基于GIS的鄂北調水工程沿線及其核心區域景觀綜合評價研究

廖啟鵬,黃士真,宋立民

(1.中國地質大學(武漢)藝術與傳媒學院，湖北 武漢 430074;2.清華大學美術學院，北京 100084;3.巴塞羅那大學美術學院，西班牙 巴塞羅那 08028)

景觀評價是指綜合運用生態學、美學、心理學、地理學、社會學等交叉學科的研究成果，對景觀資源進行調查、分析與評價[1]。歐美等國家的景觀評價研究開展得較早，早在第二次世界大戰后，歐美各國便出臺了一系列與環境、景觀資源保護相關的法律規程[2]；20世紀70年代前后，美國景觀視覺質量評價成果豐碩，產生了VMS、VRM、LRM和VIA 4個運用廣泛的評價系統；20世紀90年代，景觀評價的研究重點轉到了景觀特質在景觀評價中角色的研究；2006年歐盟通過了《歐洲景觀公約》，該公約中強調景觀評價與國土規劃開發、產業政策等應相互協調[3],并指出在景觀政策制定的過程中公眾參與的重要性；2014年，Tude[4]提出了英國景觀特征評價指標環，其中包括自然、文化和社會、感知與美學3個體系；2018年，Garcia等[5]提出了一種公共參與地理信息系統的評價方法(PPGIS)，該方法可通過空間上的沖突識別和描述來支持景觀決策。另外，在實踐方面，國外的景觀評價已經朝精細化、數字化和數據化的方向發展。如Pardo-García等[6]利用地理信息系統中的照片投影方法，為景觀評價過程中視覺參數的測量提供了新思路;Sinha等[7]利用GIS技術對采礦景觀進行三維開發，并利用經驗E30模型完成了采礦景觀土壤侵蝕速率的評價;Pechanec等[8]開發了一套完整的景觀軟件系統，該系統能夠從生態穩定性、侵蝕敏感性、保留能力和經濟價值等角度對景觀資源進行分析與評價。

國內學者也對景觀評價進行了深入的理論研究和實踐探索。如宋立民[9-10]認為景觀評價需要一種整體觀，即應將中國特有的風景美學元素與中國獨特的“環境觀”相結合進行整體考慮，建立具有中國特色的景觀評價體系，并對此提出了相應的評價原則與方法；俞孔堅[11]提出自然風景景觀評價方法主要包括風景審美評判測量、風景要素分析和建立風景質量評價模型三個步驟，并總結了美景度評價法(SBE)和比較評判法(LCJ)的優缺點，提出了審美評判測量法;Liu等[12]采用定性與定量相結合的方法，基于AVC理論完成了農村景觀綜合評價。隨著GIS和RS等新技術的發展和廣泛應用，利用GIS強大的空間分析和數據綜合處理功能進行景觀評價也成為新方向[13]。如齊增湘等[14]運用GIS方法對秦嶺山系視覺景觀進行了評價；張健等[15]基于GIS和RS技術探索了城市河流廊道自身因素對城市景觀格局的影響與機制；崔志華等[16]采用GIS技術對南京市中山陵景區核心區域聲景觀進行了評價，這種結合主客觀評價和空間分析的方法為我國風景區未來的綜合景觀規劃提供了重要參考。但是，在單一使用某種評價方法的過程中不可避免地存在一些缺點，易影響評價結果的客觀性與準確性，因此國內學者開始綜合運用多種評價理論和方法進行景觀評價，如美景度評價法(SBE法)與層次分析法(AHP法)結合、灰色統計法(GST法)與AHP法結合、AHP法與GIS技術結合、AHP-Fuzzy(模糊德爾菲法)等。如關天冶[17]針對橋梁景觀評價的不確定性和復雜性，運用不確定AHP-Fuzzy綜合評價方法完成了橋梁景觀評價，其評價結果與實際相符,較好地反映了橋梁景觀的優劣；金彪等[18]采用AHP法與GIS空間分析法對古壯寨景觀進行了景觀等級劃分,并制定了分級建設保護策略。

