【《森林公园观景点美景度及其影响因素分析》6200字】

森林公园观景点美景度及其影响因素分析景观是多种生态植物所共同形成的一个整体，景观是多个景观要素的有机统一体，各种生态过程和自然资源格局影响着景观上各景观要素的组合特征。风景格局是风景名胜区内社会因素、生物、自然环境相互作用，形成的空间格局[121]。种群变化、生物多样性和生态系统的一般过程必然受到景观空间的限制或受到一定程度的影响。通过对森林斑块、廊道、基质等景观要素空间格局研究，明确空间异质性与物质能量流动、生物多样性等生态学过程的相互关系和最优模式，可以为森林景观规划建设提供理论和实践依据[122]。不同的生态系统以自然植被之间的空间以及时间的关系也称为景观空间格局。景观空间构造和空间位置上各种景观要素的排列形成景观格局，景观格局是景观空间分布和组合特征综合表现。在人类生产和生活的影响下，景观格局受到景观内外部条件的制约，形成特定条件下的景观格局。景观的类型也是指的景观的生态单元，景观能够在空间位置以及时间上进行辨别。一般情况下，景观的类型可以分为廊道、网络与生态交错带等。景观是一个较为复杂的整体，有着属于自己的特点。对于景观格局进行相关研究，能够在随机板块中寻找到一定的规律性[123]。景观镶嵌的格局在各个水平上都存在，它由基质、廊道和斑块组成[124]。景观格局的特点也包含各种因素的相互叠加组合，以及各种组成因素的相互联系，景观的对比情况、景观的多样性、景观的粒径等[125]。一般情况下，研究人员所研究的景观格局是针对于某一个城市或者是某一个地区的整体，从而探究这一区域的斑块之间的联系。但是我们所研究的美景度是以拍摄的图像资料为基础的。人们在观赏时不会从天空向下俯视一个区域的外貌情况，而是只能够观察到这各区域的某一个角度，这一个角度的风景正好能够适合人类的视觉范围。也可以说，视域景观是整个森林景观的组成部分，所以视域格局中的许多要素会与景观格局中的部分要素是一致的。鉴于此，本章使用GIS软件对观景点进行视域分析和景观指数计算，并对观景点所拍照片进行美景度评价，旨在分析天格尔森林公园不同观景点的美景度和景观指数差异，以期了解天格尔森林公园观景点美景度的影响因素。1.1结果与分析1.1.1天格尔森林公园观景点美景度值通过对观景点拍摄照片的网络问卷喜好度评分进行标准化得到表6-1。由表可知，SBE值的取值范围为-0.411～0.380，均值为0。通过对SBE值进行K-S检验，得到P=0.42＞0.05，说明SBE值服从正态分布。将SBE值按等差法分成5等份，从小到大依次为等级Ⅰ（-0.411，-0.253］、等级Ⅱ（-0.253，-0.095］、等级Ⅲ（-0.095，0.063］、等级Ⅳ（0.063，0.222］、等级Ⅴ（0.222，0.380］。表6-1观景点美景度值Tab.6-1Thebeautyvalueoftheviewingspot编号NumberSBE值SBEvalue编号NumberSBE值SBEvalue编号NumberSBE值SBEvalue编号NumberSBE值SBEvalue编号NumberSBE值SBEvalue1-0.176100.15819-0.17328-0.104370.1142-0.411110.053200.20729-0.06438-0.09730.08412-0.01521-0.21930-0.00639-0.12640.12513-0.11122-0.024310.21640-0.19550.121140.29923-0.07932-0.055410.08760.00415-0.020240.05133-0.15642-0.00170.06116-0.228250.21534-0.06543-0.04580.360170.29426-0.03435-0.02344-0.09890.38018-0.25927-0.090360.0391.1.2不同美景度等级间天格尔森林公园观景点特征指标变化规律对不同美景度等级间的景观指数进行方差分析得到表6-2，从表6-2中可以看出，景观面积（P=0.012）、周长面积比（P=0.010）、斑块聚集度（P=0.047）在不同美景点有等级之间差异显著，并随着美景度等级的提高而顺次提高，表明这些指标对观景点美景度有较强的提升作用，而斑块分维度（P=0.022）在不同美景点有等级之间差异显著，随着美景度等级的提高而顺次下降，表明该指标对观景点美景度有负面作用。