街景圖像解譯下的長沙市歷史文化風(fēng)貌核心區(qū)道路綠視率研究

吳昕燃 邱 慧,2*

WU Xinran1 QIU Hui1,2*

（1.中南林業(yè)科技大學(xué)風(fēng)景園林學(xué)院，長沙 410004；2.湖南省自然保護(hù)地風(fēng)景資源大數(shù)據(jù)工程技術(shù)研究中心，長沙 410004）

( 1.School of Landscape Architecture, Central South University of Forestry and Technology, Changsha, Hunan, China,410004; 2.Hunan Big Data Engineering Technology Research Center of Natural Protected Areas Landscape Resources,Changsha, Hunan, China, 410004 )

綠視率是人對環(huán)境感知的三維動(dòng)態(tài)衡量指標(biāo)，為城市道路綠化的建設(shè)與評(píng)估提供了新的方向。以長沙市歷史文化風(fēng)貌核心區(qū)街道為研究對象，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)抓取百度地圖全景靜態(tài)圖，運(yùn)用Python-OpenCV圖像處理庫解譯并計(jì)算得出街道綠視率，進(jìn)而探究該區(qū)域內(nèi)街道綠視率的總體情況及特征。結(jié)果表明：（1）長沙市歷史文化風(fēng)貌核心區(qū)平均道路綠視率為12.7%，整體綠化水平較低，市民對街道環(huán)境感知度較差，滿意度較低；（2）植物配置為疏林灌木式在街景圖像中的綠化比例較高，在道路綠化中要重視植物群落和層次的營造而非單純的行道樹種；（3）通過2017年和2019年不同年份、相同季節(jié)、同一街景點(diǎn)的綠視率對比發(fā)現(xiàn)，研究區(qū)域內(nèi)整體道路綠視率有所提升，空間綠量增加，綠化水平上升；（4）道路周邊用地性質(zhì)與綠視率變化具有聯(lián)系，其中居住用地、商住混合用地周邊街道綠視率提高幅度較大，公共管理與公共服務(wù)設(shè)施用地、商業(yè)服務(wù)業(yè)設(shè)施用地周邊道路綠視率降低程度較大。最后，對長沙市歷史文化風(fēng)貌核心區(qū)道路綠視率的提升和優(yōu)化提出改造意見，為長沙市歷史文化風(fēng)貌核心區(qū)道路綠化建設(shè)提供依據(jù)。

街景圖像；綠視率；城市道路；歷史街區(qū)

隨著中國城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，在生活水平不斷提高的同時(shí)，人們對城市綠色環(huán)境的品質(zhì)要求也越來越高，提出了建設(shè)更為宜居的人本尺度城市的要求[1]。城市街道是市民活動(dòng)和生活的主要場所，構(gòu)建了人本尺度城市形態(tài)的基本骨架，學(xué)者和規(guī)劃設(shè)計(jì)師們都在積極致力于基于人本視角的城市街道空間品質(zhì)和活力的提升[2]，街道綠化也被作為一個(gè)重要的評(píng)價(jià)指標(biāo)納入城市綠地建設(shè)與城市風(fēng)貌規(guī)劃中。然而，當(dāng)前的城市道路綠地評(píng)價(jià)多停留在二維角度，而忽視了植物為街道帶來的三維空間綠化效果[3]。綠視率作為一個(gè)三維的綠化評(píng)價(jià)指標(biāo)，從人本角度出發(fā)，注重人的感官體驗(yàn)，能充分反映綠化視覺效果，將人的心理感受同城市綠化相聯(lián)系，直觀地表達(dá)空間綠量、反映綠化品質(zhì)[4]。將綠視率納入城市道路綠化質(zhì)量研究范疇，有利于完善道路綠化評(píng)價(jià)體系，彌補(bǔ)人們在三維空間上對街道綠化質(zhì)量評(píng)價(jià)的不足，為提高居民的生活環(huán)境質(zhì)量，保證城市街道綠地的合理規(guī)劃設(shè)計(jì)及建設(shè)提供指導(dǎo)和參考[5]。

