基于街景圖像的大理市街道空間品質(zhì)分析及優(yōu)化

隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加速，城市街道空間的功能和質(zhì)量成為影響居民生活與城市環(huán)境的重要因素。街道空間品質(zhì)影響著居民日常生活的質(zhì)量，能確保行人的安全與舒適。作為滇西的中心城市及國家級(jí)歷史文化名城，在快速城鎮(zhèn)化與旅游經(jīng)濟(jì)發(fā)展的雙重驅(qū)動(dòng)下，街道空間面臨多重挑戰(zhàn)。

傳統(tǒng)的街道空間評(píng)估方法主要依賴主觀評(píng)價(jià)和現(xiàn)場調(diào)查，這在大規(guī)模城市空間研究中存在一定的局限性。近年來，隨著信息技術(shù)和數(shù)據(jù)采集手段的發(fā)展，基于街景圖像的定量評(píng)估逐漸成為新興的研究方法。街景圖像能夠提供街道環(huán)境的多維度信息，結(jié)合計(jì)算機(jī)視覺與機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，幫助人們系統(tǒng)地進(jìn)行街道空間的量化分析3?，F(xiàn)有研究已提出了多種基于街景圖像的街道空間品質(zhì)評(píng)估方法，并提供了有針對(duì)性的優(yōu)化策略。例如：楊玉茹通過對(duì)廣州老城區(qū)街道空間品質(zhì)的監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)其在安全、舒適、活力三個(gè)方面存在問題，隨后針對(duì)廣州市老城區(qū)街道提出了具體的優(yōu)化措施4；陶怡蕾選取鄭州的高密度城區(qū)，使用五個(gè)維度的指標(biāo)來對(duì)街道空間品質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)，并對(duì)典型街道進(jìn)行改造[5；顧文清從通暢安全、設(shè)施便利、整潔美觀以及文化意向四個(gè)維度分析陜西省咸陽市三原縣的歷史城區(qū)街道空間，針對(duì)不同類型街道空間的品質(zhì)提升提出了相應(yīng)策略。

本文基于下關(guān)、太和、滿江等三個(gè)街道的街景圖像，探討其在綠化、設(shè)施、交通狀況和公共空間等方面的現(xiàn)狀，深入分析這些要素對(duì)街道空間整體品質(zhì)的影響，以期為及其他類似城市的街道空間優(yōu)化提供理論支持與實(shí)踐指導(dǎo)，推動(dòng)城市空間可持續(xù)發(fā)展，并為城市環(huán)境建設(shè)做出貢獻(xiàn)。

一、研究基礎(chǔ)

（一）研究范圍

位于大理白族自治州的中部，瀾滄江以東，金沙江以南，地處低緯度高原地帶，具有北亞熱帶高原季風(fēng)氣候特點(diǎn)。轄九鎮(zhèn)、一鄉(xiāng)、三個(gè)街道，本文選取的研究對(duì)象是人口活動(dòng)較為集中的下關(guān)街道、太和街道與滿江街道。

2019年12月，大理白族自治州人民政府進(jìn)行行政區(qū)劃調(diào)整，撤銷下關(guān)鎮(zhèn)，設(shè)立下關(guān)街道、太和街道、滿江街道。下關(guān)街道位于的南部，其見證了的現(xiàn)代化進(jìn)程，承載著豐富的歷史文化底蘊(yùn)；太和街道位于西洱河以北，是太和城遺址所在地，擁有許多歷史文化遺產(chǎn)與自然資源；滿江街道位于的東南部，作為城市發(fā)展的新拓展區(qū)，滿江街道具有很大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

（二）數(shù)據(jù)獲取與預(yù)處理

OSM路網(wǎng)。在OpenStreetMap網(wǎng)站下載OSM路網(wǎng)數(shù)據(jù)，對(duì)研究范圍內(nèi)的路網(wǎng)進(jìn)行篩查后，共獲取160條可用道路數(shù)據(jù)。利用ArcGIS軟件，按照50米間隔進(jìn)行等距采樣，獲得街景圖像的基礎(chǔ)采樣點(diǎn)：太和街道1258個(gè)，下關(guān)街道1053個(gè)，滿江街道1709個(gè)。

