山地景观中挡土墙的视觉感知：对中国九寨沟地震后地质灾害防治项目的美学质量评估

《Ecological Indicators》：Visual perception of retaining walls in mountainous landscapes: an aesthetic quality assessment of post-earthquake geohazard prevention projects in Jiuzhaigou, China

本研究以九寨沟地震后挡土墙生态修复为案例，整合定量物理参数（几何形态、颜色距离、植被覆盖率）与多利益相关者感知数据（355份问卷），运用景观美景评估（SBE）方法，揭示植被覆盖（>80%）和颜色协调（距离<25）显著提升视觉整合，并建立挡土墙形态参数与美学感知的回归模型，提出兼顾灾害防治与景观美学的设计规则。

　　
九寨沟地震后挡土墙生态修复的景观美学评估研究

一、研究背景与意义
中国西南山区作为全球重要的山地旅游目的地，其独特的自然景观与频繁的地质灾害形成显著矛盾。2017年九寨沟7.0级地震引发大规模山体滑坡，导致景区道路系统严重损毁。传统混凝土挡土墙虽能有效防治次生地质灾害，但其刚性材质与自然景观的割裂性造成视觉污染，影响游客体验。本研究聚焦于九寨沟景区9处典型挡土墙工程，通过定量美学评估揭示生态修复对景观整合性的提升机制，为山地灾害防治工程提供兼顾安全性与美学价值的解决方案。

二、研究方法与数据采集
1. **对象选择**：选取2017年地震后 constructed的9组挡土墙案例，涵盖道路护坡（1.5-10m高）和森林区隐蔽式挡墙（5-10m高），均完成生态修复两年以上。
2. **多维度评估体系**：
- 物理参数：几何形态（坡度、长度）、色彩差异（CIELAB色彩空间计算）、植被覆盖率（100%样方测量）
- 主观感知：355名不同背景受访者（游客146人、大学生56人、当地居民99人、小学生54人）通过SBE方法进行八维美学评价
3. **图像采集规范**：使用索尼A6000相机固定参数（ISO200、白平衡5500K、1.6m视角）拍摄，确保前后对比的视觉一致性。共采集18组对比图像（9组修复前后各2张）。

三、核心研究发现
1. **生态修复显著提升景观价值**：
- 植被覆盖率（Vc）与SBE评分呈强正相关（R2=0.853），当Vc＞80%时，所有挡土墙美学评分转为正值
- 色彩协调度（Dist）每降低1单位，SBE评分提升0.22个标准差，最优阈值＜25
- 坡度（G）每增加1°，SBE评分下降0.036个单位

2. **多利益相关者评价趋同性**：
- 游客、学生、居民三组评价排序完全一致（Top3：8b、9b、6b；Bottom3：5a、9a、8a）
- 景区管理人员主观评价显示：安全感知保持稳定（均值+2.1），但自然性感知提升显著（均值从-1.8升至+0.7）

3. **空间感知的量化规律**：
- 观测距离（D）＞700m时，空间层次感（Spatial Hierarchy）评分提升37%
- 高程差（Δh）＞30m的挡墙，自然协调性（Harmony）评分提高42%
- 高宽比（H/D）＞0.15时产生明显压迫感，最优区间为0.1-0.13

四、创新性设计规则
1. **植被配置标准**：
- 基底植被覆盖＞80%（采用本地灌木与草本组合）
- 植被垂直分布梯度＞0.5m/m（模拟自然演替过程）
- 植物种类多样性指数＞3.2

2. **色彩协调策略**：
- 主色系与周边植被色差＜25（ΔE_Lab）
- 接应色采用周边植被的主导色系（RGB值匹配度＞85%）
- 界面过渡区设置缓冲带（宽度5-8m）

3. **形态控制参数**：
- 坡度控制在30°-50°之间（传统挡墙平均坡度62°）
- 高宽比＜0.15（最优值0.12）
- 立面曲线拟合度＞0.85（采用B样条曲线）

五、工程实践启示
1. **选址优化**：
- 优先选择高程差＞30m、观测距离＞700m的场地
- 避免与核心景观视线走廊（视域通廊）交叉

2. **修复时序控制**：
- 震后6个月内完成基础结构加固
- 生态修复实施周期应＞18个月（植被成熟期）
- 实时监测植被覆盖度（目标值90%±5%）

3. **多学科协同机制**：
- 建立工程师（结构安全）-景观设计师（美学）-生态学家（植被）三方协作平台
- 开发数字孪生系统（1:500精度三维模型），集成BIM与GIS数据

六、学术贡献与局限
1. **理论突破**：
- 构建"安全-生态-美学"三维评估框架
- 揭示SBE评分与植被覆盖率存在非线性关系（最佳拐点80%）
- 验证色彩协调阈值（25ΔE）的普适性

2. **实践局限**：
- 研究周期（2019-2022）未覆盖完整植被演替周期
- 未考虑动态光照（阴/阳面差异＞15%时评分下降22%）
- 文化符号嵌入度尚未量化（涉及12种本土图腾）

3. **未来方向**：
- 开发AI辅助设计系统（集成LSTM神经网络预测美学表现）
- 建立跨气候带验证数据库（计划纳入云贵高原6个典型区）
- 研发可降解智能材料（碳化率＜0.3，降解周期8-12年）

本研究证实，通过精准控制植被覆盖度（＞80%）、色彩协调度（ΔE＜25）和空间尺度（D/H＞0.15），挡土墙的景观美学价值可提升2.3个标准差。建议在《山地灾害防治技术规范》中增设第7.2.3条"生态美学控制标准"，将SBE评分纳入工程验收指标体系。该成果已应用于2025年都江堰-九寨沟生态廊道建设项目，实施后游客停留时间延长41%，二次灾害发生率下降67%。