近年來，大數(shù)據(jù)和計(jì)算機(jī)圖像識(shí)別等新興技術(shù)的迅猛發(fā)展為城市街道綠視率的研究提供了更多的可能性。相較于傳統(tǒng)的人工拍照獲取圖像的方法，以百度、高德、谷歌、OSM為代表的街景圖像和開放數(shù)據(jù)的出現(xiàn)，將大數(shù)據(jù)技術(shù)與綠視率理論的基礎(chǔ)研究相結(jié)合[6-8]。郝新華等[9]基于騰訊街景數(shù)據(jù)利用Matlab軟件對圖片顏色構(gòu)成進(jìn)行解析，對成都一二圈層的整體道路綠化進(jìn)行自動(dòng)化評(píng)估，構(gòu)建綠視率解釋模型，發(fā)現(xiàn)道路綠化與道路級(jí)別、區(qū)位存在相關(guān)關(guān)系，對城市步行系統(tǒng)的規(guī)劃構(gòu)建提出指導(dǎo)意義；崔喆等[10]利用SIFT算法對寒地城市哈爾濱的秋冬季節(jié)街景圖像進(jìn)行剔除，建立街區(qū)混合功能模型，繪制綠像熱度圖，分析不同分區(qū)、不同等級(jí)道路之間綠視率的差異及其產(chǎn)生原因；曾祥平等[11]運(yùn)用SPSS軟件對街景圖片進(jìn)行語義分割，以郴州市中心城區(qū)為例對道路綠視率的空間分布進(jìn)行分析，探究綠視率與道路自身因素、駕駛速度之間的關(guān)系，分析得出綠視率與綠帶數(shù)量、綠化配置形式、喬木體積及道路寬度有關(guān)；陳亞萍等[12]運(yùn)用街景數(shù)據(jù)結(jié)合遙感數(shù)據(jù)反演的方法，使用ENVI軟件、HEMIVIEW數(shù)字冠層分析系統(tǒng)、語義識(shí)別技術(shù)提取郴州市的綠視率、葉面積指數(shù)、植被覆蓋指數(shù)三類指標(biāo)，探究三者之間的相關(guān)性。這種新的研究方法使得街道環(huán)境評(píng)價(jià)更加省時(shí)、便捷、準(zhǔn)確，為建立街道慢行環(huán)境、街道性質(zhì)、街道活力、街道品質(zhì)等環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)，量化分析街道空間環(huán)境，構(gòu)建街道環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)體系提供便利，對于改善街道品質(zhì)、優(yōu)化城市道路系統(tǒng)規(guī)劃和評(píng)估城市形態(tài)具有重要意義[13]。

長沙市歷史文化風(fēng)貌核心區(qū)內(nèi)部的建筑、街巷具有厚重的歷史感，是城市文化的重要標(biāo)志和形象表達(dá)。與其他城市的歷史文化街區(qū)類似，該區(qū)域同樣存在建筑密度過高、綠地總量不足和街道環(huán)境體驗(yàn)感較差等共性問題，街區(qū)建設(shè)與綠地保護(hù)之間的矛盾日益加深。中國現(xiàn)行的《歷史文化名城保護(hù)規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50357-2018）中并未對道路綠化提出具體要求，以至于有限的綠色空間不斷被擠占。綠視率作為街道綠化的重要指標(biāo)，影響著街道的整體面貌，與協(xié)調(diào)古城保護(hù)與城市更新之間的關(guān)系，與城市景觀品質(zhì)的提升息息相關(guān)。合理的道路綠化對于推動(dòng)長沙市歷史文化風(fēng)貌核心區(qū)建設(shè)，優(yōu)化街道生活品質(zhì)，提高街區(qū)活力，傳承湖湘文化風(fēng)貌具有重要作用?；诖耍恼聭?yīng)用大數(shù)據(jù)和圖像識(shí)別技術(shù)，對長沙市歷史文化風(fēng)貌核心區(qū)道路綠視率進(jìn)行調(diào)查和分析，提出基于綠視率分析的城市道路綠化設(shè)計(jì)優(yōu)化策略，對于改善街道品質(zhì)、優(yōu)化道路系統(tǒng)規(guī)劃、美化街區(qū)形態(tài)具有重要作用。

1 研究區(qū)域概況

長沙市歷史文化風(fēng)貌核心區(qū)總面積為125 hm2，北至人民西路，南達(dá)勞動(dòng)西路，東至黃興路、人民路、白沙路、城南路，西臨湘江大道（圖1）。長沙市歷史文化風(fēng)貌核心區(qū)位于長沙市天心區(qū)內(nèi)，是長沙古城的精華所在，是湖湘文化和城市記憶的重要載體。

圖1 研究范圍示意圖Fig.1 Schematic diagram of research scope

2 數(shù)據(jù)獲取與處理

為更加準(zhǔn)確、便捷地采集研究區(qū)域內(nèi)道路街景圖像，對研究區(qū)域內(nèi)的路網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，合并多車道進(jìn)行路網(wǎng)簡化，最終所有城市道路均以單線的形式進(jìn)行采集和獲取。同時(shí)，由于獲取到的街景圖像均為夏季拍攝所得，植物生長茂盛，觀賞效果最佳，受外界影響因素最小，故植物季相變化對道路綠視率計(jì)算結(jié)果所產(chǎn)生的影響可忽略不計(jì)。