當前我國仍處于城鎮化快速發展的階段，在建的基礎設施較多，針對基礎設施的景觀評價大多集中在鐵路和公路上，而對于跨越多個區域的大型調水工程的景觀評價較少，且多集中在對南水北調工程的生態環境評價方面。為此，本文采用AHP法，建立了以景觀生態評價、景觀美學評價和景觀人文評價為核心的鄂北調水工程景觀綜合評價指標體系，并利用ArcMap的空間疊加分析功能對各評價指標進行疊加分析處理，實現對鄂北調水工程沿線及其核心區域景觀質量的綜合評價。

1 研究區域概況

鄂北地區是湖北省北部地區的簡稱，主要包括襄陽市、十堰市、隨州市等，總面積為201.112 4 km2。該地區地形地貌多樣而復雜，兼具丘陵、低山、中山、高山、河谷平地以及山間盆地等多種類型。鄂北地區干旱問題極其嚴重,“十年就有九年旱，大旱不至便小旱”，每年千余河流斷流，千座水庫水位降至死位，為湖北省歷史上有名的“旱包子”。據史書記載，1390年至1910年的520年間，該區域共發生嚴重干旱121次，平均4.3年1次。

為了統籌解決湖北省的水資源配置問題，我國開始興建鄂北調水工程，擬從鄂西北的丹江口水庫清泉溝取水，橫穿鄂北崗地將水輸送至東南方向的大悟縣等地，沿途經過襄陽市的老河口市和襄州區、棗陽市、隨州市的隨縣和曾都區、廣水市，該工程完工后可使長期被城市或工業建設擠占的農業區域得以退還，因此總的來說這是一項以改善工農業以及生態環境供水為任務的大型水資源配置工程[19]。鄂北調水工程的輸水線路總長度為269.67 km[20]，全線自流引水，利用受水區36座水庫進行聯合調度，共設24處分水口，依地勢設計有隧洞、倒虹吸、渡槽、明渠、暗涵等建筑類型(見圖1)，其中明渠占比少，暗涵占比達八成半，暗涵中采用封閉式輸水的占比為91.09%。

圖1 鄂北調水工程沿線及其核心區域的建筑類型

本文的研究對象為鄂北調水工程沿線及其核心區域，為了對其進行更全面的景觀評價分析，將該調水工程途徑的丹江口水庫東南角、老河口市、襄陽市、棗陽市、隨州市、廣水市以及孝感市的大悟縣7個區域作為本研究的大環境背景，在此基礎上，以鄂北調水工程沿線為中心劃出5 km緩沖區作為核心區域(見圖2)，并對其進行重點分析和研究。其中，緩沖區的范圍主要參考環境保護部于2011年發布的《建設項目環境影響技術評估導則》來劃定(調查范圍不低于5 km半徑范圍)。另外，由于鄂北調水工程在開發建設過程中注重以水安全、場地集約利用、對生態環境低擾為首要目標，形成了以隧道、暗涵、倒虹吸、渡槽、明渠等以“隱”、“藏”為主的多種建筑類型，故該調水工程形成的景觀效應的影響輻射范圍有限，并隨線性工程空間向兩側遞減，因而本次景觀評價工作更多地聚焦于5 km緩沖區范圍內。但與此同時，在研究過程中仍不可忽視5 km緩沖區范圍外的區域對景觀環境產生的影響，如在考量景觀人文指標如當地歷史事件或傳說等因子時，若只考慮5 km范圍內的線性空間，則可能導致評價結果過于局限，故本研究將鄂北調水工程沿線途徑的丹江口市、老河口市等7個區域共同納入研究范圍來進行景觀綜合評價。

