白釗成, 齊君, 唐雪瓊
1. 西南林業(yè)大學(xué) 園林園藝學(xué)院, 昆明 650224; 2. 西南林業(yè)大學(xué) 地理與生態(tài)旅游學(xué)院, 昆明 650224
在我國(guó), 自秦朝就有馳道“廣五十步, 樹(shù)于青松”, 可以說(shuō)從古代文明開(kāi)始就有了營(yíng)造街道綠化景觀的智慧. 然而在過(guò)去很長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi), 城市擴(kuò)張排擠綠地空間, 導(dǎo)致了生態(tài)環(huán)境、 社會(huì)公平和居民健康等方面一系列的“城市病”[1-2]. 盡管新時(shí)期的城市規(guī)劃越來(lái)越認(rèn)同城市綠色空間的重要性[3-4], 但城市綠色空間的營(yíng)造往往只著手于整體的綠化面積的提升, 而對(duì)于多樣性空間, 尤其是與城市居民生活關(guān)系最密切的街道環(huán)境的空間綠化則被忽略[5-6]. 同樣地, 城市綠化的定額指標(biāo)——綠地率和綠化覆蓋率, 其計(jì)算視角也僅從二維平面出發(fā), 難以表達(dá)城市居民的主觀感受. 日本學(xué)者青木陽(yáng)二提出綠視率(visible green index, VGI)這一概念, 以人視野中植物要素所占的百分比來(lái)衡量環(huán)境綠量, 這更能反映人的主觀體驗(yàn)[7]. 但這一指標(biāo)的測(cè)度一直缺乏可行的方式, 隨著人工智能與街景地圖技術(shù)的發(fā)展, 環(huán)境綠量的計(jì)算變得智能化、 便捷化[8-10]. 但基于街景圖像識(shí)別的環(huán)境綠量測(cè)算方式只是被學(xué)者當(dāng)作一種新的方法來(lái)用于展現(xiàn)某一條道路的綠化品質(zhì)[11-12], 這些研究多局限于計(jì)算本身, 僅僅從人的視角出發(fā)量化了街道的綠化品質(zhì), 而并沒(méi)有回歸到“人本情懷”來(lái)真正研究街道的綠化品質(zhì)與人的關(guān)系, 這違背了綠視率指標(biāo)設(shè)立的初衷.
以往基于傳統(tǒng)綠化率、 綠化覆蓋率數(shù)據(jù)探討居民與綠色空間關(guān)系的相關(guān)研究成果并不缺乏, 各種研究表明高綠化覆蓋地區(qū)的居民一般具有更健康的身體與心理狀態(tài)[13-15]. 但作為人本尺度的綠化指標(biāo), 人眼觀察到的環(huán)境綠量與城市居民的關(guān)系顯然更加密切, 但有關(guān)兩者的關(guān)系研究反而較少. 本研究通過(guò)對(duì)街景圖像的識(shí)別獲取環(huán)境綠量數(shù)值, 展示杭州市中心城區(qū)的街道綠量水平及分布特征, 并從城市居民跑步運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)入手, 研究城市街道環(huán)境綠量與居民運(yùn)動(dòng)偏好路徑是否構(gòu)成相關(guān)關(guān)系. 以居民客觀的實(shí)際運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)作為其主觀的街道偏好選擇參量, 用數(shù)字化手段代替?zhèn)鹘y(tǒng)量表式問(wèn)卷, 提供了一種新的實(shí)驗(yàn)思路. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果將展現(xiàn)城市居民運(yùn)動(dòng)時(shí)的街道環(huán)境綠量偏好, 對(duì)城市人本尺度的空間規(guī)劃及綠化建設(shè)管理具有重要的理論意義與實(shí)踐價(jià)值.