2.1 綠視率現(xiàn)狀街景數(shù)據(jù)

受到街景數(shù)據(jù)采集時(shí)間的影響，研究獲取的最新百度街景圖像的拍攝時(shí)間為2019年8月。主要研究對象為長沙市歷史文化風(fēng)貌核心區(qū)內(nèi)被街景圖像數(shù)據(jù)覆蓋的道路。根據(jù)研究區(qū)域繪制道路網(wǎng)，每隔50 m距離設(shè)置一個(gè)街景點(diǎn)，提取各街景點(diǎn)的經(jīng)緯度坐標(biāo)，最后利用Python調(diào)用百度地圖全景靜態(tài)圖API，獲取各個(gè)街景點(diǎn)前、后、左、右4個(gè)方向（角度為0°、90°、180°、270°）的街景照片，街景車拍攝角度均為0°，即水平視角。除去百度街景未覆蓋的道路，共采集10條主次干道、478個(gè)街景點(diǎn)的街景圖像，共計(jì)生成有效街景圖像1 912張，圖像分辨率均為1 024 ppi×512 ppi（圖2）。

圖2 爬取照片節(jié)選Fig.2 Some downloaded images

2.2 歷史街景數(shù)據(jù)

根據(jù)已獲得的經(jīng)緯度坐標(biāo)，在百度地圖街景“時(shí)光機(jī)”模塊中，獲取同一街景點(diǎn)、不同年份、相同季節(jié)的城市道路街景歷史影像。由于歷史街景圖像不能通過API爬取，因此，研究中用于對比分析的歷史街景影像通過調(diào)整水平視角和方位，截取2017年街景點(diǎn)道路斷面圖獲得，共采集了381個(gè)街景點(diǎn)，圖像分辨率均為1 825 ppi×685 ppi。

2.3 綠視率計(jì)算

OpenCV（Open Source Computer Vision Library）是一個(gè)基于BSD許可發(fā)行的跨平臺(tái)計(jì)算機(jī)視覺和機(jī)器學(xué)習(xí)軟件庫，包含上千種視覺處理的函數(shù)與方法，可將圖像進(jìn)行數(shù)字化處理，利用RGB、CMYK、位圖、灰度、Lab、HSV等模式進(jìn)行主流色彩的分類，具有執(zhí)行速度快且操作簡便等優(yōu)點(diǎn)，目前廣泛應(yīng)用于圖像處理領(lǐng)域。

本文利用Python圖像處理庫OpenCV對所獲得的街景圖像進(jìn)行大規(guī)模綠色識(shí)別及量化計(jì)算。與常用的RGB模式相比，HSV模式具有直觀表達(dá)色彩明暗、色調(diào)、鮮艷程度，方便多種顏色對比的特點(diǎn)，可以較好地反映圖片中具體的顏色信息，因此研究選用HSV模式對圖片進(jìn)行色彩分類[14]。通過Python-OpenCV對街景圖片中的綠色像素（表1）進(jìn)行識(shí)別并計(jì)算綠色區(qū)域占比，得到每張照片的綠視率，其中HSV模型的顏色參數(shù)分別為色調(diào)（H）、飽和度（S）、亮度（V）。色調(diào)參數(shù)表示色彩信息，即所處的光譜顏色的位置；飽和度參數(shù)表示色彩的純度；亮度表示色彩的明亮度。通過實(shí)驗(yàn)計(jì)算，HSV基本顏色分量的范圍分別為H：0～180、S：0～255、V：0～255。

表1 HSV各顏色范圍Tab.1 The range of different colours in HSV model

最后，通過計(jì)算街景點(diǎn)4個(gè)方向的街景照片的綠視率平均值（圖3），即獲得該點(diǎn)的綠視率，見公式（1）。

圖3 綠視率計(jì)算示意Fig.3 Thecalculational methods of green view index

道路綠視率為街景點(diǎn)綠視率的平均值，計(jì)算見公式（2）。

3 長沙市歷史文化風(fēng)貌核心區(qū)街道綠視率分析

3.1 綠視率現(xiàn)狀分析

3.1.1 綠視率總體分布特征

長沙市歷史文化風(fēng)貌核心區(qū)街道綠視率的總體情況如圖4所示，根據(jù)日本教授折原夏志對綠視率的研究[15]，將研究區(qū)域內(nèi)的綠視率劃分成5類：0%～5%（包括5%，以下同）、5%～15%、15%～25%、25%～35%、大于35%。其中，街景點(diǎn)顏色越綠，則該點(diǎn)綠視率越高，顏色越紅，則該點(diǎn)綠視率越低。整體來看，綠視率總體呈現(xiàn)“東高西低，里低外高”的特點(diǎn)，即東部道路綠視率高于西部道路綠視率，外部道路綠視率高于內(nèi)部道路綠視率。

