古樹名木旅游最優路線設計及實現范文

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《旅游》2018年第1期

摘要：為了提高公眾對古樹名木的研究、管理及保護政策的認知與響應度，更好地提高社會保護森林資源的意識，設計與實現綜合評估價值最優的古樹名木旅游路線。對研究區浙江省金華市各區縣的人口密度、服務業發展狀況、公路密度和古樹名木區域分布等作相關性分析，為古樹名木旅游線路設計提供可行性分析；通過層次分析法（AHP）對古樹名木綜合價值進行量化，并進行鄰接點矩陣存儲；利用Dijkstra算法遍歷加權無向圖，確定綜合價值最優的古樹名木節點集（區域內規劃和手動預設2種形式）；古樹名木綜合價值最優節點集與百度地圖JavascriptAPI進行集成，最終實現最優古樹名木旅游路線的規劃，從而吸引更多的社會資源投入到古樹名木的相關研究中，在一定程度上解決了古樹名木前期研究的可操作性不強、社會認知度不夠等問題。

關鍵詞：森林資源信息系統；古樹名木；最優旅游線路；綜合價值評價；鄰接點矩陣

古樹是指100年生以上的樹木；名木是指具有社會影響力，聞名于世且樹齡往往也是在100年生以上的樹木［1］。古樹名木具有科研價值、歷史價值、社會價值、文化價值和景觀價值等多元價值特征。對古樹名木的前期研究主要在數據標準化采集與建檔以及數據庫建設，其中在數據庫的建設方面國外文獻相關研究較早，如PMRD（植物微數據庫）［2］、MEDDB（藥用植物數據庫）［3］、NIASGBdb（尼亞斯資源庫遺傳資源和植物病害信息數據庫）［4］的建設；國內研究起步相對較晚，但是發展很快，例如植物種子信息圖像數據庫［5］、藥用植物基因數據庫［6］、以及地方植物數據庫［7］等的建設，實現了對古樹名木的各種性狀及基因特征永久性記錄。古樹館的建設是從實踐應用的層次上提高社會公眾保護古樹名木意識的成功嘗試［8］。隨著鄉村生態游、民俗文化游和自駕游等旅游形式快速發展［9－11］，以古樹名木為主題特色的森林生態旅游也逐漸成為一種旅游形式，促使古樹名木價值研究逐步成為熱點。CIAPALA等［12］對樹木年輪進行分析，探究了影響游客評估的一個潛在方法；賈永生等［13］基于層次分析法（AHP）建立了古樹名木的部分價值的評價指標體系；徐煒［14］通過選取古樹名木中簡單而且可操作性強、指標代表性廣的9個因子，對古樹名木的綜合價值進行了定量分析；另外，對古樹名木的景觀價值［15］、等級價值［16］和損失額價值［17］等方面也有相關研究。古樹名木大多立地于偏遠地區、風景旅游勝地以及鄉村，社會關注度較低；再加上近幾年中國新農村建設不斷推進、生態旅游快速發展、環境污染日益加劇等構成了古樹名木管理與保護的諸多不利因素。本研究為了提高公眾對古樹名木的認知度以及社會參與度，以浙江省金華市古樹名木為研究對象，設計綜合價值最優的古樹名木旅游路線———適應當今生態游、自駕游等旅游形式的發展潮流，使人們在游樂中感受古樹名木的文化內涵。

1數據準備與可行性分析

1.1研究地區概況

金華市位于浙江省中部，28°32′~29°41′N，119°14′~120°46′30″E，東西跨度151km，南北跨度129km，土地面積為10941km2［18］。截至2014年底，全市公路總里程12269km（浙江省排名第4名），高速公路里程354km，一級公路580km，二級公路1201km，二級以上公路占公路總里程的17.41%［19］。

