人因视角融入的景观认知研究进展及展望

2022-06-24 07:02解雨歌洪婉婷意大利马特奥波利李方正
风景园林 2022年6期
关键词:人因景观环境

解雨歌 洪婉婷 (意大利)马特奥·波利 李方正

党的十九届五中全会提出“推进以人为核心的新型城镇化”,随着中国社会主要矛盾的转变,传统城市化模式导致人地矛盾突出、城市管理方式单一等诸多问题,人民对于高质量生活的向往愈加强烈,而绿色空间对于提升城市居民生活质量具有显著的积极效用[1]。基于以上背景,如何深入理解人与景观环境的交互关系,成为高质量发展时代城市景观营造的新挑战之一。

景观认知是指人体在景观环境的刺激下,对一系列信息进行识别、加工与重构并通过人的机体状态表现的过程[2]。景观认知研究提取绿色空间中人的心理需求与行为规律,反映环境对人的影响效应,是解析人与环境交互关系的重要工具。相比单纯的感知研究,认知研究更具逻辑性,是经过人脑分析、判断、筛选后得出的结果,包含环境刺激下人的全程体验[3]。随着公共健康、景观偏好等研究热点不断涌现[4],越来越多学者认识到人的认知对于风景园林发展的重要价值,然而当前大部分景观认知研究仍停留于主观经验与简单问卷主导的定性层面,总体缺少系统性的循证支持。而人因工程学基于生理学、心理学及解剖学等多学科理论背景,针对各类感知与行为要素开展研究,探究人的工作效率、舒适程度及健康状态等问题,具备成熟的交互逻辑理念及测度技术方法[5-6]。笔者尝试将人因工程学融入景观认知研究(图1),一方面总结现有人因工程与景观认知的耦合研究内容,梳理人因技术方法,为景观认知实践提供多环节技术支持;另一方面解析人因视角下的景观认知对象。完善针对认知的人景交互体系,为未来人本研究提供学科理论支持。

1 人因视角下的景观认知研究实践框架Practical framework for landscape cognition research from the perspective of ergonomics

笔者利用Web of Science、中国知网(CNKI)等数据库进行检索。在中国知网检索中使用同义词扩展,分别以“景观”或“风景”或“环境”与“人因工程学”为主题词进行高级检索;在Web of Science检索中以“green spaces”或“water”或“environment”与“neuroscience methods”或“ergonomics”或“fMRI”或“EEG”或“eye-tracking”或“virtual reality”或“electrodermal activity”或“human factors”为主题词,依次进行条件检索。剔除不相关的文献后,筛选出62篇有效中文文献、318篇有效英文文献。

1 基于人因耦合系统的景观认知对象界定

目前国内外对景观认知研究的对象范畴尚未给出明确界定,但大部分研究针对认知反映的开放空间属性开展分析[7]。人本城市背景下的景观实践需求愈加复杂多样,囊括多种尺度,覆盖多类对象,若尝试以人因工程学体系支撑景观认知研究,则必须理解人因耦合研究的认知对象构成。人因工程学以人为服务对象,围绕人、机器、环境及三者之间相互关系开展研究,人-机-环境系统是人因工程学的研究核心,强调人的主体地位,追求系统整体的综合性能提升[8]。历经70余年的发展,人因工程学逐渐形成4类“人-系统接口”研究分支,而“人-环境系统接口”作为其中重要的一支,有效推进了基于机体反应的自然及人造环境研究的发展[9]。人因工程学领域的专家学者利用信息技术开展多种跨学科研究[10],与环境科学及城市设计的交叉研究成为近年热点,研究核心从经典范式“人-机界面”转向“人-城界面”[11],为城市环境建设提供了实证性方法支撑[12]。近10年间,人-机-环境系统逐步融合至城市界面,在建筑、规划领域均出现了学科交叉的萌芽[13],但与风景园林融合尚浅,虽有研究提出以“景物”代替人因系统中的“机器”[14],但其内容局限于中国古典园林的景观分析,涵盖层面较窄。为探索交叉研究的更多可能性,基于人因工程对环境中人的认知研究的潜在价值,本研究尝试将人因系统引入景观认知研究,为融入人因视角的景观认知研究提供落脚点。立足人-机-环境系统的构成逻辑,结合景观营造注重人工要素与自然要素交互调控的特点,以人为认知主体提出“人-人工-自然”系统,其中“人工”的定义为由聚落、建筑、景观构筑、硬质铺装等人造及人文元素塑造的复合体或单体物质对象,而“自然”的定义为生态网络、蓝绿空间、植被景观、软质铺装等复合体或单体自然空间对象,二者在尺度一致的前提下共同参与景观认知系统的构成。“人-人工-自然”系统为人因视角下的景观认知研究提供了清晰的认知对象,有助于后期对耦合研究方法及内容的理解。