街景影像。選擇百度街景圖像服務(wù)，從百度地圖官網(wǎng)獲取。根據(jù)百度開發(fā)文檔調(diào)用API服務(wù)接口，設(shè)置視角參數(shù)為 270^° （ fov=90 0。使用Python編寫程序獲取全景圖后，剔除不完整的圖像，最終獲取有效街景圖片共16080張。

（三）指標(biāo)選取

本文選擇的指標(biāo)包括綠視率、天空開闊度、建筑圍合度和機(jī)動(dòng)化程度8。通過這些基礎(chǔ)指標(biāo)的綜合應(yīng)用，分析街道空間的人性化建設(shè)程度，確保能夠提供基礎(chǔ)的公共服務(wù)，符合現(xiàn)代城市發(fā)展對(duì)街道多功能性和公共性的需求[9]。

指標(biāo)計(jì)算使用OpenCV圖像算術(shù)運(yùn)算方法，根據(jù)GitHub社區(qū)開源的識(shí)別方法，利用圖像識(shí)別庫ADE20K數(shù)據(jù)集，該數(shù)據(jù)集已包含150類元素標(biāo)簽。通過設(shè)定色彩區(qū)間值、利用HSV顏色分量分離圖像中的像素并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，可以得到指標(biāo)的初步統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)以及圖片分析結(jié)果[10]。

二、基于街景圖像的街道空間品質(zhì)分析

（一）街道綠視率

通過量化街景圖像中可見的綠色植被比例來評(píng)估空間綠化效果。相較于傳統(tǒng)指標(biāo)，綠視率更關(guān)注人的實(shí)際視覺感知，能真實(shí)反映人對(duì)環(huán)境的直觀體驗(yàn)，因此被廣泛應(yīng)用于城市環(huán)境質(zhì)量、景觀舒適度及生態(tài)效益評(píng)估。

數(shù)據(jù)顯示，三個(gè)街道呈現(xiàn)出不同的綠化特征和問題。太和街道的綠視率表現(xiàn)相對(duì)較好，均值為10.962% ，其中，雞足山路存在植被覆蓋率較高的優(yōu)質(zhì)點(diǎn)位。下關(guān)街道的綠視率均值為 7.627% ，這與其地處老城區(qū)的空間條件密切相關(guān)。狹窄的街道缺乏系統(tǒng)綠化規(guī)劃，建筑密集導(dǎo)致行道樹種植空間受限，最小值0.001% 暴露出部分老舊街區(qū)存在綠化完全空白的現(xiàn)象。滿江街道均值為 10.347% ，略低于太和街道，最高值37.9% 位于波羅江沿江區(qū)域，在規(guī)劃較好的區(qū)域已形成有效綠化體系。然而，街道中的最低值 0.008% 揭示了新城開發(fā)中的工業(yè)區(qū)道路與居住區(qū)綠化水平的顯著差異，可能引發(fā)環(huán)境公平性問題。

（二）天空開闊度

街景圖像中可見天空區(qū)域的占比可以反映某一位置被建筑、植被等遮擋后剩余的可見天空范圍。計(jì)算方法是使用語義分割技術(shù)識(shí)別街景圖像中的天空像素，用其除以圖像總像素，即可得到可見天空的初始比例。

數(shù)據(jù)顯示，各街道的天空開闊度呈現(xiàn)出明顯差異。太和街道的天空開闊度均值為 25.081% ，在大麗線達(dá)到最高值 45.576% ，最小值 3.62% 出現(xiàn)在大關(guān)邑商業(yè)區(qū)。

高層建筑密集壓縮了天空可視范圍，因此出現(xiàn)了數(shù)值差異的問題。下關(guān)街道均值為 20.769% ，數(shù)值整體偏低，主要由于傳統(tǒng)街巷布局與高密度混凝土結(jié)構(gòu)容易遮蔽天空。滿江街道空間規(guī)劃相對(duì)完善，均值為 27.354% ，最小值 0.16% 經(jīng)驗(yàn)證位于地下隧道出入口。

