聶瑋，孫進，伍圓圓，賈江旭

（1.安徽建筑大學 建筑與規(guī)劃學院，安徽 合肥 230601；2.安徽建筑大學 公共管理學院，安徽 合肥 230601）

2020年疫情的來臨，人們對于城市的生態(tài)健康愈加重視。世界衛(wèi)生組織在1948年提出，健康是在生理、心理和社會三方面的完美狀態(tài)，而不僅僅是沒有疾病或虛弱。1990年，健康的定義從三維概念到四維概念進行了轉變，將社會參與和思想健康推入到公眾的視野，健康的維度從個體關注拓展到社會組織網絡。

在20世紀80年代，WHO為面對城市化問題給人類健康帶來的挑戰(zhàn)，將健康城市作為一項全球性行動戰(zhàn)略，健康人群、健康環(huán)境和健康社會是健康城市的核心。作為城市空間網絡中的“毛細血管”，街道環(huán)境對健康效益起著重要的支持作用。以健康生態(tài)為導向的街道景觀設計應該是街道發(fā)展的新范式，它以促進公共健康為目標，從行為、生理、心理、社會多維度認識和拓展街景的內涵，從而構建街景-健康模型（圖1）。

圖1 街景-健康模型（作者自繪）

在城市建成環(huán)境中，街道是分布最廣、與人接觸最為密切的公共空間。它作為城市的“筋脈”，不僅承載著交通疏導載體的功能，更是人們日常生產生活的公共空間。正如簡·雅各布斯（Jane jacobs）在《美國大城市的死與生》中所述：“當我們想到一個城市時，首先出現(xiàn)在腦海里的就是街道。街道有生氣，城市也就有生氣；街道沉悶，城市也就沉悶?！苯值缹τ诔鞘卸砸饬x非凡，在健康中國的引導和城市公共健康問題的挑戰(zhàn)下，通過改善城市街道景觀，從而促進城市健康成為城市更新的一個重要方向。

1 街道景觀品質的提升是建設健康城市的必然需求

1.1 街道景觀品質評價的客觀、定量化的研究有待提升與優(yōu)化

綜合對街道景觀研究的分析，自上個世紀80年代以來，我國對于街景的研究趨勢在逐年增加（圖2）。在北京土建學會和北京勞動人民文化宮聯(lián)合舉辦了《北京建筑繪畫展覽》中，對北京地區(qū)園林街景市容進行了描繪；陳宇在《城市景觀的視覺評價》一書中通過歷史回顧，討論了評價結構模型中的主觀要素—“觀”和客觀要素—“景”的描述和分析方法，并且對美學取向、功能取向、人文取向和生態(tài)取向進行剖析，在此基礎上提出真、善、美統(tǒng)一的城市視覺景觀的綜合評價取向。杜白操提出了城市街景設計要從城市的合理構成來規(guī)定街景的個性，并提出了“五不同”的處理手法。在之后的街景研究中，研究者大多關注街道的空間構成、街道的設計手法以及如何改善街道的景觀品質，如王洪成、陳躍中、戴冬暉等從多個角度對街道景觀進行了主觀和定性的研究。

圖2 街景的研究趨勢圖（數據來源于中國知網）

通過對以街景為主體的研究，繪制街景關鍵詞覆蓋可視化圖（圖3），可知在早期對于街景的研究主要是基于小尺度的街道景觀布局層面。隨著研究的深入，街景研究的尺度在逐漸增大。直到近十年，在科技的支撐下街景的研究在逐步的從定性研究范疇到量化研究，這為城市街道品質提升和優(yōu)化提供了科學化的依據。

圖3 街景關鍵詞覆蓋可視化圖（數據來源于中國知網）

然而，在對街景數據進行收集與處理時，外部干擾因素過多，很難達到高度的準確性，這主要歸結于兩個方面的原因：一方面，街道景觀數據的獲取比較困難，研究者很難通過實地考察獲取微觀的景觀數據。由于其他變量的干擾性很難排除，獲取的數據存在一定的不準確性；另一方面，街道景觀評價的主觀性過強，在基于人本視角下對街道景觀評價，過度強調人的主觀感受，導致調查的數據存在一定的偏差性。這兩者均在一定程度上對街景研究的結果存在干擾性，導致研究結果存在片面性，從而影響街道景觀品質提升設計。

