城市生態(tài)公園視覺環(huán)境質(zhì)量評價研究

林淑偉，關(guān)松立

(莆田學院，福建 莆田 351100)

0 引言

隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人們生活水平的日益提高，人們對城市面貌及居住環(huán)境的要求也日益提高.城市公園是城市生態(tài)系統(tǒng)和城市景觀的重要組成部分，優(yōu)美舒適的城市生態(tài)公園景觀不僅能改善城市的生態(tài)環(huán)境，提高市民的生活質(zhì)量，增強市民的歸屬感，還能增加城市的活力和對外影響力，因此研究城市生態(tài)公園景觀質(zhì)量具有重要意義.目前，國內(nèi)外學者對公園景觀質(zhì)量的研究多以住宅區(qū)、城市公園植物景觀、山林景觀和鄉(xiāng)村景觀為研究對象，其中在研究內(nèi)容上多側(cè)重于景觀特征對景觀質(zhì)量的影響分析，在研究方法上多以心理物理學方法為主[1-14]，而對城市邊緣地區(qū)的公園景觀質(zhì)量進行評價以及通過景觀美學對公園視覺環(huán)境進行定量分析的較少[15-16].為此，本文選取莆田市綬溪公園為研究對象，嘗試將多種評價方法結(jié)合起來對其視覺環(huán)境質(zhì)量進行評價，探討其相關(guān)影響因素，旨為城市公園的景觀規(guī)劃、建設(shè)和改造提供參考.

1 研究區(qū)概況

綬溪公園始建于2011年，是莆田市新建的首個大型綜合性公園.公園位于莆田荔城北部，西鄰鳳凰山風景區(qū)和市行政中心，東面為城市中心商務區(qū)，南面為福廈路，北面為天馬山，延壽溪貫穿公園.公園總面積為2.33 km2，園中保留了大量的古荔枝和古樹木，綠道長度約5 km，是城市綠色生態(tài)核心，也是市民假日休閑的主要場所和旅游景點.

2 研究方法與步驟

研究綬溪公園的視覺環(huán)境質(zhì)量的方法和步驟如下：①對公園現(xiàn)狀進行實地調(diào)查，選擇有代表性的樣本單元作為研究對象；②采用實地調(diào)研和相關(guān)文獻相結(jié)合的方法構(gòu)建評價指標體系，運用SBE法和SD法對樣本進行質(zhì)量評價；③采用多元回歸分析法建立視覺環(huán)境質(zhì)量評價模型并進行分析.

2.1 視覺景觀質(zhì)量評價

SBE法是由Daniel[17]提出的一種視覺景觀質(zhì)量評價法，由于該方法具有操作方便、評價客觀等優(yōu)點被廣泛運用到各類景觀的評價中[7]，因此本文采用SBE法對綬溪公園的視覺環(huán)境質(zhì)量進行評價.

2.1.1樣本的采集與選取 樣本的采集時間為2018年3月(在不同天氣下的9：00—15:00).拍攝景物時，相機參數(shù)不變，閃光燈保持關(guān)閉狀態(tài)，從不同的方向進行取景(不刻意回避正面或負面因素).共拍攝照片285張.因采用SBE法進行景觀質(zhì)量評價時采集的樣本數(shù)一般在60～80張范圍內(nèi)[5-6]，因此本文根據(jù)景觀要素組合因素(如植被、水體、建筑等以及近、中、遠景比例)對照片進行篩選，并最終選定81張照片作為評價樣本.

2.1.2評價者和評判方式 研究表明，采用SBE法進行景觀質(zhì)量評價時，大學生的評判結(jié)果與普通市民之間并沒有顯著差異[18]，因此本文選擇100名在校不同專業(yè)的大學生作為評價者.評分采用5級評分法[12]，賦予的分值分別為-4,-2,0,+2,+4，依次表示很不喜歡、不喜歡、感覺一般、喜歡、很喜歡.具體評判步驟如下：①發(fā)放試卷，并將處理好的照片樣本插入問卷中(相似的景觀照片分開放置).②評判者依據(jù)評判規(guī)則對照片進行打分.