本研究以杭州市中心城區(qū)作為研究對(duì)象. 杭州市曾獲得聯(lián)合國(guó)人居獎(jiǎng)(2001年), 同時(shí)也是國(guó)際花園城市(2002年)、 美麗山水城市(2017年)以及首批國(guó)家生態(tài)園林城市(2017年). 2020年底, 杭州市建成區(qū)綠地率已達(dá)37%, 從整體上看具有較好的綠化基礎(chǔ). 但在街道層面, 由于中心城區(qū)街道建成時(shí)間較早, 部分街道綠化一般, 《2019年杭州市城區(qū)綠化工作意見(jiàn)》特別指出要加強(qiáng)道路綠化, 保證道路綠量和景觀效果. 同時(shí), 作為2022年亞運(yùn)會(huì)的舉辦城市, 《杭州市“迎亞運(yùn)”園林綠化行動(dòng)計(jì)劃(2020-2022)》提出構(gòu)建全市綠蔭綠廊, 計(jì)劃在2022年底完成“萬(wàn)里綠道網(wǎng)”的建設(shè)任務(wù), 意圖將街道構(gòu)建成全民共建共享的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)所.
本研究以秋石高架、 留石高架、 五老峰隧道和之江路圍合的杭州市中心城區(qū)為研究區(qū)域, 總面積123.79 km2, 占杭州市轄區(qū)建成面積的20%, 包括了上城區(qū)、 下城區(qū)、 西湖區(qū)、 拱墅區(qū)和江干區(qū)的部分或全部范圍. 該區(qū)域是杭州市集中成片的城市化區(qū)域, 也是居民點(diǎn)最為集中的區(qū)域, 因此可作為一個(gè)合適的樣本以研究街道環(huán)境綠量與居民運(yùn)動(dòng)偏好路徑的關(guān)系.
1.2.1 路網(wǎng)數(shù)據(jù)
矢量路網(wǎng)數(shù)據(jù)下載自O(shè)pen Street Map(OSM), 按道路等級(jí)劃分, 研究區(qū)域范圍內(nèi)共有快速路、 主干道、 次干道、 支路及其他道路5類. 同時(shí)對(duì)路網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理, 合并車道、 簡(jiǎn)化路網(wǎng), 使所有道路均為單線表示, 最終獲得處理后的道路長(zhǎng)度總計(jì)959.46 km(圖1). 基于城市街道的有效視距與道路的復(fù)雜情況, 以往研究通常認(rèn)為50 m的觀察間距可以較為全面地表達(dá)道路的綠化情況, 因此將測(cè)算環(huán)境綠量的點(diǎn)位間距設(shè)置為50 m[16-17]. 利用ArcGIS軟件在每條道路上以50 m的間距取點(diǎn), 共獲得20 558個(gè)環(huán)境綠量測(cè)算點(diǎn)(圖2). 批量計(jì)算并導(dǎo)出每個(gè)測(cè)算點(diǎn)的經(jīng)緯度坐標(biāo), 以此作為街景圖像采集的數(shù)據(jù)基礎(chǔ).
圖1 杭州市中心城區(qū)道路網(wǎng)
圖2 道路網(wǎng)環(huán)境綠量測(cè)算點(diǎn)(局部)
1.2.2 街景圖片
考慮到百度地圖的街景覆蓋范圍相較于騰訊和高德更廣, 且研究區(qū)域范圍內(nèi)的百度街景數(shù)據(jù)更新截至2020年6月, 而騰訊和高德均停止了街景的采集與更新, 因此本研究采用百度街景地圖作為街景圖片的數(shù)據(jù)源. 圖像的采集調(diào)用百度API服務(wù)接口, 根據(jù)百度開(kāi)發(fā)文檔內(nèi)容使用Python編寫(xiě)網(wǎng)絡(luò)爬蟲(chóng)程序以經(jīng)緯度坐標(biāo)的方式批量獲取街景圖片.
依據(jù)百度開(kāi)發(fā)文檔, 調(diào)整街景圖片采集的參數(shù), 設(shè)置獲取圖片的分辨率為1 024×512, 圖片采集的畫(huà)幅角度模擬人眼視域范圍, 將水平視角設(shè)置為120°、 垂直視角設(shè)置為60°以貼近人的主觀體驗(yàn), 同時(shí)為了準(zhǔn)確表示四周環(huán)境的整體綠化水平, 在每個(gè)觀測(cè)點(diǎn)都以視角0°,90°,180°,270°采集4張圖片, 分別表示在此點(diǎn)于街道前進(jìn)方向上“前、 后、 左、 右”4個(gè)方位上的視角, 完整展現(xiàn)該點(diǎn)的環(huán)境綠量[18]. 由于部分點(diǎn)位的街景數(shù)據(jù)缺失, 20 558個(gè)測(cè)算點(diǎn)中最終有效采集點(diǎn)位為20 341個(gè), 獲得街景圖像81 364張.
