基于圖像數(shù)據(jù)的兒童綠地優(yōu)化策略

畢世波 郭曉華 戴菲

收稿日期：2020-05-28

*基金項目：國家自然科學(xué)基金青年項目“城市道路綠地微氣候效應(yīng)的ENVI-met模擬及景觀績效研究”（51908063）;國家

自然科學(xué)基金面上項目“消減顆粒物空氣污染的城市綠色基礎(chǔ)設(shè)施多尺度模擬與實測研究”（51778254）

第一作者：畢世波（1988- ），男，博士生，研究方向為風(fēng)景園林規(guī)劃與設(shè)計、綠色基礎(chǔ)設(shè)施。E-mail：991807415@qq.com

通信作者：戴菲（1974- ），女，博士，教授，研究方向為綠地系統(tǒng)、綠色基礎(chǔ)設(shè)施。E-mail：58801365@qq.com

摘要：文章基于百度與谷歌數(shù)據(jù)源獲取與兒童綠地相關(guān)圖像，運用圖像數(shù)據(jù)研究的新思路進行分析，結(jié)果表明：1）兒童行為與綠地密切相關(guān)，百度結(jié)果顯示其緊密程度（高于60%）小于谷歌緊密程度（高于81%）。2）百度結(jié)果顯示兒童綠地空間較單一，兒童在綠地空間的行為體現(xiàn)為常規(guī)（8.05%）>集體（2.01%）>挑戰(zhàn)（0.67%）;谷歌檢索結(jié)果顯示兒童行為較為多樣，表現(xiàn)為集體（27.52%）>常規(guī)（15.43%）>挑戰(zhàn)（12.08%）。最后，文章在圖片內(nèi)容分析的基礎(chǔ)上，從基于感官系統(tǒng)提升綠地特征的多樣性、基于兒童行為類型提升綠地空間的多元性、促進生物多樣性增加綠地互動的可能性3個方面提出兒童綠地品質(zhì)提升策略。

關(guān)鍵詞：圖像數(shù)據(jù)，兒童綠地，兒童行為，提升策略

DOI： 10.12169/zgcsly.2020.05.28.0003

The Optimization Strategy for Childrens Green Spaces Based on Image Data

Bi Shibo1 Guo Xiaohua1，2 Dai Fei1

（1.School of Architecture and Urban Planning， Huazhong University of Science and Technology， Wuhan 430074， China;

2.College of Horticulture and Gardening， Yangtze University， Jingzhou 434025， Hubei， China）

Abstract：This paper obtains the images related to childrens green spaces through Baidu and Google for the study based on the new ideas of image data based green space research. We found after the analysis： 1） Childrens behaviors are closely related to green spaces， but the closeness from the search results with Baidu （above 60%） is less than that with Google （above 81%）; 2） Baidus search results show that childrens green spaces are relatively unitary， and childrens behaviors in green space include regular activities （8.05%）> collective activities （2.01%）> creative activities （0.67%）， while the Google search results include multiple types of behaviors as follows： collective activities （27.52%）> regular activities （15.43%）> creative activities（12.08%）; 3） This paper proposes the strategies for improving the quality of childrens green spaces from three aspects： sensory system， childrens behavior types， biodiversity.

Keywords： image data， childrens green space， childrens behavior， promotion strategy

城市綠地對公眾身心健康有重要的影響[1]。2016年，我國審議通過了“健康中國2030”規(guī)劃綱要，明確強調(diào)營造綠色安全的健康環(huán)境和突出解決好婦女、兒童等重點人群的健康問題[2]。為兒童和青少年提供健康的環(huán)境已成為新城市建設(shè)的必要部分[3]。本研究重點關(guān)注影響兒童行為的綠地空間（文中統(tǒng)稱為“兒童綠地”）。關(guān)于兒童綠地的已有研究主要集中在兒童游戲空間評價與提升[4]、景觀營造[5-6]等方面，而對于兒童參與城市綠地建設(shè)的途徑、綠地影響兒童的作用機制及其與兒童行為的關(guān)聯(lián)程度則少有研究。研究方法中，圖像是現(xiàn)象學(xué)中重要的概念[7]，其以直接性和簡易性被公眾接受[8]，并成為視覺文化的最好媒介[9]。趙渺希等[10]通過谷歌獲取廣東21市各100張圖像分析了城市意象，胡傳東[11]基于網(wǎng)絡(luò)照片對景區(qū)游客體驗規(guī)律等方面做了探討，但尚未有針對兒童行為與綠地間關(guān)系的研究。