表6-2不同美景度等级间观景点景观指数差异性Tab.6-2Thedifferenceoflandscapeindexofscenicspotsamongdifferentgradesofscenicbeauty指标Indicators美景度等级BeautygradeF值FvalueP值PvalueⅠⅡⅢⅣⅤ景观面积/hm2Landscapearea/hm291.84±115.16b145.37±137.04ab323.55±255.09a244.12±181.02ab503.41±65.86a3.7160.012景观比例/%Landscaperatio/%1.74±1.05a1.24±1.37a1.61±0.57a2.23±1.63a2.24±1.70a0.9460.448斑块数量Numberofpatches3.00±3.56a5.16±3.80a7.00±5.47a1.73±3.97a1.25±4.78a0.4720.756斑块密度Patchdensity0.02±0.02a0.07±0.05a0.03±0.01a0.05±0.03a0.08±0.05a0.9550.443最大斑块指数Maximumplaqueindex0.92±0.98a1.16±0.99a1.92±1.05a1.41±0.94a1.45±1.24a0.5070.731边缘密度Theedgedensity1.37±1.15a1.42±1.23a2.58±1.75a1.88±1.47a1.84±1.36a0.5570.695景观形状指数Landscapeshapeindex3.26±1.29b3.23±1.34b4.23±1.40a3.74±1.35ab3.67±1.67ab0.5000.736斑块平均面积/hm2Averageplaquearea/hm265.61±11.54a33.99±21.57a41.87±11.66a43.83±31.51a41.38±17.62a0.5150.725斑块加权平均面积/hm2Meanpatcharea/hm277.52±80.51a104.74±90.12a160.53±51.61a122.27±78.67a123.65±103.4a0.4140.798斑块形状指数Patchshapeindex1.92±0.18a1.42±0.19b1.60±0.12a1.51±0.32ab1.47±0.23ab0.9760.432斑块分维度Patchdimension1.10±0.01a1.05±0.01ab1.03±0.01ab1.01±0.02ab0.95±0.07b1.5030.022周长面积比Ratioofperimeterarea108.87±28.19b175.64±27.06ab177.98±19.11a177.27±24.48ab181.99±31.05a2.0920.010斑块凝聚度Patchcohesion82.38±5.51ab78.09±10.76b87.21±1.32a82.39±1.93ab82.65±7.34a1.1420.351斑块分离度Patchseparation0.99±0.15a0.97±0.11a0.93±0.17a0.95±0.13a0.95±0.17a0.4160.796斑块聚集度Patchaggregation42.25±12.41c64.28±11.4c68.02±1.67b71.19±9.44b77.31±14.89a2.3920.0471.1.3不同美景度等级间天格尔森林公园观景点色彩特征指标变化规律对不同美景度等级间的观景点色彩特征进行方差分析得到表6-3，从表中可以看出，RGB(G)、HSV(S)、LCH(L)、LCH(C)、主色彩比例指标在不同美景度等级之间差异达到显著或极显著水平，其中RGB(G)、HSV(S)、主色彩比例随着美景度等级的提高而顺次提高，表明这些指标对观景点美景度有较强的提升作用，而LCH(L)、LCH(C)随着美景度等级的提高而顺次下降，表明这些指标对观景点美景度均有负面作用。表6-3不同美景度等级间观景点色彩特征差异性Tab.6-3Thedifferenceofcolorcharacteristicsofscenicspotsamongdifferentgradesofscenicbeauty指标Indicators美景度等级BeautygradeF值FvalueP值PvalueⅠⅡⅢⅣⅤRGB(R)Red-green-blue(Red)117.00±15.48a121.91±15.4a111.00±11.91a117.69±15.24a111.25±11.61a1.4720.229RGB(G)Red-green-blue(Green)22.00±41.15b111.08±40.00ab131.00±49.14ab129.52±