城市生态公园视觉环境质量评价研究

林淑伟，关松立

(莆田学院，福建 莆田 351100)

0 引言

随着经济的发展和人们生活水平的日益提高，人们对城市面貌及居住环境的要求也日益提高.城市公园是城市生态系统和城市景观的重要组成部分，优美舒适的城市生态公园景观不仅能改善城市的生态环境，提高市民的生活质量，增强市民的归属感，还能增加城市的活力和对外影响力，因此研究城市生态公园景观质量具有重要意义.目前，国内外学者对公园景观质量的研究多以住宅区、城市公园植物景观、山林景观和乡村景观为研究对象，其中在研究内容上多侧重于景观特征对景观质量的影响分析，在研究方法上多以心理物理学方法为主[1-14]，而对城市边缘地区的公园景观质量进行评价以及通过景观美学对公园视觉环境进行定量分析的较少[15-16].为此，本文选取莆田市绶溪公园为研究对象，尝试将多种评价方法结合起来对其视觉环境质量进行评价，探讨其相关影响因素，旨为城市公园的景观规划、建设和改造提供参考.

1 研究区概况

绶溪公园始建于2011年，是莆田市新建的首个大型综合性公园.公园位于莆田荔城北部，西邻凤凰山风景区和市行政中心，东面为城市中心商务区，南面为福厦路，北面为天马山，延寿溪贯穿公园.公园总面积为2.33 km2，园中保留了大量的古荔枝和古树木，绿道长度约5 km，是城市绿色生态核心，也是市民假日休闲的主要场所和旅游景点.

2 研究方法与步骤

研究绶溪公园的视觉环境质量的方法和步骤如下：①对公园现状进行实地调查，选择有代表性的样本单元作为研究对象；②采用实地调研和相关文献相结合的方法构建评价指标体系，运用SBE法和SD法对样本进行质量评价；③采用多元回归分析法建立视觉环境质量评价模型并进行分析.

2.1 视觉景观质量评价

SBE法是由Daniel[17]提出的一种视觉景观质量评价法，由于该方法具有操作方便、评价客观等优点被广泛运用到各类景观的评价中[7]，因此本文采用SBE法对绶溪公园的视觉环境质量进行评价.

2.1.1样本的采集与选取 样本的采集时间为2018年3月(在不同天气下的9：00—15:00).拍摄景物时，相机参数不变，闪光灯保持关闭状态，从不同的方向进行取景(不刻意回避正面或负面因素).共拍摄照片285张.因采用SBE法进行景观质量评价时采集的样本数一般在60～80张范围内[5-6]，因此本文根据景观要素组合因素(如植被、水体、建筑等以及近、中、远景比例)对照片进行筛选，并最终选定81张照片作为评价样本.

2.1.2评价者和评判方式 研究表明，采用SBE法进行景观质量评价时，大学生的评判结果与普通市民之间并没有显著差异[18]，因此本文选择100名在校不同专业的大学生作为评价者.评分采用5级评分法[12]，赋予的分值分别为-4,-2,0,+2,+4，依次表示很不喜欢、不喜欢、感觉一般、喜欢、很喜欢.具体评判步骤如下：①发放试卷，并将处理好的照片样本插入问卷中(相似的景观照片分开放置).②评判者依据评判规则对照片进行打分.

2.1.3数据的处理 由于每个人的审美不同，因此需要对不同评判者的评判数据进行标准化处理.标准化值的计算公式[5]为

(1)

其中：Za b为景观评分的标准化值，a为同一景观，b为同一评价者，Ra b为评价者对景观的评分，Rb为所有景观评分的平均值，Sb为所有景观评分的标准差.利用式(1)对各景观质量的分值进行标准化后求出其平均值，然后按平均值进行排序.

2.2 景观特征的定量评价

语义差异(SD)法是由C.E.Osgood提出的一种心理测定方法，其突出特点是采用形容词对来测定人的直观感受[19].因该方法不仅可以量化视觉美，还可以对视觉外的直观感受进行量化，所以该方法能客观地对因子进行评价.

2.2.1景观样本的选取 SD法是通过精选照片的数量来提高数据的真实性和评价的可操作性，但目前为止没有挑选照片的明确标准.为突出景观特征的差异性，本文在研究中选取景观质量最好和最差的24张照片(各12张).

2.2.2形容词对和评价尺度的确定 参考文献[15-16]，并结合绶溪公园的实际景观，本文选取16对形容词来表述其景观特征.评分采用5级评分法，并分别按-2、-1、0、+1、+2赋值，该值分别表示很差、一般差、中等、一般好、很好.具体评分标准见表1.

