綠色空間中使用行為與環(huán)境認知研究方法綜述

趙曉龍 邱璇 徐靖然 侯韞婧

環(huán)境行為學(xué)（environment-behavior studies）是環(huán)境心理學(xué)與建筑、城市規(guī)劃、風(fēng)景園林等多學(xué)科交叉形成的研究領(lǐng)域。20世紀70年代，美國出版Environment and Behavior、Man-Environment System等期刊，并成立美國心理學(xué)會“人口與環(huán)境心理學(xué)”分部，英、德、法等國家繼而開展相關(guān)研究。而后，國際應(yīng)用心理學(xué)協(xié)會（International Association of Accessibility Professionals，簡稱IAAP）成立了“環(huán)境心理學(xué)”分部和“研究物質(zhì)環(huán)境中的人類”國際學(xué)會[1]。20世紀80年代，國外相關(guān)理論和方法傳入國內(nèi)，引起學(xué)界的廣泛關(guān)注和探索。環(huán)境行為學(xué)將人的行為與環(huán)境的相互作用作為重點研究對象，分析行為、動機和需求三者之間的關(guān)系[2]。隨著風(fēng)景園林學(xué)科與環(huán)境行為學(xué)的結(jié)合日益緊密，環(huán)境行為學(xué)視角下的風(fēng)景園林學(xué)研究重點逐漸從單一環(huán)境拓展到人、環(huán)境以及兩者的相互作用[3]，從“物質(zhì)空間”轉(zhuǎn)向“以人為本”，著重理解使用者的行為與動機，以期滿足新時代下的綠色空間使用需求[4-5]。

行為作為人對自身需求和外在環(huán)境刺激的外顯反應(yīng)，是人與環(huán)境之間的主要媒介。環(huán)境不能簡單地理解為行為的“容器”，它通過獨有的認知表征建立自身與行為的特殊聯(lián)系，是行為不可分割的一部分[6]。綠色空間雖因獨特的生態(tài)價值而存在，但卻因兼顧人的使用行為與環(huán)境認知而具有意義。從人本視角借助綠地空間建構(gòu)環(huán)境與行為的互動關(guān)聯(lián)，是多學(xué)科開放體系相互滲透的必然結(jié)果，最終反饋到城市規(guī)劃和景觀設(shè)計中，成為中國綠色空間相關(guān)研究的理論支撐和實踐基礎(chǔ)。

研究采用的綠色空間概念是對“開放空間”和“開放綠色空間”概念的簡明化，它與建筑物所形成的灰色空間形成鮮明對比[7]。從景觀構(gòu)成角度來看，綠色空間廣義上是指城市環(huán)境中出現(xiàn)的任何植被，包括有綠色植被的街道、廣場、公園等已開發(fā)的具體場所。它存在于住宅之外且面向公眾開放的場所，既為人們提供相互交流和休閑游憩的機會，又為自然界物種提供生境、維護其生物多樣性[8]。

1 研究方法

本研究數(shù)據(jù)來源為中國知網(wǎng)（CNkI）與Web of Science（WOS）核心合集，檢索時間為2019年5月，時間跨度為1990—2019年，文獻類型偏重期刊論文。限定檢索主題詞為兩類：一類是綠色空間（green space）及其相近類別的主題詞，如開放空間（open space）、公園（park）等；另一類是行為（behavior）與認知（cognition）及其相近類別的主題詞，如活動（activity）、感知（perception）等。通過兩類主題詞的兩兩配對檢索，共檢索到209篇中文文獻和2 627篇英文文獻。

由于文獻之間的相異性，定量分析法與薈萃分析法并不適用于本研究。因此筆者以內(nèi)容分析法為主要研究方法，將內(nèi)容分析對象限定為明確涉及綠色空間中的使用行為與環(huán)境認知，且研究方法與技術(shù)應(yīng)用明確者。經(jīng)過逐一重點分析剔除了農(nóng)業(yè)、體育科學(xué)、時政報道、行業(yè)訊息等無關(guān)和重復(fù)文獻，共計篩選出145篇中、英文文獻作為分析對象。分別從表征行為與本體環(huán)境認知兩大角度切入，依據(jù)應(yīng)用方式與研究目的的異同，對各類研究方法與技術(shù)進行梳理、評述和對比，并簡要展望綠色空間使用行為與環(huán)境認知研究的發(fā)展趨勢。

2 綠色空間使用行為研究方法

作為維護城市可持續(xù)發(fā)展、提高人們生活質(zhì)量的重要角色，綠色空間在表現(xiàn)生態(tài)效益的同時，更多地承載了人們的各種使用行為功能。相關(guān)研究以環(huán)境行為學(xué)理論為基礎(chǔ)建立了綠色空間使用行為研究的概念框架。