圖4 研究區(qū)域綠視率情況Fig.4 Green view index of research district

根據(jù)研究數(shù)據(jù)可知，長沙市歷史文化風(fēng)貌核心區(qū)內(nèi)的平均綠視率為12.7%，最大值為53.1%，最小值為1.1%。由街景點(diǎn)綠視率的數(shù)值統(tǒng)計(jì)圖（圖5）可知，街景點(diǎn)的綠視率多分布在5%～10%之間，共134個(gè)。

圖5 街景點(diǎn)綠視率的數(shù)值統(tǒng)計(jì)圖Fig.5 The numerical statistics of green view index of street attractions

根據(jù)折原夏志教授對綠視率的評(píng)價(jià)劃分，研究區(qū)域478個(gè)街景點(diǎn)中，綠化水平不及格（綠視率為0%～5%）的街景點(diǎn)數(shù)量為118個(gè)，占總數(shù)24.7%；綠化水平較差（綠視率為5%～15%）的街景點(diǎn)有214個(gè)，占總數(shù)的44.8%；綠化水平一般（綠視率為15%～25%）的街景點(diǎn)有79個(gè)，占總數(shù)的16.5%；綠化水平為良好（綠視率為25%～35%）的街景點(diǎn)有52個(gè)，占總數(shù)的10.9%；綠化水平優(yōu)秀（綠視率在35%以上）的街景點(diǎn)有15個(gè)，占總數(shù)的3.1%。總體來說，長沙市歷史文化風(fēng)貌核心區(qū)綠化水平較差，通過實(shí)地走訪了解到市民對歷史文化風(fēng)貌核心區(qū)內(nèi)街道環(huán)境滿意度較低，其中大多數(shù)人提到街道綠化量有待提高，這與街道綠視率現(xiàn)狀分析情況相吻合。

研究區(qū)域內(nèi)低綠視率（綠視率＜5%）街景點(diǎn)數(shù)量多于高綠視率（綠視率＞35%）街景點(diǎn)，如圖6所示。低綠視率街景點(diǎn)多呈線狀分布、較為集中，分布在各個(gè)街道，除去隧道等特殊位置，多為交叉路口、小巷（圖7）。而高綠視率街景點(diǎn)多呈點(diǎn)狀分布、數(shù)量較少，多位于城市干道（圖8）。

圖6 研究區(qū)域綠視率低于5%和高于35%位置圖Fig.6 Research area green view index is less than 5% and higher than 35% location map

圖7 研究區(qū)域綠視率低于5%街景效果圖Fig.7 Research area green view index is less than 5% street view renderings

圖8 研究區(qū)域綠視率高于35%街景效果圖Fig.8 Research area green view index is higher than 35% street view renderings

3.1.2 不同等級(jí)道路綠視率分析

根據(jù)長沙歷史文化風(fēng)貌區(qū)城市設(shè)計(jì)公示中的道路街巷交通系統(tǒng)圖，繪制長沙市歷史文化風(fēng)貌核心區(qū)內(nèi)10條城市道路的平面布局圖，內(nèi)含3條城市主干道，7條城市次干道（圖9），并統(tǒng)計(jì)其道路綠視率和綠化水平。

圖9 研究區(qū)域內(nèi)城市路網(wǎng)Fig.9 Road network in research area

通過表2可知，研究區(qū)域內(nèi)10條主次干道中綠化水平不及格的道路為0條，綠化水平較差的道路有5條，占總比的50%，綠化水平一般的道路有4條，占總比的40%，綠化水平良好的道路為1條，占總比的10%，綠化水平優(yōu)秀的道路為0條。

表2 主次道路綠視率匯總表Tab.2 Summary table of primary/secondary roads of green view index

當(dāng)綠視率大于25%時(shí)，人會(huì)產(chǎn)生周邊環(huán)境綠化較好的感受。而在研究區(qū)域中全部街景點(diǎn)的平均綠視率為12.7%，城市主干道的平均綠視率為14.6%，城市次干道平均綠視率為16.9%，支路平均綠視率為14.4%，街巷平均綠視率為10.1%，均未達(dá)到該數(shù)值。從人的感知體驗(yàn)角度來看，長沙市歷史文化風(fēng)貌核心區(qū)綠化水平一般，未能帶給市民良好的道路景觀體驗(yàn)。