表1 SD法景观特征评分标准

2.2.3评价者和评判方式 SD法的被调查对象通常为20～50人[16].考虑到本文所用形容词的专业性，选取50名具有一定专业知识的教师和学生对24张照片进行评价(50名均未参与视觉景观质量的评价).评价方式为将24张照片处理成问卷进行评价，问卷以网络形式进行发放和回收.

3 结果与分析

3.1 视觉景观质量分析

运用SBE法对绶溪公园的视觉景观质量进行计算得出的81个样本的分值见表2.由表2可以看出，表中有43个景观样本的SBE值为正，其余38个景观样本的SBE值为负，其平均值为1.049.其中得分最高的两个SBE值分别为0.811和0.674(图1中的样本27和样本65)，景观类型均为山水相映的景观；得分最低的两个SBE值分别为-0.920和-0.856(图1中的样本2和样本31)，景观类型均为杂乱的植物景观.由图1可以看出，人们更为喜欢视野开阔、植被覆盖率高、水体面积大、水体清澈、色彩鲜艳的自然景观和设计精巧的园林景观，而对视野封闭、植被稀疏、水面狭小浑浊、色彩单调的自然景观和缺乏美观园林建筑具有负面心理.因此，提升公园的视觉景观质量，不仅要重视建设园内的优势景观，还要重视对劣势景观的改造，使其具有整体美.

表2 81个样本的景观质量评价值及排序

图1 景观样本SBE值的前2位和后2位的照片

3.2 景观特征分析

采用SD法对24个样本的景观特征及其对环境质量的影响进行定量评价后得到24个样本的景观特征(见表3)和样本综合评价柱形图(见图2).由表3和图2可知，16项景观特征的均值都集中在0到2之间，其中幽静度、生命力、整洁度、协调性位居前4位，新奇度、自然性和乡土性位居后3位，该结果说明公园总体环境幽静，认可度较高，但景观偏城市化.另外，从表3中的标准差来看，评价者对各景观的视觉感受存在一定差异，其中对幽静度方面的差异最小(0.264)，这也进一步说明了评价者对绶溪公园幽静程度的认可.

表3 24个样本的景观特征

图2 24个样本的景观特征的评价均值

图3为不同景观特征值最高(样本73、样本56、样本27、样本5)和最低(样本31、样本42、样本30、样本21、样本22)的照片.由表3可知：在16项景观特征值中，样本73在整洁度、植被多样性、色彩丰富度、协调性、新奇度、吸引力、愉悦感、朴素感等8项的分值最高，其中色彩丰富度远高于平均值；样本56在生命力、整洁度和美感等3项的得分最高；样本27在空间感和乡土性等2项的得分最高；样本5在植被覆盖度和幽静度等2项得分最高.样本31在整洁度、美感、协调性、新奇度、吸引力、愉悦感、朴素感等7项的分值最低；样本42在植被覆盖度、自然性、野趣性和乡土性等4项的分值最低；样本30在生命力、植被多样性和色彩丰富度等3项的分值最低；样本21在空间感项的得分最低；样本22在生命力项的得分最低.

3.3 景观质量与景观特征关系的分析

运用多元线性回归法对24个典型样本的景观质量和景观特征进行相关分析的结果见表4.由表4可知，变量X4、X5、X6、X7、X10、X15的显著性均大于0.05，说明其与景观质量的相关性不显著，故将其剔除.

表4 景观质量和景观特征的相关性

将景观质量(SBE值)作为因变量，将保留的10项景观特征的标准化值作为自变量，并将这2个变量进行逐步、向前、向后回归分析.逐步和向前回归的结果显示，只有美感符合并进入质量评价模型，而其余9项景观特征未能进入质量评价模型；向后回归分析的结果显示，只有美感、愉悦感和野趣性3项景观特征进入质量评价模型(见表5).由表5可知，3项景观特征中有两项容差小于0.1，且其方差膨胀因子大于10，表明该模型存在多重共线性，需对其进行主成分分析.为了研究的准确性，首先对各变量进行KMO检验和Bartlett检验.检验结果显示KMO检验值为0.853(大于0.7)，Bartlett检验的显著性为0.000<0.05.该结果说明变量间具有较高的相关性，且相互独立，数据可用于主成分分析.