35.97ab161.25±63.11a3.0850.027RGB(B)Red-green-blue(Blue)125.00±48.51a110.25±59.69a105.25±5.25a130.78±43.98a128.25±41.78a0.5270.716HSV(H)Hue-saturate-value(Hue)22.00±78.11b122.50±81.91b108.50±75.48b93.56±47.73b153.50±88.62a1.2850.293HSV(S)Hue-sate-value(Sate)14.00±8.15c19.00±5.30b21.75±3.59ab25.17±7.86ab45.50±12.39a10.2100.000HSV(V)Hue-sate-value(Value)51.00±19.15a58.66±19.11a55.75±22.18a49.95±9.46a52.50±9.67a0.7960.535LCH(L)Light-chroma-hue(Light)58.00±4.15a53.25±5.11a44.75±3.30b49.52±1.05a48.75±8.05ab1.8330.042LCH(C)Light-chroma-hue(Chroma)82.38±5.51a11.16±4.60b8.00±4.08b13.00±5.31ab17.00±7.16ab2.0110.032LCH(H)Light-chroma-hue(Hue)158.00±68.15ab179.91±85.55a111.75±91.13b133.17±41.16ab184.75±65.61a1.5410.209Lab(L)L-a-b(Luminosity)50.00±1.51a53.25±5.11a44.75±3.30b48.91±1.17ab48.75±8.05ab1.9240.126Lab(a)L-a-b(a)-1.00±2.61a-0.91±1.67a-0.75±0.95a-2.13±2.58a-3.50±3.31a1.3010.287Lab(b)L-a-b(b)-2.00±7.51a1.00±7.56a3.75±7.36a4.47±7.68a2.50±3.69a0.5740.683主色彩比例/%Maincolorratio/%34.68±5.51ab31.46±4.52b40.62±1.13ab42.01±5.19a44.21±1.16a3.0380.028主色彩布局Maincolorlayout3.00±0.89a2.58±0.66a2.00±1.15a2.39±0.72a2.25±0.50a0.6880.605主色彩数量Numberofmaincolors2.00±0.68b2.58±0.51a2.25±0.5ab2.52±0.59a2.00±0.81b1.0930.373绿视率/%Greenviewingrate/%11.95±15.61a29.88±15.02a32.43±15.23a33.36±14.54a33.27±11.09a0.3930.813天空比/%Skyratio/%35.53±11.64a31.3±9.60a25.68±10.55a37.16±13.57a40.49±8.74a0.9320.4561.1.4基于天格尔森林公园观景点景观指数的美景度模型以美景度值为因变量，以景观面积（）、景观比例（）、斑块数量（）、斑块密度（）、最大斑块指数（）、边缘密度（）、景观形状指数（）、斑块平均面积（）、斑块加权平均面积（）、斑块形状指数（）、斑块分维度（）、周长面积比（）、斑块凝聚度（）、斑块分离度（）、斑块聚集度（）、平均林外美景度（）这些指标的标准化值为自变量进行多元逐步线性回归分析，所得方程如下：（R2=0.958，P=0.00）K-S检验，P=0.17＞0.05，说明残差满足正态分布要求。Durbin-Watson检验DW=1.754∈[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=1.94＞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6-4。从表中可以看出，边缘密度对美景度贡献率最高，达30.097%，周长面积比对美景度的贡献最低，仅3.155%。从各因子偏相关系数可以看出景观面积、景观比例、斑块加权平均面积、斑块形状指数、周长面积比、斑块凝聚度、平均林外美景度与观景点美景度呈现显著正相关，说明这些指标的提升能有效的增加天格尔森林公园观景点美景度值。而斑块密度、边缘密度与美景度值负相关，这些指标的增加会降低天格尔森林公园观景点美景度值。