鑒此，本文通過構(gòu)建基于圖像數(shù)據(jù)的研究新思路探討以下問題：1）公眾視野下的兒童綠地空間與兒童行為的相關(guān)程度;2）兒童綠地建成空間與公眾需求情況;3）兒童與綠地的互動方式及兒童綠地品質(zhì)影響因素。在此基礎(chǔ)上，提出兒童綠地品質(zhì)提升策略，以期為我國兒童綠地理論與實踐提供有益補充，并為城市綠地相關(guān)研究提供新視角。

1研究方法

1.1 檢索詞確定及數(shù)據(jù)來源

1） 檢索詞確定。首先擬定18個與兒童綠地相關(guān)的檢索詞，由7位專業(yè)人員依據(jù)兒童與綠地的關(guān)系將檢索詞分別進行排序;然后依據(jù)確定的順序綜合選定中英文檢索詞各4個（表1）。

2） 數(shù)據(jù)來源。以公眾認(rèn)可度較高的百度與谷歌搜索引擎，分別代表國內(nèi)與國際數(shù)據(jù)庫;于2019年12月3日，根據(jù)檢索詞在圖像檢索結(jié)果中各取前50張，共計400張圖像用于研究。

3）檢索詞驗證。在百度檢索結(jié)果中，4個中文檢索詞能體現(xiàn)出兒童與綠地關(guān)系的圖像分別占62%，58%，92%和96%，符合檢索詞體現(xiàn)兒童和綠地越來越緊密的關(guān)系。而在谷歌檢索結(jié)果中，相關(guān)圖像占比依次為74%，88%，30%和90%（圖1），即以CBG為檢索詞所得的50張圖中，僅15張直接反映兒童與綠地的關(guān)系。但審查后發(fā)現(xiàn)其他35張中有29張自制圖像來自與兒童綠地相關(guān)的的文獻。由此可見，反映兒童與綠地關(guān)系的圖像實際為44張（占比88%），能體現(xiàn)檢索詞間的遞進關(guān)系，說明本文所選檢索詞及其檢索順序的代表性與可行性。

1.2 研究思路

1） 首先，以“EW和EH”與相應(yīng)的英文檢索詞分析“公眾”視野下的兒童行為與綠地是否相關(guān)及相關(guān)程度，其次，以“ECX和ECW”與相應(yīng)的英文檢索詞分析兒童與綠地的互動行為方式;最后，通過深入分析圖片內(nèi)容獲得影響兒童綠地品質(zhì)的因子，并提出兒童綠地品質(zhì)提升策略（圖1）。

2） 圖像識別與分類。將圖像按“兒童行為是否與綠地相關(guān)”分為“相關(guān)”和“不相關(guān)”兩類，并按圖像呈現(xiàn)內(nèi)容分為“實景”“卡通”和“自制圖像”3類，有分歧的圖片均歸為不相關(guān)一類，由此確定兒童行為與綠地的最小相關(guān)程度。在圖像類別中，實景圖像能反映兒童綠地的建成情況，卡通則能體現(xiàn)公眾對圖像呈現(xiàn)內(nèi)容的期待，因此通過兩者的比較能明晰兒童綠地建成情況和公眾需求的匹配程度;而后進一步將“相關(guān)實景”類圖像依據(jù)其中的兒童形象分為“中國兒童”和“外國兒童”兩類，以分析國內(nèi)外公眾視野下兒童與綠地的互動方式及其差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 基于圖像數(shù)據(jù)的兒童行為與綠地關(guān)系

2.1.1 基于百度的檢索結(jié)果

以“EW”檢索的結(jié)果可分為實景與卡通兩類，50張圖像中（實景21張、卡通29張）有31張（實景18張、卡通13張）顯示的場景與綠地相關(guān)，占比62%。以“EH”為檢索詞的50張圖像中（實景48張、卡通2張）有29張（實景27張、卡通2張）與綠地相關(guān)，占比58%，略少于前者;但與綠地相關(guān)的實景類圖像27張，占比達54%?？傮w而言，百度統(tǒng)計結(jié)果顯示兒童行為與綠地的相關(guān)程度高于60%（表2）。

