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摘要：乡土树种是最能突显当地特色的植物，其景观评价可为它们今后的推广与应用提供定性、定量的科学参考依据。以中山市30种乡土树种为研究对象，选择花、叶、果等作为指标来建立评价指标体系，采用现场和室内评价的方法，通过粗糙集技术，获得各树种景观的得分值，也为树种的评价提供了一个有效的新途径。
关键词：粗糙集；乡土树种；景观评价
文章编号：1671-2641（2015）04-0074-04
中图分类号：S688
文献标志码：A
乡土树种景观评价是针对经长期自然选择，并适应了当地的气候、土壤等条件的树种，对其多方面特性进行定性和定量的描述与评价。对于景观树种的评价，目前多是层次分析法、美景度评判法（SBE法）和比较判断法（LCJ法）等。为了提高乡土树种景观评价的合理性、客观性，本研究尝试采用粗糙集理论对乡土树种个体进行景观评价。
粗糙集理论（Rough Set）是模糊数学的新工具，用于分析数据，对于处理模糊、不精确和不确定性知识的描述与处理较为客观。因此，采用粗糙集筛选出景观价值较高的乡土树种来推进该城市美化环境的绿化建设工作是一项值得尝试的研究。
1 乡土树种景观评价指标体系
1.1 评价指标
1.1.1 评价指标的筛选
目前常用的评价指标筛选方法有头脑风暴法、会内会外法、Delphi法等。这3种方法各有优缺点及其适用性，本研究根据实际情况及要求，选用Delphi法筛选评价指标。
Delphi法，即专家咨询法，指的是采用匿名函询的方式，把评价指标设计为问卷咨询表，向专家们发放并对其进行调查，通过有控制的反馈，尽可能取得一致意见的专家调查法，实际上也是一个评价专家们集体交流信息的过程。
通过专家咨询流程，综合专家对各项评价指标重要性的意见，得出本研究的乡土绿化树种景观评价指标是花、叶、果、茎枝、树干、冠形、树姿、叶量。
1.1.2 指标评分标准
树种景观评价过程具有抽象、主观等特性，综合专家们的意见，设定各指标的得分值如表l。其中，各项指标的评分值从好至差分别为3、2、l，共有8个评价指标，构建了树种景观评价的指标体系。
1.2 评价材料采集与评价
1.2.1 评价材料的采集
评价材料的采集在广东省中山市树木园中进行。研究选取了30种乡土树种，按照统一的摄影方法采集用于评价的照片。照片拍摄参照以下规范：
1）以一个树种本身为主要对象，对象应占据照片的大部分面积；
2）同一个树种选择一样的位置、角度进行拍摄，以树种本身作为参考，伸缩镜头对观察对象进行拍摄，得到远、中、近三个距离的定位拍摄结果；
3）进行拍摄时选择晴朗、光照条件基本一致的天气；
4）使用同一台单反照相机，型号为Canon600D，搭载1800万像素CMOS，配备镜头18-55mmIS||’并始终使用三脚架。
获得照片的同时，准备树种的文字介绍资料及补充图片。
1.2.2 评价步骤
为了保证评价结果的客观性，本次评价方法由现场评定法和室内评价方法结合进行，评价者为风景园林学、林学等相关专业的专家及硕士研究生和本科生。
现场评定法即评价者对树木进行实地观察，每个树种的观察时间为10min，在设计好的评价表格上打分。该方法的优点在于可更直观、清晰、客观地评价树种，但受费用、交通、树种资源等因素的限制。
室内评价方法常用在景观评价工作上，评价过程简便，受外界的影响少，虽然没有现场评定那么直观，但更具系统性。本次室内评价方法参照风景林评价中的SBE法，使用PowerPoint软件播放评价对象照片，再由评价者对8项指标进行打分。
1.3 评价指标得分
通过计算由现场评定法与室内评价方法得出的针对各个树种各个指标的平均分，得到中山市30种乡土树种景观评价得分表（表2）。