（三）建筑圍合度

通過量化街景圖像內(nèi)建筑物立面的可見比例，分析空間被建筑環(huán)繞的封閉程度。過高的圍合度容易造成空間封閉，缺乏通透性，而過低的圍合度可能削弱街道的空間秩序和歸屬感。

數(shù)據(jù)顯示，太和街道的建筑圍合度均值為 19.36% ，最大值為 61.548% ，位于法官小區(qū)南側(cè)，最小值 0.18% 位于美登大橋沿河區(qū)域。下關(guān)街道的建筑圍合度均值較高，為 27.48% ，這反映了該地區(qū)建筑密度大且人口集中的特點(diǎn)。最大值 80.439% 位于金星路，在未來的城市更新中應(yīng)當(dāng)注重改善界面連續(xù)性，以提升居住和行走的舒適性。滿江街道的均值為 16.68% ，最大值為50.12% ，最小值為 0.031% ，未來可以通過精細(xì)化的空間權(quán)益管理，調(diào)和工業(yè)發(fā)展帶來的影響與城市生態(tài)需求之間的關(guān)系，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。

（四）機(jī)動(dòng)化程度

通過分析街景圖像，統(tǒng)計(jì)機(jī)動(dòng)車輛、道路標(biāo)志、車道標(biāo)線等與機(jī)動(dòng)交通相關(guān)的元素在行人視野中的占比，可反映街道的機(jī)動(dòng)化程度。合理的機(jī)動(dòng)化管理可以優(yōu)化城市街道空間布局，提高出行效率。

數(shù)據(jù)顯示，在的三個(gè)街道中，機(jī)動(dòng)化程度的均值顯示出較一致的趨勢(shì)，但局部區(qū)域呈現(xiàn)明顯的分化格局。太和街道的機(jī)動(dòng)化程度均值為 24.68% ，最大值為 41.452% ，最小值為 0.205% ；下關(guān)街道均值為25.718% ，最大值為 41.242% ，最小值為 0.948% ；滿江街道均值為 25.118% ，最大值為 42.073% ，最小值為0.092% 。三個(gè)街道正在逐步適應(yīng)城鎮(zhèn)化發(fā)展帶來的挑戰(zhàn)，需注意調(diào)整交通流向?qū)臻g權(quán)益的精細(xì)化管理，持續(xù)改進(jìn)與優(yōu)化。

三、街道空間品質(zhì)提升策略

通過對(duì)下關(guān)街道、太和街道和滿江街道的街道空間特征分析，從綠視率、天空開闊度、建筑圍合度和機(jī)動(dòng)化程度四個(gè)指標(biāo)入手，了解街道空間品質(zhì)的現(xiàn)狀及存在的問題，在此基礎(chǔ)上提出系統(tǒng)性優(yōu)化策略，以提升街道環(huán)境的宜居性和可持續(xù)發(fā)展水平。

第一，提高城市綠化均衡性。本文所選的三個(gè)街道的綠視率極值差異顯著，整體綠化水平不均衡。為提升城市綠化的連貫性，應(yīng)制定系統(tǒng)性的綠化規(guī)劃，并結(jié)合城市空間特征采取針對(duì)性措施。在硬質(zhì)空間環(huán)境中，可利用立體綠化策略，增加垂直綠化面積，在街角空間或街道節(jié)點(diǎn)增設(shè)口袋公園，拓展市民的綠色活動(dòng)空間，提升街道的生態(tài)質(zhì)量和視覺舒適度。

第二，增強(qiáng)空間通透性。三個(gè)街道的部分區(qū)域受限于建筑密度較大、街巷狹窄，天空開闊度偏低，導(dǎo)致空間壓迫感較強(qiáng)。應(yīng)優(yōu)化街道交叉口設(shè)計(jì)，適當(dāng)拓展交叉口空間，減少高層建筑對(duì)視線的遮擋。同時(shí)，鼓勵(lì)沿街建筑采用更開放的底層設(shè)計(jì)，如增加玻璃幕墻或設(shè)立開放式騎樓，提高光線進(jìn)入街道的比例。此外，可在建筑規(guī)劃中融入綠色生態(tài)元素，如生態(tài)陽臺(tái)、屋頂綠化等，使建筑與自然環(huán)境形成更協(xié)調(diào)的空間關(guān)系，提高街道空間的通透性。

