基于眼动分析的城市下沉广场景观满意度研究

王 博 邵泽彪 孙 良 刘 珍

尽管如此，在既有下沉广场中，仍然存在景观设计不佳，人性化缺失等问题，使得下沉广场成为连通地上和地下空间的简单“通道”，丧失了下沉广场作为公共空间应该具备的休闲性、可停留性、场所性、参与性等功能，以至于对城市空间资源的浪费，对此国内外对下沉广场的营造与改造也进行了诸多研究。唐新蔚通过对城市广场的景观美景度和声景的研究，探究其对游览满意度的影响，研究可为城市广场的视听设计提供依据[5]。吴颖洁从人的视角出发，以互动为理念，并提出改善城市下沉广场互动营造模式设计的新思路[6]。谢雨杉以客观的实地调研结论和主观的环境行为理论为依据，提出商业建筑下沉广场空间环境设计原则和设计策略[7]。高伟豪以下沉广场为研究对象，遵循“城市微更新”的理念并结合调研归纳总结出的下沉广场景观存在的问题，通过对使用者的需求和设计要素分析，提出下沉广场景观优化设计的具体策略[8]。肖鸿飞以下沉开放空间与周边环境的整体性为核心，结合经典案例，提出开放空间与环境的整合设计策略[9]。李欣通过将主观评价方法和眼动追踪技术的客观数据结合，以城市空间视觉质量为研究对象，提出城市规划和景观设计策略[10]。

下沉广场作为一种新型公共空间，其高质量的景观环境对提升地下空间和城市空间环境品质有着重要意义，因此学者们从不同的角度对其展开了深度研究。但大多学者对下沉广场景观环境的研究还依赖于调研或者理论分析，数据采集具有很强的主观性；研究内容上缺乏对景观质量的评价及其与要素设计之间影响关系的探讨，所提出的景观营造策略不具有针对性。而现有的下沉广场建设正是因为缺少对重点景观要素的设计，导致景观环境吸引力差、功能单一，失去可停留性等特质。因此，本文将先进的眼动追踪技术应用于下沉广场景观研究中，探究一种客观的眼动评价方法[10]，并结合语义解析法对下沉广场景观构成要素进行评价[11-13]，找到影响下沉广场景观满意度的重要景观要素，以期为营造具有新引力和魅力的下沉广场空间提供设计理论依据。

1 下沉广场类型与选取

下沉广场的建设通常与城市地下空间系统开发或高层建筑的外部空间设计同时进行，根据与地下空间或建筑的结合形式，城市下沉广场普遍分为入口式、双首层式、中庭式和大广场式4种类型。考虑到利用景观图片评价与现场评价所得结果具有高度的一致性，以及眼动实验对环境的要求和人力、物力等方面的限制，故选择在相同条件下的景观图片作为眼动实验刺激材料和主观评价实验观看材料。通过对广场类型现状的调研总结，发现入口式、双首层式、大广场式下沉广场都属于独立的室外活动空间，而中庭式下沉广场属于室内活动空间的一部分，并且中庭式下沉广场与其他类型的下沉广场在景观要素设计上有明显的差异。为了避免研究对象之间较大的差异对研究结果产生影响。本文选取北京、上海共6处的入口式、双首层式、大广场式的下沉广场典型案例（表1）作为研究对象。

表1 6处下沉广场典型案列及其所属类型

2 实验设计

2.1 实验方法及平台介绍

眼动分析方法是将眼动追踪技术应用于研究实验中，通过眼动仪实验采集人的眼动数据，根据眼动数据表达出来的无意识的心理活动，从而量化分析该研究中人的认知过程。由于眼动分析注重的是视觉所传达的感知情况，具有很强的实践研究意义。并且眼动分析在景观评价方面的研究有一定的实践[13-16]，因此本实验采用眼动分析作为景观评价的实验研究方法。

本次眼动实验采用的是Tobii Pro X3-120非接触式眼动仪，眼动设备采样频率为120Hz,与一台21英寸液晶显示屏连接，屏幕分辨率为1920×1080dpi。该设备不仅能够实现精准连贯的校准过程，还能最大程度地减少眼动数据的丢失。另外准备一台电脑，用于主观评价时浏览景观图片，屏幕分辨率同为1920×1080dpi。