表6-4观景点景观指数贡献率Tab.6-4Thecontributionrateofscenicspotlandscapeindex指标Indicators回归系数RegressioncoefficientP值Pvalue贡献率（%）Contributionrate(%)（常量）(constant)0.000景观面积/hm2Landscapearea/hm20.1560.00018.932景观比例/%Landscaperatio/%0.1200.00014.563斑块密度Patchdensity-0.0470.0005.704边缘密度Theedgedensity-0.2480.00030.097斑块加权平均面积/hm2Weightedmeanpatcharea/hm20.0330.0034.005斑块形状指数Patchshapeindex0.0780.0329.466周长面积比Ratioofperimeterarea0.0260.0153.155斑块凝聚度Patchcohesion0.0640.0007.767平均林外美景度Averageviewoutsidetheforest0.0520.0001.3111.1.5基于天格尔森林公园观景点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)（）这些指标的标准化值为自变量进行多元逐步回归分析：(R2=0.975，P=0.000)K-S检验，P=0.24＞0.05，说明残差满足正态分布要求。Durbin-Watson检验DW=1.691∈[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=0.45＞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6-5。表6-5观景点色彩特征贡献率Tab.6-5Contributionrateofcolorfeaturesofscenicspots指标Indicators回归系数RegressioncoefficientP值Pvalue贡献率（%）Contributionrate(%)（常量）(constant)0.000绿视率/%Greenviewingrate/%0.0380.0005.828天空比/%Skyratio/%0.0500.0007.669RGB(R)Red-green-blue(Red)-0.2000.00030.675RGB(G)Red-green-blue(Green)0.0770.00011.810RGB(B)Red-green-blue(Blue)0.0400.0001.135HSV(H)Hue-saturation-value(Hue)0.0430.0001.595HSV(S)Hue-saturation-value(Saturation)0.0300.0024.601LCH(C)Lightness-chroma-hue(Chroma)0.0500.0007.669Lab(L)Luminosity-a-b(Luminosity)0.1010.00015.491Lab(b)Luminosity-a-b(b)0.0230.0293.528从表中可以看出，RGB(R)对美景度贡献率最高，达30.675%，HSV(S)对美景度的贡献最低，仅4.601%。从各因子偏相关系数可以看出绿视率、天空比、RGB(G)、RGB(B)、HSV(H)、HSV(S)、LCH(C)、Lab(L)、Lab(b)与美景度值正相关，说明这些指标得提升能有效的增加天格尔森林公园观景点美景度值。而RGB(R)与美景度值负相关，说明该指标的增加会降低天格尔森林公园观景点美景度。1.1.6天山云杉林外美景度对天格尔森林公园观景点美景度的影响通过林外特征值与美景度值绘制散点图得到图6-1，从图中可看出，林外特征中的树种组成、林冠线、林缘线、纵深层次、高深层次与美景度值呈显著正相关（P＜0.05）。图6–1观景点美景度值随林外特征变化的变化趋势Fig.6–1Thechangingtrendofscenicbeautyvaluewiththechangeofcharacteristicsoutsidetheforest对观景点美景度进行双因素方差分析，结果显示（表6-6）林外平均美景度对观景点美景度的影响达到了显著水平（P＜0.05），景观指数中的斑块密度、斑块凝聚度、斑块聚集度对美景度的影响达到了显著水平（P＜0.05），并且林外平均美景度与斑块密度、斑块凝聚度、斑块聚集度的交互作用对林内美景度的影响也达到了显著水平（P＜0.05），说明观景点美景度同时受到林外美景度和景观因子的共同影响。