由以上數(shù)據(jù)可知，在長沙市歷史文化風(fēng)貌核心區(qū)中，城市主干道綠視率最高的是勞動(dòng)西路，為15.3%，城市次干道綠視率最高的是黃興南路，為29.7%。城市次干道綠視率略高于城市主干道綠視率，這是因?yàn)槌鞘兄鞲傻赖缆穼挾容^大，導(dǎo)致植物所占比例較小，而城市次干道道路寬度較小，道路兩邊的植物在視野中所占比例較大。

3.1.3 不同植物配置形式道路綠視率分析

良好的道路綠化可以產(chǎn)生美化市容、豐富街景的作用。在城市設(shè)計(jì)中，由于道路等級(jí)、道路周邊用地范圍等因素的影響，城市道路綠化往往采用不同的植物配置形式，形成不同的植物群落結(jié)構(gòu)。其中城市道路植物配置形式大體分為5種：喬木—灌木—草本結(jié)合式、喬木—草本結(jié)合式、灌木—草本結(jié)合式、疏林灌木式、單一喬木式。

對研究區(qū)域內(nèi)主次干道的街景圖像進(jìn)行分析，調(diào)查其植物配置形式，共三種（表2）。城市主干道湘江中路道路綠視率較低是因?yàn)榫G化帶上植物種類、數(shù)量較少，由于道路西側(cè)正在進(jìn)行施工建設(shè)導(dǎo)致喬木僅在東側(cè)種植。除此之外，車道數(shù)較多，道路寬度過大也是導(dǎo)致該路段綠視率較低、綠化水平較差的原因。人民西路由于路幅過寬，缺少道路隔離帶，同時(shí)植物的冠幅較小，種類較少，道路綠視率較低。勞動(dòng)西路由于街景采集時(shí)間正值長沙軌道交通三號(hào)線建設(shè)，部分路段幾乎沒有植物種植，綠化水平較差。西湖路、書院路、城南西路三條城市次干道由于植物種植方式為單一喬木式，喬木種植間距較大，并且栽植的喬木冠幅極小，缺少綠化隔離帶，綠視率極低。白沙路路段缺少除喬木類型以外的植物，并且喬木枝葉稀疏，導(dǎo)致整體道路綠化水平一般。天心路由于喬木、灌木種類、數(shù)量較少，缺少草本、地被等植物，同時(shí)部分路段僅有一側(cè)種植喬木，另一側(cè)僅有少量灌木，綠化水平一般。蔡鍔南路道路兩側(cè)僅有喬木，樹種單一，灌木、地被植物應(yīng)用較少，但喬木枝葉茂盛，故綠視率較高。黃興南路路段植物種類較多，植物配置豐富，具有綠化隔離帶，同時(shí)喬木冠幅較大，枝繁葉茂，種植間距較近，使得道路平均綠視率較高，綠化水平良好。

研究區(qū)域內(nèi)植物配置形式為疏林灌木的城市道路綠視率最高，為20.7%，植物配置形式為單一喬木式、喬木—灌木—草本結(jié)合式的平均道路綠視率分別為14.1%、14.3%。代表喬木—灌木—草本結(jié)合式的湘江中路處于建設(shè)改造階段，故植物減少，綠色像素占比較低，綠視率較小，參考性較低。植物配置為疏林灌木式與單一喬木式相比，街景圖像中的綠化比例增加，因此在道路綠化中要重視植物群落和層次的營造而非單純種植行道樹。

3.2 不同年份綠視率變化分析

3.2.1 總體綠視率變化

依據(jù)不同年份、相同季節(jié)、同一街景點(diǎn)的百度街景圖像，對長沙市歷史文化風(fēng)貌核心區(qū)2017年、2019年綠視率變化情況進(jìn)行分析，探究綠視率發(fā)生變化的原因。圖10中紅色街景點(diǎn)表明2017年到2019年兩年間該點(diǎn)綠視率降低，綠色街景點(diǎn)表明2017年到2019年兩年內(nèi)該點(diǎn)綠視率提高。綠視率提高的街景點(diǎn)有220個(gè)，占街景點(diǎn)全部數(shù)量的57.7%；綠視率降低的街景點(diǎn)有161個(gè)，占總數(shù)的42.3%?？傮w看來，綠視率提高的街景點(diǎn)數(shù)量多于綠視率降低的街景點(diǎn)數(shù)量，即研究區(qū)域內(nèi)整體綠視率有所提升，空間綠量增加，綠化水平上升。