2.1.2 基于谷歌的檢索結(jié)果

以“CP”為檢索詞的50張圖像中有37張（實景30張、卡通7張）能體現(xiàn)與綠地相關(guān)，占比達74%。以“COA”為檢索詞的50張圖像中（實景48張、卡通2張），與綠地相關(guān)的為44張（實景42張、卡通2張），占比達88%。整體來看，谷歌統(tǒng)計結(jié)果顯示兒童行為與綠地的相關(guān)程度高于81%（表2）。

2.1.3 百度與谷歌檢索結(jié)果的比較

200張圖片中，與綠地相關(guān)的有141張，占比70.5%，其中117張圖像表現(xiàn)為以草地為主的空間類型，占比高達83%，這表明兒童與綠地，尤其與以草地為主的綠地空間有著密切的關(guān)系。在通過“EW”與“CP”兩個檢索詞獲取的100張圖片中，發(fā)現(xiàn)與綠地相關(guān)的圖片占比68%。以“EH”與“COA”為檢索詞所得的100張圖中與綠地相關(guān)的圖片占比為73%（表2）?？梢?，綠地是“人地互動”的重要場所，與兒童的行為有著緊密的關(guān)系，在兒童生活與健康成長中占據(jù)重要地位。

此外，百度與谷歌所體現(xiàn)出的兒童與綠地的關(guān)聯(lián)性情況存在明顯差異。百度檢索的100張圖中卡通占31張，60張綠地相關(guān)類圖像中卡通占15張;而谷歌的檢索結(jié)果中相關(guān)圖像共計81張，僅有9張卡通（圖2）。基于實景圖像能反映兒童綠地的建成情況，卡通則能體現(xiàn)公眾對圖像呈現(xiàn)內(nèi)容的期待。百度檢索結(jié)果中卡通占比較多，說明國內(nèi)公眾對促進兒童健康的綠地空間有著強烈的需求，但兒童綠地建成情況相對滯后。而谷歌檢索結(jié)果中實景占比較多，則能反映適合產(chǎn)生兒童行為的綠地建成空間較完善，兒童與綠地關(guān)系的緊密程度較高。

2.2 國內(nèi)外兒童與綠地的互動方式

2.2.1 百度檢索結(jié)果

在以“ECX”檢索的50張圖像中能體現(xiàn)兒童與綠地互動行為的有46張（占比92%），其中卡通類40張，實景類僅6張，且人物均為外國兒童。以“ECW”所得的50張圖片中能體現(xiàn)兒童與綠地互動行為的有48張，其中11張為卡通類，37張實景中有22張為國外兒童，僅有15張為中國兒童（表3）。

總體而言，在獲取的100張圖中，能體現(xiàn)兒童與綠地互動關(guān)系的圖有94張（卡通51張、實景43張）。首先，卡通圖像除草地之外，還包括水體、花卉等自然元素及滑梯等活動設(shè)施;兒童在綠地上的行為包括如打羽毛球、跳繩、捉蝴蝶等豐富的活動類型。其次，實景中有15張為中國兒童，除1張顯示綠地空間中有簡易木樁外，其余14張均為以單一的草地為主的綠地空間;兒童與綠地的互動方式多為走、跑、躺、坐等個體行為。綜上結(jié)果說明：1）公眾期待的兒童綠地空間應(yīng)有豐富的活動類型與多元的人地互動方式。2）國內(nèi)兒童綠地建成空間與兒童行為存在一定的隔離關(guān)系。

2.2.2 谷歌檢索結(jié)果

以“CBG”為檢索詞的結(jié)果能體現(xiàn)兒童與綠地互動行為關(guān)系的圖片僅有15張，人物均為外國兒童。以“CPG”為檢索詞的圖像中，45張體現(xiàn)出了兒童與綠地的互動行為關(guān)系，其中，8張卡通、37張實景，且人物均為外國兒童（表3）。