圖2 鄂北調水工程沿線及其核心區域概況圖

2 景觀綜合評價指標體系的構建與技術方法

2.1 基本工作思路

本次研究的基本工作思路如下：

(1)獲取基礎數據;

(2)建立評價指標體系;

(3)數據處理，包括利用GIS軟件進行數據處理與空間疊加分析，以及利用AHP法對各層數據進行綜合分析;

(4)繪制專題地圖及相關表格;

(5)結果分析。

2.2 評價指標體系的建立

本文利用AHP法對鄂北調水工程沿線及其核心區域的景觀進行綜合評價，確定了1個目標層、3個準則層和12個方案層的評價指標體系，詳見圖3。

圖3 鄂北調水工程沿線及其核心區域景觀綜合評價指標體系

2.3 基礎評價指標的信息提取與處理

基于GIS空間分析法和AHP法，將鄂北調水工程沿線及其核心區域作為研究區域，以2017年12月的遙感影像作為主要數據源，從景觀生態評價、景觀美學評價和景觀人文評價三個方面對評價指標進行信息提取與處理。

2.3.1 景觀生態評價指標的信息提取與處理

對于景觀生態評價，本文選取地形地貌、水熱氣象、植被指數與土地覆蓋和土壤侵蝕4個評價指標[21]，對鄂北調水工程沿線及其核心區域景觀生態狀況進行了評價。

(1) 地形地貌：地形地貌因子由DEM數據計算得出，通過ArcMap的工具柵格表面命令等獲取該區域表面各個參數，包括坡向、坡度、曲率等。其中，為了更直觀地把握鄂北調水工程沿線及其核心區域海拔高度的變化情況，本次對DEM數據進行了重分類處理，將研究區海拔高度共分為6級，見圖4；坡度分級則是利用ArcMap的擬合曲面法求解得出，見圖5。結果表明：研究區地形起伏變化較大，最高海拔高度為2 903 m，最低處海拔高度低至-63 m。

圖4 鄂北調水工程沿線及其核心區域海拔高度圖

圖5 鄂北調水工程沿線及其核心區域坡度分級圖

(2) 水熱氣象：水熱氣象數據是通過在中國氣象科學數據共享平臺《中國地面國際交換站氣候數據資源日值數據集》中收集分布在鄂北調水工程及其周邊(范圍為30°～37°N，109°～115°E)的氣象臺(站)數據，并利用ArcGIS軟件采用Co-Kriging空間插值法獲取鄂北調水工程沿線及其核心區域多年平均氣溫、多年平均降水量、≥0℃積溫、≥10℃積溫、濕潤系數等指標數據。其中，所獲取的水熱氣象數據年限為2012—2017年，實際參與空間插值的氣象站點為9個。

(3) 植被指數與土地覆蓋：植被指數與土地覆蓋的變化情況可反映該區域生態環境的變化趨勢[22]。首先，利用Landsat8影像數據的紅光與近紅外波段，通過ENVI軟件的Band math工具進行歸一化植被指數NDVI的計算，計算公式為NDVI=(NIR-R)/(NIR+R)(式中：NIR為近紅外波段的反射率；R為紅光波段的反射率[23])，其計算結果見圖6；其次，根據地物的光譜特征進行ISODATA非監督分類,并結合野外采樣數據建立解譯標志，利用基于支持向量機算法對遙感影像進行監督分類，將鄂北調水工程沿線及其核心區域的土地利用類型分為8類，即林地、水域、建筑用地、耕地、工礦用地、裸地和灌木；最后，將該區域土地利用類型分類結果進行聚類統計、去除分析等處理，即可得到鄂北調水工程沿線及其核心區域土地利用/覆蓋分類圖(見圖7)。