2.1 基于自我報告的行為記錄法

通過自我報告記錄綠色空間使用行為的方法屬于“偶遇抽樣”，包含行為問卷和行為訪談兩類。其中，行為問卷是指通過現(xiàn)場、郵寄[9]、網(wǎng)絡(luò)[10]等多種媒介招募具備一定閱讀理解能力的志愿者進行的開放式和封閉式行為問卷調(diào)查。前者只提出問題、不限定答案范圍，后者則要求在既定答案中進行選擇，獲取便于統(tǒng)計分析的定量化數(shù)據(jù)，應(yīng)用更為廣泛。行為訪談是通過研究者與調(diào)查對象間的語言交流進行行為調(diào)查，具有即時互動特點，分為非結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)式、半結(jié)構(gòu)式。三者差異在于非結(jié)構(gòu)式訪談在調(diào)查對象的選取、調(diào)查內(nèi)容及方式等方面只有粗略的要求，充分發(fā)揮研究者與調(diào)查對象的主動性和靈活性。結(jié)構(gòu)式訪談則要求根據(jù)提綱按照一定結(jié)構(gòu)進行提問，其訪談過程完全由研究者主導(dǎo)且缺乏彈性。而半結(jié)構(gòu)式訪談則介于兩者之間，是按照粗略提綱進行的非正式訪談，其調(diào)查內(nèi)容及方式可根據(jù)實際情況靈活處理，較結(jié)構(gòu)式訪談具有一定自由度?；谧晕覉蟾娴男袨橛涗浄ǐ@取信息豐富，涵蓋包括駐留行為、軌跡行為和節(jié)點行為在內(nèi)的各類綠色空間使用行為，適用于全尺度綠色空間，但受空間定位能力制約，其數(shù)據(jù)空間精度較低、在分析使用行為與綠色空間的關(guān)系方面應(yīng)用效果有限[9]。

2.2 基于直接觀察的行為圖析法

直接觀察（direct observation）是綠色空間使用行為研究的重要形式，Albert在《大眾行為與公園設(shè)計》中將其總結(jié)為，通過對綠色空間使用行為的有意識觀察而匯總出的一部印刻在頭腦中的信息庫[11]156-162。經(jīng)過多年的發(fā)展，研究者逐漸利用調(diào)查表格、地圖和照片等將調(diào)查內(nèi)容和記錄方式結(jié)構(gòu)化，使之成為綠色空間使用行為研究的主流方法。

2.2.1 行為地圖

綠色空間使用行為具有一定“場地空間依賴性”，行為信息與空間位置信息的同步獲取是探究兩者關(guān)系的關(guān)鍵[12]。在眾多直接觀察法中，Ittelson提出的“活動注記法”（behavior mapping）是理解使用行為與綠色空間相互作用的重要方法[13]38。其調(diào)查內(nèi)容包含觀察的系統(tǒng)程序、觀察區(qū)域的圖形化表達、觀察信息的清晰定義、指定間隔時間表、編碼及計數(shù)系統(tǒng)[14]，能夠同步記錄使用者的社會屬性、活動類型、空間位置、時間信息等。然而，單純調(diào)查表格在空間位置信息的表達并不直觀、全面，研究者便提出在獲取研究區(qū)域平面圖的前提下，將使用者以點的形式在平面圖上進行定位形成“人群密度圖解”[11]163-173，與調(diào)查表格結(jié)合彌補其不足。此外，為提高調(diào)查效率、避免因記錄速度不同所造成的誤差，研究者將“活動注記法”變形為“快照法”（snap shot），即在腦海中對視線范圍內(nèi)的使用行為進行瞬時“拍照”，迅速用符號將即時信息記錄下來，任何在“拍照”之后進入觀察范圍內(nèi)的使用者不會被記錄。研究者可以按照既定路線依次對觀察區(qū)域的多個凸空間進行“快照”，獲取多空間一體化、高精度的使用行為信息和空間位置信息。與“活動注記法”相比，“快照法”側(cè)重即時信息記錄、忽略使用行為的持續(xù)時長，在適用于微觀尺度綠色空間的基礎(chǔ)上，涉足部分中觀尺度綠色空間。研究者常通過該方法計量分析使用者數(shù)量及使用行為時空特征，如空間使用效率[15]、使用行為與空間特征的關(guān)聯(lián)性[13]39-53等方面。

除使用行為駐留空間位置圖析外，還可分別針對與個體動線和群體路徑2種軌跡行為進行圖示化表達。Appleyard和Lintell最早將建筑學(xué)領(lǐng)域“動線觀察法”（trace observation）[14]145-146引入綠色空間使用行為研究中，通過定點調(diào)查和追蹤調(diào)查2種形式在地圖上繪制個體行為軌跡。前者是記錄通過固定地點的使用者或在固定地點記錄視線范圍內(nèi)個體使用者行為軌跡，僅適用于視域清晰、規(guī)模較小的綠色空間，后者是從選定地點跟蹤個體使用者并繪制其行為軌跡，較前者數(shù)據(jù)精度更高但調(diào)查效率低，無法適用于使用者數(shù)量較多、行為類型多樣、面積規(guī)模過大的綠色空間。因此，研究者將其變形為“運動路徑法”（movement traces），按照既定路線對觀察區(qū)域的多個凸空間依次進行記錄，最后整理形成完整的運動軌跡圖。此方法常用于空間特征與運動軌跡及駐留時長的關(guān)聯(lián)性研究[16]等方面。