由表2得知，较有名的观花树种如宫粉紫荆、红花羊蹄甲、二乔玉兰、深山含笑、白兰、杜鹃红山茶等，在“花”这一项评价指标上皆获得了3分的最高评分；另外对于红车、竹柏及黄桐等观叶树种，在“叶”这一项评价指标上得到满分；蒲桃、铁冬青、千果榄仁、五月茶、白颜树这些典型观果树种，同样在“果”这项评价指标上得分最高。另外，所选的30个树种当中，没有哪个树种的景观特性明显差于其它树种，即这些树种的景观特性在不同的方面都具有不同程度的优势。
2 基于粗糙集的乡土树种景观价值的综合评价
2.1 评价指标信息表的设定
经获取上述表2的数据和对其进行处理后，得出各因子的得分值。景观价值评价因子提取如表3所示。表3中的U为论域，U={e1，e2，…，e30}，指的是对象的非空有限集合，是乡土树种景观评价中树种的集合。C是属性集合，C={Cl，C2，…，C8}，即为所有景观评价指标集的集合，一个属性有相对应的一个评价指标。本研究设置的决策属性为：D——景观价值强度，D=C1+C2+C3√3，得到分值：3-优，2-良，1-一般。
2.2 指标集约简
指标集的约简过程指的是在已设定的树种景观评价指标集中，用粗糙集的属性约简算法剔除冗余的指标，获取对于评价目标最重要的一个或几个指标集。
当选择指标体系时，通常为了更全面地反映景观价值的强弱，会选择尽可能多的指标和数据，且很难避免这些信息中存在冗余信息，这些冗余信息不仅会增添复杂因素，也会对评价的准确性产生一定程度的影响。本研究利用粗糙集理论在属性约简方面的强大功能，对评价指标进行筛选，指标筛选的过程实际上就是属性约简的过程。 从表4看出，条件属性“花C1”“叶C2”“果C3”“茎枝C4”“冠形C6”对于决策属性D的重要性分别为0.34、0.14、0.07、0.03、0.07，而其余3个条件属性是冗余属性，其在本决策表中的影响是可以不予考虑的。
2.3 指标权重计算
经过属性约简后的指标体系，得出约简指标集Ci（i=l，2，3，4，6），通过约简的定义可知，Ci是独立的，即Ci中的属性都是必要的；但是Ci中的属性并不都是同等重要的，根据粗糙集中运用知识信息量对属性重要度进行测算的方法，可以计算出各指标的重要度Wci（i=l，2，…，m）。
求条件属性Ci（i=l，2，3，4，6）的约简权重，代入客观权重公式：
得到Wcl-Wc5数值为0.52、0.22、0.11、0 05、0.11。
2.4 综合评价指数
运用粗糙集对中山市30个乡土树种的景观价值进行评价，将指标权重值代入综合判定式Z=WclYcl+Wc2YC2+…+WctYct（其中Yc1为信息表4中对应数值），求出每一个树种的景观综合评价值，并将其进行排序，结果如表5。
从表5中可得知，中山市30种乡土绿化树种景观价值综合评价值，从大到小的排序为：深山含笑>石笔木>宫粉羊蹄甲>红花羊蹄甲>火力楠>鱼木>铁刀木>千果榄仁>白兰>仪花>红花玉蕊>无忧树>尖叶杜英>复羽叶栾树>乐昌含笑>杜鹃红山茶>蒲桃>二乔玉兰>秋枫>桂花>假苹婆>竹柏>铁冬青>黄桐>五月茶>红车>海红豆>岭南酸枣>白颜树>土沉香。
通过比较8个排名靠前树种的各项评价指标得分可发现，它们的有效评价指标得分都偏高。例如同时排名第一的深山含笑与石笔木，其花、叶、果、冠形4个评价指标均得满分3分，在另一有效评价指标茎枝上，也取得较高的得分2分，因此最后得出的景观价值综合评价的值也是30个树种中最高的。由此规律可以得出一个结论，在花、叶、果、茎枝、冠形——即约简后的有效评价指标具有突出观赏价值的树种，就是景观价值较高的树种。另一方面，景观综合评价值偏低的树种，并非在各个指标上都得分偏低。相对得分较高的树种而言，这些树种的个别景观评价指标得分偏高，其余的评价指标得分均偏低。
3 结论
本研究的结果表明，采用粗糙集理论作为树种资源的评价方法是可行的；深山含笑、石笔木、宫粉羊蹄甲、红花羊蹄甲、火力楠等景观价值综合评价排名较前的乡土树种具有较大的市场潜力和推广应用价值；所构建的乡土绿化树种景观综合评价体系，可为园林绿化建设上应用乡土树种提供科学的参考依据。但是，如何对乡土树种资源进行具体的选育、繁殖、推广应用，使其能更合理、更科学地应用到美丽特色城市环境的建设中，提高城市的自身魅力及竞争力，还有待进一步探讨。