1.2 景觀品質評價研究新技術的發(fā)展

隨著大數據時代城市街景圖像的海量增長，越來越多的新技術應用于景觀視覺評價，為街景的微觀數據量化及景觀評價提供了科學的技術手段。

1.2.1 可穿戴式眼動儀

視覺是最發(fā)達且最重要的感覺，對外部世界的感知主要是通過眼睛來實現(xiàn)的。視線位置和視線的轉移方式都與注意息息相關，可以揭示出人的行為甚至是想法?；诖?，可穿戴式眼動儀（圖4）現(xiàn)已應用于景觀視覺評價當中，它是一種可與屏幕或與眼鏡結合的用來捕捉人們視線位置和觀察方式的精密設備。通過軟件可以對這些信息進行交互式的分析、可視化和詮釋。

圖4 眼動生理實驗（圖片來源于作者實驗）

1.2.2 生理傳感器

生理傳感器（圖5）旨在為科學研究提供高精度、多維度數據同步采集。心電傳感器結合心率變異率分析技術，可以較好地擬合人的交感副交感神經興奮程度。傳感器采用無線技術，可同步采集在實驗過程中的生理數據、生物力學數據及環(huán)境數據，能滿足實驗室、現(xiàn)場研究和虛擬仿真等環(huán)境下的多樣需求，此技術為人為評價體系提供了更加客觀、科學的方法。

圖5 生理傳感器（圖片來源于ergolab官方網站）

1.2.3 VR技術

虛擬現(xiàn)實技術受到了越來越多人的認可，用戶可以在虛擬現(xiàn)實世界體驗到最真實的感受，其模擬環(huán)境具有很強的真實性。同時，虛擬現(xiàn)實具有一切人類所擁有的感知功能，比如聽覺、視覺、觸覺、味覺、嗅覺等感知系統(tǒng)。最后，它具有超強的仿真系統(tǒng)，真正實現(xiàn)了人機交互，使人在操作過程中，可以隨意操作并且得到環(huán)境最真實的反饋。虛擬現(xiàn)實技術的存在性、多感知性、交互性等特征極大的提升了街景空間品質的改善和優(yōu)化設計可能性。

2 人因視角下的街道景觀品質

人因工程學也可稱為工效學，該學科涉及領域廣泛，如心理學、人體行為學、生理學等學科都是人因工程學的基礎學科。人因工程學的研究是人為研究主體，處理人—機—環(huán)境之間的關系。它從全系統(tǒng)出發(fā)，通過三者之間的聯(lián)系，形成一個三者相關聯(lián)的系統(tǒng)，具有高效、經濟的效果。

街道景觀既包括街道本身，還包括與街道相接的對街道活力有直接影響的建筑底層商鋪、植物、天空、開敞空間、服務設施等視線所及范圍內的一個整體景觀。景觀品質反應的則是人們對于城市空間需求的評價概念，其空間品質的好與差取決于人們的主客觀感受。因此，人本視角下街道景觀品質主要由客觀的街道景觀質量與個體感受兩個方面因素所決定，前者可通過街道空間的主要構成要素來反應街道景觀質量，后者則強調使用者的景觀感受，以人的主客觀感受來反應街道景觀的品質。

在對街道景觀品質進行評價時，引入人因工程學的概念，以“機”作為媒介，將“人”與“環(huán)境”進行聯(lián)系，結合大量文獻研究的基礎上，建立人因視角下的街道景觀品質評價模型（圖6）。再結合人機環(huán)境同步定量分析技術、虛擬現(xiàn)實技術和計算機仿真技術等對街道景觀進行人-機-環(huán)境數據定量同步分析與評價，獲取的街道景觀信息與被試的客觀生理信息進行相關性分析，形成客觀的定量分析方法，最后通過人的主觀定性分析進行驗證，建立起主客觀結合的景觀評價方法，確保了評價體系的科學性。

圖6 人因視角下的街道景觀品質評價模型（作者自繪）

因此，本文擬圍繞街景微觀數據獲取及處理，結合最新的科學技術與國內外權威期刊文獻，分析整合出街道景觀數據的獲取及處理方法；再結合人因視角下的街道景觀評價方式，在主觀問卷調查的基礎之上提出客觀生理實驗的評價方式。最后對既有研究進行述評并提出展望，為更加科學的街道景觀品質的改善與提升研究提供了初步的研究基礎。