1.2古樹名木信息概況

金華市9區縣（蘭溪市、永康市、義烏市和東陽市，浦江縣、武義縣和磐安縣，金東區和婺城區。金東區和婺城區同歸屬于市區），截至2014年統計到的古樹名木為10614株。古樹名木隸屬于51科98屬181種，一級保護古樹名木881株，二級保護古樹名木2128株，三級保護古樹名木7605株。其中武義縣古樹名木最多，為3016株，占據統計數據的28.41%（一級保護古樹名木1.15%，二級保護古樹名木4.36%，三級保護古樹名木22.90%），占到各個級別的百分數為一級保護古樹名木13.85%，二級保護古樹名木21.76%，三級保護古樹名木31.97%；浦江縣最少，為575株，占據統計數據的5.42%（一級保護古樹名木0.42%，二級保護古樹名木1.10%，三級保護古樹名木3.89%），占到各級別的百分比為一級保護古樹名木5.11%，二級保護古樹名木5.50%，三級保護古樹名木5.43%。

1.3MATLAB程序最優旅游路線可行分析

Pearson相關系數是用來衡量定距變量間的線性關系，一般按r值的相關性強度進行劃分。|r|＜0.4為相關不顯著，0.4≤|r|≤0.7為顯著相關，0.7＜|r|＜1.0為極顯著相關［20］。設定金華市各區縣人口密度變量x1，金華市各區縣服務業發展狀況變量x2和金華市各區縣公路密度變量x3。分別為：x1＝［145.7047540；221.8769816；411.8295371；450.0978474；462.5646924；477.9234973；689.7044805；1116.7420810；497.0554839］；x2＝［37.8700000；82.3900000；223.5000000；910.6900000；352.7800000；70.7900000；474.5700000；1028.7300000］；x3＝［0.9700000；0.8700000；0.9100000；1.3400000；1.2800000；1.0400000；1.1000000；1.2900000］。數據經方差齊次性檢驗，利用Pearson相關性分析顯示，金華市各區縣人口密度與服務業發展狀況極顯著正相關（r=0.764，P＜0.01），金華市各區縣人口密度與公路密度呈顯著正相關（r=0.588，P＜0.05），金華市各區縣服務業發展狀況與公路密度呈極顯著正相關（r=0.824，P＜0.01）。另外，金華市各區縣古樹名木分布變量設置為x4，x4＝［1866；3016；575；812；1830；912；863；740］，與金華市各區縣服務業發展狀況變量x2做相關性分析，顯示金華市各區縣古樹名木分布與服務業發展狀況呈顯著負相關（r=-0.500，P＜0.05）。依據MATLAB程序運行結果分析，金華市各區縣人口密度、服務發展狀況和公路密度之間具有較強的正線性相關，各個要素之間具有一定平衡度，金華市各區縣古樹名木特征分布與金華市服務業發展狀況呈比較明顯的負線性相關關系，補缺了經濟服務發展相對薄弱的區縣。這樣，古樹名木旅游路線的設計可以引導人們選擇偏遠地區的民俗文化和鄉村生態游產品，減小熱點地區的旅游壓力，從而達到雙贏的目的。

2古樹名木綜合價值評價

2.1古樹名木綜合評估價值體系框架

本研究參照文獻［13］和［14］從古樹名木的生態價值（生物量價值如胸徑、樹高等，生物質量價值如生長勢），科研價值（保護價值如保護級別，稀有價值依據中國稀有植物庫和統計的株數為標準），景觀價值（樹木立地地段價值如立地小地名，觀賞價值如樹容樹貌），歷史價值（歷史價值如歷史典故）和社會價值（民俗文化如和當地民族文化是否相融合，文化信仰價值如民眾供奉或者參拜祈福）等5個方面建立古樹名木綜合價值評價體系框架。

2.2MALAB程序一致性檢驗

在MATLAB窗體的CommandWindow中輸入一致性檢驗程序，根據運行結果可得：方案層的初始加權值通過了一致性檢驗，同時得到各方案層的指標權重WPi。生物量價值P1的權重WP1＝0.0303，生物質量價值P2權重WP2＝0.0303，樹齡調整價值P3的權重WP3＝0.0909，保護價值P4的權重WP4＝0.0606，稀有性價值P5的權重WP5＝0.1818，樹木立地地段價值P6的權重WP6＝0.0303，觀賞價值P7的權重WP7＝0.0909，歷史史實價值P8的權重WP8＝0.2121，民俗文化價值P9的權重WP9＝0.1818，文化信仰價值P10的權重WP10=0.0909。依據方案層P1~P10的權重值和古樹名木方案層的指標得分（TD1~TD10）。

