基于百度街景圖像的蘭州市安寧區(qū)行道樹(shù)研究

摘要

對(duì)城市綠視率和行道樹(shù)結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行綜合研究，可為提升城市綠化效果和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量提供參考，為城市綠化規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù)。選取蘭州市安寧區(qū)6個(gè)中心街區(qū)共40條街道，利用ArcGIS和Python軟件獲取百度街景圖像，運(yùn)用ImageJ或Sketchup獲得行道樹(shù)的結(jié)構(gòu)特征數(shù)據(jù)，使用DeepLabv3+模型獲得綠視率數(shù)據(jù)并進(jìn)行定量分析。結(jié)果表明：在安寧區(qū)街道綠化中整體應(yīng)用最多、頻度最高的是槐Styphnolobium japonicum；樹(shù)高5 m～10 m的樹(shù)木達(dá)到75.5%，冠幅在4 m～8 m的樹(shù)木達(dá)到58.3%，胸徑大于45 cm的樹(shù)木僅有2.3%；低綠視率街道占研究區(qū)域的75.3%、高綠視率街道僅占7%。植物的樹(shù)高、冠幅、胸徑等生長(zhǎng)指標(biāo)的變化會(huì)影響葉片郁閉度，從而影響綠視率，且均與綠視率呈正相關(guān)關(guān)系，在一定程度上影響了居民的視覺(jué)體驗(yàn)和心理感受?；诮Y(jié)果，建議對(duì)高綠視率的培黎街道進(jìn)行定期修剪和維護(hù)，對(duì)中低綠視率的孔家崖街道和安寧堡街道等，以喬灌草搭配的方式，種植本土樹(shù)種，提升綠視率。

關(guān)鍵詞

園林植物；行道樹(shù)；道路綠化；綠視率；百度街景；ArcGIS軟件；DeepLabv3+模型

Abstract

Comprehensive research on the urban green visible index and the structural characteristics of street trees can provide a reference for improving the urban greening effect and ecological environment quality as well as provide a scientific basis for urban greening planning. A total of 40 streets in 6 central blocks of Anning District of Lanzhou were selected for this study. ArcGIS and Python software were used to obtain Baidu Street View images， ImageJ or Sketchup was used to obtain street tree structural feature data， and the DeepLabv3+ model was used to obtain green view rate data and conduct quantitative analysis. The results showed that the most frequently used street greening in the Anning district was Styphnolobium japonicum. Trees with a height of 5 m～10 m reached 75.5%， trees with a crown width of 4 m～8 m reached 58.3%， and trees with a diameter at breast height greater than 45 cm only 2.3%. Streets with low green vision accounted for 75.3% of the study area， while streets with high green vision accounted for only 7%. The changes in plant growth indicators such as the tree height， crown width and diameter at breast height will affect the leaf canopy and thus affect the green visible index， and all of them are positively correlated with the green visible index， which affects the visual experience and psychological feeling of residents to a certain extent. Based on the conclusion， it is suggested that the streets of Peili with high green vision should be trimmed and maintained regularly， and the streets of Kongjiaya and Anningbao with medium and low green vision should be planted with native tree species to improve the green vision.

Keywords

Landscape plant; "Street tree; "Road greening; Green visible index; Baidu street view; ArcGIS software; DeepLabv3+ Model

文章亮點(diǎn)

1）利用百度街景圖片實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化、定量化的城市街道綠化研究，突破了傳統(tǒng)研究方法在數(shù)據(jù)收集和處理等方面的局限；2）使用輕量化DeepLabv3+模型獲得綠視率數(shù)據(jù)并進(jìn)行定量分析，提高精度和效率，使街道綠化評(píng)估的方法更加科學(xué)高效。

城市的道路綠化以線狀方式散布在城市各處，構(gòu)成了城市園林綠化的核心部分，它們連接了城市中散布的“點(diǎn)”與“面”的園林綠地，共同構(gòu)建了完善的城市園林綠地體

系[1～3]。街道兩旁的樹(shù)木作為城市綠化材料的重要組成部分，不僅能夠改善城市氣候、凈化空氣、降低噪聲，還對(duì)提升城市景觀和居民的生活質(zhì)量具有重要意義[4]。近些年，蘭州市對(duì)多條城市道路進(jìn)行了翻新，并對(duì)這些道路進(jìn)行了綠化和美化，取得了一定的效果。然而，行道樹(shù)的種植和管理在實(shí)際中面臨著諸多挑戰(zhàn)，如樹(shù)種選擇、種植密度、養(yǎng)護(hù)管理等。