3 街道景觀空間構成要素的量化方法

街道是一個復雜的視覺綜合體，街道范圍內包含了密集的景觀元素，相互穿插、錯綜復雜。韓君偉在對步行街道景觀視覺評價研究中將街景的構成要素分為路面、沿街建筑、天際線、店面及櫥窗、廣告、街道家具和行人等，并對這些構成要素進行分析整合，提出將街道風格統(tǒng)一性指數、視覺熵、色彩指數、天際線變化指數、天空開闊度、街道寬度和沿街建筑高度作為視覺評價的衡量指標。然而，對于街道景觀的空間構成要素的量化方法各有不同，下面進行展開。

3.1 基于實地景觀數據調查的測度

實地調查法是調查者在實地通過觀察獲得直接的、生動的感性認識和真實可靠的第一手資料。陳箏等在同濟校園內設計了15 min步行實驗，通過實地實景的方法對校園空間品質進行感知。研究結果初步顯示，通過實時生理指標的環(huán)境體驗情緒測量有較好的實際發(fā)展前景。之后通過實地考察的方法進行了多項建成環(huán)境的環(huán)境體驗實驗，與下文基于人因視角下的客觀評價相結合形成了實景實時感受支持的城市街道景觀視覺評價體系。通過實地實時的景觀數據調查能夠直觀的感受街道景觀，具有很強的真實性。但因該法所觀察到的往往是事物的表面現(xiàn)象或外部聯(lián)系，且干擾因素較多，帶有一定的偶然性，且受調查者主觀因素影響較大。

3.2 基于實景平面圖片的信息數據的測度

利用采集街景照片的方式來獲取街景信息數據是當下比較熱門的一種方式，因其街景照片易于獲取，且將平面的街景圖片進行定量研究相對簡便且數據信息量大，越來越多的研究者通過采取街景圖片進行定量化的研究。江文津等通過對兩個美國城市街景圖片進行定量化研究的實驗來探索城市安全感知與文化差異；邵鈺涵等通過對街景圖片打分的方式對城市街道的景觀美學進行分析與評估；李詩卉等基于多時相街景圖片對街道空間品質測度；徐磊青等通過采取上海城市街景圖片對公共空間的安全進行研究；韓君偉、董靚在心理物理方法的指導下提出了6個衡量街道景觀客觀屬性的量化指標與人的主觀評價相擬合對街道景觀品質進行研究，為街道景觀品質的提升提供了參考。

綜上所述，相對于實地調研，通過采集實景平面圖片來獲取街景數據具有很大的便捷性且信息量更具科學性，但因平面街景圖片所采集的是人單一視角下的街景，人感知街景只能通過單一的視覺視角，具有一定的片面性。此外，單一利用街景圖片來進行感知忽略了人的觸覺以及嗅覺等方面的景觀感知，所獲取的圖片數據雖然準確，卻不能代表整個街景元素的信息。

3.3 基于實景全景圖片的信息數據的測度

全景圖片是基于平面圖片的一個升華，它所采取的是人360°視角下的視覺空間，通過對360°下街景空間全景圖片的選取，可以很好的解決單一平面圖片存在的信息量不全等問題。李小江等通過對全景圖片的獲取，再通過卷積神經網絡進行深度學習對圖片進行定量化識別城市特征，為世界范圍內的城市景觀研究提供全新的視角。全景圖能夠很好的模仿真實環(huán)境下的街道景觀，實驗過程可在室內進行，避免了外部空間諸多因素的干擾，能夠提升實驗研究的科學性與準確性。此外，可通過對街景空間聲環(huán)境、嗅覺環(huán)境的模擬，為實驗研究獲取更多的可能性。

3.4 基于虛擬現(xiàn)實下的信息數據的測度

隨著虛擬現(xiàn)實技術的發(fā)展，VR技術所創(chuàng)建和體驗的虛擬世界能夠將多源信息融合，實現(xiàn)交互式三維動態(tài)實景并容納體驗者實體運動。研究表明，除卻真實的實驗場景，相比于錄像和照片，虛擬現(xiàn)實技術構建的實驗場景在沉浸感、真實感、立體感、景深乃至舒適度上，都有更好的表現(xiàn)。徐磊青、孟若希等通過VR技術對街道的療愈作用進行探索并對街道設計進行思考。此外還借助VR沉浸式體驗探索了建筑界面與綠視率對街道體驗的影響?，F(xiàn)如今，虛擬現(xiàn)實技術運用于景觀設計在逐漸增多，其對于景觀空間的控制性較強且具有很好的沉浸式體驗，在現(xiàn)有對街道景觀品質提升策略研究的基礎上，通過虛擬現(xiàn)實技術進行循環(huán)論證，能夠使得研究結論更具科學性，能夠更好的指引街道景觀空間的設計。