2.1.3數(shù)據(jù)的處理 由于每個人的審美不同，因此需要對不同評判者的評判數(shù)據(jù)進行標準化處理.標準化值的計算公式[5]為

(1)

其中：Za b為景觀評分的標準化值，a為同一景觀，b為同一評價者，Ra b為評價者對景觀的評分，Rb為所有景觀評分的平均值，Sb為所有景觀評分的標準差.利用式(1)對各景觀質(zhì)量的分值進行標準化后求出其平均值，然后按平均值進行排序.

2.2 景觀特征的定量評價

語義差異(SD)法是由C.E.Osgood提出的一種心理測定方法，其突出特點是采用形容詞對來測定人的直觀感受[19].因該方法不僅可以量化視覺美，還可以對視覺外的直觀感受進行量化，所以該方法能客觀地對因子進行評價.

2.2.1景觀樣本的選取 SD法是通過精選照片的數(shù)量來提高數(shù)據(jù)的真實性和評價的可操作性，但目前為止沒有挑選照片的明確標準.為突出景觀特征的差異性，本文在研究中選取景觀質(zhì)量最好和最差的24張照片(各12張).

2.2.2形容詞對和評價尺度的確定 參考文獻[15-16]，并結(jié)合綬溪公園的實際景觀，本文選取16對形容詞來表述其景觀特征.評分采用5級評分法，并分別按-2、-1、0、+1、+2賦值，該值分別表示很差、一般差、中等、一般好、很好.具體評分標準見表1.

表1 SD法景觀特征評分標準

2.2.3評價者和評判方式 SD法的被調(diào)查對象通常為20～50人[16].考慮到本文所用形容詞的專業(yè)性，選取50名具有一定專業(yè)知識的教師和學生對24張照片進行評價(50名均未參與視覺景觀質(zhì)量的評價).評價方式為將24張照片處理成問卷進行評價，問卷以網(wǎng)絡形式進行發(fā)放和回收.

3 結(jié)果與分析

3.1 視覺景觀質(zhì)量分析

運用SBE法對綬溪公園的視覺景觀質(zhì)量進行計算得出的81個樣本的分值見表2.由表2可以看出，表中有43個景觀樣本的SBE值為正，其余38個景觀樣本的SBE值為負，其平均值為1.049.其中得分最高的兩個SBE值分別為0.811和0.674(圖1中的樣本27和樣本65)，景觀類型均為山水相映的景觀；得分最低的兩個SBE值分別為-0.920和-0.856(圖1中的樣本2和樣本31)，景觀類型均為雜亂的植物景觀.由圖1可以看出，人們更為喜歡視野開闊、植被覆蓋率高、水體面積大、水體清澈、色彩鮮艷的自然景觀和設(shè)計精巧的園林景觀，而對視野封閉、植被稀疏、水面狹小渾濁、色彩單調(diào)的自然景觀和缺乏美觀園林建筑具有負面心理.因此，提升公園的視覺景觀質(zhì)量，不僅要重視建設(shè)園內(nèi)的優(yōu)勢景觀，還要重視對劣勢景觀的改造，使其具有整體美.

表2 81個樣本的景觀質(zhì)量評價值及排序

圖1 景觀樣本SBE值的前2位和后2位的照片

3.2 景觀特征分析

采用SD法對24個樣本的景觀特征及其對環(huán)境質(zhì)量的影響進行定量評價后得到24個樣本的景觀特征(見表3)和樣本綜合評價柱形圖(見圖2).由表3和圖2可知，16項景觀特征的均值都集中在0到2之間，其中幽靜度、生命力、整潔度、協(xié)調(diào)性位居前4位，新奇度、自然性和鄉(xiāng)土性位居后3位，該結(jié)果說明公園總體環(huán)境幽靜，認可度較高，但景觀偏城市化.另外，從表3中的標準差來看，評價者對各景觀的視覺感受存在一定差異，其中對幽靜度方面的差異最小(0.264)，這也進一步說明了評價者對綬溪公園幽靜程度的認可.

