旅游景观尺度与格局

第二节　旅游景观尺度与格局

一、旅游景观尺度

1.景观生态学中的尺度

尺度一词，在景观生态学中被经常使用，既可以指在研究某一物体或现象时所采用的空间或时间单位，同时又可以指某一现象或过程在空间或时间上所涉及的范围和发生的频率。前者是从研究者的角度来定义尺度，而后者则是根据所研究的过程或现象的特征来定义尺度。尺度具有多维性、层次复杂性和变异性。景观要素的识别、景观格局的研究都应有适度的尺度。

尺度往往以粒度和幅度来表达。空间粒度指景观中最小可辨识单位所代表的特征长度、面积或体积；时间粒度是指某一现象或事件发生的（或取样的）分辨率或时间间隔。幅度是指研究对象在空间或时间上的持续范围或长度，通常，研究区域的面积决定其空间幅度，而研究持续的时间则确定其时间幅度。

另外，在景观生态学研究中，人们往往需要利用某一尺度上所获得的信息或知识来推测其他尺度上的特征，这一过程即所谓尺度推绎。尺度推绎包括尺度上推和尺度下推。由于生态学系统的复杂性，尺度推绎往往采用数学模型和计算机模拟作为重要的工具。

2.旅游景观尺度

尺度概念被引用至旅游景观研究中，常用以表征旅游景观区域的空间范围，景观单元的识别程度，成景作用发展过程的时间域及旅游景观的层次性。由于不同旅游景观对空间异质性感官尺度不同，只有选择与景观的大小规模、显示程度相适应的旅游景观尺度，才能获得旅游景观研究的最佳效果，也才能最好地表达旅游景观布局的特征，显示预期的旅游景观效果。

二、旅游景观格局

（一）景观生态学中的景观格局基本概念

1.景观格局的定义

景观格局通常是指景观的空间结构特征，具体是指由自然或人为形成的，一系列大小、形状各异、排列不同的景观镶嵌体在景观空间的排列，它即是景观异质性的具体表现，同时又是包括干扰在内的各种生态过程在不同尺度上作用的结果。空间斑块性是景观格局最普遍的形式，它表现在不同的尺度上。景观格局及其变化是自然的和人为的多种因素相互作用所产生的一定区域生态环境体系的综合反映，景观斑块的类型、形状、大小、数量和空间组合既是各种干扰因素相互作用的结果，又影响着该区域的生态过程和边缘效应。不同的景观类型在维护生物多样性、保护物种、完善整体结构和功能、促进景观结构自然演进等方面的作用是有差别的；同时，不同景观类型对外界干扰的抵抗能力也是不同的。因此，对某区域景观空间格局的研究，是揭示该区域生态状况及空间变异特征的有效手段。可以将研究区域不同生态结构划分为景观单元斑块，通过定量分析景观空间格局的特征指数，从宏观角度给出区域生态环境状况。

2.景观结构的基本组成要素及其空间配置形式

景观结构的基本组成要素包括基质、斑块、廊道及要素的空间配置形式。在结构上，景观格局可以分为点格局、线格局、网格局。点格局是指特定景观类型的斑块大小相对于它们之间的距离要小得多的一种景观类型；线格局是指景观要素呈长带状的空间分布形式；网格局是点格局与线格局的复合体。还可以从景观要素的空间分布关系上分为均匀分布格局、聚集（团聚）型分布格局、线状格局、平行格局，以及特定的组合或空间联结格局。

3.景观格局演变的驱动因子

关于景观格局演变的驱动因子的研究较多，尽管在具体的区域、特定的时段内景观格局演变的驱动因子随着研究区域的不同而异，但景观格局演变的驱动因子仍具有一定的时空规律。较大的时空尺度上，地貌与气候等自然因子和人口、文化与区域社会经济环境等人文驱动因子对景观格局变化起主导作用，而在中小时空尺度上，植被与土壤和技术创新等因子起主导作用。景观格局演变的驱动力是导致景观发生变化的主要生物物理和社会经济因素。引起景观格局变化的驱动因子可归纳为自然与人文因子两类：①自然驱动因子，气候、水文、土壤等被认为是主要的自然驱动因子；②人文驱动因子，包括人口变化、技术进步、政治经济体制的变革、文化价值观念改变等因子。