2.2.2 行為圖像

行為圖像在綠色空間使用行為研究中的應(yīng)用源于Whyte提出的“定時拍攝法”（time-lapse filming）[17]，通過固定時間間隔的重復(fù)拍攝記錄下使用者的行為信息和空間位置信息。該方法需要人工整理大量照片，數(shù)據(jù)處理難度大且效率低。Arnberger提出“延時攝像法”（permanent time-lapse video）[18]，將長時間定時、間斷記錄使用行為壓縮在較短時間內(nèi)以視頻的方式播放，降低數(shù)據(jù)處理的時間成本。此外，隨著視頻監(jiān)控和錄像設(shè)備的廣泛應(yīng)用，研究者通過長時段、連續(xù)的綠色空間使用行為數(shù)據(jù)進行人工抽樣并記錄，以此歸納使用行為的時空間分布特征[19-20]。近年來，新興視頻處理技術(shù)與錄像視頻結(jié)合大幅度提高“視頻監(jiān)控法”的數(shù)據(jù)處理能力，克服人工統(tǒng)計分析工作量大、手動定位空間位置信息不準確等缺點，為探討綠色空間使用行為與環(huán)境要素的相互關(guān)系帶來了新機遇。丁紹剛和胡一可分別引入“機器視覺技術(shù)”和“計算機視覺技術(shù)”對綠色空間錄像視頻進行處理，獲取具有累積性的運動軌跡圖像[20]，實現(xiàn)使用者駐留行為的智能量化[21]。該方法受設(shè)備布置數(shù)量和拍攝視角的制約，在規(guī)模較大且結(jié)構(gòu)復(fù)雜的綠色空間中應(yīng)用難度大。Park提出“無人機觀測法”（ unmanned aerial vehicle，簡稱UAV）[22]，利用攜帶錄像設(shè)備的無人機進行高空鳥瞰觀測，兼具人工觀察與視頻監(jiān)控兩者的優(yōu)點，在更短的時間內(nèi)覆蓋更大的觀測范圍，大幅度提高調(diào)查效率和數(shù)據(jù)精度。徐靖然運用該方法進行固定時間間隔人工抽樣統(tǒng)計，并借助無人機視頻數(shù)據(jù)定位處理系統(tǒng)精準定位使用者空間位置信息[23]。

從方法來看，自我報告法具有較強主觀性且數(shù)據(jù)處理分析效率較低。直接觀察法借助行為地圖和行為圖像成為綠色空間使用行為研究的重要方法。其中，行為地圖在使用行為空間位置信息標注上獨具優(yōu)勢，但由于其數(shù)據(jù)精確性和可靠性高度依賴研究者，因而存在一定誤差。與其相比，行為圖像結(jié)合相應(yīng)圖像處理技術(shù)，提高數(shù)據(jù)空間精度且可被反復(fù)觀測和分析，具有長時段、多空間同步觀測的優(yōu)勢。

2.3 基于位置識別技術(shù)的軌跡行為追蹤法

隨研究方法不斷完善和創(chuàng)新，研究者開始拓展綠色空間使用行為研究的空間尺度。位置識別技術(shù)（location-aware technologies，簡稱LAT）的迅猛發(fā)展為宏觀層面使用行為時空特征研究開拓新視角[24]，包括全球定位系統(tǒng)（GPS）和移動定位技術(shù)2種。在實際應(yīng)用中，前者要求研究者招募一定數(shù)量志愿者佩戴便攜式GPS設(shè)備，獲取并記錄其使用行為空間位置及行為軌跡[25]，受信號強度制約其所記錄的軌跡點會出現(xiàn)偏差和缺失的情況。后者在其基礎(chǔ)上結(jié)合移動互聯(lián)網(wǎng)獲取志愿者智能手機GPS位置信息，一方面定位靈敏度較前者更高，借助移動網(wǎng)絡(luò)定位補充獨立GPS定位失敗時的定位結(jié)果，另一方面智能手機普及性降低了調(diào)查對象佩戴便攜式GPS設(shè)備的操作難度。Palmer利用智能手機追蹤應(yīng)用程序記錄綠色空間使用者運動軌跡，分析使用行為的時空特征[26]。黃蔚欣利用無線網(wǎng)絡(luò)定位[27]獲取智能手機位置信息，從使用者數(shù)量和駐留時長兩方面客觀量化綠色空間使用效率[28]。Luz借助公眾參與地理信息系統(tǒng)（public participation geographic information system，簡稱PPGIS）的在線地圖繪制平臺獲取使用者自行記錄的行為和空間位置信息，探討綠色空間的使用情況[29]。