目前我國(guó)大多數(shù)城市都有不同程度的街道綠地系統(tǒng)規(guī)劃，但大多只是針對(duì)部分特定區(qū)域或路段而設(shè)計(jì)，沒(méi)有形成統(tǒng)一規(guī)范。隨著社會(huì)對(duì)城市綠化越來(lái)越重視，街道綠化研究也得到了廣泛的關(guān)注和重視。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)于城市街道植物景觀的評(píng)價(jià)方法還未形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。傳統(tǒng)的城市綠化調(diào)查通常采用拍攝現(xiàn)場(chǎng)照片和人工計(jì)算的方式，這種現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、手動(dòng)處理圖像的分析方法雖然精度高，但受限于技術(shù)條件，數(shù)據(jù)收集和處理過(guò)程異常復(fù)雜，效率極低、工作量巨大，難以滿(mǎn)足大范圍規(guī)劃研究的實(shí)際需求[5]?，F(xiàn)如今網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)技術(shù)正迅猛發(fā)展，許多學(xué)者選擇百度街景大數(shù)據(jù)對(duì)城市街道綠化進(jìn)行研究，百度街景大數(shù)據(jù)也為行道樹(shù)研究領(lǐng)域帶來(lái)了創(chuàng)新的觀察視角與研究手段。曹越皓、龍瀛[6]利用騰訊街景數(shù)據(jù)對(duì)全國(guó)24個(gè)城市的街道綠化進(jìn)行分析研究；唐婧嫻團(tuán)隊(duì)[7]利用點(diǎn)位圖像數(shù)據(jù)，鑒別了12個(gè)獨(dú)特類(lèi)別的元素。這些研究對(duì)城市綠化建設(shè)水平的評(píng)估都是以綠地率或綠量的二維平面面積作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，無(wú)法對(duì)城市三維空間綠化效果做出直觀的評(píng)價(jià)。日常生活中，人在環(huán)境中所接收到的信息有大部分來(lái)源于視覺(jué)，而視覺(jué)是城市居民直觀了解城市綠化建設(shè)水平的重要渠道，也是有關(guān)部門(mén)制定綠化建設(shè)策略的感性依據(jù)。因此，日本學(xué)者青木陽(yáng)二于1987年率先提出了“綠視率”（Green Visible Index，GVI）概念[8]，將城市綠地評(píng)價(jià)范圍從二維平面擴(kuò)大到三維立體層面，并從物理量化的角度分析視覺(jué)環(huán)境，為城市綠地視覺(jué)質(zhì)量的評(píng)價(jià)確立了量化的指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，使城市綠地視覺(jué)價(jià)值得到數(shù)量化的統(tǒng)計(jì)[9～10]。張偉等[11]研究證明綠色植物對(duì)提升視覺(jué)舒適度有正向作用，并基于綠視率對(duì)街道步行空間視覺(jué)舒適度進(jìn)行評(píng)

估。由此可知，借助百度街景所提供的數(shù)據(jù)，研究者能夠直接且生動(dòng)地觀察行道樹(shù)的分布模式、形態(tài)特征及其生長(zhǎng)狀態(tài)，進(jìn)而為分析行道樹(shù)的結(jié)構(gòu)特征與綠視率提供有力支撐。

本文將蘭州市安寧區(qū)6個(gè)中心街區(qū)共40條街道作為研究對(duì)象，利用百度街景數(shù)據(jù)和機(jī)器學(xué)習(xí)算法實(shí)現(xiàn)定量化、較大范圍的城市街道綠化研究，分析蘭州市安寧區(qū)部分道路行道樹(shù)綠化現(xiàn)狀與綠視率，以期為蘭州安寧區(qū)街道綠化的改造工作提供數(shù)據(jù)支撐。