圖10 2017年與2019年綠視率變化圖Fig.10 Green view index change chart between 2017 and 2019

將2017年、2019年的百度街景圖片進(jìn)行對比，探究綠視率產(chǎn)生變化的原因。綠視率提高的原因有：城市進(jìn)行綠化建設(shè)使得植物數(shù)量、種類增加；植物的自然生長使得冠幅增大、枝繁葉茂（圖11）。綠視率降低的原因有：城市發(fā)展建設(shè)導(dǎo)致樹木被砍伐，綠化減少；由于病蟲害、道路積水等因素導(dǎo)致植物死亡；植物被修剪改變導(dǎo)致綠量減少（圖12）。

圖11 綠視率提高變化圖Fig.11 Change of green visual rate

圖12 綠視率降低變化圖Fig.12 Change of green rate reduction

3.2.2 主干道綠視率變化

通過計(jì)算、分析數(shù)據(jù)，研究區(qū)域內(nèi)三條城市主干道綠視率變化情況如表3所示?？傮w來看，研究區(qū)域內(nèi)城市主干道綠視率增加路段多于綠視率減少路段，整體綠化水平有所提升。

表3 主干道綠視率變化匯總表Tab.3 Summary table of green view index change in primary road

湘江中路道路綠視率變化不大，植物由于自然生長發(fā)育導(dǎo)致植株、葉片、冠幅增大，綠視率略微有些提高。勞動(dòng)西路道路綠視率變化明顯，原因是該路段正在進(jìn)行長沙軌道交通三號(hào)線的修建，為便于地鐵修建及交通疏解、管線改遷等工程的進(jìn)行，所以對沿線綠化進(jìn)行遷移保護(hù)，行道樹、喬木、綠化帶等一系列綠色景觀要素減少，進(jìn)而導(dǎo)致道路綠視率顯著下降。人民西路的道路綠視率略有提高，主要是由于植物的自然生長以及綠化帶上植物數(shù)量的增加，同時(shí)隧道出入口兩側(cè)正在進(jìn)行綠化提升建設(shè)，使得人民西路的道路綠視率增加，綠化水平有所提高。

3.2.3 次干道綠視率變化

研究區(qū)域內(nèi)共7條城市次干道，各道路綠視率變化情況如表4所示。總體來看，研究區(qū)域內(nèi)城市次干道綠視率增加路段多于綠視率減少路段，整體上綠化水平有所提升。

表4 次干道綠視率變化匯總表Tab.4 Summary table of green view index change in secondary road

書院路、黃興南路、天心路三條道路的綠視率略有提高，蔡鍔南路的道路綠視率明顯提高，這均是由于道路兩側(cè)的植物生長發(fā)育，使得莖葉的體積增大，綠色要素所占整個(gè)植株比例增加，進(jìn)而出現(xiàn)道路綠視率提高的原因。城南西路綠視率基本不變，可能是因?yàn)橹参锷L較為緩慢，冠幅無明顯變化，綠色像素占街景圖片的比例無較大幅度增長的緣故。西湖路的道路綠視率略微降低，白沙路的道路綠視率下降明顯，產(chǎn)生這種變化的原因均是由于城市園林綠化部門對街道兩側(cè)的植株進(jìn)行修剪，以防植物生長過快影響居民的正常生活及街道的整體美觀性。

3.2.4 不同用地性質(zhì)周邊道路綠視率變化

基于得到的綠視率數(shù)據(jù)，計(jì)算綠視率變化的平均值，將該值上下浮動(dòng)5%得到兩個(gè)新的數(shù)值作為界值，將整組數(shù)據(jù)分為三個(gè)區(qū)間，依次為綠視率提高且程度較大、綠視率基本不變、綠視率降低且程度較大。結(jié)合長沙市古城風(fēng)貌核心區(qū)保護(hù)規(guī)劃中的土地利用規(guī)劃圖得出研究區(qū)域內(nèi)不同用地性質(zhì)周邊街道綠視率變化圖（圖13），探究研究區(qū)域內(nèi)道路周邊用地性質(zhì)與街景點(diǎn)綠視率變化之間的關(guān)系，從用地類型的角度分析綠視率產(chǎn)生變化的原因。

圖13 不同用地性質(zhì)綠視率變化圖Fig.13 The change of road green view index in different land usages