2.2 评价指标选取

本实验选取在校本科生和研究生共58人作为被试人员，筛选出因有散光、严重近视、注意力分散等对实验结果产生影响的11位被试人员，剩余有效被试人员为47人，其中男性26人，女性21人，平均年龄23岁。

（1）眼动指标选取

这是传统胶片年代的一种处理手段，使用冲洗负片的工艺流程对反转片进行处理，得到夸张的色彩效果。这个效果使用曲线调整图层可以很轻松地模拟出来，首先在红色通道和绿色通道中创建一个S形曲线，接着在蓝色通道创建反S形曲线，最后根据需要调整图层的不透明度。

通过对相关研究的归纳总结[13-21]，发现注视次数、平均注视时间、总注视时间百分比、平均瞳孔直径、眨眼次数普遍成为学者们进行景观研究所选取的重要眼动指标，故本研究选取这5项眼动数据作为下沉广场景观满意度客观评价指标（表2）。

表2 各项眼动指标的基本含义

（2）评价要素选取

研究通过语义解析法将查阅资料、专家讨论、问卷调查分析所得的7项物质层面评价要素和6项感知层面评价要素建立五级评价量表（表3），以各项景观要素作为评价因子，选取相应的正、反形容词作为评价尺度对每一项要素评价因子进行描述。使用“很”、“较”、“适中”来区分，从左到右分别赋予数值-2、-1、0、1、2，以便之后对景观要素评价进行定量分析。

表3 下沉广场景观要素语义解析评价量表

2.3 实验流程

实验开始之前引导被试坐在指定位置上，向其说明实验目的、流程和要求。让被试调整到较为舒适的坐姿，再进行眼睛的校准。实验过程中，被试首先观看幻灯片的内容，眼动仪同步采集被试的眼动数据。随后被试在另外一台电脑上观看刚刚的幻灯片以及各个下沉广场的景观动态视频，不限制观看时间，并根据主观评价问卷对下沉广场景观满意度和各项景观要素进行评价。

3 实验结果分析

3.1 下沉广场主观满意度分析

被试依据主观感受和自己的评分标准对6个下沉广场景观质量的整体满意程度进行打分，并分别计算出各个下沉广场的得分平均值（表4）。主观评价问卷采用10分制，6分为中等水平，6分以上越高越好，6分以下越低越差。从总体上看，6个下沉广场的主观满意度得分平均值为7.09，表明了6个下沉广场景观质量整体上是令人满意的，但是满意程度不高，说明其景观质量仍有待提升。

表4 6个城市下沉广场景观的主观满意度得分平均值

3.2 景观要素与主观满意度相关性分析

景观要素、眼动指标分别是城市下沉广场景观满意度主、客观评价的重要评价指标，将二者与主观满意度进行变量之间的Pearson相关性分析。根据统计学原理，当相关系数r∈（0.3,0.5]时，为低度相关，当相关系数r∈（0.5,0.7]时，为中度相关；当r∈（0.7,1）时，为高度相关[22]。

根据分析结果，各项景观要素中小品数量（r=0.886，Sig=0.019）、座椅数量（r=0.777，Sig=0.049）、尺度感（r=0.898，S i g=0.0 1 5）、可停留性（r=0.9 7 0，Sig=0.0 01）、景观和谐度（r=0.8 70，Sig=0.024）、特色性（r=0.961，Sig=0.002）与景观满意度存在强显著的正相关关系，其他要素与景观满意度之间没有显著的相关性。此外，景观要素相互之间也存在较明显的相关性，如植物种类与植物色彩（r=0.948，Sig=0.004）、铺装色彩与铺装图案（r=0.882，Sig=0.020）之间存在强相关性；小品数量与可停留性（r=0.882，Sig=0.0 2 0）、景观和谐度（r=0.8 2 6，Sig=0.043）、特色性（r=0.886，Sig=0.019）存在强相关关系；可停留性、景观和谐度、特色性三者之间均存在强相关性。并且景观要素与景观满意度之间存在一定的相互影响关系（图1），并且各项景观要素对景观满意度的影响程度不同，主要关系如下。