1 研究地點(diǎn)與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

蘭州市安寧區(qū)（103°34′～103°47′E，36°5′～36°10′N(xiāo)）總占地面積為441.74 km2，是蘭州市的西北郊區(qū)。該地的平均海拔為1 520 m，具有溫帶大陸性氣候特點(diǎn)，氣候干燥且降雨稀少，冬季寒冷，夏季炎熱，春秋兩季溫差較大；年平均氣溫為8.9°C，極端最高溫度可達(dá)39.8°C，而極端最低溫度可降至-19.7°C；氣溫的平均日較差為12.9°C，而年較差則為29.1°C；年平均降水量為349.9 mm，主要的降水時(shí)間集中在6月—9月，占全年降水量的60%以上；全年的日照時(shí)間平均為2 476.4 h，而年蒸發(fā)量達(dá)到了1 664 mm，

是年降水量的4～6倍，年相對(duì)濕度為58%；土壤質(zhì)地屬中壤土或砂壤土，主要為黃綿土，肥力中等以上；無(wú)霜期在185～200 d，最大的凍土層達(dá)到1.2 m[12]。安寧區(qū)是蘭州市的文化教育、電子儀表和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的功能區(qū)域，對(duì)城市綠化發(fā)展的要求較高。據(jù)筆者統(tǒng)計(jì)，目前，安寧區(qū)北山綠化面積達(dá)到2 600 hm2，綠化率達(dá)到56.9%，沿北濱河路已建成蘭州最大的園林綠化帶，且區(qū)內(nèi)80%以上的單位為園林綠化單位。鑒于此，本文選取安寧區(qū)的安寧堡街道、西路街道、培黎街道、劉家堡街道、銀灘路街道、孔家崖街道6個(gè)中心街區(qū)為研究區(qū)，針對(duì)研究區(qū)內(nèi)的所有道路，總計(jì)40條，進(jìn)行分析計(jì)算（圖1）。

1.2 研究步驟

通過(guò)查閱大量資料發(fā)現(xiàn)，已有學(xué)者開(kāi)始探索利用最前沿的數(shù)據(jù)和技術(shù)手段來(lái)深入研究城市街道綠化的相關(guān)問(wèn)

題[13～15]，這些研究成果在一定程度上為本文關(guān)于城市街道綠化的學(xué)習(xí)與分析奠定了基礎(chǔ)。本文通過(guò)分析不同尺度下的街道景觀影像數(shù)據(jù)，達(dá)到對(duì)街道景觀格局進(jìn)行量化描述的目的。

在對(duì)上述眾多資料進(jìn)行歸納總結(jié)后，本研究劃分為4個(gè)步驟（圖2）：

1）首先在Open Street Map平臺(tái)免費(fèi)下載研究范圍內(nèi)的路網(wǎng)，然后運(yùn)用ArcGIS軟件將獲得的路網(wǎng)進(jìn)行等距取點(diǎn)，導(dǎo)出采樣點(diǎn)坐標(biāo)，最后使用Python和百度街景圖像應(yīng)用程序接口（API）批量獲取每個(gè)點(diǎn)位的街景圖片。

2）采用與機(jī)器學(xué)習(xí)有關(guān)的DeepLabv3+模型技術(shù)來(lái)對(duì)街道照片進(jìn)行語(yǔ)義分類(lèi)，并從每個(gè)取樣點(diǎn)中計(jì)算獲取綠視率，運(yùn)用ImageJ或Sketchup軟件結(jié)合實(shí)地考察的方法，測(cè)量樹(shù)木結(jié)構(gòu)特征。

3）本文對(duì)研究區(qū)內(nèi)每條道路上的采樣點(diǎn)進(jìn)行了綠視率的統(tǒng)計(jì)分析，并使用ArcGIS平臺(tái)將研究成果進(jìn)行可視化展示。

4）對(duì)研究區(qū)內(nèi)的街道綠化狀況進(jìn)行深入探討，并對(duì)研究成果進(jìn)行了詳細(xì)的描述和相關(guān)性分析。

1.3 研究方法

1.3.1 百度街景圖片獲取

本文所采用的數(shù)據(jù)來(lái)自開(kāi)源的百度街景資料。如圖3，本研究在研究區(qū)內(nèi)每條街道上每隔100 m選取1個(gè)樣本點(diǎn)，于40條街道上均勻地布置了5 325個(gè)取樣點(diǎn)。通過(guò)對(duì)這些采樣點(diǎn)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，得到各個(gè)路段對(duì)應(yīng)的地圖像素值?？紤]到這些采樣點(diǎn)的具體位置以及百度街景圖像應(yīng)用程序API接口的特點(diǎn)，研究使用爬取工具來(lái)捕捉百度街景的圖像，確保每一個(gè)樣本點(diǎn)的視野角度都被設(shè)置為360°，從而獲得完整的全景視圖，并把收集到的照片上傳到云端的服務(wù)器進(jìn)行保存。為了保證圖片的質(zhì)量，對(duì)每張圖片進(jìn)行標(biāo)注，包括相機(jī)參數(shù)、曝光時(shí)間等，然后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸給客戶(hù)端。每張圖片的大小均為2 048×1 024像素，共爬取5 325張街景圖像（圖4）。