表6-6林外美景度和景观因子对观景点美景度的影响Tab.6-6Influenceofforestexteriorbeautyandlandscapefactorsonscenicspotbeauty因变量Thedependentvariable影响因子ImpactfactorF值FvalueP值Pvalue观景点美景度Landscapebeauty林外平均美景度Averageviewoutsidetheforest1.0840.001斑块密度Plaquedensity37.1520.000两者交互Thetwointeraction7.1950.000林外平均美景度Averageviewoutsidetheforest5.0230.003斑块形状指数Patchshapeindex1.3590.178两者交互Thetwointeraction1.5860.167林外平均美景度Averageviewoutsidetheforest10.1100.000斑块分维度Patchdimension1.1460.211两者交互Thetwointeraction1.0570.268林外平均美景度Averageviewoutsidetheforest14.5890.000斑块凝聚度Patchcohesion30.1890.000两者交互Thetwointeraction1.9850.000林外平均美景度Averageviewoutsidetheforest5.0870.002斑块分离度Patchseparation1.4980.191两者交互Thetwointeraction1.6840.171林外平均美景度Averageviewoutsidetheforest15.9820.000斑块聚集度Patchaggregation29.6840.000两者交互Thetwointeraction7.0480.000为更直观了解天山云杉林分美景度对天格尔森林公园观景点美景度的影响，从观景点样本中随机抽出美景度值差异较大的样本照片，其中图上的美景度值为0.634，图下的美景度值为-0.228。从照片中可以看出，拥有较高观景点美景度的近景中有数棵高大挺拔天山云杉单木，单木美学特征较明显，即林木空间占有指数和林木枝下高指数较高。在观看中远景的林分时，视角多为平视或俯视，森林覆盖率较高，且森林呈现块状聚集性分布，即中远景的林分美景度较高。拥有较低美景度的观景点近景中有几乎没有天山云杉单木，观看中远景林分时视角多为平视会仰视，即中远景的林分美景度较低，说明单木水平的单木美学特征和林分水平的美景度能在很大程度上影响观景点的美景度。图6–1观景点样本照片Fig.6–1Samplephotosoftheviewingspots1.2讨论研究结果表明：在景观指数中，边缘密度对美景度贡献率最高，达30.097%，周长面积比对美景度的贡献最低，仅3.155%。从各因子偏相关系数可以看出景观面积、景观比例、斑块加权平均面积、斑块形状指数、周长面积比、斑块凝聚度、平均林外美景度与观景点美景度呈现显著正相关，说明这些指标的提升能有效的增加天格尔森林公园观景点美景度值。而斑块密度、边缘密度与美景度值负相关，这些指标的增加会降低天格尔森林公园观景点美景度值。在观景点色彩特征指标中，RGB(R)对美景度贡献率最高，达30.675%，HSV(S)对美景度的贡献最低，仅4.601%。从各因子偏相关系数可以看出绿视率、天空比、RGB(G)、RGB(B)、HSV(H)、HSV(S)、LCH(C)、Lab(L)、Lab(b)与美景度值正相关，说明这些指标得提升能有效的增加天格尔森林公园观景点美景度值。而RGB(R)与美景度值负相关，说明该指标的增加会降低天格尔森林公园观景点美景度。景观指数分析表明，天格尔森林公园整体上斑块数量较少，即景观破碎度较低，人为干扰因素不明显。从景观凝聚度来看，森林、草地、水体斑块之间聚集度较高，整体分布呈现块状分布。观景点美景度评价结果表明，美景度值的均值为0，说明多数评价者对天格尔森林公园观景点审美感知一般。评价人员对不同角度、不同种类观景点照片的并没有明确的审美偏好，反映出心理物理方法在研究各种森林美景度时的普遍性和适用性。相对于斑块分散、景观面积、斑块形状较为规则的景观，人们更偏好各斑块呈块状分布、聚集度高、面积大、形状更为复杂的景观。对于能看到较大范围的观景点来说，较明显的天空比例和绿视率均能明显提高公众的审美偏好[126]，这与蓝色和绿色比例在与美景度呈现显著正相关是