圖6 鄂北調水工程沿線及其核心區域歸一化植被指數分級圖

圖7 鄂北調水工程沿線及其核心區域土地利用/覆蓋分類圖

(4) 土壤侵蝕：土壤侵蝕是通過多因素綜合法選取土地覆被類型、植被覆蓋度和坡度3個因子進行指標的衡量，主要數據源為DEM數據和預處理后的TM 影像，并根據水利部2008年1月頒布的《土壤侵蝕分類分級標準》(SL 190—2007)[24]中的土壤面蝕強度分級表(見表1)，對鄂北調水工程沿線及其核心區域的土壤侵蝕狀況進行等級劃分，其劃分結果見圖8。

表1 鄂北調水工程沿線及其核心區域的土壤面蝕強度分級表

圖8 鄂北調水工程沿線及其核心區域土壤侵蝕強度圖

2.3.2 景觀美學評價指標的信息提取與處理

對于景觀美學評價，本文選取環境色彩、景觀層次感、工程系統美學質量和人工建筑及設施與自然景觀的協調性4個評價指標，對鄂北調水工程沿線及其核心區域的景觀美學狀況進行了評價。評價指標的評定由參與實際項目調研的諸位專家學者根據經驗進行判斷并打分，滿分為10分，共設5個評價等級，其評分標準見表2。例如丹江口水庫、封江口水庫等區域(見圖9)，其景觀層次感較為豐富，整體景觀的環境色彩豐富且協調，自然植物的色彩與水體、構(建)筑物、山石等的色彩形成了良好的組合，途經的水利工程系統能較好地融入整個環境中，不顯突兀，反映出較高的工程美學價值，因而該類區域景觀美學評價因子的得分相對較高。而對于其他一些區域，因其本身的視覺效果較單一或不協調而導致景觀美學評價因子評分較低。另外，如東郊(優良)暗涵、氵厥水渡槽等區域(見圖10)，因水利工程的開發對環境本體造成了較大程度的傷害，使工程與自然環境在視覺上形成諸多不協調因素，故此類區域的景觀美學評價因子的得分相對較低。

表2 鄂北調水工程沿線及其核心區域景觀美學評價因子的評分標準

圖9 鄂北調水工程沿線及其核心區域景觀美學評價因子得分相對較高的區域

圖10 鄂北調水工程沿線及其核心區域景觀美學評價因子得分相對較低的區域

通過將專家打分后的評價結果錄入AcrMap中，分別制作鄂北調水工程沿線及其核心區域景觀美學各評價因子的分級圖(見圖11至圖14)，以便后續利用空間疊加分析法制作“景觀美學子系統評價分級圖”。

圖11 鄂北調水工程沿線及其核心區域的環境色彩分級圖

圖12 鄂北調水工程沿線及其核心區域的景觀層次感分級圖

圖14 鄂北調水工程沿線及其核心區域的人工建筑及設施與自然景觀的協調性分級圖

2.3.3 景觀人文評價因子的信息提取與處理

對于景觀人文評價，本文選取具有歷史事件或傳說、工程與城鎮的關系度、文化古跡或風景名勝的豐富度和交通可達性4個評價指標，對鄂北調水工程沿線及其核心區域的景觀人文狀況進行了評價。對于前兩個評價指標的評定由參與實際項目調研的諸位專家學者根據經驗進行判斷并打分，滿分為10分，共設5個評價等級，其評分標準見表3；對于文化古跡或風景名勝的豐富度這一評價指標則根據研究范圍內各地點實際景點的數量而定。將專家打分評價結果與數據統計結果錄入AcrMap中，利用“插值”工具生成鄂北調水工程沿線及其核心區域景觀人文各評價因子的分級圖(見圖15至圖17)；而交通可達性指標則是通過計算最小阻抗[25]來分析研究區域某一位置至其他任一位置的交通便捷程度，即先利用AcrMap軟件中的“新建OD成本矩陣”功能計算各個路口至其他路口的最短出行時間，再統計各路口及路網的可達性，最后利用“插值”功能生成鄂北調水工程沿線及其核心區域的交通可達性分級圖，見圖18。