1.3.2 街景圖的語(yǔ)義分割與綠視率計(jì)算

在眾多的深度學(xué)習(xí)語(yǔ)義分割模型研究中，DeepLabv3+模型被廣大學(xué)者認(rèn)為是精確度相當(dāng)高的語(yǔ)義分割模型[16～17]。DeepLabv3+最大特點(diǎn)是在DeepLabv3的基礎(chǔ)上采用了編碼-解碼架構(gòu)[18]。本文決定采用DeepLabv3+作為本研究的模型，此模型會(huì)在特征提取的過(guò)程中融入空洞卷積方法來(lái)擴(kuò)大模型的感知范圍，這確保了在不損失任何數(shù)據(jù)的前提下，能夠進(jìn)行更廣闊范圍的多尺度信息提取[19]。Mark Sandler等[20]在DeepLabv3+模型基礎(chǔ)上以MobileNetV2作為主干網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進(jìn)行輕量化DeepLabV3+網(wǎng)絡(luò)模型，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，與其他幾種模型相比，這一模型能夠在短時(shí)間內(nèi)以較小參數(shù)獲取更為豐富的細(xì)節(jié)紋理和更精確的目標(biāo)輪廓等關(guān)鍵的幾何結(jié)構(gòu)信息。

本文基于Cityscapes數(shù)據(jù)集形成DeepLabv3+語(yǔ)義分割模型，采用編程語(yǔ)言進(jìn)行程序編寫(xiě)，對(duì)特定的數(shù)據(jù)樣本進(jìn)行模擬分析，以此獲得最終圖像（圖5）。Cityscapes是關(guān)于城市街道場(chǎng)景的語(yǔ)義理解圖片數(shù)據(jù)集，具有19個(gè)類(lèi)別標(biāo)簽，是深度學(xué)習(xí)語(yǔ)義分割中最基本的訓(xùn)練集。

在城市景觀綠視感知評(píng)價(jià)中，計(jì)算綠化要素所占像素在全幅圖像像素的占比可以得到GVI（綠視率）指數(shù)，指數(shù)范圍為0～1，數(shù)值越高表示該采樣點(diǎn)綠化可視度越高[21]。

式中，N pixel表示圖像總像素，為定值；N greenpixel表示從圖像中提取的綠化要素所占的像素。

GVI水平與人的感受相關(guān)，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[22]如表1所示。

1.3.3 行道樹(shù)結(jié)構(gòu)特征測(cè)算

本文采用隨機(jī)抽樣的方法，覆蓋安寧區(qū)的40條主要道路，在每條道路上，隨機(jī)選擇20株行道樹(shù)，共800棵樹(shù)木，并詳細(xì)記錄它們的胸徑（D）、冠幅（W）和樹(shù)高（H）的數(shù)據(jù)，進(jìn)而計(jì)算平均值。同時(shí)選取部分典型街道作為研究對(duì)象，對(duì)該地區(qū)常見(jiàn)植物種類(lèi)及其生態(tài)適應(yīng)性等方面展開(kāi)實(shí)地調(diào)查。

為了測(cè)量樹(shù)木的結(jié)構(gòu)特性（圖6），研究參照 Wenjie Wang等[23]研究的城市行道樹(shù)街景測(cè)樹(shù)法，收集了街道的照片，并將其導(dǎo)入ImageJ軟件中，以完成各種指標(biāo)的測(cè)量工作。同時(shí)對(duì)采集到的圖像進(jìn)行預(yù)處理，得到彩色紋理圖像，再將彩色圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像?；趯?shí)際測(cè)量的數(shù)據(jù)，研究繪制了蘭州市安寧區(qū)的道路景觀圖，并對(duì)其主要樹(shù)種在安寧區(qū)各個(gè)區(qū)域的分布模式和優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了分析。同時(shí)分析該地區(qū)常見(jiàn)的植物種類(lèi)及其生態(tài)適應(yīng)性。本文以《道路交通標(biāo)志和標(biāo)線》實(shí)用手冊(cè)（修訂版）（GB 5768-1999）為準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)算，如交通警告標(biāo)線的寬度是15 cm、車(chē)道的寬度為3.5 m、道路上的樹(shù)木涂上白漆的高度范圍為1.0～1.3 m（經(jīng)驗(yàn)值）等。

