基于街景大數(shù)據(jù)的秦皇島街景舒適度研究＊

溫 瑀

（燕山大學(xué)藝術(shù)與設(shè)計(jì)學(xué)院，河北 秦皇島 066004）

0 引言

現(xiàn)階段，我國的城市正逐漸朝大型化、高密度化發(fā)展，其對(duì)人民群眾的身心健康有著巨大的影響。街景環(huán)境可以從方方面面影響居民的身心健康，而舒適度是其中的重要影響因素。良好舒適的街道環(huán)境，可極大地提升附近生活居民的幸福感，居民更愿意出門參加鍛煉、遛彎等活動(dòng)，有益身心健康。因此，無論是老舊街道的改造還是新街道的規(guī)劃設(shè)計(jì)，都應(yīng)將居民的舒適度考慮在內(nèi)。

舒適度分為主觀舒適度與客觀舒適度兩種，二者相輔相成，客觀舒適度在一定程度上來源于對(duì)街景的主觀評(píng)價(jià)，而這些主觀評(píng)價(jià)往往來源于大量經(jīng)驗(yàn)的積累。因此，可以通過居民對(duì)街景的主觀評(píng)價(jià)，研究街景中影響居民主觀舒適度的因素。

城市的街景包羅萬象，面對(duì)不同的街道，人的主觀舒適度評(píng)價(jià)往往不同，如何在這些街道中去尋找提升居民主觀舒適度的因素，任重而道遠(yuǎn)?，F(xiàn)階段，隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，大數(shù)據(jù)的應(yīng)用越來越廣泛，可以考慮通過以街景大數(shù)據(jù)為依托，對(duì)海量的街景數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究，對(duì)街景數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，提取其中的共同因素，確定每張圖片中的關(guān)鍵因素，再對(duì)街景進(jìn)行主觀舒適度評(píng)價(jià)，最終確認(rèn)影響街景主觀舒適度的因素。對(duì)于可以明確提升街景主觀舒適度的因素，在老舊街道的改造以及新街道的規(guī)劃設(shè)計(jì)中應(yīng)予以酌情增加，對(duì)于降低街景舒適度的相關(guān)因素，應(yīng)適量減少或重點(diǎn)改造，進(jìn)而推動(dòng)以人為本的新街道規(guī)劃設(shè)計(jì)與老街道改造升級(jí)。

1 研究方法

選取秦皇島市區(qū)內(nèi)的街道作為研究對(duì)象，其數(shù)據(jù)來源于百度地圖的實(shí)時(shí)街景。采取圖像語義分割技術(shù)對(duì)實(shí)時(shí)街景進(jìn)行分析，提取街景中的各種特征元素，最終提取了包括建筑、墻、植物等12類街景元素。這些街景元素基本囊括秦皇島各處街道的全部特征。隨后，根據(jù)每張實(shí)時(shí)街景中各種街景元素所占的比例，通過K-means聚類將實(shí)時(shí)街景照片進(jìn)行初步分類。隨后對(duì)分類好的街景照片再次進(jìn)行分析，對(duì)相似度較高的街景照片進(jìn)行剔除。最終，將各類街景照片根據(jù)各街景元素所占比例進(jìn)行排列，選取隊(duì)列中的中位數(shù)元素作為該類照片的元素特征量，再次進(jìn)行K-means聚類，最終確定為12類街景元素。

考慮到實(shí)時(shí)街景照片只能從視覺上進(jìn)行舒適度分析，由于成本、精力等因素，也無法讓每位參與舒適度評(píng)價(jià)的對(duì)象身臨其境地去體會(huì)，為了保證調(diào)查結(jié)果的真實(shí)可靠，經(jīng)過文獻(xiàn)調(diào)研認(rèn)為，主觀安全性感受以及個(gè)人的偏好與主觀舒適度有較強(qiáng)的相關(guān)性，因此，在舒適度調(diào)查中加入安全性感受與偏好選項(xiàng)，三者互相驗(yàn)證，以確保對(duì)秦皇島市街景舒適度的評(píng)價(jià)更加科學(xué)合理。