1.2.3 運(yùn)動(dòng)偏好路徑
Keep作為一款使用人數(shù)超過(guò)3億人的運(yùn)動(dòng)軟件記錄了大量的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù), 且涵蓋了多種運(yùn)動(dòng)類型. Keep軟件不僅可以記錄用戶的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù), 而且對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行了整合與可視化, 根據(jù)每條線路的運(yùn)動(dòng)人數(shù)進(jìn)行排名, 以列表的形式展現(xiàn)整個(gè)城市熱門的運(yùn)動(dòng)線路. 這個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)人們進(jìn)行運(yùn)動(dòng)空間與街道環(huán)境關(guān)系的研究具有重要的參考意義. 使用Python對(duì)Keep的跑步數(shù)據(jù)進(jìn)行爬取, 獲得2020年杭州市最多人選擇的216條熱門運(yùn)動(dòng)線路, 以此作為居民運(yùn)動(dòng)偏好路徑. 運(yùn)動(dòng)偏好路徑的總運(yùn)動(dòng)人次為1 581 561次(數(shù)據(jù)截至2020年12月). 并對(duì)爬取的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理, 以研究區(qū)域?yàn)榉秶逑慈哂鄶?shù)據(jù), 整合重合路段部分的數(shù)據(jù), 手動(dòng)添加爬取失敗的數(shù)據(jù), 最終得到有效數(shù)據(jù): 居民運(yùn)動(dòng)偏好路徑為84條, 運(yùn)動(dòng)參與人次為430 715次.
自綠視率概念被提出以來(lái), 學(xué)界采用的測(cè)算植物面積的方式各不相同. 有的采用網(wǎng)格法劃分圖像, 統(tǒng)計(jì)植物方格所占全部方格的比例[19]; 還有的使用Photoshop軟件計(jì)算綠色像素面積占全像素面積的比值[20]. 然而這兩種方法都具有明顯缺點(diǎn), 前者效率低下, 后者難以將有色葉植物和開(kāi)花植物納入計(jì)算, 而近年來(lái)圖像識(shí)別技術(shù)的發(fā)展使得這些問(wèn)題得以解決.
本研究對(duì)爬取到的街景圖像進(jìn)行圖像識(shí)別, 遍歷其中的代表植物的標(biāo)簽像素, 以植物像素與全像素面積之比即可得到環(huán)境綠量值. 研究使用計(jì)算機(jī)視覺(jué)工具包GluonCV和基于全卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(fully convolutional network, FCN)的DeepLabv3+模型, 調(diào)用預(yù)訓(xùn)練的開(kāi)源數(shù)據(jù)集ADE20K, 實(shí)現(xiàn)對(duì)街道環(huán)境的圖像識(shí)別[21]. 以往研究采用的圖像識(shí)別技術(shù)多以高大喬木代言全部綠量而忽視了灌木和草本的存在, 因此本研究擴(kuò)寬了識(shí)別的類型, 將灌木和草本這些要素同樣進(jìn)行識(shí)別分割并生成標(biāo)簽, 利用numpy算法遍歷喬、 灌、 草3類標(biāo)簽即可分別得到三者在圖像中的占比, 數(shù)值化展現(xiàn)了人眼觀察下的主觀環(huán)境綠量(圖3). 基于此數(shù)值化結(jié)果, 定義四方位街道環(huán)境綠量公式為:
圖3 某測(cè)算點(diǎn)環(huán)境綠量分析計(jì)算示意
式中:i代表街道平行方向上前后左右四方位的方向,j代表喬木、 灌木、 草本3個(gè)要素, 取值為1~3,Pij表示測(cè)算點(diǎn)P的i向方位上要素j占圖像全像素的比例. 喬、 灌、 草3類植物要素的4個(gè)方位面積之和的平均值即為環(huán)境綠量的計(jì)算結(jié)果.