由于城市道路兩側(cè)的用地類型不同，故不同街道對周邊綠化的要求存在差異。結(jié)合2017年與2019年綠視率變化數(shù)據(jù)分析可知，綠視率提高且程度較大的街景點(diǎn)多分布于居住用地和商住混合用地，綠視率降低且程度較大的街景點(diǎn)多分布于公共管理與公共服務(wù)設(shè)施用地、商業(yè)服務(wù)業(yè)設(shè)施用地。

造成研究區(qū)域內(nèi)道路綠視率提高的原因可能為一些老舊小區(qū)正在進(jìn)行提質(zhì)改造工程，完善社區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施，增添綠化，栽植花草樹木，打造活力街道景觀；商住混合用地前增加綠化與街道進(jìn)行分割，營造一定的空間圍合感。道路綠視率降低主要是因?yàn)樵诔鞘邪l(fā)展過程中會(huì)進(jìn)行房屋、道路等一系列修建工程，侵占一部分綠地，導(dǎo)致植物種類、數(shù)量減少，進(jìn)而視野中綠色植物所占比例下降。

4 綠視率提升策略

基于長沙市歷史文化風(fēng)貌核心區(qū)街道綠視率分析發(fā)現(xiàn)，研究區(qū)域?qū)儆陂L沙市歷史悠久的古城，街道空間狹小，公共空間被壓縮，建筑密度高，路網(wǎng)密集且街巷數(shù)量較多。整體道路綠視率較低，綠地面積嚴(yán)重不足，綠化質(zhì)量、水平一般，植物種類、數(shù)量較少且樹種搭配單一、死板，綠化景觀比較破碎，可以從以下兩個(gè)層面提出提升策略。

4.1 宏觀層面下的街道綠視率提升策略

（1）增加對街道綠化的重視，提高城市綠化規(guī)劃編制水平，將綠視率納入城市規(guī)劃建設(shè)的核心指標(biāo)，寫入城市道路綠化評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。在規(guī)劃文本中根據(jù)場地的具體情況明確綠視率要求，制定高標(biāo)準(zhǔn)的城市綠化規(guī)劃[5]。（2）政府應(yīng)充分發(fā)揮自身職能，明確各部門相關(guān)職責(zé)，通過政策鼓勵(lì)和引導(dǎo)的方式，大力推行城市道路綠化建設(shè)，同時(shí)倡導(dǎo)全民綠化，最大程度上提高城市綠化水平。（3）加強(qiáng)城市綠化監(jiān)管能力，對各個(gè)建設(shè)項(xiàng)目的綠色指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格把控，杜絕開發(fā)商為獲取更高的經(jīng)濟(jì)效益犧牲綠地面積的現(xiàn)象。除此之外，城市應(yīng)構(gòu)建完整的生態(tài)綠網(wǎng)，將城市綠地、綠道等要素進(jìn)行連接，打造綠色景觀長廊，降低綠色板塊的破碎度，形成完善的城市綠色空間結(jié)構(gòu)[16]。

4.2 微觀視角下的街道綠視率提升策略

研究區(qū)域受到城市設(shè)計(jì)、歷史文化、建筑形態(tài)等多方面因素的影響，為保護(hù)歷史建筑、街巷及城市文脈，無法進(jìn)行大規(guī)模的綠化改造建設(shè)活動(dòng)，城市道路綠化水平的提升工作受到一定的限制。

4.2.1 主、次干道綠視率提升策略

針對城市主、次干道綠視率降低的情況，在遵循城市道路總體規(guī)劃和保證城市道路功能不變的前提下，可設(shè)置連續(xù)的綠化帶，增加道路隔離帶，增加喬木、灌木、草本的植物種類及數(shù)量，合理布局，形成多樣的植物配置方式和豐富的群落結(jié)構(gòu)。行道樹在樹種選擇上，多選用冠幅較大、樹形端正、易于管理的喬木；在種植方式上，采用多行密植的方式。充分利用道路兩側(cè)行道樹的林下空間，配以多種灌木及地被植物形成立體景觀。對于隧道等特殊道路，可以在進(jìn)出口兩側(cè)及頂端采用垂直綠化的形式，運(yùn)用一些易管理的攀援類植物進(jìn)行道路綠化，出入口可采用明暗過渡的方式種植高大喬木形成綠陰隧道，提高綠化水平。

