城市街道空間品質(zhì)評價(jià)體系構(gòu)建研究

孫瑞豐，王語嫣 （吉林建筑大學(xué)建筑與規(guī)劃學(xué)院，吉林 長春 130000）

1 引言

當(dāng)前，我國正處于精細(xì)化發(fā)展的進(jìn)程中，但如何提升城市空間活力歷來都是城市建設(shè)的首要目標(biāo)，而街道作為對城市環(huán)境影響的重要組成部分，其空間品質(zhì)的好壞在很大的程度上影響著城市公共生活空間的繁盛程度與城市活力。城市公共空間品質(zhì)的提升是所有城市，發(fā)展到一定階段后皆要面臨的難題，卻也是繼續(xù)發(fā)展城市，優(yōu)化城市環(huán)境品質(zhì)以及提升城市形象的必要手段。

自《國家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃（2014—2020年）》為代表的一系列宏觀政策發(fā)布實(shí)施以來，推動以人為本、注重品質(zhì)的城市建設(shè)已成為大家的共識。在此背景下，城市設(shè)計(jì)越發(fā)重視以空間品質(zhì)活力為主導(dǎo)、以大數(shù)據(jù)精細(xì)化為手段，體現(xiàn)為“2D城市”向“3D城市”轉(zhuǎn)變的城市設(shè)計(jì)新特征。綜上所述，本文將在理論評價(jià)的基礎(chǔ)上，通過利用近年來涌現(xiàn)的機(jī)器學(xué)習(xí)的新技術(shù)，整合街道空間研究領(lǐng)域的有效影響因子，建構(gòu)一個(gè)涉及面更廣泛的街道空間品質(zhì)評價(jià)體系，將其納入到街道研究科學(xué)體系中，以供日后研究者參考借鑒。

2 相關(guān)研究進(jìn)展

隨著新信息時(shí)代的發(fā)展，城市建設(shè)的下半場逐步轉(zhuǎn)向定量化、精細(xì)化、人本尺度、品質(zhì)導(dǎo)向的實(shí)踐，由此誕生了新城市科學(xué)，即依托于計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展和多源城市數(shù)據(jù)的涌現(xiàn)，運(yùn)用量化分析和數(shù)據(jù)計(jì)算途徑來研究城市的模式。其中在街道空間研究領(lǐng)域中，大數(shù)據(jù)以及人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)在數(shù)據(jù)采集、數(shù)值計(jì)算、多源數(shù)據(jù)融合分析、指標(biāo)深度學(xué)習(xí)等方面的進(jìn)展飛速。其中，Rundle等（2011）通過街景圖片評價(jià)街區(qū)環(huán)境的物質(zhì)空間指標(biāo)，對紐約37個(gè)步行街區(qū)進(jìn)行研究；Naik等（2014）借用實(shí)際項(xiàng)目的數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練集，對美國的21個(gè)城市的街景圖片進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，對其街道空間安全度進(jìn)行研究；Ewing等（2010）通過對街景圖片人工賦值的方式進(jìn)行街道空間的主觀評價(jià)。韓君偉（2013）通過機(jī)器學(xué)習(xí)對街景圖象中的元素進(jìn)行識別，提出了視覺熵的概念，以此來對商業(yè)步行街區(qū)的街道空間復(fù)雜性進(jìn)行量化研究；吳志強(qiáng)（2016）依據(jù)百度熱力圖研究了上海市空間結(jié)構(gòu)；龍瀛（2016）基于機(jī)器學(xué)習(xí)和街景數(shù)據(jù)，對北京和成都進(jìn)行了街道空間品質(zhì)的大規(guī)模量化與分析；唐婧嫻（2017）通過計(jì)算機(jī)圖像識別、圖像分割技術(shù)對北京、上海這類中國特大城市中心區(qū)街道空間品質(zhì)進(jìn)行測度；樊鈞，唐皓明，葉宇（2019）通過空間網(wǎng)絡(luò)分析和聚類算法實(shí)現(xiàn)蘇州古城區(qū)街道空間慢行品質(zhì)的形態(tài)組構(gòu)評價(jià)。

基于多源數(shù)據(jù)的街道空間品質(zhì)研究一覽表

3 城市街道空間品質(zhì)