在獲取的100張圖像中體現(xiàn)兒童與綠地互動行為關(guān)系的有60張，其中實景為52張，且均為外國兒童。綠地空間中布置了木樁、蹺蹺板、滑梯及其他綜合娛樂設(shè)施。兒童在草地上的行為較豐富，除走、跑、坐、躺等個體行為外，還有踢球等群體行為及攀爬等挑戰(zhàn)行為。

2.2.3 百度與谷歌檢索中綠地與兒童行為類型的比較

兒童在公共空間中的行為可分為常規(guī)行為（如走、躺等）、挑戰(zhàn)行為（如攀爬等）及集體行為（如多人游戲等）3種類型[12]。據(jù)此分別將百度和谷歌檢索中體現(xiàn)兒童與綠地互動關(guān)系的圖像進行重分類，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：1）兩者體現(xiàn)為常規(guī)行為的圖像占比分別為14.76%（實景8.05%、卡通6.71%）和15.43%（均為實景）;2）體現(xiàn)為挑戰(zhàn)行為的圖像占比分別為2.01%（實景0.67%、卡通1.34%）和14.09%（實景12.08%、相關(guān)卡通2.01%）;3）體現(xiàn)為集體行為的相關(guān)圖像占比分別為26.17%（實景2.01%、卡通24.16%）和31.55%（實景27.52%、卡通4.03%）;此外，通過百度以ECX、ECW獲得的圖像中有9張顯示了兒童與綠地中的生物（蝴蝶、狗等）互動的關(guān)系（表4）。

就實景圖像體現(xiàn)兒童綠地建成環(huán)境而言，百度檢索結(jié)果顯示的綠地空間中，兒童行為體現(xiàn)為常規(guī)（8.05%）>集體（2.01%）>挑戰(zhàn)（0.67%）;谷歌的檢索結(jié)果則體現(xiàn)為集體（27.52%）>常規(guī)（15.43%）>挑戰(zhàn)（12.08%）。以卡通類代表公眾對綠地的需求與期待而言，百度的檢索結(jié)果表現(xiàn)為集體（24.16%）>常規(guī)（6.71%）>挑戰(zhàn)（1.34%）;谷歌的結(jié)果表現(xiàn)為集體（4.03%）>挑戰(zhàn)（2.01%）>常規(guī)（0）。

綜上結(jié)果說明：1）對于3種活動類型，百度統(tǒng)計結(jié)果均低于谷歌;綠地空間更有助于促進兒童的集體活動。2）百度檢索結(jié)果中，實景圖像體現(xiàn)出兒童在綠地上的活動以常規(guī)類為主，卡通則體現(xiàn)為集體類較多，反映出公眾對有助于兒童集體活動的綠地建成空間有較高的渴望;針對兒童挑戰(zhàn)行為的綠地空間建設(shè)不足，且此類活動空間對兒童的作用尚未引起公眾關(guān)注。3）谷歌檢索結(jié)果中，實景圖像反映出兒童在綠地上的活動以集體類為主、挑戰(zhàn)與常規(guī)類為輔的情形;卡通所反映的活動同樣以集體類為主，說明國外兒童綠地空間建設(shè)情況與公眾的期待基本相符，兒童綠地建設(shè)在國外已受到重視（表4 ）。

3 兒童綠地品質(zhì)提升策略

總計400張圖像中，與兒童綠地相關(guān)的圖像共295張，占比73.75%。根據(jù)圖片內(nèi)容分析結(jié)果，綠地空間作為兒童活動的重要場所，其元素及特征的多樣性、活動空間類型的多元性、生物的豐富性對兒童具有重要的吸引力，是影響兒童綠地品質(zhì)的重要因子。鑒于此，提出以下兒童綠地品質(zhì)提升策略。

3.1 基于感官系統(tǒng)提升綠地特征的多樣性

綜合環(huán)境知覺是由視覺、嗅覺、聽覺、觸覺等多種感覺構(gòu)成的，有關(guān)學(xué)者依據(jù)多感官知覺構(gòu)建了恢復(fù)效應(yīng)的理論框架[13]（圖3）。