在12類街景圖片中隨機(jī)抽取圖片，采用Likert scale進(jìn)行評(píng)分，分?jǐn)?shù)設(shè)置為0～5分，分別對(duì)應(yīng)非常不認(rèn)同、不認(rèn)同、一般、認(rèn)同、非常認(rèn)同5個(gè)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。要求評(píng)價(jià)對(duì)象通過觀察圖片從主觀舒適度、安全性感受與偏好3個(gè)維度對(duì)圖片進(jìn)行評(píng)分。該調(diào)查問卷通過問卷星調(diào)查問卷軟件進(jìn)行問卷投放，發(fā)放問卷300份，收回問卷297份，其中有效問卷290份，問卷有效率96.6%。為確保問卷調(diào)查的準(zhǔn)確性，抽取15份樣本通過小范圍重測(cè)法進(jìn)行了驗(yàn)證，前后兩次問卷調(diào)查結(jié)果相關(guān)性系數(shù)為0.94，兩次調(diào)查結(jié)果高度相關(guān)。

2 調(diào)查結(jié)果與分析

隨后對(duì)回收的調(diào)查問卷進(jìn)行了皮爾森相關(guān)系數(shù)分析，以實(shí)時(shí)街景照片中的元素和主觀舒適度評(píng)分分別作為變量，通過Python軟件對(duì)皮爾森相關(guān)系數(shù)公式進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)，輸入調(diào)查問卷數(shù)據(jù)求解二者之間的相關(guān)性系數(shù)，進(jìn)而考察街景照片中的元素與主觀舒適度的相關(guān)性，并進(jìn)一步求解安全性感受和偏好分別與街景元素的相關(guān)性。相關(guān)性系數(shù)計(jì)算結(jié)果位于-1～1，越接近0，其相關(guān)性越弱，其絕對(duì)值在0～0.2可認(rèn)為不具備相關(guān)性，在0.2～0.4可認(rèn)為弱相關(guān)，在0.4～0.6可認(rèn)為中等相關(guān)，在0.6～0.8可認(rèn)為強(qiáng)相關(guān)，在0.8～1.0可認(rèn)為極強(qiáng)相關(guān)。其計(jì)算結(jié)果如表1所示。

表1 街景元素與舒適度皮爾森相關(guān)系數(shù)分析結(jié)果

通過表1可以明確，主觀舒適度與安全性和偏好具備較強(qiáng)的相關(guān)性，某類街景元素與主觀舒適度的相關(guān)系數(shù)取值與該街景和安全性以及偏好的相關(guān)系數(shù)取值基本接近，尤其是偏好，其與街景元素的相關(guān)性取值與主觀舒適度和街景元素的相關(guān)性取值幾乎完全一致。這說明，居民對(duì)于街景的主觀舒適度評(píng)價(jià)中，安全性與偏好具備較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性與影響力。

觀察表1可以發(fā)現(xiàn)，建筑元素與植物元素對(duì)秦皇島市的街景舒適度具備強(qiáng)相關(guān)性，二者舒適度感受完全相反，其中，建筑具備最強(qiáng)的負(fù)相關(guān)性，植物具備最強(qiáng)的正相關(guān)性。經(jīng)過對(duì)照片的分析以及對(duì)相關(guān)樣本對(duì)象的詢問分析可知，當(dāng)實(shí)時(shí)街景的元素特征為建筑時(shí)，往往建筑在照片中的占比較大，對(duì)其他元素的壓迫較強(qiáng)，使整個(gè)圖片中的空間開闊度整體較弱，給觀察者壓迫、不舒適的感覺，同樣地，建筑也會(huì)給人不安全的感覺，降低觀察者的偏好程度。而植物元素確實(shí)可以極大地提高觀察者的舒適度，這是由長久以來的外界主觀評(píng)價(jià)灌輸導(dǎo)致，這在以往的研究中已經(jīng)得到證實(shí)。