相比于直接觀察法，基于位置識別技術(shù)的研究方法側(cè)重于軌跡行為的追蹤，直接減少人工追蹤觀測使用者空間位置信息所花費的時間和降低錯誤概率，具備高精度、低成本、長時段、實時追蹤、覆蓋范圍廣等優(yōu)勢，為探討使用行為與綠色空間的關(guān)系提供精確和有效支撐，但仍存在數(shù)據(jù)樣本量高度依賴于設(shè)備分發(fā)量和公眾參與度的缺點。由于數(shù)據(jù)采集受設(shè)備精度影響，研究者常將該方法用于分析中觀尺度綠色空間中不同類型使用行為的運動軌跡差異、空間使用強度差異[30]，以及宏觀尺度綠色空間選擇偏好及影響因素[31]等方面。

2.4 基于位置服務(wù)技術(shù)的節(jié)點行為映射法

風(fēng)景園林學(xué)科研究的工具化和數(shù)據(jù)化成為未來規(guī)劃實踐的主要趨勢。大數(shù)據(jù)和移動互聯(lián)網(wǎng)時代下的位置服務(wù)（location based service，簡稱LBS）技術(shù)依靠移動通信和互聯(lián)網(wǎng)用戶位置信息映射人口行為及分布規(guī)律，成為風(fēng)景園林學(xué)科宏觀層面實踐研究的重要工具[32]。其中，移動通信數(shù)據(jù)、智能刷卡數(shù)據(jù)和社交網(wǎng)絡(luò)簽到數(shù)據(jù)與綠色空間使用行為研究結(jié)合最為緊密，由于信息來源、信息內(nèi)容與適用范圍的差異導(dǎo)致各類數(shù)據(jù)的應(yīng)用特點截然不同（表1）?！耙苿油ㄐ艛?shù)據(jù)”（mobile phone data）覆蓋人群較廣且均為移動通信用戶，通過手機信令識別綠色空間的實際使用者及其來源地等信息，提升以往對綠色空間實際服務(wù)范圍及供需問題的計量分析能力。方家等利用城市各區(qū)域綠色空間的實際使用者數(shù)量占比反映其使用需求，并結(jié)合實際配置情況探討城市各區(qū)域綠色空間供需關(guān)系[33]。Guo等通過實際使用者來源地分析綠色空間的實際服務(wù)范圍，探索導(dǎo)致實際服務(wù)范圍存在差異的因素[34]?！爸悄芩⒖〝?shù)據(jù)”（smart card data）覆蓋人群為公共交通卡用戶，側(cè)重于反映其日常出行規(guī)律。李方正突破以往“見縫補綠”式的綠色空間規(guī)劃布局模式，通過公交刷卡數(shù)據(jù)定量識別城市使用頻率較高的區(qū)域，為綠道網(wǎng)絡(luò)的重點連接區(qū)域及線路選取提供數(shù)據(jù)支持[35]。“社交網(wǎng)絡(luò)簽到數(shù)據(jù)”（social media check-in data）覆蓋人群為社交網(wǎng)絡(luò)平臺用戶，通過綠色空間簽到地理標簽較客觀映射綠色空間的使用行為。Donahue等和Zhang等分別通過其簽到數(shù)據(jù)量化綠色空間使用強度，深入挖掘其使用效率的影響因素[36-37]。王鑫等還通過簽到數(shù)據(jù)分析城市居民的聚集強度，為綠色空間選址提供可靠依據(jù)[38]。

表1 基于位置服務(wù)技術(shù)的節(jié)點行為映射法應(yīng)用特征Tab. 1 Application characteristics of LBS-based behavior mapping

從行為記錄、行為圖析、軌跡行為追蹤到節(jié)點行為映射，綠色空間使用行為研究方法逐步完善使得規(guī)劃設(shè)計師能夠更加準確地把握使用行為與綠色空間的關(guān)系。從研究方法的精度、廣度和適用尺度來看，基于自我報告的行為記錄法適用于全尺度綠色空間使用行為研究，但其自我報告過程主觀性較強且空間精度低、人工成本高，因而呈現(xiàn)適用性較弱的特點；基于直接觀察的行為圖析法適用于微觀尺度綠色空間，通過行為地圖和行為圖像同步獲取使用行為信息與空間位置信息，推動使用行為基本方法的發(fā)展與完善，促使研究從單一空間人工觀測向多空間技術(shù)輔助同步觀測轉(zhuǎn)變；基于位置識別技術(shù)的軌跡行為追蹤法適用于宏觀層面綠色空間，在提高調(diào)查效率和空間精度的同時，引導(dǎo)行為時空特征質(zhì)性描述向行為環(huán)境要素計量分析深化；基于位置服務(wù)技術(shù)的節(jié)點行為映射法則適用于宏觀層面綠色空間，突破以往有限樣本研究，為風(fēng)景園林規(guī)劃實踐提供客觀、多源、動態(tài)、精細、人本的海量行為數(shù)據(jù)，并以其重要的時間性和空間性特征引導(dǎo)相關(guān)研究從“靜態(tài)截面”轉(zhuǎn)向“動態(tài)連續(xù)”。上述研究方法與技術(shù)從小尺度、低采樣、粗精度的人工調(diào)查走向多尺度、長時段、全覆蓋、高精度的海量化數(shù)據(jù)分析，讓以往受限于數(shù)據(jù)收集和分析的綠地空間使用行為研究成為可能。然而，前者依舊是重點研究方法，后者對于前者也并非一味地否定，而是某些維度上的相互完善與促進。