利用爬蟲(chóng)技術(shù)爬取到的Keep運(yùn)動(dòng)線路涵蓋了杭州市行政區(qū)劃內(nèi)的多個(gè)區(qū)縣, 清理研究區(qū)域外的數(shù)據(jù), 去除運(yùn)動(dòng)場(chǎng)館等非街道場(chǎng)景的數(shù)據(jù), 最終獲得研究區(qū)域內(nèi)街道上的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)線路84條, 線路上發(fā)生的各類運(yùn)動(dòng)總?cè)舜喂灿?jì)430 715次, 其中跑步、 騎行以及徒步分別為315 105,33 762,81 848人次.
將爬取到的運(yùn)動(dòng)路徑數(shù)據(jù)導(dǎo)入到ArcGIS軟件中與路網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加, 由于爬取的運(yùn)動(dòng)路線僅有起始點(diǎn)的經(jīng)緯度坐標(biāo)與路徑長(zhǎng)度, 因此在確定路徑的具體位置時(shí)需要結(jié)合Keep軟件人工對(duì)運(yùn)動(dòng)路徑的地理空間進(jìn)行錄入. 同時(shí), 部分運(yùn)動(dòng)路徑存在重合路段, 需要合并重合部分的運(yùn)動(dòng)人次, 最終使得偏好路徑的屬性表中具有經(jīng)緯度、 線路長(zhǎng)度、 運(yùn)動(dòng)總?cè)舜巍?跑步人次、 騎行人次和步行人次6個(gè)字段的數(shù)據(jù). 為了便于同環(huán)境綠量數(shù)值比較, 以空間連接的方法將街道上計(jì)算所得的ISVG字段數(shù)據(jù)添加到環(huán)境綠量測(cè)算點(diǎn)的屬性內(nèi).
以ArcGIS地理可視化分別展示街道環(huán)境綠量與居民運(yùn)動(dòng)偏好路徑的分布難以展現(xiàn)兩者的空間相關(guān)性. Anselin提出的雙變量空間自相關(guān)分析(Bivariate Moran’sI), 可以有效反映兩類變量空間分布的關(guān)聯(lián)與依賴特征[22], 其計(jì)算公式為:
式中:Ii表示空間單元i的兩個(gè)變量之間的局部空間關(guān)系;zi和zj是空間單元中兩個(gè)觀測(cè)值i和j的方差標(biāo)準(zhǔn)化值.
根據(jù)計(jì)算結(jié)果Ii可得出4種聚類模式, 高-高型表示高運(yùn)動(dòng)人次和高環(huán)境綠量的區(qū)域, 低-低型表示低運(yùn)動(dòng)人次和低環(huán)境綠量區(qū)域, 高-低型表示高運(yùn)動(dòng)人次和低環(huán)境綠量區(qū)域, 低-高型則表示低運(yùn)動(dòng)人次和高環(huán)境綠量區(qū)域.
利用ArcGIS的空間連接功能對(duì)道路上全部的測(cè)算點(diǎn)進(jìn)行賦值并可視化. 杭州市中心城區(qū)的環(huán)境綠量差異較大, 在部分特殊的如高架隧道、 老舊巷道或建設(shè)施工等路段幾乎沒(méi)有植物綠化; 而位于濱水、 山林的部分道路其環(huán)境綠量可達(dá)90%以上. 以往的研究認(rèn)為, 人們對(duì)綠量15%以下的環(huán)境感知較差; 而對(duì)綠量25%以上的環(huán)境則能感知周圍的綠化較好, 日本國(guó)土交通省在官方指導(dǎo)中提出25%以上的環(huán)境綠量需要得到保證并納入了城市建設(shè)的綠化指標(biāo)[23]. 根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合研究區(qū)域的實(shí)際綠量的跨度差異, 本研究將道路環(huán)境綠量由低到高分為5類, 分別為環(huán)境綠量低(0.00≤ISVG<0.15); 環(huán)境綠量較低(0.15≤ISVG<0.25); 環(huán)境綠量一般(0.25≤ISVG<0.45); 環(huán)境綠量較高(0.45≤ISVG<0.70); 環(huán)境綠量高(ISVG≥0.70)(圖4).