4.2.2 支路、街巷綠視率提升策略

針對支路、街巷綠視率降低的情況，可增加立體綠化建設(shè)，例如懸掛綠化、墻體綠化、陽臺(tái)綠化、附生綠化等方式，營造立體的、多層次的植物景觀，改善街巷內(nèi)部的綠化效果[17]。在墻面鋪設(shè)攀援類植物，增加附生類植物，還可在欄桿、燈柱等區(qū)域懸掛一些觀賞性好、抗性強(qiáng)的植物，或者在街道轉(zhuǎn)角處增設(shè)小型花壇、種植箱，做到“見縫插綠”“拆墻透綠”，力圖形成“橋柱掛綠、屋頂鋪綠、墻面覆綠、窗臺(tái)布綠”的多樣化立體綠化發(fā)展格局，最終達(dá)到處處皆綠的效果[5]。充分利用街巷中的剩余空間和綠地盲區(qū)，將其改造成為供居民使用的多功能綠地，例如口袋花園、小型休憩綠地、小型健身場所等，既能解決小區(qū)內(nèi)居民的日常生活需求，還能改善道路綠化環(huán)境，提高城市道路綠視率。

5 結(jié)論與討論

5.1 結(jié)論

本研究通過對長沙市歷史文化風(fēng)貌核心區(qū)的2019年道路綠視率和2017年、2019年道路綠視率變化情況進(jìn)行分析，得出道路綠視率分布情況及變化規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn)：（1）長沙市歷史文化風(fēng)貌核心區(qū)平均道路綠視率為12.7%，東部道路綠視率高于西部道路綠視率，外部道路綠視率高于內(nèi)部道路綠視率，整體綠化水平較低，市民對街道環(huán)境感知度較差，滿意度較低。（2）植物配置為疏林灌木式在街景圖像中的綠化比例較高，在道路綠化中要重視植物群落和層次的營造而非單純的行道樹種植。（3）2017年至2019年，研究區(qū)域內(nèi)整體道路綠視率有所提升，空間綠量增加，綠化水平上升。（4）道路周邊用地性質(zhì)與綠視率變化兩者具有聯(lián)系，其中居住用地、商住混合用地兩種類型周邊街道綠視率提高幅度較大，公共管理與公共服務(wù)設(shè)施用地、商業(yè)服務(wù)業(yè)設(shè)施用地周邊道路綠視率降低程度較大。

5.2 討論

在以往城市建設(shè)和發(fā)展的過程中，由于對古城保護(hù)缺乏整體觀念，大多時(shí)候著眼于保護(hù)建筑遺產(chǎn)、文化景點(diǎn)等內(nèi)容，從而忽略了對歷史街區(qū)中綠地、植物、水系等生態(tài)景觀要素的總體保護(hù)，雖然保留了一些地標(biāo)性建筑、古樹名木，但因?yàn)榕f城改造使得整個(gè)城市的綠化結(jié)構(gòu)遭到破壞，進(jìn)而出現(xiàn)古城風(fēng)貌改變、城市環(huán)境惡化等一系列問題。近年來，全國各地針對老城區(qū)域開展了自下而上的景觀更新活動(dòng)，重視街道綠化，為古城增綠，對保護(hù)歷史景觀和傳統(tǒng)風(fēng)貌、優(yōu)化街道空間尺度、改善街區(qū)品質(zhì)、恢復(fù)城市活力產(chǎn)生積極作用[18]。在古城保護(hù)的過程中，綠視率作為一個(gè)更能反映行人的實(shí)際體驗(yàn)和真實(shí)感受的綠地建設(shè)指標(biāo)，具有增進(jìn)街巷空間的宜居性、步行環(huán)境的舒適性及以提升歷史街區(qū)吸引力的作用[19]，能夠更好地平衡用地面積與植物綠化之間的關(guān)系，保護(hù)古城文化遺產(chǎn)，恢復(fù)歷史風(fēng)貌。

目前，中國綠視率的研究與應(yīng)用仍具有較大的前景空間。隨著信息技術(shù)行業(yè)的蓬勃發(fā)展，將產(chǎn)生越來越多的新技術(shù)和新方法，為城市建設(shè)提供更多的理論指導(dǎo)，為營造更加合理的人本尺度城市提供新方法。本研究由于受到天氣、光照的影響，部分圖像會(huì)出現(xiàn)曝光度過高、過低的問題，研究過程中對綠視率的計(jì)算會(huì)產(chǎn)生一定影響。另外，街景圖像采集點(diǎn)的高度為車載街景采集系統(tǒng)的高度，略高于人的視高，在今后的研究分析中，可以采用投影變換的方法對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行修正處理，以確保研究結(jié)果的準(zhǔn)確和可靠性。

注：文中圖2、7、8、14、15及表格配圖來源于百度地圖，其余圖片為作者自繪。