关键词：粗糙集；乡土树种；景观评价
文章编号：1671-2641（2015）04-0074-04
中图分类号：S688
文献标志码：A
乡土树种景观评价是针对经长期自然选择，并适应了当地的气候、土壤等条件的树种，对其多方面特性进行定性和定量的描述与评价。对于景观树种的评价，目前多是层次分析法、美景度评判法（SBE法）和比较判断法（LCJ法）等。为了提高乡土树种景观评价的合理性、客观性，本研究尝试采用粗糙集理论对乡土树种个体进行景观评价。
粗糙集理论（Rough Set）是模糊数学的新工具，用于分析数据，对于处理模糊、不精确和不确定性知识的描述与处理较为客观。因此，采用粗糙集筛选出景观价值较高的乡土树种来推进该城市美化环境的绿化建设工作是一项值得尝试的研究。
1 乡土树种景观评价指标体系
1.1 评价指标
1.1.1 评价指标的筛选
目前常用的评价指标筛选方法有头脑风暴法、会内会外法、Delphi法等。这3种方法各有优缺点及其适用性，本研究根据实际情况及要求，选用Delphi法筛选评价指标。
Delphi法，即专家咨询法，指的是采用匿名函询的方式，把评价指标设计为问卷咨询表，向专家们发放并对其进行调查，通过有控制的反馈，尽可能取得一致意见的专家调查法，实际上也是一个评价专家们集体交流信息的过程。
通过专家咨询流程，综合专家对各项评价指标重要性的意见，得出本研究的乡土绿化树种景观评价指标是花、叶、果、茎枝、树干、冠形、树姿、叶量。
1.1.2 指标评分标准
树种景观评价过程具有抽象、主观等特性，综合专家们的意见，设定各指标的得分值如表l。其中，各项指标的评分值从好至差分别为3、2、l，共有8个评价指标，构建了树种景观评价的指标体系。
1.2 评价材料采集与评价
1.2.1 评价材料的采集
评价材料的采集在广东省中山市树木园中进行。研究选取了30种乡土树种，按照统一的摄影方法采集用于评价的照片。照片拍摄参照以下规范：
1）以一个树种本身为主要对象，对象应占据照片的大部分面积；
2）同一个树种选择一样的位置、角度进行拍摄，以树种本身作为参考，伸缩镜头对观察对象进行拍摄，得到远、中、近三个距离的定位拍摄结果；
3）进行拍摄时选择晴朗、光照条件基本一致的天气；
4）使用同一台单反照相机，型号为Canon600D，搭载1800万像素CMOS，配备镜头18-55mmIS||’并始终使用三脚架。
获得照片的同时，准备树种的文字介绍资料及补充图片。
1.2.2 评价步骤
为了保证评价结果的客观性，本次评价方法由现场评定法和室内评价方法结合进行，评价者为风景园林学、林学等相关专业的专家及硕士研究生和本科生。
现场评定法即评价者对树木进行实地观察，每个树种的观察时间为10min，在设计好的评价表格上打分。该方法的优点在于可更直观、清晰、客观地评价树种，但受费用、交通、树种资源等因素的限制。
室内评价方法常用在景观评价工作上，评价过程简便，受外界的影响少，虽然没有现场评定那么直观，但更具系统性。本次室内评价方法参照风景林评价中的SBE法，使用PowerPoint软件播放评价对象照片，再由评价者对8项指标进行打分。
1.3 评价指标得分
通过计算由现场评定法与室内评价方法得出的针对各个树种各个指标的平均分，得到中山市30种乡土树种景观评价得分表（表2）。
由表2得知，较有名的观花树种如宫粉紫荆、红花羊蹄甲、二乔玉兰、深山含笑、白兰、杜鹃红山茶等，在“花”这一项评价指标上皆获得了3分的最高评分；另外对于红车、竹柏及黄桐等观叶树种，在“叶”这一项评价指标上得到满分；蒲桃、铁冬青、千果榄仁、五月茶、白颜树这些典型观果树种，同样在“果”这项评价指标上得分最高。另外，所选的30个树种当中，没有哪个树种的景观特性明显差于其它树种，即这些树种的景观特性在不同的方面都具有不同程度的优势。