基于认知所具备的从宏观到微观的层次性特征[15],明晰对象空间尺度,有助于理解景观认知研究的特征差异。不同尺度下,人与环境的交互过程形成多类景观认知对象,表现为与人类生活息息相关的多类型人工与自然复合体。1)宏观尺度下,针对区域生态系统及城市绿地系统等大尺度空间[16-18]开展研究,有助于了解区域社会人文特征及主体需要,辅助营造以人为本的城市空间体系,如徐珊等[19]以北京乡村景观风貌为认知对象开展针对乡村景观特征的相关研究;翟文燕等[20]基于地域“景观基因”概念对西安古城建筑空间布局开展认知文化研究。此类研究表现出较强的社会与文化属性,重视研究对象的历史沿袭、文化底蕴与发展脉络。2)微观尺度下,针对社区绿色空间、场地景观要素等中小尺度对象[21-23]开展研究,有助于深入理解人的感知及行为规律,从而创造舒适宜人的城市绿地景观,如罗雨雁等[24]基于儿童的自然认知对成都市户外自然式游戏场开展研究;衷平等[25]从驾乘人员的视角探讨福建东山环岛绿色公路景观设计方法。此类研究具有较高的实践价值,并表现出对目标使用人群的公共服务属性。不同尺度的景观认知研究均表现出显著的人文关怀优势,但大部分研究仍停留在定性层面,同时各有不足:宏观尺度研究往往受限于对已存在的建成环境评价;而微观尺度研究由于量化指标多变、数据获取困难等原因,其调研结果在一定程度上缺乏科学性与准确性。

2 人因视角下的景观认知研究方法

立足人本需求下涌现的多尺度认知对象,基于认知的交互属性,景观认知研究要求人与对象环境产生交互认识[26]。认识的前提为感知,人需要接受外部环境的刺激产生感知,基于自身偏好,进行主观心理评价,并以行为的方式表现。基于以上流程,人因技术为景观认知研究方法的革新提供了支撑。一方面,以虚拟现实(virtual reality, VR)为代表的新技术提升了环境变量的可控性,更新了景观认知的场景构建方法;另一方面,人因测度技术提供了生理、心理及行为指标的量化方法,推动了景观认知由定性研究向定量研究的转型。相比于传统景观认知调研方法,人因方法突破了实体场景空间的限制并弥补了测度技术的缺失,具备高稳定性与高可控性,还具有操作便捷、精准高效的显著优势。

2.1 景观认知场景构建方法

景观认知场景构建的方法主要分为两大类:1)传统意义上的实体空间场景构建;2)基于VR技术的虚拟场景构建或者沉浸式投影。实体空间场景是根据景观设计方案人工构筑的实体空间,需要耗费大量的人力物力与时间进行搭建,且实验环境具有较大的不确定性;而VR作为一种新兴的人机交互技术,通过计算机算法将图片和视频进行拼接、合成,搭建出VR全景图或三维视频等沉浸式场景[27-28],使受试者在通过信息技术搭建的虚拟空间中完成沉浸式体验[29](图2)。VR技术具有互动性、沉浸感等特征[31],能在极短的时间内模拟出真实场景并带给受试者良好的交互体验,从而弥补实体空间的缺陷与不足并提升实验精度。