图1 影响下沉广场满意度的重要因素及其相互关系

①小品、座椅及出入口台阶是下沉广场重要的休闲服务设施，其中小品和座椅的数量不仅会对下沉广场景观满意度产生较大的影响，还会对广场可停留性、特色性产生一定的影响，即丰富的景观小品和充足的休息设施能够使广场景观特征更加鲜明、吸引人们停留，并提高人们对下沉广场整体景观的满意度。出入口台阶坡度设计对下沉广场景观满意度不存在直接影响，但对尺度感会存在一定的影响，且出入口台阶设计越平缓，下沉广场的尺度感知越舒适。

②尺度感、边界、空间围合感是下沉广场景观空间层面的心理感知评价要素，其中尺度感是影响下沉广场景观满意度的重要空间要素。同时尺度感也会对下沉广场的可停留性、景观和谐度和特色性有较强正面影响，表明舒适宜人的下沉广场尺度能够吸引人们停留，有助于营造和谐、特色的景观环境，从而提升下沉广场景观满意度。

③可停留性、景观和谐度、特色性是下沉广场景观氛围感知评价要素，三者对下沉广场景观满意度均存在较强的影响。数据显示可停留性、特色性与景观满意度之间的相关系数分别为0.970和0.961，非常接近1，这表明可停留性与特色性是衡量下沉广场景观满意度最为重要的两项评价指标，应该作为下沉广场景观设计时重点考虑的因素。

④植物和铺装是构成下沉广场美观视觉效果的重要组成要素，从景观视觉进行评价发现，植物种类及色彩，铺装图案及色彩这四个评价要素与景观满意度和其他景观要素之间均不存在明显的相互影响关系，表明这四个要素不是衡量下沉广场景观满意度的重要依据。

3.3 客观指标分析

（1）眼动指标与主观满意度相关性分析

根据表5显示，总注视时间百分比、平均注视时间和平均瞳孔直径与主观满意度之间的均表现为强显著相关关系。注视次数、眨眼次数均与主观满意度之间均无显著相关性。各项眼动指标内部之间的相关关系为：总注视时间百分比与平均瞳孔直径之间存在较强相关性，其他眼动指标相互之间不存在相关性。并且也可以从所确定的三个重要眼动指标数据的大小排名情况（表6）可以看出6个下沉式广场的排名结果为d＞f＞b＞c＞a＞e，此结果与主观满意度评价结果具有一致性。

表5 眼动指标与主观满意度相关系数表

表6 各下沉广场眼动指标差异分析表

（2）眼动视图分析

眼动视图可以将眼动数据中的视图数据以可视化的形式直观、有效的展示。热点图（图2a）主要显示的是被试对于一个场景的关注程度，红色代表注视最集中的区域，黄色和绿色代表注视较少的区域。路径图（图2b）显示被试在观察景观时的视线位置、顺序和对某个区域的观察时间，主要使用不同直径的圆点来表示注视时间和注视位置，且圆点越大表明注视时间越久。圆点中的数字序号和圆点之间的连线表示被试的观察顺序和注视轨迹。综合6个下沉广场的眼动视图可以发现。

图2 a被试观察6个下沉式广场景观图片时的热点图，b被试观察6个下沉式广场景观图片时的路径图

①下沉广场的整体景观质量较高能够对被试产生较强的吸引力时，使其视线不会轻易受到广场景观以外其他因素的影响。

②在下沉广场景观构成要素中，植物绿化、各种形式的景观小品以及出入口台阶更能够吸引被试的关注并且容易引起视线的停留。

③对于不同的下沉广场，其景观信息量越大，越能吸引被试的关注。对于同一个下沉广场的不同场景，场景内的景观设计要素越多，被试的关注度越高，表明丰富、有层次的景观内容有利于提高景观吸引力。

结语

通过对下沉广场景观满意度进行主观和客观的评价分析，得到了影响下沉广场景观层面的重要因素及其相互影响关系（图1）。可停留性和特色性对下沉广场景观满意度的影响最突出，应该作为下沉广场景观设计时重点考虑的因素。因此在下沉广场规划设计与改造时应该丰富、有层次的景观内容，如丰富休息设施和景观小品、提高空间尺度舒适感以增加下沉广场的可停留性和特色性。景观整体满意度的分析也为其规划设计提供了景观的整体性与协调性的建议，并以人的感受为出发点，创造适宜的尺度感。同时也验证了眼动评价作为客观评价的可行性，对下沉广场景观改造或设计提供了理论依据、技术参考和指导建议。S

资料来源：

文中图表均为作者自绘。