表5 向后回归的分析结果

表6为10项景观特征的方差分析结果.由表6可以看出，前2个主成分对应的特征值均大于1，其中第1主成分解释了72.554%的景观特征关系，第2主成分解释了14.047%的景观特征关系，二者的累积方差贡献率为86.601%(≥85%).这表明，前2个主成分能够代表最初的10个指标来分析绶溪公园的视觉环境质量，故本文提取前两个成分作为第1主成分和第2主成分，分别记作F1、F2.其中第1主成分在指标X1、X2、X3、X8、X9、X11、X12、X13、X16上有最大的特征值和方差，说明其能够反映绶溪公园总体的视觉环境质量；第2主成分仅反映了人们对野趣性(X14)的情况.

表6 10项景观特征的方差分析结果

为了模型的有效性，本文将F2与F1一同进行回归分析.各主成分的解析表达式分别为：

F1=0.095stdx1+0.090stdx2+0.118stdx3+

0.134stdx8+0.133stdx9+0.126stdx11+

0.133stdx12+0.133stdx13+0.066stdx14+

0.124stdx16,

(2)

F2=-0.275stdx1+0.435stdx2-

0.286stdx3-0.083stdx8-0.058stdx9+

0.140stdx11-0.005stdx12+0.006stdx13+

0.565stdx14-0.127stdx16.

(3)

其中,stdxi(i=1,2,3,8,9,11,12,13,14,16)代表标准化后的各因子，因子顺序依次为空间感、生命力、整洁度、美感、协调性、新奇度、吸引力、愉悦感、野趣性和朴素感.因子标准化处理的公式为原变量减去相应均值再除以标准差(均值和标准差见表3)，其具体计算如下：

stdx1=(x1-1.139)/0.490,

stdx2=(x2-1.215)/0.296,

stdx3=(x3-1.204)/0.588,

stdx8=(x8-0.967)/0.584,

stdx9=(x9-1.157)/0.395,

stdx11=(x11-0.428)/0.445,

stdx12=(x12-0.889)/0.495,

stdx13=(x13-1.133)/0.436,

stdx14=(x14-0.649)/0.534,

stdx16=(x16-0.619)/0.560.

将上述各项算式分别带入式(2)和式(3)中即可得到F1、F2的函数表达式.将各主成分作为新自变量代替原来的自变量(X1-X3、X8、X9、X11-X14、X16)，并将景观质量作为因变量做回归分析得到F1、F2的回归模型，分别为Y1=0.457F1(R2= 0.701)，Y2=-0.007F2(R2=0.000).对比上述两个回归模型可以看出，Y1模型的拟合度明显优于Y2模型.因此，将F1的表达式代入Y1模型即得最终的景观质量评价模型，为

Y=0.089x1+0.139x2+0.092x3+0.105x8+

0.154x9+0.129x11+0.123x12+0.139x13+

0.056x14+0.101x16-1.081.

(4)

由模型(4)计算可知，10项景观特征的重要性排序为协调性(X9，0.154)>生命力(X2，0.139)、愉悦感(X13，0.139)>新奇度(X11，0.129)>吸引力(X12，0.123)>美感(X8，0.105)>朴素感(X16，0.101)>整洁度(X3，0.092)>空间感(X1，0.089)>野趣性(X14，0.056).

未进入评价模型的6项景观特征为植被多样性(X4)、植被覆盖度(X5)、色彩丰富度(X6)、幽静度(X7)、自然性(X10)和乡土性(X15)，其中植被覆盖度、自然性与景观质量呈负相关关系(见表4)，且对视觉环境质量无显著影响.本文的这一结论与文献[15,17]中的结论不同，其原因可能是色彩单一且稀少凌乱的植被区和人工痕迹、城市化特征明显的景观对评价公园的视觉环境质量产生了较大负面心理.

4 结论

本文以莆田市绶溪公园为例，采用SBE法和SD法对莆田市绶溪公园的视觉景观质量进行研究表明：①从景观要素来看，植被、水体、建筑等对景观质量影响较大，其中人们更加喜欢色彩鲜艳、植被覆盖高、清澈开阔的水面等自然环境和曲径通幽、精巧的园林景观建筑；②从景观特征来看，人们更加喜欢幽静、整洁和富有生命力的景观环境；③从建立的视觉环境质量与景观特征的评价模型来看，协调性、生命力、愉悦感、新奇度、吸引力、美感对景观质量影响较大，其中协调性对景观质量影响最大.因此，对城市生态公园的景观进行规划建设时，应充分结合景观功能的要求，着重考虑影响景观质量的主要因素.本文研究结果可为城市生态公园的景观规划建设和改造提供参考.在本文研究的16项景观特征中，虽有6项对视觉环境质量无显著影响，但其对视觉环境质量仍不能忽略，因此在今后的研究中我们将尝试构建景观特征与视觉环境质量间的非线性关系模型来探讨各景观特征对视觉环境质量的影响，以得到更准确地评价结果.