2 VR技术操作平台系统示意图[30]Schematic diagram of virtual reality (VR) technology operating platform system[30]

通过VR技术根据景观认知对象搭建的虚拟空间,能准确反映场地的地形、土壤、植物等要素[32],因不受区位、气候、光照等其他环境因素影响,极大提升了研究效率与准度。近年来,头戴式显示器(helmet mounted display, HMD)的普及进一步降低了虚拟场景构建的成本与操作难度,在研究中逐步替代了实体空间场景构建,已有研究证明虚拟场景具有与实体空间同等效用的环境刺激能力[33]。

2.2 人因参数测度方法

随着神经科学领域的发展及相关技术的成熟,客观参数测量逐渐取代传统的主观评价方法,成为人因研究的新趋势。人因参数分为生理参数和行为参数2个方面[12,34]:1)生理参数以各种生理传感器为基础,反映人在不同的空间中生理指标的变化,生理参数测量种类包括功能性核磁共振成像(functional magnetic resonance imaging, fMRI)、人体脑电图(electroencephalogram, EEG)以及自主反应测量等[28,32,35](图3);2)行为参数主要指利用眼动追踪(eye-tracking)技术记录的眼动数据,通过眼部数据反映不同空间中人的视觉状态[34,36]。

3 利用可穿戴生理传感器获取人体生理参数[28]Acquisition of human physiological parameters with wearable physiological sensors[28]

在生理测度方面,fMRI能在人体执行不同认知任务时测量血氧的相对变化,对大脑结构进行扫描成像,进而分析多种景观环境对人产生的不同影响;EEG通过可穿戴生理传感器设备记录附着在人体表面的参考电极电势变化来指示神经活动,同时与皮电传感器共同记录受试者的生理数据[35],将数据实时传输到计算机上,从而得出在特定环境下受试者认知心理的变化情况;自主反应测量技术包括心率变异性(heart rate variablity, HPV)、皮肤电活性(electrodermal activity, EDA)测量等[32],通过可穿戴生理传感器设备对人体生理变化进行监测[37],获取对视觉刺激的反应以及在不同环境下身体负荷的变化情况。生理指标的测量利用脑科学技术和神经影像技术[38],通过生理传感器对人接收刺激信号时的大脑活动进行监测[39],从而实现人体感知的客观量化。但由于生理参数作为初级数据需要信息转译,并不能直接反映人的心理变化[37],因此需要在测量完成后通过问卷调查、访问等相对主观的心理反馈进行核验。

在行为测度方面,主要通过眼动追踪技术进行分析。眼动追踪技术是运用Eyeso等眼动追踪设备,通过追踪人类眼睛表面反射出的红外光获得眼动数据[22,34],提取视觉行为与注意力在不同空间下的状态差异。相较于量表、问卷调查等受限于测试者的主观评价范畴的传统研究方法,眼动追踪技术能实时反映受试者的行为变化,进而反推受试者的心理认知情况。除了眼动追踪技术,以大数据为代表的新数据环境集合能够支撑更大尺度的认知行为参数测度[40]。目前大数据大致分为两大类:1)以社交网络数据(如微博等社交网站的用户签到数及点评信息)以及GPS轨迹数据(如公交刷卡记录)为主的反映人的行为活动规律的可视化数据,具备良好的实时性与广泛性;2)以地图街景数据、兴趣点(point of interest, POI)数据、遥感影像等为主的精细化数据,结合地理信息系统(geographic information system, GIS)进行量化分析,满足人因参数测度的高精度要求[41-43]。

3 人因视角下的景观认知研究内容

基于上述人因方法,景观认知研究正逐步由感性主导的定性分析转向理性主导的定量识别,可控的虚拟场景构建与可量化的测度技术推动了研究精度与准度的进一步提升,从而在传统认知研究内容的基础上不断扩展,可用于探索精准高效的人本城市景观营造。人因视角下的景观认知研究内容具体可归纳为3类:1)景观认知产生机制,强调认知生成环节的影响因素;2)景观认知主体评价,强调人的心理认知具体内容;3)景观认知行为效应,强调由认知引发的行为表现形式。基于研究目的不同与路径选择差异,同一研究可能会涉及多个类别的认知内容,从而在多个环节拓宽景观认知研究的深度与广度。