圖4 杭州市中心城區(qū)環(huán)境綠量空間分布
杭州中心城區(qū)街道環(huán)境綠量呈現(xiàn)出由西南向東北逐漸衰減的趨勢(shì). 從行政片區(qū)上看(這里的行政區(qū)均指涉及研究區(qū)域內(nèi)的范圍), 中心城區(qū)總體環(huán)境綠量平均為0.283 3, 其中最高的是西湖區(qū)0.340 5, 最低的是下城區(qū)0.242 0, 地理位置越靠近西南側(cè)的行政區(qū)環(huán)境綠量也越高; 以杭州西湖風(fēng)景名勝區(qū)的范圍劃分, 對(duì)比風(fēng)景區(qū)內(nèi)外的環(huán)境綠量, 則有較為明顯的差距. 風(fēng)景區(qū)內(nèi)平均環(huán)境綠量為0.439 7, 而風(fēng)景區(qū)外僅為0.263 8; 杭州市區(qū)河網(wǎng)密布, 研究區(qū)域內(nèi)有錢塘江、 運(yùn)河、 余杭塘河、 上塘河和東河等多條水系, 濱水路段的環(huán)境綠量也遠(yuǎn)高于非臨水的街道, 分別為0.338 6和0.267 7; 從不同等級(jí)的道路平均環(huán)境綠量來(lái)看, 道路的等級(jí)越高則環(huán)境綠量越低. 城市快速路的平均環(huán)境綠量為0.117 1, 主干路和次干路的環(huán)境綠量分別為0.269 5和0.282 8, 均略低于中心城區(qū)的總體平均值, 而其他的街巷道路或支路諸如大學(xué)校園內(nèi)、 運(yùn)動(dòng)公園內(nèi)、 居住小區(qū)內(nèi)和景區(qū)周邊的道路等, 其環(huán)境綠量則較高, 達(dá)到了0.303 6(圖5).
圖5 不同場(chǎng)景的街道環(huán)境綠量對(duì)比
從評(píng)價(jià)的結(jié)果來(lái)看, 不同街道、 同一街道不同路段上的環(huán)境綠量均有明顯差異, 其原因主要是因?yàn)槭艿浇值赖墓δ堋?寬度等自身屬性以及街道距離山體、 水體、 風(fēng)景區(qū)等自然景觀要素遠(yuǎn)近的影響.
城市快速路與城市干道這類街道更多的是交通功能, 服務(wù)功能則相對(duì)更弱. 為了保證良好的車行視線, 通常以視線引導(dǎo)性的綠化為主, 更高等級(jí)的交通干線則采用高架與隧道的形式, 因此環(huán)境綠量較低. 服務(wù)性的道路多為街巷道路與城市支路, 與居民的生活關(guān)系密切, 故更多考慮了居民的日?;顒?dòng), 環(huán)境綠量較高. 作為對(duì)比, 如文一路隧道—德勝快速路全路段平均環(huán)境綠量?jī)H為0.083 9, 而處于居民區(qū)的街巷直大方伯(街巷名)的平均環(huán)境綠量則達(dá)到了0.380 0.
街道的寬度同樣影響環(huán)境綠量的水平和綠化質(zhì)量, 比如采取同樣的板帶式結(jié)構(gòu)與植物栽植方式的街道, 如果路幅寬度不同, 視野的開(kāi)敞度也不同, 那么人眼對(duì)其環(huán)境綠量的感知就會(huì)受到很大的影響. 因此環(huán)境綠量不僅反映街道的綠化水平, 同樣也反映了街道的人本性, 即尺度是否宜人. 同樣位于西湖風(fēng)景名勝區(qū), 萬(wàn)塘路與玉泉路都有著良好的綠化質(zhì)量, 但其道路寬度差異較大, 故取兩條道路上綠化質(zhì)量相近的點(diǎn)位比較, 人眼感知的環(huán)境綠量差距較大, 萬(wàn)塘路上的測(cè)算點(diǎn)環(huán)境綠量為0.312 7, 玉泉路為0.808 1.