2 結(jié)果分析

2.1 行道樹(shù)樹(shù)種分析

研究區(qū)行道樹(shù)均為落葉喬木，共有9個(gè)樹(shù)種，包括：槐Styphnolobium japonicum、銀杏Ginkgo biloba、二球懸鈴木Platanus acerifolia、黃山欒樹(shù)Koelreuteria

bipinnata‘integrifoliola’、七葉樹(shù)Aesculus chinensis、

毛洋槐Robinia hispida、金葉榆Ulmus pumila‘Jinye’、

蘭考泡桐Paulownia elongata、元寶槭Acer truncatum。

在安寧區(qū)的樣地中，整體上行道樹(shù)樹(shù)種選擇比較多樣化，種類(lèi)相對(duì)較為豐富。但在其中出現(xiàn)頻度最高的是蘭州市市樹(shù)槐，約占全區(qū)道路的40%，而其他8種植物均勻分布在街道中，均占比較小。

2.2 行道樹(shù)結(jié)構(gòu)特征分析

研究通過(guò)量化統(tǒng)計(jì)所選樣地行道樹(shù)的樹(shù)高、冠幅和胸徑，了解樹(shù)木的分布和生長(zhǎng)情況（圖7）。

1）樹(shù)高（H）：研究區(qū)內(nèi)4.0%的行道樹(shù)樹(shù)高小于

5 m，占比較小。而樹(shù)高5 m～10 m的樹(shù)木數(shù)量最多，達(dá)到75.5%，在樣本中占據(jù)主導(dǎo)地位。樹(shù)高10～15 m的樹(shù)木占20.0%，而超過(guò)15 m的樹(shù)木僅有0.5%，這表明高大樹(shù)木樣本在樣地中較為稀少。

2）冠幅（W）：25.4%的樹(shù)木冠幅小于4 m，而冠幅4 m～8 m的樹(shù)木數(shù)量最多，達(dá)到58.2%。這表明大部分行道樹(shù)的冠幅適中，能提供適當(dāng)?shù)恼谑a和美化作用。冠幅大于

8 m的樹(shù)木占16.4%，這些樹(shù)木對(duì)街道的景觀、生態(tài)效益和綠視率有較為明顯的貢獻(xiàn)。

3）胸徑（D）：胸徑小于15 cm的樹(shù)木數(shù)量最多，達(dá)到44.9%；胸徑15 cm～30 cm的樹(shù)木占39.6%；而胸徑30 cm～45 cm的樹(shù)木占13.3%；胸徑大于45 cm的樹(shù)木數(shù)量最少，僅占2.3%。這表明樣地中少部分樹(shù)木有較高的生態(tài)和觀賞價(jià)值。

2.3 研究區(qū)綠視率

通過(guò)對(duì)整體綠視率的空間分布進(jìn)行分析，以表1標(biāo)準(zhǔn)為參照，研究發(fā)現(xiàn)樣地內(nèi)綠量的感知程度相對(duì)較低；而采樣點(diǎn)的GVI分布特征表現(xiàn)為“東西方向較高，南北方向較低”的聚類(lèi)模式；GVI道路的分布表現(xiàn)為“環(huán)線低環(huán)內(nèi)高”的中心發(fā)散模式。安寧堡街道整體綠視率低，其中蘭州北環(huán)公路綠視率最低，應(yīng)修整和養(yǎng)護(hù)現(xiàn)有綠化不足之處；而培黎街道整體綠視率最高，只需定期進(jìn)行樹(shù)木的修剪和維護(hù)，在一定程度上能讓居民感受良好。蘭州市安寧區(qū)整體綠視率在數(shù)據(jù)分布上基本符合正態(tài)分布規(guī)律，表明其分布符合隨機(jī)分布的規(guī)律，但綠視率仍有待提升（圖8～9）。