4 人因視角下的街道景觀品質評價方法

4.1 基于調查的主觀評價

問卷調查、訪談等考察人的主觀感受的調查評價方法已經廣泛應用于科研工作中，被訪者通過直接或者間接的方式對街道景觀品質進行評價給分。韓君偉、陳箏等在對街道景觀評價時通過此方法能夠很好的表達被訪者主觀的景觀感知，使得街道景觀提升朝著更加人性化的方向發(fā)展。但基于主觀感受的評價方法會隨著被訪者的心理狀態(tài)而發(fā)生改變，很難達到最佳的實驗效果。此外，人為的給定權重使得調查結果的精準度不高，對實驗的結果也會產生一定的偏差。

4.2 基于實驗的客觀評價

隨著社會科技的迅速發(fā)展，越來越多的新技術運用到景觀評價體系當中。陳箏等利用便攜式生物反饋儀，記錄實景環(huán)境下人們的生理反應，選用腦電、心電、表情肌電、肌電傳導率、皮溫和呼吸6個生理指標來描述情緒，并通過情感計算方法描述人的心理感受。結果表明，結合時空間軌跡的生理情緒數據較好地反映了受試者受空間影響的情緒反應。根據受試者的感知記錄繪制情感分布地圖，反映出環(huán)境壓力源 和積極或消極環(huán)境刺激。Bin Jiang等學者邀請受驗者參加特里爾社會應激測試（Trer Social StressTest），通過測試受驗者的唾液皮質醇與皮膚電傳導變化來反映街道樹木覆蓋率（Ensities of Tree Cover）對緩解人體心理壓力的作用。

綜合多項實驗分析，通過生理儀器可檢測人在感知景觀環(huán)境時細微的生理變化，將這些生理數據進行分析整理能夠很好的反應在同一時域下被試者的景觀感受。客觀的生理檢測使得評價體系更加精準化，很好的解決了以往的主觀調查存在的弊端，為景觀評價體系提供了一個科學的方向。

5 結論與展望

5.1 結論

綜合上述已有研究繪制街道景觀空間構成要素的量化方法與人因視角下的街道景觀品質評價方法的研究內容表格（表1）。研究表明：（1）新技術及新數據的應用對街道景觀空間構成要素的量化方法產生了重大的推進，街道景觀數據獲取難的問題得到了初步的解決方案，卻依然伴隨多種因素干擾所導致的數據準確性不強的問題。隨著科技的發(fā)展，這種誤差正在逐漸減小，街景的研究也在朝著更加科學化的方向發(fā)展。（2）從表中可以直觀的發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的主觀評價體系比較完善，但在客觀儀器檢測方面缺乏，基于儀器檢測的客觀評價研究有待提升，未來的研究需要我們更多的關注“主觀+客觀”的評價方法，讓科研結果更加精準的引領街道景觀品質的提升。

表1 街道景觀空間構成要素的量化方法與人因視角下的街道景觀品質評價方法的研究內容

5.2 展望

街道空間品質的建設目標是創(chuàng)造出功能完備、適宜居住的街道，并且對使用者而言既舒適又安全。新技術的不斷發(fā)展對使用者與環(huán)境交互產生了重大影響，而在未來，這種影響將會愈加深遠。（1）結合人因工效學，將新技術作為連接人與環(huán)境的紐帶，對我們更加精準而科學的探索環(huán)境優(yōu)化策略提供了手段。眼動技術、生理檢測技術以及虛擬現(xiàn)實技術的發(fā)展等正在改變著我們探索人與環(huán)境關系的方式，人工智能與人機交互等更多的新技術也會應用于街道景觀評價體系當中，科學智能的構建高品質的街道景觀空間。（2）文章基于人因視角下的現(xiàn)有景觀評價體系，構建“主觀+客觀”的評價體系可使研究更加科學化，通過在客觀實驗評價的基礎之上，提出結合人的主觀評價進行循環(huán)論證，能夠更好的反應人因視角下的街道景觀品質需求，讓未來的街道景觀空間品質的研究者可以更精準的優(yōu)化和提升街道景觀空間品質。