本研究中，涉及空間品質(zhì)的研究對象是城市街道，即為城市街道空間品質(zhì)。由上述分析得到，城市街道空間品質(zhì)是由城市街道空間中的客觀物質(zhì)空間要素和主觀空間感知兩個(gè)方面組成（如圖1），前者包含街道空間承載力和街道空間吸引力兩個(gè)維度，其體現(xiàn)的是街道周邊建筑體量，圍合度及其物質(zhì)空間對街道于人群集聚所造成的影響，包含建筑強(qiáng)度、建筑空間形態(tài)、街道可達(dá)性、功能混合度等用以描述物質(zhì)空間品質(zhì)好壞程度的影響因素；而后者則包含街道安全性、街道舒適度以及街道社交性三個(gè)維度，其體現(xiàn)的是人們對街道物質(zhì)空間街道的主觀感受滿意程度。通過街景數(shù)據(jù)提取街景圖片進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)，識別出圖片中各種要素在整張圖片中的像素占比，標(biāo)識出更受人群喜歡的那種街道，以此來體現(xiàn)街道空間品質(zhì)的優(yōu)劣。

圖1 街道空間品質(zhì)評價(jià)體系構(gòu)成

4 街道空間品質(zhì)評價(jià)體系構(gòu)建

構(gòu)建街道空間品質(zhì)的評價(jià)體系是本文研究的根本目的。通過對大量國內(nèi)外街道空間品質(zhì)的研究分析，得出目前對于街道空間品質(zhì)的評價(jià)，多數(shù)基于四個(gè)基本要素展開，即街道的使用——人、人的戶外活動、街道空間、人車通行。從而結(jié)合街道空間品質(zhì)的內(nèi)涵要素與人的需求，研究從人的感知要素、活動要素、物質(zhì)空間要素、通行要素四個(gè)方面入手，確定以兩個(gè)維度評價(jià)街道空間品質(zhì)，即物質(zhì)空間構(gòu)成和主觀空間感知。

街道空間的物質(zhì)空間構(gòu)成是由物質(zhì)空間要素與通行要素組成的，他是人及其活動的載體。街道物質(zhì)空間的構(gòu)成包含街道兩側(cè)建筑經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)、通行能力、街道環(huán)境、公共服務(wù)設(shè)施等因素，不同的物質(zhì)空間構(gòu)成要素對街道空間的承載力和吸引力亦不同，進(jìn)而影響了街道空間品質(zhì)的優(yōu)劣。

街道空間的主觀空間感知是由街道使用者和人的戶外活動體現(xiàn)的，其感知的好壞主要反映在街道上的人群數(shù)量。人是空間使用的主體，是最直觀觀察感受街道品質(zhì)的使用者，街道空間主觀感知主要包含街道安全性、舒適度、社會性三個(gè)指標(biāo)組成，那些舒適、安全、適宜交往的街道更容易吸引人們的前往，人們更愿長時(shí)間停留，街道空間呈現(xiàn)的活力更高，街道的品質(zhì)也更易被人群接受。

歸納總結(jié)出影響街道空間品質(zhì)的指標(biāo)（如圖2）。在物質(zhì)空間構(gòu)成維度，評價(jià)指標(biāo)主要聚焦于街道空間承載力（建設(shè)強(qiáng)度與建筑空間形態(tài)、步行空間沿街界面寬度、步行便利性、街道設(shè)施豐富度）與街道空間吸引力（道路可達(dá)性、路網(wǎng)可達(dá)性、功能混合度）；在主觀空間感知維度，評價(jià)指標(biāo)主要聚焦于出行安全性（車輛干擾指數(shù)、街道附屬設(shè)施占比）、環(huán)境舒適度（綠化率、天空占比、街道空間感D/H、色彩豐富度）、社會交往性（人群集聚度、百度熱力圖、社交界面占比）等方面。

圖2 街道空間品質(zhì)評價(jià)體系

5 結(jié)語

本研究構(gòu)建了一種基于開放數(shù)據(jù)且高效、便捷的街道空間品質(zhì)定量評價(jià)指標(biāo)體系，一方面，從街道空間本體和人的實(shí)際需求角度出發(fā)，衡量街道的構(gòu)成要素，滿足人群的活動和使用需求的程度，確定了街道空間品質(zhì)以街道空間物質(zhì)質(zhì)量為客體、以使用者的感知認(rèn)同為主觀心理因素的雙重內(nèi)涵。在借鑒現(xiàn)有的相關(guān)研究和理論成果的基礎(chǔ)上，依托大數(shù)據(jù)的巨量規(guī)模和高精度優(yōu)勢，從街道空間物質(zhì)空間構(gòu)成維度篩選出街道空間的街道可行性、設(shè)施便利性、路網(wǎng)通達(dá)性及功能多樣性指標(biāo)，從主觀空間感知維度篩選出步行安全性、空間舒適性、色彩豐富性及場所社交性共計(jì)5個(gè)評價(jià)指標(biāo)21個(gè)評價(jià)因子，構(gòu)建一套更為完整科學(xué)的街道空間品質(zhì)評價(jià)指標(biāo)體系，為城市街道空間品質(zhì)評價(jià)研究奠定基礎(chǔ)。