表3 24個樣本的景觀特征

圖2 24個樣本的景觀特征的評價均值

圖3為不同景觀特征值最高(樣本73、樣本56、樣本27、樣本5)和最低(樣本31、樣本42、樣本30、樣本21、樣本22)的照片.由表3可知：在16項景觀特征值中，樣本73在整潔度、植被多樣性、色彩豐富度、協(xié)調(diào)性、新奇度、吸引力、愉悅感、樸素感等8項的分值最高，其中色彩豐富度遠高于平均值；樣本56在生命力、整潔度和美感等3項的得分最高；樣本27在空間感和鄉(xiāng)土性等2項的得分最高；樣本5在植被覆蓋度和幽靜度等2項得分最高.樣本31在整潔度、美感、協(xié)調(diào)性、新奇度、吸引力、愉悅感、樸素感等7項的分值最低；樣本42在植被覆蓋度、自然性、野趣性和鄉(xiāng)土性等4項的分值最低；樣本30在生命力、植被多樣性和色彩豐富度等3項的分值最低；樣本21在空間感項的得分最低；樣本22在生命力項的得分最低.

3.3 景觀質(zhì)量與景觀特征關(guān)系的分析

運用多元線性回歸法對24個典型樣本的景觀質(zhì)量和景觀特征進行相關(guān)分析的結(jié)果見表4.由表4可知，變量X4、X5、X6、X7、X10、X15的顯著性均大于0.05，說明其與景觀質(zhì)量的相關(guān)性不顯著，故將其剔除.

表4 景觀質(zhì)量和景觀特征的相關(guān)性

將景觀質(zhì)量(SBE值)作為因變量，將保留的10項景觀特征的標準化值作為自變量，并將這2個變量進行逐步、向前、向后回歸分析.逐步和向前回歸的結(jié)果顯示，只有美感符合并進入質(zhì)量評價模型，而其余9項景觀特征未能進入質(zhì)量評價模型；向后回歸分析的結(jié)果顯示，只有美感、愉悅感和野趣性3項景觀特征進入質(zhì)量評價模型(見表5).由表5可知，3項景觀特征中有兩項容差小于0.1，且其方差膨脹因子大于10，表明該模型存在多重共線性，需對其進行主成分分析.為了研究的準確性，首先對各變量進行KMO檢驗和Bartlett檢驗.檢驗結(jié)果顯示KMO檢驗值為0.853(大于0.7)，Bartlett檢驗的顯著性為0.000<0.05.該結(jié)果說明變量間具有較高的相關(guān)性，且相互獨立，數(shù)據(jù)可用于主成分分析.

表5 向后回歸的分析結(jié)果

表6為10項景觀特征的方差分析結(jié)果.由表6可以看出，前2個主成分對應的特征值均大于1，其中第1主成分解釋了72.554%的景觀特征關(guān)系，第2主成分解釋了14.047%的景觀特征關(guān)系，二者的累積方差貢獻率為86.601%(≥85%).這表明，前2個主成分能夠代表最初的10個指標來分析綬溪公園的視覺環(huán)境質(zhì)量，故本文提取前兩個成分作為第1主成分和第2主成分，分別記作F1、F2.其中第1主成分在指標X1、X2、X3、X8、X9、X11、X12、X13、X16上有最大的特征值和方差，說明其能夠反映綬溪公園總體的視覺環(huán)境質(zhì)量；第2主成分僅反映了人們對野趣性(X14)的情況.

表6 10項景觀特征的方差分析結(jié)果

為了模型的有效性，本文將F2與F1一同進行回歸分析.各主成分的解析表達式分別為：

F1=0.095stdx1+0.090stdx2+0.118stdx3+

0.134stdx8+0.133stdx9+0.126stdx11+

0.133stdx12+0.133stdx13+0.066stdx14+

0.124stdx16,

(2)

F2=-0.275stdx1+0.435stdx2-

0.286stdx3-0.083stdx8-0.058stdx9+

0.140stdx11-0.005stdx12+0.006stdx13+

0.565stdx14-0.127stdx16.

