長江三峽庫區(qū)重慶段沿江山水景觀視覺空間類型研究

長江三峽庫區(qū)重慶段沿江山水景觀視覺空間類型研究

空間是視覺的相互關(guān)系，它產(chǎn)生于一個物體和感覺之外的人之間?？臻g感是指由地球平面、垂直面和總平面組合而成的、具有特定或隱性的區(qū)域邊界組成的、開放的、輪廓形狀的垂直空間。影響垂直空間視覺特征的客觀和客觀因素有三個：河岸寬度（d）、兩岸山相對高度（h）、兩岸山坡度（s）。景觀視覺空間特征主要反映了影響因素之間的關(guān)系，并以抽象的方式呈現(xiàn)出。在景觀評估中，人與虛擬景觀之間的關(guān)系創(chuàng)造了空間的開放和封閉。在評估過程中，為了評估景觀的視覺特征，我們必須客觀地分析和測量景觀之間的距離、相對位置和視角，以及景觀空間的視覺特征。國內(nèi)外科學(xué)家在技術(shù)和方法上深入研究了景觀視覺空間特征的分析和測量：根據(jù)不同的地理環(huán)境特點，采用相應(yīng)的景觀觀察者距離帶的方法，通過測量景觀距離、景觀位置和視覺可見角度來確定景觀的開度。劉賓義以景觀為尺度，提出了景觀空間感受的三個空間，并使用一系列感知和感覺測量點（視角）來確定景觀的視覺特征。根據(jù)ps和gis對騎士山景觀的描述進(jìn)行了模型，定量或定量景觀的視覺特征，即景觀空間的感知評估；穆漢納和其他基于ps和gis的虛擬環(huán)境模擬方法，以確定景觀的視覺特征。基于madc特定的模型和精確的測量參數(shù)，以確定景觀的視覺特征?；赿amianschoffer和其他計算方法，虛擬環(huán)境分析的視野比例；以韓國首都為例，視覺承擔(dān)層（vctc）根據(jù)景觀資源的可見度和道路規(guī)模確定，以管理場地障礙和沿線開發(fā)項目的規(guī)模，保持和提高景觀空間的視覺質(zhì)量。三峽工程的建設(shè)受到了國內(nèi)外各個領(lǐng)域的廣泛關(guān)注,有學(xué)者對三峽庫區(qū)的生態(tài)環(huán)境、人居環(huán)境建設(shè)、旅游開發(fā)等問題進(jìn)行了研究,同時對三峽工程的生態(tài)與環(huán)境影響進(jìn)行了深入的探討,提出了相應(yīng)的對策.但對于三峽庫區(qū)景觀空間的視覺問題以及三峽工程對庫區(qū)景觀視覺的影響卻沒有引起重視,目前尚未對景觀視覺空間的特征評價與影響評價進(jìn)行系統(tǒng)研究,而景觀視覺空間問題對世界級的峽谷景觀恰恰是至關(guān)重要的.本文以沿江山水景觀空間為研究對象,基于RS、GIS以及AutoCAD技術(shù),以景觀空間尺度規(guī)律與人的視覺規(guī)律為指導(dǎo),采用簡便直接的方法對沿江山水景觀空間的視覺特征進(jìn)行量化的測度,希望對此領(lǐng)域研究有所裨益;同時對三峽大壩建設(shè)前后長江三峽庫區(qū)(重慶段)山水景觀視覺空間特征的變化進(jìn)行比較,以期給予三峽工程對景觀視覺的影響一個客觀公正、科學(xué)理性的評價,并為沿江景觀規(guī)劃、建設(shè)、管理提供科學(xué)依據(jù).1大壩蓄流,水位下降長江自西向東橫切大巴山與巫山山脈,兩岸山峰聳立、山高坡陡、河谷深切,形成舉世聞名的長江三峽.三峽工程位于長江西陵峽三斗坪,全稱為“長江三峽水利樞紐工程”(見圖1).三峽工程的全部工期為17a.施工期間長江水位的變化分4個階段:①利用中堡島修建導(dǎo)流明渠,以1997年11月的大江截流為標(biāo)志,長江水位提高了10m;②2002年10月～2003年6月,大壩逐步蓄水至135m,尾水至重慶萬州區(qū)境內(nèi);③2006年9月,庫區(qū)水位將抬升至156m左右;④2009年最終蓄水達(dá)175m(吳淞海拔),防洪限制水位為145m,每年將有近30m落差變化,形成冬水夏陸的消弱帶.三峽工程未建之前,長江天然水位漲落也較大,一般在45m左右.