3 從環(huán)境認知角度解讀綠色空間使用行為動機

“環(huán)境認知”是人類對環(huán)境信息進行整合并經(jīng)過不斷積累形成的認知信息庫[39]。作為行為內(nèi)在影響因素，環(huán)境認知是理解人的行為與環(huán)境之間內(nèi)在聯(lián)系的重要途徑[40]。如何獲取并計量分析綠色空間環(huán)境認知一直是相關(guān)研究的重要議題[41]。

3.1 基于主觀描述的認知分析法

依靠主觀描述對綠色空間進行環(huán)境認知的研究由來已久，通過解讀環(huán)境認知信息、挖掘認知體驗與使用行為的關(guān)系，直觀揭示綠色空間使用行為內(nèi)在影響因素，根據(jù)研究目的與應(yīng)用方式的不同分為認知問卷和認知地圖兩類。

3.1.1 認知問卷

認知問卷適用于分析使用者對環(huán)境的使用傾向、態(tài)度及需求等問題，是綠色空間環(huán)境認知研究的重要方法。研究者通過現(xiàn)場、網(wǎng)絡(luò)等形式招募具有一定閱讀理解能力的志愿者填寫“語言問卷”，并利用問卷中量化評價模型解讀使用者的環(huán)境需求、認知體驗與滿意度評價等。Qiu等從反映不同類型體驗需求的角度出發(fā)，運用感知屬性法將人們對于綠色空間的感知價值劃分8類環(huán)境感知屬性，并通過使用者的環(huán)境認知體驗探討各屬性間的相對重要性[42]；Liu等和komossa等通過該方法發(fā)現(xiàn)不同行為類型的使用者存在聲景及景觀偏好差異[43-44]；劉江等則計量分析了綠色空間環(huán)境要素對使用滿意度的影響[45]。經(jīng)調(diào)查對象回憶填寫的認知問卷從不同角度揭示綠色空間環(huán)境認知與使用行為的關(guān)系，但受調(diào)查對象記憶力和理解能力制約，該方法存在數(shù)據(jù)主觀性強的缺點，相關(guān)研究多停留在認知體驗描述層面。20世紀70年代，研究者發(fā)現(xiàn)彩色圖像可以有效代替真實環(huán)境，于是開始通過視覺審美理解綠色空間環(huán)境認知[46-47]。Daniel等提出“照片引談法”（Photo-Questionnaire）要求調(diào)查對象依據(jù)量化評價模型進行真實環(huán)境的靜態(tài)圖像打分，這些評價作為分析環(huán)境需求和認知偏好的依據(jù)常被用于分析綠色空間景觀特征對使用行為的促進或抑制作用[48]。與其相應(yīng)，Van Hecke等在不改變環(huán)境現(xiàn)狀的情況下，要求調(diào)查對象對人為合成的具有特定環(huán)境要素的虛擬圖像（manipulated photographs）進行兩兩對比選擇，有針對性地探討使用者對環(huán)境要素的使用需求與偏好[49]。雖然以靜態(tài)圖像為媒介的認知問卷大大深化了環(huán)境認知研究的深度，但其感官刺激的單一性導(dǎo)致無法全面、客觀、動態(tài)地反映綠色空間環(huán)境認知。