2 基于粗糙集的乡土树种景观价值的综合评价
2.1 评价指标信息表的设定
经获取上述表2的数据和对其进行处理后，得出各因子的得分值。景观价值评价因子提取如表3所示。表3中的U为论域，U={e1，e2，…，e30}，指的是对象的非空有限集合，是乡土树种景观评价中树种的集合。C是属性集合，C={Cl，C2，…，C8}，即为所有景观评价指标集的集合，一个属性有相对应的一个评价指标。本研究设置的决策属性为：D——景观价值强度，D=C1+C2+C3√3，得到分值：3-优，2-良，1-一般。
2.2 指标集约简
指标集的约简过程指的是在已设定的树种景观评价指标集中，用粗糙集的属性约简算法剔除冗余的指标，获取对于评价目标最重要的一个或几个指标集。
当选择指标体系时，通常为了更全面地反映景观价值的强弱，会选择尽可能多的指标和数据，且很难避免这些信息中存在冗余信息，这些冗余信息不仅会增添复杂因素，也会对评价的准确性产生一定程度的影响。本研究利用粗糙集理论在属性约简方面的强大功能，对评价指标进行筛选，指标筛选的过程实际上就是属性约简的过程。 从表4看出，条件属性“花C1”“叶C2”“果C3”“茎枝C4”“冠形C6”对于决策属性D的重要性分别为0.34、0.14、0.07、0.03、0.07，而其余3个条件属性是冗余属性，其在本决策表中的影响是可以不予考虑的。
2.3 指标权重计算
经过属性约简后的指标体系，得出约简指标集Ci（i=l，2，3，4，6），通过约简的定义可知，Ci是独立的，即Ci中的属性都是必要的；但是Ci中的属性并不都是同等重要的，根据粗糙集中运用知识信息量对属性重要度进行测算的方法，可以计算出各指标的重要度Wci（i=l，2，…，m）。
求条件属性Ci（i=l，2，3，4，6）的约简权重，代入客观权重公式：
得到Wcl-Wc5数值为0.52、0.22、0.11、0 05、0.11。
2.4 综合评价指数
运用粗糙集对中山市30个乡土树种的景观价值进行评价，将指标权重值代入综合判定式Z=WclYcl+Wc2YC2+…+WctYct（其中Yc1为信息表4中对应数值），求出每一个树种的景观综合评价值，并将其进行排序，结果如表5。
从表5中可得知，中山市30种乡土绿化树种景观价值综合评价值，从大到小的排序为：深山含笑>石笔木>宫粉羊蹄甲>红花羊蹄甲>火力楠>鱼木>铁刀木>千果榄仁>白兰>仪花>红花玉蕊>无忧树>尖叶杜英>复羽叶栾树>乐昌含笑>杜鹃红山茶>蒲桃>二乔玉兰>秋枫>桂花>假苹婆>竹柏>铁冬青>黄桐>五月茶>红车>海红豆>岭南酸枣>白颜树>土沉香。
通过比较8个排名靠前树种的各项评价指标得分可发现，它们的有效评价指标得分都偏高。例如同时排名第一的深山含笑与石笔木，其花、叶、果、冠形4个评价指标均得满分3分，在另一有效评价指标茎枝上，也取得较高的得分2分，因此最后得出的景观价值综合评价的值也是30个树种中最高的。由此规律可以得出一个结论，在花、叶、果、茎枝、冠形——即约简后的有效评价指标具有突出观赏价值的树种，就是景观价值较高的树种。另一方面，景观综合评价值偏低的树种，并非在各个指标上都得分偏低。相对得分较高的树种而言，这些树种的个别景观评价指标得分偏高，其余的评价指标得分均偏低。
3 结论
本研究的结果表明，采用粗糙集理论作为树种资源的评价方法是可行的；深山含笑、石笔木、宫粉羊蹄甲、红花羊蹄甲、火力楠等景观价值综合评价排名较前的乡土树种具有较大的市场潜力和推广应用价值；所构建的乡土绿化树种景观综合评价体系，可为园林绿化建设上应用乡土树种提供科学的参考依据。但是，如何对乡土树种资源进行具体的选育、繁殖、推广应用，使其能更合理、更科学地应用到美丽特色城市环境的建设中，提高城市的自身魅力及竞争力，还有待进一步探讨。