三峽庫區(qū)是指三峽大壩建成后受回水影響的水庫淹沒區(qū)和移民搬遷安置所涉及的區(qū)域,位于東經(jīng)106°14′～111°50′,北緯29°16′～31°25′.東起湖北宜昌市,西至重慶江津市.本文主要涉及長江三峽庫區(qū)重慶段,西起江津市羊石鎮(zhèn),東至巫山縣,涉及重慶境內(nèi)長江干流約600km的沿江可視區(qū)域,地勢東高西低,并由南北向長江河谷漸低(見圖1).以該區(qū)域內(nèi)的沿江山水景觀視覺空間為對象,比較研究三峽水庫建設(shè)前后沿江山水景觀視覺空間特征及游賞效果的變化,分析三峽工程對沿江山水景觀視覺質(zhì)量的影響.2學(xué)習(xí)方法2.1景觀單元劃分和樣點選取以2002年覆蓋重慶全市域的LandsatETM+遙感影像解譯資料、1∶5×104的數(shù)字化地形圖及其衍生的數(shù)字高程模型(DEM)為基礎(chǔ),在GIS中,利用重分組(reclassify)空間分析模塊,從一個視點(即江面的輪船上)出發(fā),依據(jù)沿江山水關(guān)系以及地貌景觀特征,將長江三峽庫區(qū)重慶段劃分為4個景觀單元:①江津-重慶都市區(qū)(中梁山貓兒峽),川東褶皺帶低山緩丘區(qū),兩岸地勢相對平緩,周邊低山海拔高度在400m左右,景觀起伏相對平緩;②重慶都市區(qū)-涪陵(黃草山黃草峽),川東褶皺帶低山緩丘峽谷區(qū),長江垂直幾條低山山脈而行,形成素有長江小三峽之稱的明月峽、銅鑼峽、黃草峽景觀;③涪陵-萬州,川江平行嶺谷低山丘陵區(qū),低山海拔在400～1200m;④萬州-巫山,中山峽谷陡巖區(qū),長江穿越大巴山與巫山山脈,形成了壯麗的峽谷景觀——瞿塘峽和巫峽(見圖1).依據(jù)以上景觀單元的劃分結(jié)果,從現(xiàn)場拍攝的2000多張照片中,選取能代表每個景觀單元特征的研究樣點:景觀單元①取1個樣點;景觀單元②取3個樣點;景觀單元③取3個樣點;景觀單元④取4個樣點.共計11個樣點,如圖2所示.2.2景觀空間的dh值根據(jù)圖2給出的位置,在AutoCAD中繪出每個樣點的橫斷面圖,測出在三峽大壩蓄水前常年洪水位標(biāo)高下各個樣點的D、H、S值.計算出各個樣點的D∶H值.當(dāng)山水景觀空間的D∶H<1(一般為1∶2～1∶3)時,判定為夾景空間(峽谷空間);當(dāng)D∶H>1(一般為3∶1～5∶1)時,判定為敞景空間(寬谷空間).根據(jù)長江干流在重慶境內(nèi)的分布走向及沿江山體在江面上的凹凸變化(即岸線形態(tài)),在沿江山體的峰回路轉(zhuǎn)處,以沿江的第一重山體、巖壁作取景框,攝取層巒疊嶂的延綿群峰,形成的一系列立體風(fēng)景畫框即為框景空間.2.3景觀空間視覺變化長江水位的抬高將導(dǎo)致江面變寬、兩岸山體相對于水面的高度降低,兩者疊加綜合影響的結(jié)果是:觀景者在江面上的視域開闊、視距變大,從而使兩岸群峰、崖體的觀賞視角大幅度變小.景觀空間的視覺效果也將有一定的改變,改變的程度可從3個方面進(jìn)行評價:①通過測定三峽成庫前的正常洪水位、三峽成庫后正常蓄水水位175m及防洪限制水位145m時的D∶H值,判斷沿江山水景觀空間開閉程度的客觀變化;②以江面為視點、兩側(cè)山體為目標(biāo),進(jìn)行視覺分析,測定觀賞視角、視距的變化;③依據(jù)以上兩個分析結(jié)果,對觀景者視覺接收后的心理感受進(jìn)一步剖析,測定心理視野高程的變化.2.3.1比較各個樣點段的d、h、s值在AutoCAD中分別繪出每個樣點在三峽成庫前的正常洪水位、三峽成庫后175以及145m水位下的橫斷面圖,測出各個樣點在不同水位下的D、H、S值,計算出各個樣點的D∶H值并進(jìn)行比較,以此評價各個樣點段空間關(guān)系的客觀變化.2.3.2觀賞視角下的視距與注意高度根據(jù)人的視覺規(guī)律,以江心或江邊為視域中心,以兩岸的山體為觀賞目標(biāo),比較分析三峽成庫前常年洪水位、三峽成庫后145與175m3個不同水位段沿江兩岸山體的觀賞視距、視角變化,以此來分析長江水位的抬升對山水景觀空間視覺效果的影響.