（二）旅游景观格局及其空间单元

旅游景观格局反映了旅游景观中各个要素之间的空间组织关系，包括诸要素在空间中的相互关联、相互作用、集聚程度、集聚规模及系统整体的相对平衡关系等，主要说明诸要素是如何结合成具有旅游功能空间整体的。结合旅游活动的空间分布特征，以及景观生态学中对景观格局空间单元的划分，也可以将旅游景观生态系统格局的空间单元划分为斑块、廊道和基质。

1.斑块

斑块指旅游景观系统内部旅游者集中分布的非线性空间单元。受当地居民和自然环境的引导与制约，以及旅游者自身选择等因素影响，旅游活动具有明显的空间集聚特征，在空间上表现为分布的不均匀性。一般情况下，旅游者大多集中分布于旅游景点及其周边等特定区域内，斑块即是这些旅游者分布相对集中的空间单元。可以从多个角度对斑块进行分类：①按旅游者的密度可分为密集斑块和稀疏斑块等；②按旅游资源类型可分为自然斑块（主要指自然景观或以自然景观为主的地域，如森林、湖泊、草地等）与人文斑块（主要指游客的各种消费场所，如旅游景点、宿营地、旅游设施等）等；③按土地利用与土地覆被组分可分为混合斑块和均质斑块等。

2.廊道

廊道是线性的不同于两侧基质的狭长景观单元，具有通道和阻隔的双重作用。所有的景观都会被廊道分割同时又被廊道联结在一起，其结构特征对一个景观的生态过程有强烈的影响。在旅游景观中，廊道是线状的旅游活动空间，是旅游者在系统内部集聚和扩散的重要载体。通常，旅游景观生态系统格局中的廊道为连接各旅游功能区的交通线路，包括航道、铁路、高速公路及其他各级公路等。廊道对于斑块的影响非常明显，其运载能力与连接度会在极大程度上影响旅游活动在空间上的快速聚集和扩散，从而导致斑块数量、空间分布与范围等属性的变化。

3.基质

基质指斑块和廊道所在的背景系统，是旅游景观系统内部除去斑块与廊道之外的所有地域空间。其面积大小与所考虑的空间尺度相比处在不可忽视的地位。基质是斑块和廊道形成与发展的基础，当基质中的旅游资源得以开发并具有旅游活动之后，斑块形成；当具备线性运输能力之后，廊道形成。基质的自然-人文环境因子在一定程度上决定了斑块与廊道的格局，而斑块与廊道的形成与发展又会反过来影响基质。

相对于斑块与廊道而言，基质的情况是复杂的。按区域生产力发展水平，可以分为发达和落后等类型；从基质的规模、内部要素分布来看，有大小、紧凑和松散之别；从产业结构来分，可以分为以旅游业为主导产业的区域和综合性区域等。

三、旅游景观格局分析

（一）旅游景观格局分析的目的与步骤

旅游景观格局分析，即用来研究旅游景观结构组成特征和空间配置关系的分析方法。进行旅游景观格局分析研究的目的为：①确定产生和控制旅游景观区域空间格局的因子及其作用机制；②比较不同旅游景观镶嵌体的特征和它们的变化；③探讨旅游景观空间格局的尺度性质；④确定旅游景观格局和功能过程的相互关系；⑤为旅游景观的合理管理提供有价值的资料。

