基于城市人因技術(shù)的建成環(huán)境對景觀情緒感知的影響
——以北京胡同為例

馬爽，王寬，何滎斌，葛彥含，李雙金

1 背景

在新型城鎮(zhèn)化轉(zhuǎn)型的背景下，保留城市傳統(tǒng)文化要素是城市更新與規(guī)劃研究的重要課題，胡同作為早期居住形式，主要位于城市老城中心區(qū)域且較為狹窄，其保護與更新問題一直是學(xué)術(shù)界具有爭議的話題[1]。當下研究多采用圖片分割技術(shù)結(jié)合調(diào)查問卷，測度了胡同的視覺質(zhì)量與環(huán)境感知，但是對于促進居民愉悅、放松和警覺情緒的原因還不能明確，尚缺少不同建成環(huán)境要素下胡同感知差異的機理分析。

城市人因技術(shù)已經(jīng)成為當代環(huán)境體驗與情感測度研究持續(xù)探索的方向之一，其中非植入式腦電信號探測技術(shù)已趨向成熟，能夠可持續(xù)、客觀地評估受試者的神經(jīng)狀態(tài)，為客觀地量化景觀情緒感知提供研究途徑與技術(shù)手段[2]。腦電技術(shù)的出現(xiàn)，促使景觀情緒感知分析方法更好地從主觀向客觀、由局部到整體轉(zhuǎn)變。依托腦電技術(shù)進行的場景情緒、景觀特征等前瞻性研究迅速開展[3]。

北京胡同留下了豐富的歷史軌跡，是北京地域文化重要組成部分，這些胡同客觀地記錄了北京城市風(fēng)貌的變遷以及人們的生存環(huán)境[4]。胡同的哪些建成環(huán)境要素更引人關(guān)注，如何影響胡同中人們的情緒感知，具有越來越重要的研究意義。盡管有關(guān)胡同的研究比較豐富，但基本集中在胡同環(huán)境的設(shè)計更新與保護、胡同品質(zhì)測度等方面，鮮有學(xué)者開展有關(guān)胡同建成環(huán)境影響人的情緒感知的研究。因此本研究通過腦電情緒和建成環(huán)境的耦合來探究其中的復(fù)雜關(guān)系。

1 腦電實驗環(huán)境

2 模型框架構(gòu)建

3 腦電地形圖

2 研究設(shè)計

2.1 腦電實驗

本研究采用腦電感知作為景觀情緒感知評價方法，利用腦電采集設(shè)備記錄被試者觀看胡同街景圖片時的腦波信號，測度被試者的愉悅（α）、警覺（β）、深度放松（θ）的生理指標[5]。本次實驗采用北京二環(huán)內(nèi)的胡同街景照片作為實驗的觀測樣本。通過爬蟲技術(shù)對胡同街景圖片進行獲取、人工對不合格的圖片進行刪除，最終得到986 張胡同照片。

腦電實驗于2023 年4 月在浙江大學(xué)虛擬仿真實驗室進行，實驗室面積約12m2，其室內(nèi)墻面均進行遮光處理，以減少干擾，實驗過程中室內(nèi)溫度范圍保持18℃～26℃，濕度范圍在45%～65%，并且保持室內(nèi)安靜（圖1）。實驗分為兩部分，第一部分為腦電情緒感知實驗，第二部分為主觀情緒問卷評價。

2.2 SEM 構(gòu)建

為進一步研究胡同建成環(huán)境特征與情緒感知之間的相互作用機理，綜合已有研究構(gòu)建的胡同建成環(huán)境與情緒感知理論模型，通過對建成環(huán)境因子的選取包括去除、增補和合并，構(gòu)建了結(jié)構(gòu)方程模型研究框架（圖2），從建筑界面、綠化景觀、道路交通與服務(wù)設(shè)施4 個方面對建成環(huán)境進行測度，從而探索各因子之間對景觀情緒感知的影響路徑關(guān)系。其中觀測變量包括容積率、貼線率、綠視率、道路視覺占比等11 個指標。

3 結(jié)果分析

胡同的建成環(huán)境對腦電情緒感知產(chǎn)生顯著影響（圖3），且通過對腦電情緒感知和主觀情緒問卷的結(jié)果對應(yīng)比較，發(fā)現(xiàn)主客觀情緒基本一致，ICC 組內(nèi)相關(guān)系數(shù)檢驗（表1）結(jié)果表明ICC值均大于0.4，說明腦電情緒感知和主觀情緒問卷感知結(jié)果一致性較好。在腦電情緒感知的客觀實驗評價的基礎(chǔ)之上，結(jié)合人的主觀評價進行循環(huán)論證，能夠更好地反映人本視角下的胡同街道情緒感知變化。

表1 ICC 組內(nèi)相關(guān)系數(shù)檢驗

根據(jù)SEM 的擬合得出景觀情緒感知與建筑界面、綠化景觀、道路交通及服務(wù)設(shè)施4 個變量間的作用關(guān)系，并計算出模型參數(shù)估計結(jié)果（表2），結(jié)果顯示：對于腦電α 波而言，建成環(huán)境測度對其影響程度大小順序依次為“綠化景觀”“建筑界面”“道路交通”和“服務(wù)設(shè)施”。這說明胡同的綠化景觀能夠增強人們的愉悅度，其中“綠視率”對α 波影響最大，路徑系數(shù)為1.46，表明合適的綠視率會使人愉悅和平靜；建成環(huán)境對β 波影響程度大小順序依次為“建筑界面”“綠化景觀”“道路交通”和“服務(wù)設(shè)施”；建成環(huán)境對θ 波影響程度大小順序依次為“綠化景觀”“建筑界面”“道路交通”和“服務(wù)設(shè)施”。影響要素路徑系數(shù)最大為綠化景觀要素，數(shù)值為2.03，說明了綠化景觀可以使人深度放松、減少焦慮。

表2 模型路徑系數(shù)

4 結(jié)論

通過對被試者的腦電情緒感知和主觀情緒問卷感知實驗，運用一致性檢驗，發(fā)現(xiàn)主客觀感受結(jié)果一致較好，說明腦電適用于景觀情緒感知的評估；此外，建成環(huán)境對腦電情緒感知產(chǎn)生顯著影響，具體而言，胡同建成環(huán)境影響“愉悅度”和“深度放松”的程度大小順序一致，依次為：“綠化景觀”“建筑界面”“道路交通”和“服務(wù)設(shè)施”。這些發(fā)現(xiàn)可以為優(yōu)化胡同環(huán)境中的旅游體驗提供指導(dǎo)和建議。