基于街景大數據的秦皇島街景舒適度研究＊

溫 瑀

（燕山大學藝術與設計學院，河北 秦皇島 066004）

0 引言

現階段，我國的城市正逐漸朝大型化、高密度化發展，其對人民群眾的身心健康有著巨大的影響。街景環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，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劃設計，都應將居民的舒適度考慮在內。

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街景的主觀評價，而這些主觀評價往往來源于大量經驗的積累。因此，可以通過居民對街景的主觀評價，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，面對不同的街道，人的主觀舒適度評價往往不同，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。現階段，隨著信息技術的不斷發展，大數據的應用越來越廣泛，可以考慮通過以街景大數據為依托，對海量的街景數據進行分析研究，對街景數據進行分類，提取其中的共同因素，確定每張圖片中的關鍵因素，再對街景進行主觀舒適度評價，最終確認影響街景主觀舒適度的因素。對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劃設計中應予以酌情增加，對于降低街景舒適度的相關因素，應適量減少或重點改造，進而推動以人為本的新街道規劃設計與老街道改造升級。

1 研究方法

選取秦皇島市區內的街道作為研究對象，其數據來源于百度地圖的實時街景。采取圖像語義分割技術對實時街景進行分析，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，根據每張實時街景中各種街景元素所占的比例，通過K-means聚類將實時街景照片進行初步分類。隨后對分類好的街景照片再次進行分析，對相似度較高的街景照片進行剔除。最終，將各類街景照片根據各街景元素所占比例進行排列，選取隊列中的中位數元素作為該類照片的元素特征量，再次進行K-means聚類，最終確定為12類街景元素。

考慮到實時街景照片只能從視覺上進行舒適度分析，由于成本、精力等因素，也無法讓每位參與舒適度評價的對象身臨其境地去體會，為了保證調查結果的真實可靠，經過文獻調研認為，主觀安全性感受以及個人的偏好與主觀舒適度有較強的相關性，因此，在舒適度調查中加入安全性感受與偏好選項，三者互相驗證，以確保對秦皇島市街景舒適度的評價更加科學合理。

在12類街景圖片中隨機抽取圖片，采用Likert scale進行評分，分數設置為0～5分，分別對應非常不認同、不認同、一般、認同、非常認同5個評價標準。要求評價對象通過觀察圖片從主觀舒適度、安全性感受與偏好3個維度對圖片進行評分。該調查問卷通過問卷星調查問卷軟件進行問卷投放，發放問卷300份，收回問卷297份，其中有效問卷290份，問卷有效率96.6%。為確保問卷調查的準確性，抽取15份樣本通過小范圍重測法進行了驗證，前后兩次問卷調查結果相關性系數為0.94，兩次調查結果高度相關。

2 調查結果與分析

隨后對回收的調查問卷進行了皮爾森相關系數分析，以實時街景照片中的元素和主觀舒適度評分分別作為變量，通過Python軟件對皮爾森相關系數公式進行了實現，輸入調查問卷數據求解二者之間的相關性系數，進而考察街景照片中的元素與主觀舒適度的相關性，并進一步求解安全性感受和偏好分別與街景元素的相關性。相關性系數計算結果位于-1～1，越接近0，其相關性越弱，其絕對值在0～0.2可認為不具備相關性，在0.2～0.4可認為弱相關，在0.4～0.6可認為中等相關，在0.6～0.8可認為強相關，在0.8～1.0可認為極強相關。其計算結果如表1所示。

表1 街景元素與舒適度皮爾森相關系數分析結果

通過表1可以明確，主觀舒適度與安全性和偏好具備較強的相關性，某類街景元素與主觀舒適度的相關系數取值與該街景和安全性以及偏好的相關系數取值基本接近，尤其是偏好，其與街景元素的相關性取值與主觀舒適度和街景元素的相關性取值幾乎完全一致。這說明，居民對于街景的主觀舒適度評價中，安全性與偏好具備較強的關聯性與影響力。

觀察表1可以發現，建筑元素與植物元素對秦皇島市的街景舒適度具備強相關性，二者舒適度感受完全相反，其中，建筑具備最強的負相關性，植物具備最強的正相關性。經過對照片的分析以及對相關樣本對象的詢問分析可知，當實時街景的元素特征為建筑時，往往建筑在照片中的占比較大，對其他元素的壓迫較強，使整個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價灌輸導致，這在以往的研究中已經得到證實。

從表1中發現，地形的起伏與騎行者2種元素也對主觀舒適度有著中度的正向相關性。通過對調查樣本的詢問以及分析，地形的起伏可以增加實時街景照片的美感，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于綠色出行、健康出行的宣傳導致。

其余的街景因素則大多對街景舒適度有著負相關性，墻因素對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低于建筑元素占比，因此其負相關性低于建筑因素。電線桿因素與交通標志因素對舒適度也有負相關性，可以推斷出，街道中的電線桿與交通標志會增加照片的混亂度，使觀察者主觀舒適度下降。交通標志的安全性感受負相關性遠低于其主觀舒適度與偏好度，交通標志元素最多的圖片往往位于十字路口等事故多發地段，使觀察者的安全性感受極大降低。

結合對調查樣本的詢問進行分析，可以得出行人、電動車、自行車對街景舒適度的負相關性類似，其原因可能在于這些因素會導致街景的混亂度提高，影響觀察者的觀察體驗，導致主觀舒適度的下降。卡車與公交車因素均對街景產生了中等程度的負相關影響，經分析可知，卡車、公家車等大型車輛在道路上行駛會加劇觀察者對其危險性的擔憂，導致其安全性感知的下降，進而使觀察者的主觀舒適度也隨之下降。

3 結語

通過圖像語義分割技術對秦皇島全市地區的街景照片進行了分析，提取其中的關鍵街景元素，通過K-means聚類將秦皇島市的街景元素分成12大類。最終通過問卷調查的方式和皮爾森相關系數分析的手段，研究街景元素對主觀舒適度的影響，得出如下結論。

1）主觀舒適度與觀察者的安全性感知和偏好有較強的相關性。

2）植物可以有效地提升街景的主觀舒適度，其相關系數高達0.76，地形起伏與騎行者也對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，其相關系數為-0.71，電線桿、交通標志以及行人、電動車、自行車等均會增加街景圖片的混亂程度，導致觀察者主觀舒適度下降，卡車、公家車等大型車輛會加劇觀察者對其安全性的擔憂，進而使觀察者的主觀舒適度下降。

4）上述結論為舊街景的改造與新街景的設計提供借鑒，設計者可以考慮適當增加植物的數量、街道的起伏程度以及自行車道的設計，劃定專屬的自行車與電動車停車點，減少重型車輛的駛入并為其劃定專屬的行駛路線。