3.1 景观认知产生机制

认知的产生在心理学中被归纳为个体思维进行信息处理时的一系列心理变化,需要人的机体感受器接收来自外部环境的刺激信号,转化为生物能后通过神经系统传递给大脑,大脑在原有经验与知识的基础上对感受器接收到的信息进行加工处理,从而形成对该刺激的认知[2]。景观认知将由各类景观要素复合组成的景观空间作为认知对象,即刺激信号的主要来源。在景观认知产生的过程中,机体接收刺激信号后产生的感知信息和个体经历累积形成的固有偏好对认知产生结果具有影响效能,具体研究中前者倾向于机体客观反应测度,而后者强调主观差异的比较分析。传统景观认知研究因缺少基本原理与关键技术支撑而倾向于问卷主导的认知评价调查,忽视了主客观影响因素对景观认知产生机制的潜在影响,而人因视角下的景观认知研究获得了具身分析的学科理论与量化技术支持,得以针对认知产生的作用机制开展深层分析。

针对认知产生机制的景观认知研究大部分以探究各类城市绿色空间的心理健康恢复效应为主要目的,借助人因理念与方法获取不同环境下受试者机体综合感知情况与固有偏好,进而分析绿色空间对于认知产生机制的影响要素,挖掘自然暴露对于人体心理健康的恢复价值。Gao等[21]使用VR技术模拟灰色空间、蓝色空间、开放绿色空间、半开放绿色空间、半封闭绿色空间和封闭绿色空间6类城市环境,使用自主反应测试技术获取人的生理感知状态,并对受试者个人偏好进行调查,比较分析不同城市景观对个体注意力下降及消极情绪的恢复作用差异。Bakir-Demir等[39]通过收集受试者头发皮质醇浓度(hair cortisol concentration, HCC)数据,为后续心理认知评价提供客观数据支撑,从而分析自然环境对人的情绪调节及压力感知能力的影响效应。Kim等[27]使用fMRI记录30名具有城乡生活经历的受试者观察城市与乡村特征风景时的大脑激活程度,比较不同个体针对环境友好生活(nature-friendly living)的固有偏好。Elsadek等[44]针对城市建筑表皮开展研究,对受测者进行EGG等生理状态测度,发现接受绿色建筑表皮视觉刺激后大脑副交感神经活动显著增加,证明灰色和绿色建筑表皮对人的心理放松效果存在差异。Huang等[45]利用VR技术模拟混凝土场地、草地和林地3种环境,持续测量受试者皮肤电导水平(skin conductance level, SCL),收集人体感知的生理状态变化,从而分析不同环境类型对心理健康的影响。Gatersleben等[46]基于个人偏好选取对受测者有特殊意义的场所或物体,发现在接收此类刺激时,杏仁核等与情绪处理相关的人脑区域反应强烈,从而分析意义场所(meaningful places)的心理恢复效应。相比个体固有偏好,人因参数测度技术因实验数据详尽而在相关研究中更受重视;但基于景观认知的生成原理,忽视主观偏好对心理认知的影响很可能导致研究存在一定误差。为确保研究方法科学性与研究结论可信度,在进行景观认知产生机制研究时需要保证感知测度与偏好调查同步进行。

3.2 景观认知主体评价

经过神经系统信息处理后,由景观环境刺激产生的认知信息被储存在人脑中,在人的主观意愿控制下可以进行反复提取与解读。随着信息重复次数的增加,人对于该景观特征的认知程度也不断加深,认知的内容也可能发生改变[2]。针对此类认知内容开展的景观认知评价包含人的主体心理状态(情绪、压力感受等)和对象环境的景观品质(色彩、光线环境等)两方面。现有景观认知研究大多集中于景观评价、环境意向评价、美景度评价等内容,通过问卷调查、定性访谈等方法直接获取受访者主观认知评价,从而评定对象环境的景观属性优劣并提出优化策略。然而由于此类评价易受社交环境、语言表达及其他因素的影响,是一种“非实验性”的信息获取方式[47],仅依靠评价内容指导景观优化的方法缺乏科学性,在一定程度上可能会对设计规划决策产生误导[48]。而人因视角下的景观认知主体评价研究立足于整体认知心理过程,以提升认知评价结果的准确性为导向进行实验,通过结合虚拟场景构建与人因测度技术,严格控制认知实验中的各项变量,精准分析环境中人的心理状态,从而为研究对象提供合理有效的景观优化策略。