表3 鄂北調水工程沿線及其核心區域景觀人文評價因子的評分標準

圖15 鄂北調水工程沿線及其核心區域的具有歷史事件或傳說分級圖

圖16 鄂北調水工程沿線及其核心區域的工程與城鎮的關系度分級圖

圖17 鄂北調水工程沿線及其核心區域的文化古跡或風景名勝豐富度分級圖

圖18 鄂北調水工程沿線及其核心區域的交通可達性分級圖

2.4 景觀綜合評價模型的構建

2.4.1 原始數據標準化處理

景觀綜合評價指標體系中由于具有多個評價指標，且各評價指標間存在性質、量綱以及數量級上的差異，故若是直接使用原始數據進行綜合計算，所得結果的準確性將存在很大的誤差。為此，需要對所獲取的基礎層的原始數據進行標準化處理。本文對原始數據采用極差標準化處理方法，經處理后的各評價指標值反映的是其屬性特征的數值，其計算公式為：評價指標標準化結果=(原始數據-最小值)/(最大值-最小值)。

2.4.2 評價指標權重的確定

層析分析法(AHP法)是一種將定量與定性相結合的分析方法，運用該方法先將復雜問題分解為若干個層次，再對各層次中的各評價指標進行比較和計算，可得出各評價指標的權重，其能在一定程度上避免評價分析過程中出現的主觀隨意性等問題[26]。具體步驟如下：首先，建立遞階層次結構，即構建鄂北調水工程沿線及其核心區域景觀綜合評價指標體系(見圖3)；其次，構建判斷矩陣，即請隨行的25位專家學者(這些專家學者均是來自景觀及建筑相關專業的設計師、教師、從業人員和研究生)根據1～9 標度法對任意兩項評價指標的相對重要程度進行比較并打分；最后，依次進行層次單排序及其一致性檢驗、層次總排序及其一致性檢驗，最終即可確定各評價指標的權重。

本文以景觀綜合評價目標層A下的準則層B各評價指標權重計算為例，該層包括景觀生態評價、景觀美學評價和景觀人文評價3個評價指標，經過專家評分，構建鄂北調水工程沿線及其核心區域景觀綜合評價目標層指標權重計算的判斷矩陣，見表4。

表4 鄂北調水工程沿線及其核心區域景觀綜合評價準則層各評價指標權重計算的判斷矩陣

通過計算，得到判斷矩陣的特征向量w=[0.164,0.539,0.297]，即各相應評價指標的權重值，判斷矩陣的最大特征根λmax=3.009，隨機一致性比率CR=CI/RI=0.008<0.10，因此認為此該判斷矩陣有較滿意的一致性。

按照上述方法，即可得到鄂北調水工程沿線及其核心區域景觀綜合評價準則層B下的方案層C各評價指標的權重值，詳見表5。

表5 鄂北調水工程沿線及其核心區域景觀綜合評價準則層和方案層各評價指標的權重值

2.4.3 景觀綜合評價模型的構建

本文借助ArcGIS軟件的空間分析功能對鄂北調水工程沿線及其核心區域進行景觀綜合評價的方法如下：首先，完成對各評價指標原始數據的歸一化處理；其次，利用柵格計算器，將各層次評價指標的柵格數據分別乘以其對應的評價指標權重值；最后將上述結果進行加和，即可得到研究區景觀綜合評價分值和專題圖。具體步驟為：先由方案層C層的各評價指標值分別乘以其權重；再加和，即可疊加得到準則層B層的評價分值和專題圖；再將B層的各項評價因子分別乘以其權重，再加和，可疊加出最終的A層評價分值和專題圖。最終可用E來描述評價結果,其計算公式為