3.1.2 認知地圖

認知地圖（cognitive map）是從主位研究視角探求使用者的環(huán)境認知程度，捕捉其對環(huán)境內(nèi)在認識的重要方法?？梢詫⑵淅斫鉃槭褂谜呋诮?jīng)驗和學(xué)習(xí)在頭腦中形成的環(huán)境簡約圖解，反映使用者對環(huán)境的認識和感覺。其概念最早由美國心理學(xué)家Toleman提出，用以說明環(huán)境認知不僅是對具體環(huán)境要素的感知，還包括對整體環(huán)境氛圍的認識[50]。Lynch通過大量城市意象研究將認知地圖構(gòu)成要素歸納為道路、邊界、區(qū)域、節(jié)點和標志物[51]。Appleyard進一步將其歸納為序列型（即路徑主導(dǎo)）和空間型（即空間主導(dǎo)），涵蓋從大規(guī)模地理環(huán)境到小規(guī)模日常使用行為環(huán)境的認知程度和認知偏好等[52]，為綠色空間使用行為與環(huán)境認知研究奠定基礎(chǔ)。傳統(tǒng)認知地圖是在紙質(zhì)地圖或空白圖紙上進行繪制，包括自由描畫法、限定描畫法和空間要素圖示法等多種形式[53]。而近年來出現(xiàn)了結(jié)合計算機技術(shù)形成的新型認知地圖繪制方式，要求受試者在平板電腦上繪制認知地圖，通過實時記錄其繪圖過程獲取認知地圖構(gòu)成要素的呈現(xiàn)順序和頻率[54]。手繪認知地圖能夠直觀反映對綠色空間環(huán)境要素感知及整體環(huán)境認知，但調(diào)查對象繪圖能力和研究者對圖示信息的處理能力限制了該方法的客觀性和定量化程度，導(dǎo)致其相關(guān)研究的實踐指導(dǎo)性相對較弱。于是，Cherem提出使用者受雇拍照（visitor-employed photography，簡稱 VEP）作為代替性方法，不再要求志愿者具備一定繪圖能力，反而通過向志愿者分發(fā)攝像設(shè)備讓其按照要求直接、便捷、實時地記錄環(huán)境要素，實現(xiàn)以往認知地圖構(gòu)成要素的可視化表達，以及環(huán)境認知與偏好的計量分析[55]。此外，針對其人工比對再定位拍照位置精度低、工作量大的問題，研究者提出結(jié)合便攜式GPS設(shè)備獲取照片空間位置信息，通過照片時空密度分布揭示環(huán)境認知偏好與綠色空間景觀序列的關(guān)系[56]。與手繪認知地圖相比，照片認知地圖具有實時、動態(tài)、可視化等優(yōu)勢，通過捕捉包括視、聽、觸等在內(nèi)的一系列潛在動態(tài)因素，有效彌補通過語言描述解釋環(huán)境認知的時間滯后性和通過視覺審美解釋環(huán)境認知因缺乏實際使用行為的不準確性，但該方法獲取樣本代表性與真實性有限，往往須結(jié)合認知問卷來減少其系統(tǒng)性誤差。

目前，基于主觀描述的認知分析法已成為綠色空間環(huán)境認知研究的主流，其研究內(nèi)容已由表層認知體驗描述向本體影響因素挖掘轉(zhuǎn)變。其中，認知問卷側(cè)重于環(huán)境要素感知，調(diào)查結(jié)果豐富且易量化，認知地圖則注重環(huán)境整體組成以及環(huán)境要素之間相互關(guān)系的直觀表達，兩者在環(huán)境認知研究方面均存在局部采樣、樣本量小、主觀性強等問題。

3.2 基于實驗設(shè)計的認知分析法

近年來，在相關(guān)學(xué)科和新興技術(shù)的推動下，綠色空間環(huán)境認知研究突破以往基于主觀描述的研究形式，依據(jù)研究目的有針對性地將虛擬環(huán)境模擬和生理指標測量引入實驗設(shè)計中，提升對環(huán)境要素的控制能力以及對環(huán)境認知數(shù)據(jù)的計量分析能力。

3.2.1 虛擬環(huán)境模擬

虛擬環(huán)境模擬是指利用“虛擬現(xiàn)實技術(shù)”（virtual reality technology，簡稱VR）模擬三維虛擬環(huán)境進行綠色空間環(huán)境認知研究，包括“桌面式”（desktop VR）和“沉浸式”（immersion VR）兩類，有效排除實地測量的各種不可控因素，解決靜態(tài)視覺圖像無法靈活控制景觀特征變量等問題[57]。前者基于計算機屏幕空間進行虛擬環(huán)境營造，屬非沉浸式虛擬環(huán)境，后者基于頭盔式虛擬現(xiàn)實顯示系統(tǒng)，以第一人稱觀察視角的環(huán)境認知效果比前者更顯著[58]。與以往具有較好沉浸式體驗的洞穴式自動虛擬環(huán)境相比，頭盔式虛擬現(xiàn)實顯示系統(tǒng)具有便攜、成本低、實時性好等優(yōu)勢。Erath將其與自行車相結(jié)合構(gòu)建高擬真度的街道虛擬環(huán)境，在一定程度上增加受試者虛擬使用行為的“主體感受”，用以研究分析城市街道認知體驗[59]。徐磊青等則將虛擬街道環(huán)境結(jié)合主觀感受量化評分，通過環(huán)境維度和認知維度的數(shù)據(jù)相關(guān)性分析，進一步挖掘環(huán)境認知體驗的影響要素[60]。基于虛擬環(huán)境模擬的綠色空間環(huán)境認知研究將傳統(tǒng)使用后評價環(huán)節(jié)前置，在實現(xiàn)設(shè)計方案預(yù)判的同時增加規(guī)劃實踐的公眾參與性。但由于虛擬使用行為在“本體感受”方面存在一定程度的欠缺，該方法的普適性仍須進一步驗證。