對(duì)研究區(qū)域內(nèi)5 325個(gè)采樣點(diǎn)和街景圖片進(jìn)行綠視率計(jì)算得知（圖10），總體上蘭州市安寧區(qū)道路平均綠視率約為9.95％，各街道綠視率最大值為56.80％，最小值為0.02％，具體情況如下：

1） 低綠視率（GVI lt;15%）的采樣點(diǎn)約占研究區(qū)域的75.3%，這些地點(diǎn)的大多數(shù)行道樹(shù)生長(zhǎng)情況不良，冠幅、樹(shù)高和胸徑數(shù)值均較低。受此影響，環(huán)境的人造感過(guò)強(qiáng)，缺乏足夠的自然元素，導(dǎo)致居民感到焦慮、壓抑、緊張和焦躁。這種低綠視率的環(huán)境無(wú)法有效緩解城市生活的壓力，且綠量感知較差，對(duì)居民的心理健康和生活質(zhì)量也將產(chǎn)生負(fù)面影響。

2）中等綠視率（GVI為15%～25%）的采樣點(diǎn)約占整體的17.7%，其環(huán)境氛圍較為自然，綠化覆蓋率較高，行道樹(shù)生長(zhǎng)狀態(tài)良好，樹(shù)木的排列形式和間距也較為合理，所以居民在其中能夠感受到綠化帶來(lái)的舒適感。中等水平的綠視率有助于提升居民的生活質(zhì)量，創(chuàng)造更加宜人的城市環(huán)境。綠化的增加可以提供遮蔭、降低溫度、減少噪聲污染，同時(shí)為城市增添美感和活力。

3）高綠視率（GVI gt;25%）的采樣點(diǎn)僅占7.0%，這些地區(qū)行道樹(shù)生長(zhǎng)狀態(tài)較好，高大的樹(shù)木可以提供更廣闊的樹(shù)冠，增加綠視率；同時(shí)樹(shù)木的排列間距也較為緊密，不僅環(huán)境舒適，而且對(duì)健康有益。高綠視率的環(huán)境有助于提升城市的生態(tài)價(jià)值，不僅能讓居民獲得清涼、濕潤(rùn)、放松和舒適等積極的心理感受，還能提升居民的心理健康水平和整體福祉。

2.4 行道樹(shù)結(jié)構(gòu)特征與綠視率相關(guān)性分析

通過(guò)評(píng)估蘭州市安寧區(qū)行道樹(shù)的綠視率，發(fā)現(xiàn)行道樹(shù)在提升綠視率方面發(fā)揮了重要作用。以之前隨機(jī)抽樣選取的800棵行道樹(shù)為樣本，研究分析綠視率和冠幅、胸徑、樹(shù)高3項(xiàng)結(jié)構(gòu)特征之間的相關(guān)關(guān)系，使用Pearson相關(guān)系數(shù)表示相關(guān)關(guān)系的強(qiáng)弱情況（表2）。綠視率和冠幅之間的相關(guān)系數(shù)值為0.597，且Plt;0.01，說(shuō)明綠視率和冠幅之間存在極顯著的正相關(guān)關(guān)系。綠視率和胸徑之間的相關(guān)系數(shù)值為0.129，且Plt;0.05，說(shuō)明綠視率和胸徑之間存在顯著的正相關(guān)關(guān)系。綠視率和樹(shù)高之間的相關(guān)系數(shù)值為0.216，且Pgt;0.05，說(shuō)明綠視率和樹(shù)高之間成正相關(guān)，但顯著性不強(qiáng)。

樹(shù)高與綠視率之間存在正相關(guān)關(guān)系，即樹(shù)高越高，綠視率也相應(yīng)提高；而冠幅較大的樹(shù)木能夠提供更多的陰影和更好的遮蓋效果，也與綠視率之間存在顯著的正相關(guān)關(guān)系；胸徑與樹(shù)木的生長(zhǎng)速度和健康狀況有關(guān)，較大的胸徑意味著樹(shù)木更加成熟，能夠提供更長(zhǎng)時(shí)間的綠化效果，從而影響綠視率，為正相關(guān)關(guān)系。綜上所述，植物的樹(shù)高、冠幅、胸徑等生長(zhǎng)指標(biāo)的變化會(huì)影響到葉片的郁閉度，從而影響綠視率，且均與綠視率呈正相關(guān)關(guān)系。并且行道樹(shù)的分布也直接影響了綠視率的水平，進(jìn)而影響了居民的視覺(jué)體驗(yàn)和心理感受。