街道所處的地理位置不同其環(huán)境綠量亦有較大區(qū)別, 整體上看研究區(qū)域內(nèi)街道環(huán)境綠量呈現(xiàn)西南向東北逐漸衰減的趨勢(shì), 其分布也與城市的山水布局走勢(shì)一致, 西南方位的西湖群山有數(shù)十座山峰, 天然的山林加上綠化營(yíng)造使得道路的環(huán)境綠量相對(duì)更高. 三臺(tái)山路、 八盤嶺路、 葛嶺路和玉皇山路等都有極高的環(huán)境綠量, 這些道路的環(huán)境綠量平均值為0.543 6. 西湖風(fēng)景區(qū)范圍內(nèi)的街道綠化質(zhì)量高, 古樹(shù)名木眾多, 行道樹(shù)樹(shù)齡也較大, 多為茂密的遮陰樹(shù)種如法國(guó)梧桐、 香樟等, 因此西湖風(fēng)景區(qū)內(nèi)的環(huán)境綠量較之風(fēng)景區(qū)外更高. 杭州市城區(qū)河道眾多, 近年來(lái)因“五水共治”以及“美麗河道”項(xiàng)目修建了大量濱水綠道, 使得這些河道的環(huán)境質(zhì)量顯著提升, 因此濱水道路的環(huán)境綠量也比非臨水道路更高.
服務(wù)性的道路、 尺度宜人的街道、 山徑水濱的綠道系統(tǒng), 這些道路的服務(wù)對(duì)象多為城市居民, 從人本視角出發(fā)進(jìn)行綠化建設(shè), 使得這些街道具有了更高的環(huán)境綠量, 而高環(huán)境綠量的街道也影響著城市居民的道路偏好.
對(duì)84條運(yùn)動(dòng)偏好路徑賦值到ArcGIS對(duì)應(yīng)的街道上進(jìn)行可視化分析, 爬取到的全部KEPP運(yùn)動(dòng)線路雖都為居民日常運(yùn)動(dòng)的偏好線路, 但其熱門程度相差較大, 運(yùn)動(dòng)路線的參與人次從142次(“文瀾府南熱水河步道”)到79 124次(“白堤”)不等. 為了對(duì)照方便, 與環(huán)境綠量同樣, 根據(jù)參與人次由低到高將運(yùn)動(dòng)偏好路徑進(jìn)行5級(jí)分級(jí)(圖6). 從運(yùn)動(dòng)偏好路徑分布可以看出, 居民的運(yùn)動(dòng)行為多集中分布在中心城區(qū)的西南方與河道兩側(cè), 其中以西湖風(fēng)景區(qū)內(nèi)的分布最多, 這與環(huán)境綠量的分布特征類似.
圖6 杭州市中心城區(qū)運(yùn)動(dòng)偏好路徑空間分布
將每公里的運(yùn)動(dòng)參與人次記為熱度值, 使得不同道路長(zhǎng)度之間有可比較性, 以具體研究不同區(qū)域間是否存在運(yùn)動(dòng)參與人次的差異. 結(jié)果表明(圖7), 不同區(qū)域間的運(yùn)動(dòng)參與人次顯著不同, 城市居民運(yùn)動(dòng)偏好的場(chǎng)景分布呈現(xiàn)出西湖風(fēng)景區(qū)內(nèi)高于風(fēng)景區(qū)外、 濱水街道高于非臨水街道、 街巷道路高于主干道的分布特征, 這些運(yùn)動(dòng)發(fā)生的場(chǎng)景與環(huán)境綠量的分布特征相似, 但不同行政區(qū)之間的對(duì)比則于環(huán)境綠量的分布有所差異, 這與道路總長(zhǎng)度差異較大有關(guān).
圖7 不同場(chǎng)景道路的運(yùn)動(dòng)偏好對(duì)比
為了實(shí)證居民運(yùn)動(dòng)偏好路徑與街道環(huán)境綠量的關(guān)系, 將運(yùn)動(dòng)總量數(shù)據(jù)、 跑步數(shù)據(jù)、 騎行數(shù)據(jù)和步行數(shù)據(jù)4組數(shù)據(jù)分開(kāi)研究, 以全面展現(xiàn)不同運(yùn)動(dòng)與環(huán)境綠量的空間相關(guān)性(表1). 基于GeoDa軟件, 采用queen contiguity空間矩陣, 測(cè)度4組運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)與環(huán)境綠量之間的空間相關(guān)指數(shù)Moran’sI, 生成了4種聚類關(guān)系(圖8).