式中:E為研究區景觀綜合評價指數;p(xi)為各評價因子的景觀評價指數;wi為各評價指標的權重;n為評價指標的總個數。

3 評價結果與分析

3.1 景觀生態子系統評價結果與分析

鄂北調水工程研究區域的景觀生態評價層包括地形地貌、水熱氣象、植被指數與土地覆蓋、土壤侵蝕4個評價指標，其中地形地貌包含高程、坡面曲率和坡度3項因子，水熱氣象包括降水和溫度2項因子。本文利用ArcMap軟件的空間疊加分析功能對景觀生態評價B1層的基礎指標進行疊加處理，可得到鄂北調水工程沿線及其核心區域的景觀生態子系統評價分級圖，見圖19。

圖19 鄂北調水工程沿線及其核心區域的景觀生態子系統評價分級圖

由圖19可見，鄂北調水工程沿線及其核心區域的景觀生態環境脆弱度可分為脆弱、較脆弱、中等、較穩定和穩定5個等級，在整個研究區域中景觀生態環境較穩定的區域占絕大部分，覆蓋整個研究區域面積的52.83%，依次為中等29.79%、較脆弱8.40%、穩定7.46%、脆弱1.52%，說明整個研究區域景觀生態環境處于一個較為良好的水平。

在疊加生成該圖的過程中，考慮了植被覆蓋景觀生態環境脆弱度因素，由于各個水庫的植被覆蓋度為0，所以水域范圍的景觀生態環境脆弱度強，但在考慮水渠景觀生態環境脆弱度因素時，要區分水體對其的影響，因此本文重點分析了研究區域水渠周圍5 km緩沖區的景觀生態環境脆弱度，結果表明：研究區域在以下節點景觀生態環境存在一定的問題：丹江口水庫水源點區域、孟樓—七方倒虹吸段、七方渡槽段、劉橋八里坡區域、花兒山隧洞區域、封江口水庫區域、黃家嶺隧洞段、寶玲隧洞段以及王家沖水庫區域。

結合現場調研結果對研究區域景觀生態子系統評分較低的區段進行原因分析可知:①丹江口水庫區域坡度較陡、土壤侵蝕嚴重，景觀生態環境脆弱度高的區域主要分布在丹江口水庫東南角的山體區域；②孟樓—七方倒虹吸區域坡度變化明顯，大部分耕地處于裸露狀態且植被覆蓋率低；③花兒山隧洞區域存在一個大型的工礦用地，同時該片區域土地裸露較為嚴重，植被覆蓋不佳；④封江口水庫區域坡度變化明顯，有高程起伏；⑤黃家嶺隧洞主要位于隨州市北面，工程類型以隧洞為主，該區域地形地貌變化多樣，土壤侵蝕較為嚴重；⑥寶玲隧洞途徑中華山森林公園區域，工程類型以隧洞為主，地形地貌變化多樣，在冬日山地坡面的土壤侵蝕較為嚴重；⑦王家沖水庫區域為整個水利工程的終點區域，該區域臨近大悟市區，地形平坦，植被覆蓋較低，距離水渠1 km左右的區域土壤侵蝕較嚴重，可能會導致工程地質災害。

3.2 景觀美學子系統評價結果與分析

景觀美學評價主要結合水利工程及其周邊環境的色彩、層次、美感以及協調性所帶給觀賞者的主觀感受來進行評價。本文利用ArcMap軟件的空間疊加分析功能對景觀美學評價B2層的基礎指標進行疊加處理，可得到鄂北調水工程沿線及其核心區域的景觀美學子系統評價分級圖，見圖20。

圖20 鄂北調水工程沿線及其核心區域的景觀美學子系統評價分級圖

由圖20可見，鄂北調水工程沿線及其核心區域具有較強視覺美感度、景觀層次富于變化、環境色彩豐富且人工建筑與自然環境相協調的區域主要集中于丹江口水庫、棗陽市區、封江口水庫以及王家沖水庫等片區附近；而視覺美感一般、景觀層次較為單一、環境色彩較為單調且人工建筑與自然環境缺少協調關系的區域主要分布于襄州區及廣水市等地。