分析旅游景观结构或空间格局的基本步骤为：以研究目的和方案为指导，收集和处理景观数据；将真实的景观系统转换为数字化的景观（包括栅格化数据与矢量化数据），选用适当的格局研究方法进行分析；最后对分析结果加以解释和综合。旅游景观空间格局分析通常运用景观格局指数方法。

（二）常用的景观格局指数

景观格局指数是指能够高度浓缩景观格局信息，反映其结构组成和空间配置某些方面特征的简单定量指标。景观格局指数可分为斑块水平指数、斑块类型指数及景观水平指数。其中，斑块水平指数往往作为其他景观指数的基础，主要反映单个斑块的面积、形状和边界特征等；斑块类型指数通常包括同一类型斑块的各个统计学指标，以及不同类型斑块之间的空间关系指标；景观水平的指数是对多个斑块类型的综合统计，包括景观多样性、优势度和聚集度指数等。常用的景观格局指数主要有以下几个。

1.景观破碎度

破碎度表征景观被分割的破碎程度，反映景观空间结构的复杂性，在一定程度上反映了人类对景观的干扰程度。它是由于自然或人为干扰所导致的景观由单一、均质和连续的整体趋向于复杂、异质和不连续的斑块镶嵌体的过程，景观破碎化是生物多样性丧失的重要原因之一，它与自然资源保护密切相关。景观破碎度计算公式如下：

式中：C_i为景观i的破碎度；Ni为景观i的斑块数；A_i为景观i的总面积。

2.景观分离度

景观分离度是指某一景观类型中不同斑块数个体分布的分离程度，其计算公式为

式中：Vi为景观类型i的分离度；D_i为景观类型i的斑块距离指数；A_i为景观类型i的面积指数。

3.干扰强度和自然度

干扰强度表示人类的干扰作用，干扰强度越小，越利于生物的生存，因此，其针对受体的生态意义越大。干扰强度与自然度计算公式如下：

式中：Wi表示受干扰强度；L_i是指i类生态系统内廊道（公路、铁路、堤坝、沟渠）的总长度；S_i是指i类生态系统的总面积；Ni是i类生态系统类型的自然度。

4.景观多样性指数

多样性指数（shannon）是指景观元素或生态系统在结构、功能及随时间变化方面的多样性，它反映了景观类型的丰富度和复杂度。计算公式如下：

式中：H为多样性指数；P_k是景观类型k所占面积的比例；n为景观类型数目。H值越大，表示景观多样性越大。

5.景观优势度指数

优势度指数是多样性指数的最大值与实际计算值之差。计算公式如下：

式中：D为景观的优势度，它与多样性指数成反比，对于景观类型数目相同的不同景观，多样性指数越大，其优势度越小。

6.景观均匀度指数

均匀度和优势度一样，也是描述景观由少数几个主要景观类型控制的程度。这两个指数可以彼此验证。

式中：H为多样性指数；Hmax为其最大值。

7.分维数

分维数可以直观地理解为不规则几何形状的非整数维数。而自然界很多景观都具有明显的不规则性，所以分维方法已被广泛应用于空间格局分析中。其计算公式如下：

式中：D表示分维数；P为斑块周长；A为斑块面积；K为常数，对于栅格景观而言，K＝4。D值越大，表明斑块形状越复杂，D值的理论范围为1～2，1代表形状最简单的正方形斑块，2表示等面积下周边最复杂的斑块。

8.景观聚集度指数

景观聚集度指数反映景观中不同斑块类型的聚集程度。它取决于景观中各类型斑块之间的离散和分散程度。景观聚集度指数的计算公式一般为

式中：C是景观聚集度指数；n是景观中斑块类型的总数；Hmax是多样性指数的最大值，且Cmax＝2ln（n）；P_ij是斑块类型i与j相邻的概率。但是对于比较不同的景观，采用相对聚集度更合理，其计算公式为

式中：C′是景观相对聚集度指数；其他各项定义同上。由此可以得出景观相对聚集度指数趋于1时，景观斑块分布的聚集度也趋于最大。