從表1中發(fā)現(xiàn)，地形的起伏與騎行者2種元素也對(duì)主觀舒適度有著中度的正向相關(guān)性。通過對(duì)調(diào)查樣本的詢問以及分析，地形的起伏可以增加實(shí)時(shí)街景照片的美感，使照片更豐富、更具層次感。而騎行者給觀察者以健康的感覺，這可能是長久以來主流媒體關(guān)于綠色出行、健康出行的宣傳導(dǎo)致。

其余的街景因素則大多對(duì)街景舒適度有著負(fù)相關(guān)性，墻因素對(duì)街景舒適度的影響與建筑類似，其面積較大，在街景圖片中占比較大，考慮到秦皇島街景中墻元素的占比遠(yuǎn)低于建筑元素占比，因此其負(fù)相關(guān)性低于建筑因素。電線桿因素與交通標(biāo)志因素對(duì)舒適度也有負(fù)相關(guān)性，可以推斷出，街道中的電線桿與交通標(biāo)志會(huì)增加照片的混亂度，使觀察者主觀舒適度下降。交通標(biāo)志的安全性感受負(fù)相關(guān)性遠(yuǎn)低于其主觀舒適度與偏好度，交通標(biāo)志元素最多的圖片往往位于十字路口等事故多發(fā)地段，使觀察者的安全性感受極大降低。

結(jié)合對(duì)調(diào)查樣本的詢問進(jìn)行分析，可以得出行人、電動(dòng)車、自行車對(duì)街景舒適度的負(fù)相關(guān)性類似，其原因可能在于這些因素會(huì)導(dǎo)致街景的混亂度提高，影響觀察者的觀察體驗(yàn)，導(dǎo)致主觀舒適度的下降?？ㄜ嚺c公交車因素均對(duì)街景產(chǎn)生了中等程度的負(fù)相關(guān)影響，經(jīng)分析可知，卡車、公家車等大型車輛在道路上行駛會(huì)加劇觀察者對(duì)其危險(xiǎn)性的擔(dān)憂，導(dǎo)致其安全性感知的下降，進(jìn)而使觀察者的主觀舒適度也隨之下降。

3 結(jié)語

通過圖像語義分割技術(shù)對(duì)秦皇島全市地區(qū)的街景照片進(jìn)行了分析，提取其中的關(guān)鍵街景元素，通過K-means聚類將秦皇島市的街景元素分成12大類。最終通過問卷調(diào)查的方式和皮爾森相關(guān)系數(shù)分析的手段，研究街景元素對(duì)主觀舒適度的影響，得出如下結(jié)論。

1）主觀舒適度與觀察者的安全性感知和偏好有較強(qiáng)的相關(guān)性。

2）植物可以有效地提升街景的主觀舒適度，其相關(guān)系數(shù)高達(dá)0.76，地形起伏與騎行者也對(duì)街景的舒適度提升有一定的影響。

3）在降低主觀舒適度方面，建筑可以極大地降低觀察者的舒適度，其相關(guān)系數(shù)為-0.71，電線桿、交通標(biāo)志以及行人、電動(dòng)車、自行車等均會(huì)增加街景圖片的混亂程度，導(dǎo)致觀察者主觀舒適度下降，卡車、公家車等大型車輛會(huì)加劇觀察者對(duì)其安全性的擔(dān)憂，進(jìn)而使觀察者的主觀舒適度下降。

4）上述結(jié)論為舊街景的改造與新街景的設(shè)計(jì)提供借鑒，設(shè)計(jì)者可以考慮適當(dāng)增加植物的數(shù)量、街道的起伏程度以及自行車道的設(shè)計(jì)，劃定專屬的自行車與電動(dòng)車停車點(diǎn)，減少重型車輛的駛?cè)氩槠鋭澏▽俚男旭偮肪€。