結合現場調研結果進行分析，結果表明：研究區域景觀美學子系統評分較高的區段工程類型大多為水庫、明渠等，人工建設對原有場地的破壞程度相對較低，且周邊環境多以林地、耕地為主，景色趨于原生態，故具有較高的觀賞價值；研究區域景觀美學子系統評分較低的區段工程類型大部分為倒虹吸和隧洞，其工程主體大部分埋藏于地下，地表以林地形式為主，故而景觀色彩與層次感較為單一，而隧洞入口與出口處往往對原有的自然山體造成了較大程度的破壞，且工程本身缺乏美感，故而導致其評分較低，因而該區段是今后生態修復與景觀提升的重要區段。

3.3 景觀人文子系統評價結果與分析

鄂北調水工程沿線地區受儒家文化、漢唐文化、紅色文化、孝文化的影響，其歷史文化底蘊較為深厚。本文利用ArcMap軟件的空間疊加分析功能對景觀人文評價B3層的基礎指標進行疊加處理，可得到鄂北調水工程沿線及其核心區域的景觀人文子系統評價分級圖，見圖21。

圖21 鄂北調水工程沿線及其核心區域的景觀人文子系統評價分級圖

由圖21可見，研究區域景觀人文子系統評分最高的區域為丹江口水庫區域、棗陽市區域和王家沖水庫區域，這三個區域的人文氣息相對而言最為濃厚，且工程景觀具有較高的美學欣賞價值，交通可達性高。例如丹江口水庫區域，該區域歷史悠久，至今已有近3 000年的歷史，境內有世界文化遺產、道教圣地、國家5A級旅游風景區——武當山等諸多旅游景點，同時丹江口水庫也是南水北調中線工程調水源頭，該區域的工程景觀以水庫、明渠為主，可謂山水珠聯璧合，同時也不乏歷史傳說與故事，因而該區域的景觀人文子系統評分較高；評分次之的為孟樓等地，這些地區具有一定的歷史文化積淀與自然瑰寶，但同時也存在著交通可達性和人文氛圍有待提升等問題；而評分相對較低的區域為隨州至廣水部分區域，這些區域受人類活動的影響較小，缺乏人文積累，同時隧洞的開鑿破壞了整體自然環境的美學觀賞價值，這也可能是導致其評分相對較低的原因。

3.4 景觀綜合評價結果與分析

將景觀生態評價指數、景觀美學評價指數、景觀人文評價指數歸一化至0～10區間，并將其結果代入景觀綜合評價模型，經在ArcMap軟件中疊加運算分析后，即可得到鄂北調水工程沿線及其核心區域的景觀綜合評價結果,見圖22。

圖22 鄂北調水工程沿線及其核心區域的景觀綜合評價分級圖

鄂北調水工程沿線及其核心區域的景觀綜合評價指數區間為1.804 3～8.470 1，平均值為4.546 4，綜合評價指數越高表明景觀綜合質量越好，反之則越差。本文將綜合評價指數區間按照自然間斷點分級法劃分為5級，即一級(優良，綜合評價指數區間為5.934 5～8.470 1)、二級(較好，綜合評價指數區間為5.098 0～5.934 5)、三級(中等，綜合評價指數區間為4.339 9～5.098 0)、四級(較差，綜合評價指數區間為3.555 7～4.339 9)和五級(差，綜合評價指數區間為1.804 3～3.555 7)。

由圖22可見，在整個研究區域內，評價等級為“中等”及以上的區域面積占總面積的53%，評價等級為“較差”和“差”的區域面積占總面積的47%。其中，評價等級為“優良”的區域面積占總面積的8.7%，主要分布于丹江口水庫、棗陽市和大悟縣片區，土地利用類型以耕地、林地和建筑用地為主；評價等級為“中等”的區域面積占比最大，主要分布于襄州區中部、棗陽市東部、隨州市西部等片區，土地利用類型以耕地和林地為主；評價等級為“較好”的區域面積占比次之，主要分布于丹江口水庫附近、襄州區東南部、棗陽市以及王家沖水庫附近等片區，土地利用類型以耕地、林地、裸地和建筑用地為主；評價等級為“差”和“較差”的區域面積占比相對較高，主要分布于老河口市、襄陽市、隨州市以及廣水市部分區域，涉及耕地、建筑用地、裸地等多種土地利用類型。以上研究結果表明研究區域內的景觀綜合質量大體呈中上水平。