(1)視距測定與分析.在AutoCAD中,利用各個樣點的橫斷面圖,分別測定3個不同水位下,江面中心線與沿江兩岸第一重山脊線可視邊界的距離,得出從江面中心視點出發(fā)的左岸視距和右岸視距.對垂直空間而言,觀賞的最佳視距主要考慮視距與景物高度的倍數(shù)關(guān)系.參考國內(nèi)外學(xué)者的距離帶劃分法,根據(jù)三峽的地理環(huán)境特征,本文劃分為3個距離帶:近景0～500m,中景500～1200m,遠(yuǎn)景1200m以上.根據(jù)人的視覺規(guī)律,當(dāng)視距是山體相對高度的1倍時,視景仰角為45°,能看到崖體的局部和細(xì)部,產(chǎn)生高大感;當(dāng)視距是山體相對高度的2倍時,視景仰角為27°,能看到山體的整體,空間的高大感減弱;當(dāng)視距是第一重山體相對高度的3倍時,視景仰角為18°,能看到第一重山體的整體與背景,空間的封閉感消失.評價中以此為標(biāo)準(zhǔn)判定各個樣點的景觀視覺效果.(2)視角測定與分析.在AutoCAD中,利用各個樣點的橫斷面圖,分別測定3個不同水位下,江面中心視點與江岸側(cè)邊視點觀賞沿江兩岸第一重山體的視角.依據(jù)人的視覺規(guī)律與心理感受,視景仰角大于45°產(chǎn)生高大感;視景仰角大于60°產(chǎn)生宏偉感;視景仰角大于80°產(chǎn)生崇高感;視景仰角大于90°產(chǎn)生危巖感.當(dāng)視景仰角小于18°時,空間的封閉感消失,可以平視遠(yuǎn)方,給人以廣闊寧靜的感受.評價中以此為標(biāo)準(zhǔn)測定樣點的空間感受.2.3.3景觀視覺的變化從觀景者的心理來看,江面變寬,視域比以前開闊得多,而視覺范圍并沒有擴大.根據(jù)尺度與環(huán)境的相對關(guān)系原理,觀景者在開闊地比在非開闊地看同一物體心理高度要低得多.因此,觀景者對沿江山體的視覺感受應(yīng)加上心理視差,從而使近景視覺高度的變化比實際高度的變化要大得多,更加降低了近景的視覺高度,宏偉的氣勢因此受到影響.3結(jié)果與分析3.1沿河景觀視覺空間的類型3.1.1自然知識產(chǎn)權(quán)空間由表1可見,沿江約600km長的可視山水空間中樣點2、3、8、11所在的銅鑼峽、黃草峽、瞿塘峽、巫峽等處的D∶H值在0.23～0.85,屬于典型夾景空間(見圖3).在樣點1、5、6所在的江津、忠縣和萬州段的D∶H值在3.44～5.60之間,屬于典型敞景空間(見圖4).3.1.2景觀空間的構(gòu)成由圖5(灰色填充是作為取景框的第一重山,數(shù)值表示框景的視域范圍)可見,在樣點4、7、9、10所在的第②、③、④景觀單元中,以沿江的第一重山體、巖壁作取景框,攝取遠(yuǎn)處層巒疊嶂的延綿群峰,形成了一系列立體的風(fēng)景畫框.沿江600km長的山水空間因為不同特色景觀空間的存在,給觀景者展示出開閉有序、曠奧有度的序列空間.3.2學(xué)生合物區(qū)內(nèi)因勢而異.長江水位的抬高導(dǎo)致近景變化比較明顯,如夔門及附近峽谷的懸崖峭壁景觀的峽感會減弱.中遠(yuǎn)景觀則因地勢海拔甚高,不會因水位漲落而受明顯影響.3.2.1水位變化對空間的影響由表2可見,隨著水位的不斷上升,江面不斷加寬、相對高度不斷減小,三峽成庫前后山水空間的寬高比有所增大.夾景空間除樣點8(黃草峽)外,其余各點的D∶H值仍在標(biāo)準(zhǔn)值的范圍內(nèi),特別是瞿塘峽與巫峽,175m水位時D∶H值分別是0.49與0.37,峽感依舊強烈.敞景空間的寬高比則有較大的增長,空間更為開闊,視域廣大,兩岸景觀以中、遠(yuǎn)視為主,具有平坦曠遠(yuǎn)的空間美.總之,水位的變化對沿江山水空間的開閉程度影響不大.3.2.2水位上升和視距在加快并以高高速、增長期d由表3可見,以江面中心線為視點,不同水位時夾景空間與敞景空間的視距不變,但視距與山體相對高度的比值(R)變大.