3.2.2 生理指標測量

心理學(xué)和神經(jīng)科學(xué)提出的“眼動追蹤技術(shù)”和“生理反饋技術(shù)”作為實時、客觀、精準測量受試者生理指標的重要手段，為綠色空間環(huán)境認知研究注入新活力。前者利用眼動儀記錄受試者眼動數(shù)據(jù)（包括掃視和注視），并通過眼動軌跡熱點分析技術(shù)形成注視軌跡圖和熱點圖，反映受試者的環(huán)境認知過程及規(guī)律，理解環(huán)境要素如何影響其認知體驗。后者利用各種生理反饋傳感器測量受試者皮電、心電等生理信號，結(jié)合情感計算（affective computing）直接描述綠色空間環(huán)境認知的情感體驗，深入分析受試者自己可能沒有意識到的獨特心理感受，包括環(huán)境認知愉悅程度、對環(huán)境刺激的反映強度等?；谏碇笜藴y量的環(huán)境認知研究最初是以真實環(huán)境靜態(tài)圖像為視覺刺激進行的，具有可控、便捷等優(yōu)勢[61]。然而，為脫離實驗室環(huán)境束縛，研究者開始利用可穿戴眼動儀與可穿戴生理傳感器測量受試者的真實環(huán)境認知體驗，加強使用行為與環(huán)境要素的動態(tài)交互。陳箏等利用眼動軌跡與計算機視覺中預(yù)測注意力的顯著圖（saliency map）對比分析不同環(huán)境要素對認知體驗的影響[62]，并將各種可穿戴生理傳感器與GPS相結(jié)合，以受試者情緒信息和空間位置信息為基礎(chǔ)繪制“情緒地圖”（emotional cartography）[63]，精準定位和確定綠地空間認知體驗的影響因素[64]。需要注意的是，客觀生理指標與主觀描述的認知體驗存在一定區(qū)別，前者是對后者的一種轉(zhuǎn)譯，在生理指標測量時常采用認知問卷對各項生理指標的代表性進行校核。

從研究成果來看，虛擬環(huán)境模擬克服主觀描述在數(shù)據(jù)信度受限、環(huán)境因素不可控的局限性。生理指標測量從實驗室環(huán)境靜態(tài)視覺刺激到真實環(huán)境動態(tài)交互探索，直接通過受試者客觀生理指標反映其主觀認知注意及情緒體驗，為探討綠色空間環(huán)境認知提供新途徑[65]。

3.3 基于移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的認知分析法

隨著風(fēng)景園林規(guī)劃實踐公眾參與性的逐漸提升，以移動互聯(lián)網(wǎng)信息采集為基礎(chǔ)，針對互聯(lián)網(wǎng)用戶和社交網(wǎng)絡(luò)用戶形成的多元認知數(shù)據(jù)在樣本量和精度上較以往方法都有大幅度提高，成為宏觀層面綠色空間環(huán)境認知研究的重要數(shù)據(jù)源。一方面越來越多的使用者通過社交網(wǎng)絡(luò)平臺（如Instagram、Flicker、Twitter等）以照片、文本等形式記錄其環(huán)境認知體驗，即社交網(wǎng)絡(luò)認知數(shù)據(jù)。它涵蓋使用者對綠色空間的情感、看法和價值評判等，在計量分析環(huán)境認知方面獨具優(yōu)勢。王鑫等和邵雋等分別對其文本素材進行詞頻分析和語義分析，討論綠色空間使用者的關(guān)注熱點和使用評價[66-67]。Chen等和Tieskens等通過照片分布密度進行綠色空間價值評判以及環(huán)境認知偏好分析[68-69]。另一方面，研究者通過自行開發(fā)的眾包（crowdsourced）項目獲取綠色空間環(huán)境認知數(shù)據(jù)，有針對性地引導(dǎo)公眾參與環(huán)境認知研究[70-71]。Mackerron等開創(chuàng)“Mappiness”項目招募在線志愿者進行生活幸福指數(shù)調(diào)查，并通過分析上百萬的認知眾包數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)綠色空間對提升公眾幸福指數(shù)有積極作用[72]。Naika等通過創(chuàng)立“Place Pulse”項目收集認知眾包數(shù)據(jù)，并結(jié)合計算機視覺（computer vision）訓(xùn)練開發(fā)出“Street Score”平臺模仿人類認知環(huán)境的原理和方式，實現(xiàn)對城市街道靜態(tài)圖像認知體驗的預(yù)測[73]。Zhang等在其基礎(chǔ)上通過街道靜態(tài)圖像大規(guī)模挖掘影響使用者視覺認知體驗的環(huán)境要素，量化兩者間相關(guān)性[74]。