圖8 不同運(yùn)動(dòng)類型與環(huán)境綠量的空間相關(guān)性聚類
不顯著類型是最多的一種空間關(guān)系類型, 在4個(gè)聚類圖中都有12 810個(gè)點(diǎn)位, 主要原因是這些位置并沒(méi)有運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的記錄. 高-高類型(高運(yùn)動(dòng)人次和高環(huán)境綠量)與低-低類型(低運(yùn)動(dòng)人次和低環(huán)境綠量)代表運(yùn)動(dòng)人次與環(huán)境綠量的正相關(guān), 反映了居民的運(yùn)動(dòng)偏好, 高綠量的街道更容易被選擇成為運(yùn)動(dòng)線路, 環(huán)境綠量低的街道更少在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中被選擇. 高-高類型多分布在西湖與其他河道水域的周圍; 低-低類型也是除不顯著型之外分布最多的類型, 主要分布在研究區(qū)域的東北方. 這與環(huán)境綠量的空間分布一致, 這兩個(gè)值可以明顯地展現(xiàn)城市街道環(huán)境綠量的分布差異帶來(lái)居民對(duì)于運(yùn)動(dòng)線路選擇的差異. 低-高類型(低運(yùn)動(dòng)人次和高環(huán)境綠量)展現(xiàn)的是具有高環(huán)境綠量的街道而運(yùn)動(dòng)人次較少的位置, 這部分點(diǎn)位多分布在西南側(cè), 如玉皇山路和虎跑路, 這些路大多位于西湖周圍的群山中, 距離居民區(qū)過(guò)遠(yuǎn), 因而也難以成為居民日常運(yùn)動(dòng)的偏好街道. 高-低類型(高運(yùn)動(dòng)人次和低環(huán)境綠量)則表示在低環(huán)境綠量的街道而運(yùn)動(dòng)人次高的地點(diǎn), 這種類型是最少的, 在總共的20 558個(gè)點(diǎn)位中只占有0.5%以下, 其中騎行這類運(yùn)動(dòng)的參與者對(duì)于低環(huán)境綠量的街道更為排斥, 只有39個(gè)點(diǎn)位屬于高-低型.
總體而言, 對(duì)于跑步、 騎行以及步行等城市街道承載的運(yùn)動(dòng)行為, 城市居民對(duì)路徑的選擇展現(xiàn)了對(duì)于環(huán)境綠量的偏好. 杭州市中心城區(qū)建成較早, 部分街道的環(huán)境綠量不高, 這些街道雖然地處居民區(qū), 人口稠密, 但并沒(méi)有成為城市居民運(yùn)動(dòng)的偏好路徑, 相反, 在西湖風(fēng)景區(qū)周邊以及一些城市河道兩側(cè), 這些環(huán)境品質(zhì)高的道路則受到了更多青睞.
城市綠地扮演著“城市之肺”的角色, 過(guò)去很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的綠地規(guī)劃過(guò)分地強(qiáng)調(diào)綠地的結(jié)構(gòu)與布局, 通常以大尺度、 大格局來(lái)研究綠地之于城市的重要性[24-25]. 但作為城市綠地的使用者——城市居民而言, 其真正需求得不到滿足, 綠地建設(shè)著重提高綠地面積而較少考慮人群健康層面的價(jià)值, 因此自2016年以來(lái)我國(guó)開(kāi)展了全國(guó)范圍的健康城市建設(shè)工作, 城市綠地更多地肩負(fù)起促進(jìn)公共健康的任務(wù)[26-27]. 但長(zhǎng)期以來(lái)城市街道綠地環(huán)境的建設(shè)存在評(píng)價(jià)指標(biāo)和評(píng)價(jià)方法落后的問(wèn)題, 綠地指標(biāo)依舊圍繞傳統(tǒng)的綠地率、 綠化覆蓋率和人均綠地面積等非人視角的維度展開(kāi), 諸多因素阻礙著目前健康城市的推進(jìn)發(fā)展[28]. 盡管有學(xué)者開(kāi)始以綠視率作為環(huán)境綠量的研究指標(biāo), 但只是作為一種從人出發(fā)的指標(biāo)方法, 并未回歸到人本身, 難以稱之為人本尺度的研究.