在眾多感官中，視覺與知覺一直被認(rèn)為是感知城市綠地最重要的途徑[14]。觀察植物、水和其他自然因素可以減輕壓力并促生積極的情緒和感覺，由此誘發(fā)能改善心理和身體健康的行為，以促進疾病的康復(fù)[14]。因此，可通過增加自然元素提升景觀形態(tài)與色彩的多樣性，或通過增加藝術(shù)小品[15]來增強視覺感受。聽覺與觸覺的重要性也應(yīng)重視。聽覺方面可通過自然聲（如水聲）、聲控小品（如音樂）等方式實現(xiàn);觸覺則可通過增加游戲互動設(shè)施[5]或沙、泥等不同的自然元素及人工道路材料來實現(xiàn)[15]。最終通過多感官結(jié)合的形式豐富兒童綠地空間元素，促進兒童健康成長。

3.2 基于兒童行為類型提升綠地空間的多元性

開放的運動場所或兒童游樂場往往被認(rèn)為對兒童最具吸引力[16]。首先，通過將滑梯、蹺蹺板及秋千等常規(guī)性娛樂設(shè)施融入兒童綠地設(shè)計中，創(chuàng)造兒童與綠地的互動空間。其次，應(yīng)重視具有一定挑戰(zhàn)性的兒童綠地空間的營造，可通過設(shè)置攀爬等具有挑戰(zhàn)性的活動設(shè)施提高此類活動發(fā)生的頻率，這有助于培養(yǎng)兒童評估和管理風(fēng)險的能力[15]。此外，通過營造游戲空間促進兒童的集體活動，有助于增強兒童的合作能力。

3.3 促進生物多樣性增加綠地互動的可能性

增加環(huán)境體驗和生物互動（如欣賞鳥、蝴蝶、花卉等）是提高兒童綠地吸引力的重要途徑，因此通過種植兒童可觸碰的植物，或通過豐富植被營造良好的生境均有助于提升兒童與綠地空間的互動[17]。當(dāng)然，提升兒童綠地品質(zhì)的措施所起的作用是綜合性的，如通過營造動態(tài)水景不僅能帶來視、聽、觸等不同的感官感受，還能豐富綠地空間類型并促進生物的多樣性。

4 結(jié)論與討論

4.1 結(jié)論

通過“兒童玩耍、兒童戶外活動”及相應(yīng)的英文所得的圖像結(jié)果，發(fā)現(xiàn)綠地空間與兒童活動相關(guān)性較高，百度與谷歌搜索的兒童與綠地空間相關(guān)圖片分別占比60%和81%，反映了綠地對兒童健康成長的重要影響。

依據(jù)“兒童在草地上的行為、兒童在草地上玩耍”及對應(yīng)英文檢索，可以發(fā)現(xiàn)在代表綠地建成空間的實景圖片中，百度檢索的結(jié)果反映兒童互動設(shè)施不足，兒童行為以個體行為為主;而谷歌檢索結(jié)果中反映互動設(shè)施豐富，兒童行為多樣，且兒童綠地空間實際建成情況優(yōu)于百度檢索結(jié)果。就圖片內(nèi)容而言，綠地空間元素的多樣性、空間類型的多元性、生物的豐富性是影響兒童綠地品質(zhì)的重要因子。

4.2 討論

綠地對兒童情感和行為、精神健康、智力發(fā)育、神經(jīng)和認(rèn)知的發(fā)展有著重要的影響，且兒童和青少年時期與綠地接觸親密可以有效降低抑郁率，這種關(guān)聯(lián)在高度城市化的空間更為顯著[18]。綠化空間的質(zhì)量特征如美學(xué)、生物多樣性、游戲設(shè)施及有組織的社會活動[19-20]和其他特色設(shè)施與可達性相結(jié)合是影響兒童綠地吸引力的重要因素。

文章運用了圖像數(shù)據(jù)研究的新思路，但圖片數(shù)據(jù)的獲取及解讀難免融入主觀性因素，后續(xù)研究應(yīng)進一步擴大樣本量，增加分析視角，以獲得更加客觀的結(jié)果，為我國兒童綠地建設(shè)理論與實踐提供有益補充。

致謝：感謝郝少波老師的指導(dǎo)，以及楊超、裴子懿、孫培源在圖片分類等工作中付出的努力。

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