此类景观认知主体评价研究使用人因方法控制评价环境影响要素,以优化对象景观质量、提高游憩体验为主要研究目的,通过调查分析游憩者在游览前后的心理状态变化,以此为基础推动安全体验、视听审美等游憩价值服务的有效提升,实现景观认知主导的人本城市环境营造。Evensen等[23]通过VR实验场景,利用HMD设备对不同绿篱高度的夜间园路环境进行模拟,并以此进行游憩安全问卷调查,探究夜间绿地植被高度对游憩者心理安全的影响,提出改进公园绿地管理的措施,从而减少公共空间中因恐惧心理而产生的游憩行为限制。Tabrizian等[49]以18个不同空间布局与郁闭度的沉浸式虚拟环境(immersive virtual environment, IVE)作为实验自变量,让受试者佩戴HMD设备观察对象场景并在观察过程中对每个IVE进行安全性评分,从而探究绿地布局与郁闭度对不同城市景观游憩体验的影响,以辅助城市绿色空间精准优化,为实现绿地生态效益与游客安全体验双赢奠定基础。Bakir-Demir等[39]以HCC数据为参考,使用情绪量表与认知问卷调查受试者的心理压力水平,基于问卷评价结果分析自然暴露对人的情绪调节作用,从而探究不同程度的自然连通度下受试者的认知心理变化。孙漪南等[50]使用VR技术构建720°乡村景观全景图,建立乡村景观的视觉环境评价模型,让受试者对虚拟场景的综合美景度打分,明确乡村景观美感的关键影响指标,从而有效指导未来乡村设计工作。张俊等[51]利用HTC VIVE浸入式虚拟现实设备,对四川天府新区的多类建筑及景观场景进行渲染模拟,从市民视听体验视角对城市规划设计内容进行展示,获取市民的景观认知评价,推动城市空间提升优化。陈凯等[52]使用VR技术对3处典型街道绿地进行建模渲染,模拟日间、黄昏及夜间3个不同时段的景观环境,并利用HMD设备呈现给受试者,在沉浸式场景体验过程中,收集受试者对多类景观要素的主观美感评价,用于反映各要素对街道景观品质提升的贡献价值差异。不同于认知产生机制研究,景观主体评价研究更加重视人的主观认知评价结果对于景观营造的导向性意义,关注经过神经系统加工后储存在人脑中的认知信息,要求研究结论具有较高准确性。为了尽可能排除人脑接收刺激信号过程中产生的复杂干扰要素,使用人因方法减少不可控变量,实施科学有效的景观认知评价实验成为此类研究未来发展的必然趋势。

3.3 景观认知行为效应

认知最终需要通过行为的方式表现。认知的行为效应,是指人的认知在大脑中生成、加工、储存后产生具有行为价值的信息,在行为信息引导下机体进行的一系列肢体动作、运动轨迹等相关效应[2]。行为效应是景观认知心理的外在映射,人的行为规律在一定程度上能够反映环境产生的心理影响效应,进而解释人与环境的交互状态变化[2]。不同于景观认知评价,人在环境中的行为作为一种可记录的持续性状态变化,是人与环境双向互动的客观过程,其结论更具实证性与时空动态性[53]。以环境行为学为代表的行为心理研究,将人的行为与囊括物质、社会、文化生活等多个层面的复杂环境联系起来[54],通过提取人的行为逻辑及潜在心理认知分析环境对人的影响。目前此类研究趋近成熟,在城市规划、风景园林、交互设计等多个领域已有长足发展;相对于其他领域,风景园林领域的行为研究起步较晚,许多研究仍依靠主观经验拟定行为价值指标,虽然已有大量研究通过书面问询的方式调查游人活动类型从而进行循证分析,但该数据获取方式缺乏严谨性。人因技术的普及推动了景观行为数据的获取,实现环境中人体行为效应的精准测度,有效提升了景观认知行为效应研究的效力与准度,为人本景观空间营造与品质优化提供了可靠支撑。

