±1.29ab47.40±4.40a0.1940.023Lab(a)luminosity、a、b(a)-2.14±2.79a-3.53±2.87a-3.03±3.94a-3.13±4.24a-4.70±1.94a0.6470.631Lab(b)Luminosity-a-b(b)1.00±6.97a3.66±8.49a3.96±10.9a2.40±10.83a9.30±8.53a0.9860.421主色彩比例/%Maincolorratio/%34.24±11.12a34.86±6.91a31.61±4.99a31.52±1.25a33.61±6.41a1.1830.326主色彩布局MainColorLayout1.85±1.06a2.06±1.03a2.35±0.95a2.06±1.03a1.60±0.96a1.2060.316主色彩数量Numberofmaincolors2.14±0.69a2.26±0.59a2.17±0.72a2.20±0.56a1.90±0.73a0.4950.739绿视率/%Greenviewingrate/%32.64±17.49a28.27±12.91ab29.47±11.43a21.78±14.63b43.58±11.10a3.5210.011天空比/%Skyratio/%31.13±8.93a33.93±13.45a34.81±11.93a38.53±12.78a28.72±12.70a0.9690.4301.1.6基于天山云杉林林外外貌特征的美景度模型以美景度值为因变量，以树种组成（）、视距（）、通视性（）、林冠线（）、视角（）、林缘线（）、纵深层次感（）、高深层次感（）、森林覆盖率（）、光线（）、前景数（）、后景数（）、地形变化（）、水体状况（）、森林分布（）、人文要素（）标准化值为自变量进行逐步回归分析：（R2=0.772P=0.004）K-S检验，P=0.19＞0.05，说明残差满足正态分布要求。Durbin-Watson检验DW=1.994∈[1,3]，说明残差之间相互独立，无显著相关性。残差方差齐性检验Levene’s统计量P=1.28＞0.05，说明残差方差齐性，方差差异不显著。通过以上模型检验可以说明该模型关系成立。根据回归方程算出不同要素的美景度贡献率得到表5-4。从表中可以看出，视角对美景度贡献率最高，达19.767%，光线对美景度的贡献最低，仅7.752%。从各因子偏相关系数可以看出森林覆盖率与美景度值正相关，说明森林覆盖率的提升能有效的增加天山云杉林林外美景度值。而视角、森林分布、地形变化、林冠线、视距、光线、后景数与美景度负相关，这些指标的增加会降低天山云杉林林外美景度。表5-4林外外貌特征贡献率Tab.5-4Contributionrateofforestexternalcharacteristics指标Indicators回归系数RegressioncoefficientP值Pvalue贡献率（%）Contributionrate(%)（常量）(constant)-0.022视距Stadia-0.0300.00011.628林冠线Canopyline-0.0360.00013.953视角Perspective-0.0510.00019.767森林覆盖率Forestcoverage0.0330.00012.791光线Rayoflight-0.0200.0037.752后景数Rearview-0.0210.0048.140地形变化Terrainchanges-0.0220.0018.527森林分布Theforestdistribution-0.0450.00017.4421.1.7基于天山云杉林林外色彩特征的美景度模型以美景度值为因变量，以主色彩布局（）、主色彩比例（）、主色彩数量（）、绿视率（）、天空比（）、RGB(R)（）、RGB(G)（）、RGB(B)（）、HSV(H)（）、HSV(S)（）、HSV(V)（）、LCH(L)（）、LCH(C)（）、LCH(H)（）、Lab(L)（）、Lab(a)（）、Lab(b)（）标准化值为自变量进行多元逐步回归分析：(R2=0.576，P=0.000)K-S检验，P=0.19＞0.05，说明残差满足正态分布要求。Durbin-Watson检验DW=1.996∈[1,3]，说明残差之间相互独立，无显著相关性。残差方差齐性检验Levene’s统计量P=0.37＞0.05，说明残差方差齐性，方差差异不显著。通过以上模型检验可以说明该模型关系成立。根据回归方程算出不同要素的美景度贡献率得到表5-5。从表中可以看出，HSV(S)对美景度贡献率最高，达26.623%，主色彩布局对美景度的贡献最低，都仅11.039%。从各因子偏相关系数可以看出主色彩布局、HSV(S)、LCH(H)、Lab(L)与美景度正相关，说明这些指标得提升能有效的增加天山云杉林林外美景度。而LCH(C)与美景度负相关，该指标的增加会降低天山云杉林林外美景度。表5-5林外色彩特征贡献率Tab.5-5Contributionrateofforestexteriorcolorcharacteristics指标Indicators回归系数RegressioncoefficientP值Pvalue贡献率（%）Contributionrate(%)（常量）(constant)-0.028主色彩布局Maincolorlayout0.0170.04511.039HSV(S)Hue-saturation-value(Saturation)0.0410.00026.623LCH(C)Lightness-chroma-hue(Chroma)-0.0400.00021.974LCH(H)Lightness-chroma-hue(Hue)0.0200.01312.987Lab(L)Luminosity-a-b(Luminosity)0.0360.00023.3771.1.8天山云杉单木美学特征对天山云杉林林外美景度的影响为了解天山云杉单木美学特征对林外美景度的影响，从样本中随机抽出美景度值差异较大的林外照片，其中图左的美景度值为0.617，图右的美景度值为-0.526。从照片中可以看出，拥有较高美景度的林外单木美学特征普遍较明显，即林木空间占有指数和林木枝下高指数普遍较高，而拥有较低美景度的林外单木美学特征普遍较不明显，即林木空间占有指数和林木枝下高指数普遍较低，说明林分中的单木美学特征表现力能在很大程度上影响林分的美景度。图5–3林外样本照片Fig.5–3Samplephotographsoftheoutsideoftheforest1.2讨论研究结果表明：在林外特征指标中，视角对美景度贡献率最高，达19.767%，光线对美景度的贡献最低，仅7.752%。从各因子偏相关系数可以看出森林覆盖率与美景度值正相关，说明森林覆盖率的提