3 討論

張瑜等[24]研究表明，蘭州行道樹(shù)主要以槐、刺槐Robinia pseudoacacia、臭椿Ailanthus altissima、旱柳Salix matsudana、白蠟樹(shù)Fraxinus chinensis等樹(shù)種為主。隨著城區(qū)建設(shè)的擴(kuò)大，外來(lái)樹(shù)種如欒Koelreuteria paniculata、二球懸鈴木、銀杏、七葉樹(shù)等應(yīng)用于新建街道和舊城區(qū)的改造上，行道樹(shù)的種類(lèi)多樣性得到了一定的提高。本研究得出安寧區(qū)的行道樹(shù)主要樹(shù)種組成與張瑜等人的研究結(jié)果基本一致。趙峰等[25]的研究指出，蘭州市4區(qū)行道樹(shù)的胸徑主要集中分布在15～30 cm，樹(shù)高多分布在5～15 m，占各區(qū)調(diào)查樣本數(shù)的90%以上，冠幅主要處于4～8 m，占樣本數(shù)的56.72%，這與本文的研究結(jié)果高度一致。

本文結(jié)合實(shí)地調(diào)查和軟件數(shù)據(jù)分析等方法，重點(diǎn)從植物種類(lèi)的組成、樹(shù)木的結(jié)構(gòu)特征等多個(gè)維度進(jìn)行了系統(tǒng)分析，旨在揭示城市綠視率對(duì)城市生態(tài)環(huán)境的影響，不僅科學(xué)合理，還可獲得安寧區(qū)行道樹(shù)樹(shù)種組成、樹(shù)種結(jié)構(gòu)和行道樹(shù)綠視率等數(shù)據(jù)。同時(shí)，本文利用百度街景圖片實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化、定量化的城市街道綠化研究，突破了傳統(tǒng)研究方法在數(shù)據(jù)收集和處理等方面的局限[26]；以創(chuàng)新的觀察視角和研究方法，更直接且生動(dòng)地觀察行道樹(shù)的分布模式、形態(tài)特征及其生長(zhǎng)狀態(tài)；并利用輕量化DeepLabV3+網(wǎng)絡(luò)算法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，提高數(shù)據(jù)的精度和效率，使街道綠化評(píng)估的方法更加科學(xué)高效。

本研究對(duì)綠視率的評(píng)估，從側(cè)面反映了優(yōu)化行道樹(shù)種植和管理策略對(duì)于創(chuàng)造健康舒適城市生活環(huán)境、保證城市綠地的連續(xù)覆蓋的必要性。蘭州市安寧區(qū)部分街道的綠視率仍有待提升，其中蘭州北環(huán)公路綠視率最低，說(shuō)明現(xiàn)有綠化存在一定問(wèn)題，應(yīng)對(duì)現(xiàn)有綠化不足之處進(jìn)行修整和養(yǎng)護(hù)，以喬灌草搭配的方式，種植更適宜于當(dāng)?shù)貧夂虻谋就翗?shù)木，以此提高綠視率。培黎街道整體綠化效果最好，只需定期進(jìn)行樹(shù)木的修剪和維護(hù)，在一定程度上能帶給居民較為良好的感受。而孔家崖街道和西路街道、銀灘路街道綠視率水平中等，建議與高綠視率街道采用相同的養(yǎng)護(hù)模式，同時(shí)以灌木、草本植物相結(jié)合的方式，在現(xiàn)有綠化的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提升綠化效果。此外，綠化管理人員應(yīng)密切關(guān)注行道樹(shù)的生長(zhǎng)狀況，使用現(xiàn)代技術(shù)手段，如無(wú)人機(jī)航拍、衛(wèi)星遙感等，結(jié)合傳統(tǒng)的地面巡查，全面評(píng)估行道樹(shù)的生長(zhǎng)狀況，記錄和分析數(shù)據(jù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并采取相應(yīng)措施，以保證行道樹(shù)在健康狀態(tài)中生長(zhǎng)，并最大化展現(xiàn)其綠化價(jià)值。城市規(guī)劃者應(yīng)選擇適合當(dāng)?shù)貧夂蚝屯寥罈l件的樹(shù)種，合理規(guī)劃樹(shù)木的種植密度和布局，定期進(jìn)行樹(shù)木的修剪和維護(hù)。通過(guò)優(yōu)化行道樹(shù)的種植和管理策略，有效提高綠視率，創(chuàng)造更加健康、舒適的城市生活環(huán)境。