第三，塑造合理的街道界面。在建筑改造與街道更新過程中，應(yīng)優(yōu)化沿街建筑立面設(shè)計(jì)，確保建筑高度與街道寬度比例合理，緩解建筑圍合度過高帶來的空間壓迫感。同時(shí)，在建筑密度較大的區(qū)域可適當(dāng)增加建筑退界空間，引入開放式街道布局，通過步行道、公共休憩空間和景觀綠化帶的設(shè)置，提升街道空間的連續(xù)性和可達(dá)性。

第四，提升步行友好性。在道路設(shè)計(jì)上，應(yīng)合理劃分機(jī)動(dòng)車道與非機(jī)動(dòng)車道，減少不同交通方式之間的干擾，保障行人和非機(jī)動(dòng)車的通行安全。針對(duì)機(jī)動(dòng)化程度較高的區(qū)域，可調(diào)整道路紅線寬度和建筑退界距離，降低建筑圍合度，增加道路兩側(cè)的綠化帶，改善行人步行環(huán)境。此外，應(yīng)結(jié)合交通流量分析，優(yōu)化街道交通流線，減少交叉口擁堵，提高道路通行效率，確保街道空間資源的合理配置。

通過實(shí)施上述優(yōu)化策略，不僅能夠有效改善當(dāng)前街道空間的環(huán)境品質(zhì)，還能進(jìn)一步提升城市街道的功能性與景觀質(zhì)量，為市民提供更加宜居的生活環(huán)境。此外，這些優(yōu)化措施有助于增強(qiáng)作為文化旅游城市的吸引力，提高城市空間的可持續(xù)發(fā)展能力，確保街道空間在未來的發(fā)展中更具韌性、適應(yīng)性和活力。

四、結(jié)語

在本文中，我們對(duì)太和街道、下關(guān)街道、滿江街道進(jìn)行了數(shù)據(jù)分析與現(xiàn)場調(diào)查，揭示了這些街道在綠化、建筑布局、交通流動(dòng)性及公共空間設(shè)計(jì)方面存在的問題以及這些問題背后的系統(tǒng)性矛盾。研究結(jié)果表明，盡管某些區(qū)域的環(huán)境品質(zhì)表現(xiàn)優(yōu)越，但在總體上，這些街道仍然面臨許多需要改進(jìn)的問題?；谶@些發(fā)現(xiàn)，本文提出了一系列優(yōu)化策略，旨在提升街道空間的品質(zhì)和居民的生活質(zhì)量。這些策略包括提升綠化覆蓋率、調(diào)整建筑布局、優(yōu)化交通系統(tǒng)以及增強(qiáng)公共空間的功能性和舒適性，實(shí)施這些策略將使的街道環(huán)境更加適宜居住，增強(qiáng)其作為旅游目的地的吸引力。

展望未來，利用大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)優(yōu)化交通流、預(yù)測和緩解交通擁堵將成為趨勢(shì)，同時(shí)，可以使用遙感和GIS技術(shù)監(jiān)測和分析空間質(zhì)量及其對(duì)居民健康的影響。此外，建立更開放的溝通平臺(tái)，讓居民參與街道規(guī)劃過程，將有助于規(guī)劃結(jié)果更符合居民的實(shí)際需求，提高居民對(duì)城市發(fā)展項(xiàng)目的接受度和滿意度，為城市的可持續(xù)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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作者簡介：

尹博文，西南林業(yè)大學(xué)碩士研究生。研究方向：風(fēng)景園林 （規(guī)劃設(shè)計(jì)方向）。

何苗，西南林業(yè)大學(xué)碩士研究生。研究方向：風(fēng)景園林學(xué) （規(guī)劃設(shè)計(jì)方向）。