基于以上大環境背景下的景觀綜合評價，再將研究焦點聚集于鄂北調水工程沿線5 km范圍內，通過觀察分析可得出5個景觀綜合質量較好的區段，分別為丹江口水庫處、沙河渡槽段、東郊(優良)明渠段、封江口水庫處以及王家沖水庫處；同時可得出4個景觀綜合質量較差的區段，分別為紀洪明渠至孟樓—七方倒虹吸段、白河管橋段、花兒山隧洞至興隆—萬福隧洞段、廣水區段。對于景觀綜合質量較好的區域，結合實地調研情況來看，大多集中于水庫和明渠片區，且具備風景優美、生態環境健康以及歷史文化底蘊深厚等特點；而對于景觀綜合質量較差的區域，其工程類型大多以渡槽、隧洞為主，且土地利用類型多為裸地、耕地或建筑用地，這說明工程的開發、人類的活動以及景觀生態環境的保護狀況對這類區域的景觀狀況造成了一定程度的影響，今后可考慮將其作為景觀建設的重點恢復區。

4 結論與建議

鄂北調水工程的建設現已基本完工，它對其所在區域內的景觀狀況勢必會造成一定程度的改變。本文指標用層次分析法，構建了以景觀生態評價、景觀美學評價和景觀人文評價為準則層的鄂北調水工程沿線及其核心區域景觀綜合評價指標體系，通過利用遙感技術、GIS技術、數學模型方法完成了評價指標體系的運算與分析，可相對便捷、快速地對大范圍研究區域進行景觀綜合評價，同時也證明利用GIS等技術開展景觀綜合評價研究是切實可行的。研究結果表明：鄂北調水工程沿線及其核心區域內的景觀綜合質量大體呈中上水平。其中，景觀綜合質量較好的區域有：丹江口水庫處、沙河渡槽段、東郊(優良)明渠段、封江口水庫處以及王家沖水庫處；景觀綜合質量較差的區域有：紀洪明渠至孟樓—七方倒虹吸段、白河管橋段、花兒山隧洞至興隆—萬福隧洞段、廣水區段。

以上結論為鄂北調水工程沿線及其核心區域景觀資源的保護、開發和利用提供了科學的依據，在今后的工作中可結合某個區段的地域特性對其景觀進行加強與利用。例如對于丹江口水庫庫區，該地區景觀美學評價指數較高，且水利工程建筑較為美觀，具有較為深厚的文化底蘊，同時也是鄂北調水工程的起點，因而具備了開展旅游活動的良好條件，可考慮開發漁業并將其作為一項生態旅游項目，或是作為調水工程景區參觀的起始點進行開發；但同時，該地區景觀生態評級為中等，故而也應考慮采用生態手段對其進行修復，如在庫區建立植物消落帶，引進本土物種進行栽種，對于環境較差的區段可引入先鋒種植群等，還可通過建設明渠兩岸綠色廊道的方式提高區段整體格局綠化，進一步提升區段內的可觀賞性。

由于研究區域較大且人力有限，故研究的精度與深度仍有待于進一步的提升。但隨著鄂北調水工程沿線資料與數據的逐步完善，可用于評價鄂北調水工程沿線及其核心區域景觀綜合質量的評價指標也在不斷增加，同時評價指標體系與評估模型也在逐步更新，且有越來越多的學者加入了此研究行列中，這將更有利于鄂北調水工程沿線及其核心區域景觀評價工作的開展。