基于景观认知行为效应研究的潜在属性,目前此类研究集中以探究人的心理需求为主要目的,囊括社会、经济、文化多个层面,借助虚拟场景构建与眼动追踪等行为测度技术,提取行为动作中潜在的认知心理状态,从而实现需求导向的人本景观规划设计实践,侧面推进了城市空间正义与景观游憩体验优化提升。李方正等[17]基于位置服务大数据提供的市民公交刷卡二次数据,提取城市人口出行分布特征,利用城市居民的出行轨迹辅助城市绿道选线规划,通过绿道网络连接各功能区斑块,从而形成紧凑型城市空间格局,从市民需求角度出发解决城市空间布局失衡问题。Zhu等[55]使用无人机技术进行行人跟踪和模拟,提出基于社会力的行人运动模型,提取十字路口处行人的活动规律,实现对城市交通环境的优化调控。眼动追踪技术的成熟提升了视觉行为参数的获取效度。Li等[56]使用眼动追踪调查不同比例的景观元素与城市绿地使用情况之间的关系,选取注视时间、注视次数和首次注视时间3种眼动测量指标,针对上海市多种绿视率的景观环境与多类型的景观要素(树木、水、人工硬质景观等)开展实验,从而帮助风景园林师清晰地理解景观要素和景观认知之间的关系。张昶等[22]利用Eyeso Ec80遥测试眼动仪进行实验,记录受试者注视点数量、平均注视时间、注视频率等7项眼动指标,分析城市森林景观的视觉质量,以此为基础提出对象景观场地的设计对策,优化游憩者在环境中的视觉游览体验。郭素玲等[57]使用250 Hz捕捉频率的RED桌面式眼动仪,获取4类景观的视觉热点图,并以前期景观偏好调查结果为基础进行景观优化提升,为旅游景观视觉美化提供数据支持。人因技术拓宽了人体行为参数的获取方式,提升了景观认知研究在心理行为效应方面的研究效度,同时也针对行为数据对潜在认知心理的解释性提出了更高要求。如何实现行为数据与对应心理状态的准确衔接,成为未来此类研究的挑战之一。

4 人因视角下的景观认知研究展望

人因视角下的景观认知研究突破了传统研究中实体场景与定性评价的桎梏,渗透至产生机制、主体评价、行为效应等多个认知环节,通过人因理念与技术探究人与环境的交互关系,将人本城市理念从理想落到实处。总的来说,人因视角的融入实现了景观认知研究方法与内容的革新,利用人因工程学获取人体认知信息的技术优势,提升了景观认知实验的效度与精度,突破了传统主观评价方法的局限性,拓宽了研究内容范畴,实现景观认知研究的跨越式发展。

为探求此类研究的更多可能性,下文以“人-人工-自然”认知对象系统为基础,基于建筑学领域提出的5类人因交互界面[11],立足于人的认知心理特征,依据空间尺度属性界定人、人工、自然三者之间的交互关系,搭建“城市-社区-场地”三重维度景观认知导向体系,从而解析人因视角下的景观认知研究未来发展趋势。

4.1 城市维度:基于社群研究的人本城市规划营造

城市维度下,人因视角的景观认知研究将推动信息化、智慧化的人本城市营造新模式。城市维度下人具有社群特征,人的活动表现为群体性、社会性的点位流动[11],景观认知对象表现为城市灰色空间与蓝绿空间复合体系。在此背景下,人因视角的城市景观认知研究将以社群的内在特质及时空行为数据为导向,收集群体性的认知信息,关注人群密度、人群行为模式、用户画像群等[58-59],以城市人居环境建设问题为落脚点,从公正性、舒适性、健康性等多个视角分析社群与城市环境的交互关系。在未来研究中可以通过获取市民公交出行数据、APP点评数据、社交媒体关键词等社群数据,提取城市中人的认知行为规律、认知心理状态及社群人文肌理等关键信息,建立城市蓝绿空间耦合认知模型,形成时空动态评价体系,实现城市维度下的人因循证支撑[60]。如龙瀛等[61]基于多种位置服务数据分析人群行为与城市空间形态的影响机制,实现人与城市空间环境的双向反馈,为城市空间组织形式设计提供新思路。城市维度的耦合研究将推进由社群认知信息支撑的城市规划新模式发展,未来与智慧城市等智能交互热点结合,基于信息技术的创新驱动作用,利用社群数据辅助城市生态网络的规划布局,提升市民生活质量,创造可持续发展的人本城市新环境。