(3)

其中,stdxi(i=1,2,3,8,9,11,12,13,14,16)代表標準化后的各因子，因子順序依次為空間感、生命力、整潔度、美感、協(xié)調(diào)性、新奇度、吸引力、愉悅感、野趣性和樸素感.因子標準化處理的公式為原變量減去相應均值再除以標準差(均值和標準差見表3)，其具體計算如下：

stdx1=(x1-1.139)/0.490,

stdx2=(x2-1.215)/0.296,

stdx3=(x3-1.204)/0.588,

stdx8=(x8-0.967)/0.584,

stdx9=(x9-1.157)/0.395,

stdx11=(x11-0.428)/0.445,

stdx12=(x12-0.889)/0.495,

stdx13=(x13-1.133)/0.436,

stdx14=(x14-0.649)/0.534,

stdx16=(x16-0.619)/0.560.

將上述各項算式分別帶入式(2)和式(3)中即可得到F1、F2的函數(shù)表達式.將各主成分作為新自變量代替原來的自變量(X1-X3、X8、X9、X11-X14、X16)，并將景觀質(zhì)量作為因變量做回歸分析得到F1、F2的回歸模型，分別為Y1=0.457F1(R2= 0.701)，Y2=-0.007F2(R2=0.000).對比上述兩個回歸模型可以看出，Y1模型的擬合度明顯優(yōu)于Y2模型.因此，將F1的表達式代入Y1模型即得最終的景觀質(zhì)量評價模型，為

Y=0.089x1+0.139x2+0.092x3+0.105x8+

0.154x9+0.129x11+0.123x12+0.139x13+

0.056x14+0.101x16-1.081.

(4)

由模型(4)計算可知，10項景觀特征的重要性排序為協(xié)調(diào)性(X9，0.154)>生命力(X2，0.139)、愉悅感(X13，0.139)>新奇度(X11，0.129)>吸引力(X12，0.123)>美感(X8，0.105)>樸素感(X16，0.101)>整潔度(X3，0.092)>空間感(X1，0.089)>野趣性(X14，0.056).

未進入評價模型的6項景觀特征為植被多樣性(X4)、植被覆蓋度(X5)、色彩豐富度(X6)、幽靜度(X7)、自然性(X10)和鄉(xiāng)土性(X15)，其中植被覆蓋度、自然性與景觀質(zhì)量呈負相關(guān)關(guān)系(見表4)，且對視覺環(huán)境質(zhì)量無顯著影響.本文的這一結(jié)論與文獻[15,17]中的結(jié)論不同，其原因可能是色彩單一且稀少凌亂的植被區(qū)和人工痕跡、城市化特征明顯的景觀對評價公園的視覺環(huán)境質(zhì)量產(chǎn)生了較大負面心理.

4 結(jié)論

本文以莆田市綬溪公園為例，采用SBE法和SD法對莆田市綬溪公園的視覺景觀質(zhì)量進行研究表明：①從景觀要素來看，植被、水體、建筑等對景觀質(zhì)量影響較大，其中人們更加喜歡色彩鮮艷、植被覆蓋高、清澈開闊的水面等自然環(huán)境和曲徑通幽、精巧的園林景觀建筑；②從景觀特征來看，人們更加喜歡幽靜、整潔和富有生命力的景觀環(huán)境；③從建立的視覺環(huán)境質(zhì)量與景觀特征的評價模型來看，協(xié)調(diào)性、生命力、愉悅感、新奇度、吸引力、美感對景觀質(zhì)量影響較大，其中協(xié)調(diào)性對景觀質(zhì)量影響最大.因此，對城市生態(tài)公園的景觀進行規(guī)劃建設(shè)時，應充分結(jié)合景觀功能的要求，著重考慮影響景觀質(zhì)量的主要因素.本文研究結(jié)果可為城市生態(tài)公園的景觀規(guī)劃建設(shè)和改造提供參考.在本文研究的16項景觀特征中，雖有6項對視覺環(huán)境質(zhì)量無顯著影響，但其對視覺環(huán)境質(zhì)量仍不能忽略，因此在今后的研究中我們將嘗試構(gòu)建景觀特征與視覺環(huán)境質(zhì)量間的非線性關(guān)系模型來探討各景觀特征對視覺環(huán)境質(zhì)量的影響，以得到更準確地評價結(jié)果.