4 結(jié)論

本研究基于蘭州市安寧區(qū)的6個(gè)中心街區(qū)的百度街景數(shù)據(jù)，對(duì)行道樹(shù)的結(jié)構(gòu)特征與綠視率進(jìn)行深入的分析與評(píng)估。通過(guò)對(duì)5 325張全景圖片的細(xì)致研究，并結(jié)合實(shí)地調(diào)查和軟件數(shù)據(jù)分析等方法，研究發(fā)現(xiàn)街景圖片中的植被結(jié)構(gòu)特征在一定程度上反映了居民真實(shí)視角的街道綠化情況，蘭州安寧區(qū)所選樣地街道行道樹(shù)生長(zhǎng)情況一般，低綠視率街道占比較多，高綠視率街道占比少，整體綠視率水平一般，需進(jìn)一步提升?；谘芯拷Y(jié)論，建議對(duì)于綠視率高的培黎街道，定期進(jìn)行樹(shù)木的修剪和維護(hù)；對(duì)于綠視率水平中等的孔家崖街道、西路街道等，應(yīng)定期修剪和維護(hù)，并以灌木、草本植物相結(jié)合的方式，在現(xiàn)有綠化基礎(chǔ)上進(jìn)行提升；對(duì)于安寧堡街道等綠視率低的區(qū)域，以喬灌草搭配的方式，種植本土樹(shù)種，提升綠視率。

本研究也存在一定的局限性。首先，百度街景圖片數(shù)據(jù)是由街景采集車(chē)拍攝，部分道路周邊的帶狀公園由于道路狹窄而未能被拍攝采集，這在一定程度上可能會(huì)影響研究結(jié)果。其次，受季節(jié)、天氣等因素的影響，部分街景圖片中的綠化要素不明晰，可能導(dǎo)致綠視率識(shí)別存在一定的誤差。另外，由于研究采用的是安寧區(qū)2022年的百度街景圖片，可能與安寧區(qū)當(dāng)前實(shí)際的道路綠化水平有所差異。

此次研究指明了今后可能的研究趨勢(shì)，如更深入地探索各種樹(shù)木類(lèi)型、不同的結(jié)構(gòu)特色及綠化結(jié)構(gòu)如何影響綠視率和心理感受；如何將現(xiàn)代城市規(guī)劃和科學(xué)技術(shù)手段整合，從而創(chuàng)建更加高效且可持續(xù)的城市綠化的監(jiān)管與優(yōu)化系統(tǒng)；探索綠色視率如何與其他城市環(huán)境元素（如空氣質(zhì)量和噪聲等級(jí)）相互影響，并研究如何將這些因素融合起來(lái)，以打造更加健康、宜居和舒適的城市居住氛圍。通過(guò)一系列深度探究，可以更加完整并深刻地洞悉城市綠化所蘊(yùn)含的巨大價(jià)值和未來(lái)的發(fā)展空間，這為推進(jìn)城市向著綠色、生態(tài)友好型及以人為本的方向發(fā)展，提供了堅(jiān)實(shí)的科學(xué)支撐和實(shí)踐建議。

注：圖1、3底圖審圖號(hào)為GS（2022）1873號(hào)，圖4～6來(lái)自百度地圖街道實(shí)景圖，其余均由作者自繪。

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作者簡(jiǎn)介：

胡童童/2001年/女/甘肅通渭人/甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院（蘭州 730070）/在讀碩士研究生/專(zhuān)業(yè)方向?yàn)槌鞘芯坝^林研究

張曉瑋/1985年/男/陜西扶風(fēng)人/博士/甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院（蘭州 730070）/副教授/研究方向?yàn)橹参锷砩鷳B(tài)，植物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)功能研究

（*通信作者）周曉雷/1973年/男/甘肅通渭人/博士/甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院（蘭州 730070）/教授/研究方向?yàn)樯稚鷳B(tài)及景觀生態(tài)研究/E-mail：zhouxl@gsau.edu.cn