本研究采用百度街景地圖數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)源, 利用圖像識(shí)別技術(shù)計(jì)算街道環(huán)境綠量, 將其與Keep運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)作為研究對(duì)象. 分別以行政區(qū)劃、 道路等級(jí)、 距離景區(qū)與水體的遠(yuǎn)近等多個(gè)方面研究了兩者在地理空間的分布特點(diǎn), 并以兩者的相關(guān)性聚類圖檢驗(yàn)街道環(huán)境綠量與居民運(yùn)動(dòng)偏好路徑的空間相關(guān)性.
1) 杭州市中心城區(qū)的街道環(huán)境綠量空間分布差異較大. 環(huán)境綠量的分布差異與中心城區(qū)的山水基底緊密相關(guān), 高環(huán)境綠量的街道在西湖風(fēng)景區(qū)內(nèi)、 城市河道兩側(cè), 這些區(qū)域由于本身具備良好的環(huán)境品質(zhì), 同時(shí)又是杭州市街道美化的重點(diǎn)區(qū)域. 在研究區(qū)域的東側(cè)、 東北側(cè), 街道的環(huán)境綠量水平較低, 這些街道遠(yuǎn)離城市自然的山水網(wǎng)絡(luò), 建設(shè)年代久, 這將是目前街道環(huán)境需要整治的重點(diǎn)區(qū)域.
2) 城市居民在街道上的各種線性運(yùn)動(dòng)的路徑選擇偏好于環(huán)境綠量高的街道. 高環(huán)境綠量的街道對(duì)居民運(yùn)動(dòng)路線的選擇具有吸引力, 但還受限于其所在的位置對(duì)于居民區(qū)的可達(dá)性. 低環(huán)境綠量的街道難以吸引居民到此進(jìn)行各類運(yùn)動(dòng). 因此街道空間的綠化品質(zhì)對(duì)于居民的日常運(yùn)動(dòng)具有重要作用, 若要建設(shè)健康城市, 則必須提升街道環(huán)境綠量.
本研究探求了居民運(yùn)動(dòng)偏好路徑與街道環(huán)境綠量的關(guān)系, 對(duì)于指導(dǎo)構(gòu)建更高品質(zhì)的城市街道空間以支撐城市居民的日常運(yùn)動(dòng)行為具有重要的啟示意義. 在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中, 選擇偏好的路徑是一種有意識(shí)地選擇舒適的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景的行為, 也是一種無(wú)意識(shí)的、 對(duì)城市街道綠地宜人性的評(píng)判, 這種街道與人的互動(dòng)關(guān)系既能反映出哪些街道讓人可以舒適運(yùn)動(dòng)而哪些街道則被人排斥.
本研究從互聯(lián)網(wǎng)街景地圖與運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)入手探討街道環(huán)境綠量對(duì)于運(yùn)動(dòng)偏好的影響, 以客觀的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)代替了傳統(tǒng)主觀的問(wèn)卷調(diào)查形式, 以一種新的思路側(cè)面展現(xiàn)居民對(duì)于街道綠化品質(zhì)的評(píng)價(jià). 同時(shí), 在部分研究方法上仍有優(yōu)化之處, 例如百度地圖中的街景地圖是采用車輛架設(shè)攝影機(jī)的方式拍攝道路圖像, 這與行人的視角并不一致. Keep的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)只能采集相對(duì)熱門的運(yùn)動(dòng)線路, 對(duì)于運(yùn)動(dòng)人數(shù)較少的道路并無(wú)記錄, 因此存在部分道路沒(méi)有運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的情況. 對(duì)于未來(lái)的研究, 仍可以進(jìn)一步探索街道環(huán)境綠量的改變是否影響到參與運(yùn)動(dòng)的積極性即環(huán)境綠量的提高能否吸引更多的人運(yùn)動(dòng), 周圍環(huán)境綠量差異大的兩個(gè)居住社區(qū)其居民是否表現(xiàn)出不同的身心健康狀態(tài)等.
西南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)2022年8期