4.2 社区维度:基于个体研究的居民生活空间优化

社区维度下,人因视角的景观认知研究为基于个体信息的社区管理与服务模式提供支撑,助力以人为本的社区环境更新实践。在社区尺度下人以邻里家庭为单位,其活动表现为个体的停驻与位移,是相互独立的矢量[11]。该维度下的人工认知对象表现为硬质街道与建筑聚落肌理共同构成的复合体,自然认知对象表现为由各类景观及相关要素共同组成的绿色环境。此类研究将以探索个体同认知对象的交互关系为目标,借助人因技术处理错综复杂的社区问题,从而创造安全、舒适、高效、便捷的社区新环境。利用个体行为建模、路径决策、人体平衡参数收集等动态认知行为数据测度技术[62],分析个人时空行为、活动偏好以及潜在心理认知等个体特征[63],建立个体与社区认知对象的耦合系统模型[64],为社区环境优化提供客观可靠的设计新范式。如Carpenter等[65]提出构建老龄化生态模型,将老年人行为偏好与生活环境直接关联,辅助老年社区环境调控,在潜移默化中提升社区特殊个体的安全感与幸福感。此外,在数字化个体信息获取技术的支撑下,基于公众参与的景观营造将成为该维度下景观认知耦合研究的发展趋势之一,人因虚拟场景构建及测度技术为公众信息交流与收集提供了技术支持,为居民参与规划设计流程提供有效渠道,实现公众视角下的社区景观优化营造与更新。

4.3 场地维度:基于表征研究的精准化设计趋势

在人因视角的景观认知研究指导下,公园广场等场地景观设计将进一步趋向人性化、精准化。场地尺度下人表现为完整生理学表征的自然人,其活动为近体尺度的交流互动[11]。人因体系中的人工认知对象表现为不透水铺装、建筑表皮、景观构筑等硬质场地要素,自然认知对象表现为植物、山石、水体等软质景观要素。未来此类研究将基于环境中人的机体生理参数测度,通过人体各项表征状态分析潜在心理认知变化[40],借助体表温度动态追踪、HPV测量及fMRI等技术,使用SOAR、QN-MHP等模型进行人的认知行为建模[12,66],梳理人与各类要素的相互作用关系,从而实现以人为本的高质量场地设计营造。如张利等[12]利用眼动追踪、穿戴式设备等技术,监测地下空间使用者表征状态,综合声、光、温湿要素对场地环境进行量化评价,辅助场地环境优化设计。随着当前城市发展进入存量阶段,大兴土木、新建公园的做法已不适宜,对现有绿地进行提质更新成为必然趋势。基于精准化的测度技术与分析能力,场地维度下的人因景观认知研究对公园体检等城市更新项目具有重要实践价值,合理运用此类研究能够有效提升绿色空间优化的精度与准度,实现新时代人本建设背景下的绿色空间提质增效。

5 结语

作为新兴研究方向,人因工程学支持下的景观认知研究具有探索性与未知性,如何完善人因视角的景观认知理论框架体系,将人因理念与技术渗透于多个心理环节的认知实践研究,都值得更多探讨。在未来应积极开展更多人因视角下的景观认知研究,推进风景园林设计范式的转型升级,从而在以人为本的新时代城市建设发展浪潮中,回应人民群众的切实需要。

致谢(Aknowledgments):

本文构思受到张利教授《城市人因工程学:一种关于人的空间体验质量的设计科学》一文的启发,在此表示感谢;同时感谢杨景茹对展望部分的文章结构提供的帮助。

图片来源(Sources of Figures):

图1由作者绘制,图2引自参考文献[30],图3引自参考文献[28]。

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