2.3古樹名木綜合評估價指標調整價值設定

利用模糊綜合評價（FSE法），對古樹名木綜合價值體系框架中的10個方案層（表2）進行等級量化。

3古樹名木鄰接點的存儲

本研究采用鄰接矩陣的方式存儲古樹名木節點信息，這樣可以方便判斷2個古樹名木節點是否通路且很快計算出通路的綜合評估價值總和，不需要開辟多余空間來存儲古樹名木之間的關系和通路信息。存儲對象為：①一級保護古樹名木；②二級保護古樹名木和三級保護古樹名木中的綜合評估價值高于一級保護古樹名木評估價值中值的部分。通過百度地圖對選定的古樹名木節點進行兩兩互聯并用直線進行手繪劃分，百度地圖上標注的古樹名木節點為隨機選取的浦江縣9株古樹名木（Ti），地圖縮放到鄉鎮/街道顯示時，可以發現相離很近或同立地小地名的古樹名木的標注重合在一起，如T4標注是位于浦江縣的塔山公園內的3株古樹名木的重合，T7標注是位于浦江縣江南第一家的2株古樹名木的重合。另外，對于不在同一個立地的小地名，且密度相對很高的古樹名木，利用百度地圖JavascriptAPI提供的點聚合思想，以古樹名木為圓點，1000m為半徑，添加圓形覆蓋物。

4最優旅游路線的實現

4.1最優古樹名木旅游路線的設計

起止點獲取的方法：①金華市各區縣內綜合價值排名前2位的古樹名木節點；②手動預選取的古樹名木節點。利用Dijkstra算法遍歷無向圖（古樹名木鄰接點矩陣），得到綜合價值最優的古樹名木隊列。具體實現為：①根據古樹名木鄰節點矩陣建立加權無向圖。②初始化，即S＝{v}，v的權值為0。③設置U包含除v外的其他古樹名木節點，即：U＝{其余古樹名木節點}，若v與U中古樹名木節點ui有邊，則＜ui，v＞正常有權值；若u不是vi的出邊古樹名木鄰接點，則＜ui，v＞權值為∞。④從U中選取一個權值v最小的頂點ui，把ui加入S中。⑤以ui為新中間點，更新U中各古樹名木節點的權值；若從源點v到古樹名木節點ui的權值（經過古樹名木節點v）比原來權值（不經過古樹名木節點v）短，則修改頂點ui的權值，修改后的權值的頂點v的權值加上邊上的權值。⑥重復步驟④和⑤，直到所有古樹名木節點都包含在S中。最優古樹名木隊列與百度地圖API（JavascriptAPI）進行兼容性設計，通過百度地圖渲染出古樹名木旅游線路。

4.2代碼實現

4.3實現效果

區域內古樹名木最優旅游路線的實現，經過預提取區域內的古樹名木綜合評估價值最高的3個節點的提取，經過技術兼容性設計，調取百度地圖javascriptAPI進行地圖渲染出最優行車路線。

5結論與討論

本研究以浙江省金華市古樹名木數據為研究對象，分別對研究區各區縣的人口密度、公路密度、服務業發展狀況與古樹名木區域分布特征進行相關性分析，論證了古樹名木旅游最優路線設計的可行性；利用AHP法和FSE法實現了古樹名木綜合價值的評價，完成古樹名木鄰接點矩陣的存儲；利用Dijkstra算法遍歷古樹名木的鄰接點矩陣得到綜合評價值最優的古樹名木節點集，經過與百度地圖JavascriptAPI進行兼容性設計，最終實現了古樹名木最優旅游路線。實現的古樹名木最優旅游路線，綜合考慮了鄉村生態游、民俗文化游和自駕體驗游等因素，引導人們選擇以古樹名木為特色的旅游形式，在游樂中豐富古樹名木知識。研究的最終目的是提高社會公眾對古樹名木的關注度，為古樹名木相關研究及政策制定與實施提供一個良好的社會氛圍；在此基礎上，吸引更多的社會資源投入到古樹名木的相關研究中去，一定程度上解決古樹名木前期研究的可操作性不強、社會認知度不夠等問題。

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作者：李記1,2；徐愛俊1,2 單位：1.浙江農林大學，2.浙江農林大學