環(huán)境認知影響著人們使用綠色空間的方式，探索其機理模式對解讀使用行為與綠色空間的互動關(guān)聯(lián)具有積極影響。從方法來看，主觀描述法通過認知問卷和認知地圖直觀揭示使用者對綠色空間的認知體驗及認知程度，是環(huán)境認知研究基本方法。其次，為提高調(diào)查效率、提升數(shù)據(jù)可信度，研究者有針對性地將虛擬環(huán)境模擬和生理指標測量引入實驗設(shè)計中，通過靈活控制環(huán)境要素、計量分析認知數(shù)據(jù)，形成客觀、準確、說服力強的研究結(jié)果。再次，基于移動互聯(lián)網(wǎng)的多元認知數(shù)據(jù)作為新型數(shù)據(jù)源，讓研究者們具備了復(fù)雜化、多樣化、全面化的綠色空間環(huán)境認知研究能力，特別是認知眾包數(shù)據(jù)與計算機視覺的結(jié)合改變了傳統(tǒng)理解和分析環(huán)境認知的方式，讓綠色空間自動評價和預(yù)判分析成為可能，為挖掘使用行為與環(huán)境認知的內(nèi)在機制探索新視角。縱觀綠色空間環(huán)境認知研究方法與技術(shù)，其過程發(fā)展經(jīng)歷了從質(zhì)性描述環(huán)境認知體驗到計量分析環(huán)境要素與認知體驗相關(guān)性的轉(zhuǎn)變，讓我們以更廣闊的視野和方式從環(huán)境認知角度認識和理解使用行為動機。盡管如此，研究者仍應(yīng)避免過度強調(diào)計量分析而失去對實際問題的洞察，切實從研究內(nèi)容出發(fā)選擇適當?shù)难芯糠椒ɡ硇越鉀Q現(xiàn)實問題，推動人本尺度綠色空間規(guī)劃實踐。

4 結(jié)語與展望

筆者梳理出應(yīng)用于風(fēng)景園林學(xué)科規(guī)劃設(shè)計的20余種綠色空間使用行為與環(huán)境認知研究方法與技術(shù)，通過對比分析近10年來的應(yīng)用研究實例，概括各類研究方法與技術(shù)的應(yīng)用方式、適用范圍及優(yōu)劣勢異同。

關(guān)注綠色空間的使用行為，并從環(huán)境認知角度對其進行深入解析，體現(xiàn)了新時代風(fēng)景園林規(guī)劃實踐的人本性和創(chuàng)新性。筆者從環(huán)境行為研究理論出發(fā)，綜述風(fēng)景園林學(xué)科視角下國內(nèi)外綠色空間使用行為與環(huán)境認知研究方法的發(fā)展歷程和既有研究成果，其研究轉(zhuǎn)向表現(xiàn)出以下趨勢。1）更加注重以人為本，由表征行為特征到著眼于理解環(huán)境與行為的互動關(guān)聯(lián)，由單純認知體驗到深入挖掘環(huán)境認知與使用行為的內(nèi)在聯(lián)系，風(fēng)景園林學(xué)科“以人為本”的初衷不會消減，綠色空間使用行為與環(huán)境認知研究也會圍繞這個方向不斷強化。2）更加注重多學(xué)科之間的相互借鑒，緊密跟隨科技手段的發(fā)展腳步，利用環(huán)境行為學(xué)、環(huán)境心理學(xué)等相關(guān)學(xué)科理論支撐，引入位置識別技術(shù)、位置服務(wù)技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)、生理反饋技術(shù)等針對性強且較易推廣的新技術(shù)、新手段增強使用行為與環(huán)境認知計量分析的科學(xué)性和可信度，從微觀尺度空間質(zhì)性描述現(xiàn)象與規(guī)律到多尺度空間計量揭示影響因素與內(nèi)在機制，呈現(xiàn)出“主觀描述—客觀解釋—多元數(shù)據(jù)探索”的發(fā)展趨勢。3）更加注重綠色空間使用行為與環(huán)境認知研究的實踐性，直觀、準確和深入解析環(huán)境與行為互動關(guān)聯(lián)的同時，細化使用行為主體、使用行為類型及環(huán)境認知體驗，實現(xiàn)風(fēng)景園林研究精準化。

研究方法與技術(shù)的開發(fā)動機差異直接影響了其在相關(guān)研究中的應(yīng)用范圍和應(yīng)用能力，選取具有針對性、可行性、有效性的研究方法，對綠色空間研究發(fā)揮重要指導(dǎo)作用。今后相關(guān)研究須充分發(fā)揮現(xiàn)有研究方法與技術(shù)的優(yōu)勢，不斷加強對綠色空間使用行為與環(huán)境認知的綜合認識，架構(gòu)綠色空間與使用者的溝通橋梁，推動風(fēng)景園林規(guī)劃實踐的公眾參與性，使研究者和規(guī)劃設(shè)計師在解決綠色空間不斷增長的使用需求方面向前邁進一大步。

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