對于夾景空間,峽感依舊較強,以樣點11(巫峽)左岸(面對長江(下游,左手側(cè)為左岸)為例,水位上升到145m時,視距為山體高度的0.93倍,僅僅比常年洪水位時加大了0.04倍;水位上升到175m時,視距為山體高度的0.95倍,僅僅比常年洪水位時加大了0.06倍,空間依舊具有強高大感,能看到崖體的局部和細(xì)部(見圖6(a)).對于敞景空間,水位抬升到175m后,空間更為開闊,可見第一重山體的整體與遠(yuǎn)山的背景,以樣點6(萬州段)左岸為例,水位上升到145m時,視距為山體的高度的5.31倍,比常年洪水位增大了0.59倍;水位上升到175m時,視距為山體高度6.53倍,比常年洪水位時增大了1.81倍,空間更為開闊,無圍合感(見圖6(b)).3.2.3水位變化視角由表4可見,145m水位的視角比常年洪水位減小了1°～2°,175m水位的視角比常年洪水位減小了2°～3°,對總體效果影響不大(見圖7).以樣點11(巫峽)為例,水位抬升到175m時江心的視角為46°、江邊的視角為54°,觀景者仍能產(chǎn)生高大感與宏偉感.3.2.4文景的視覺差異三峽水庫建成后,庫區(qū)將形成一個長600km,面積約1084km2的高峽平湖.屆時水深增加,流速減緩,流態(tài)穩(wěn)定,徹底改變被視為畏途的川江航道;水質(zhì)清澈、水體感觀性狀改善,呈現(xiàn)一個煙波浩淼,兩岸奇峰屹立的平湖風(fēng)光.從觀景者的心理來看,長江水位的抬升使近景的視覺高度變化比實際高度變化要大得多,更加降低了近景的視覺高度,宏偉的氣勢因此受到影響.但沿江兩岸高聳的遠(yuǎn)山及茂密的森林可以彌補觀景者對近景的視覺落差.沿江游賞上、下行的速度差別不大;觀景者在江面上的游賞由原來的動觀變成了相對靜觀,視覺感知到的景觀由動態(tài)連續(xù)的“風(fēng)景立體電影”轉(zhuǎn)變?yōu)榭臻g構(gòu)圖關(guān)系相對穩(wěn)定的“立體的風(fēng)景畫”.4注重生態(tài),體現(xiàn)出自然多樣性原則(1)絕對保護沿江山水景觀空間格局.在沿江可視區(qū)域內(nèi)應(yīng)保護山體、植被和建筑群的整體輪廓,保護山脊線和山體輪廓的完整,禁止破壞景觀視覺空間完整性的人工設(shè)施的建設(shè);在瞿塘峽、巫峽區(qū)域內(nèi),要絕對保護區(qū)內(nèi)的各種景源、植物種質(zhì)資源及峭壁等自然環(huán)境,禁止建設(shè)任何人工建筑及永久性設(shè)施(包括旅游設(shè)施、高壓走廊、道路工程等),以確保景觀空間的自然完整性.(2)加強沿江兩岸的生態(tài)公益林的建設(shè),加大沿江原有植被的保育,提倡沿江風(fēng)景林的建設(shè),通過山體上茂密的森林來增強由于水位抬高而引起的近景峽感的減弱;沿江可視區(qū)域內(nèi)皆應(yīng)劃為綠線控制范圍.瞿塘峽、巫峽沿江可視區(qū)域內(nèi)規(guī)劃以綠地、林地為主.(3)為減弱夏季型消落帶產(chǎn)生的景觀視覺問題,消落帶要分層、分帶利用,在175～185m水位的區(qū)域布置生態(tài)防護林,在185m以上區(qū)段,因地制宜地布局生態(tài)經(jīng)濟果林或風(fēng)景林.對于消落帶175m以下區(qū)段,采用免耕型的季節(jié)性利用.但對于瞿塘峽、巫峽區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)的消落帶不宜進(jìn)行過多的人為干擾,應(yīng)順其自然,但需及時清除巖壁上的可見污染物.(4)加快對沿江山水景觀的合理規(guī)劃與整體建設(shè),著力整合沿江山水景觀視覺資源,將三峽的山水景觀以一個相對獨立完整的體系推向世界.5從來環(huán)境層面,需變化從動態(tài)到相對靜態(tài)的