武汉街道植物空间对步行愉悦度的影响：特征权重与优化策略

摘要：【目的】在健康街道建设背景下，探究街道植物空间形态对步行者愉悦度的影响规律，为优化设计提供依据。【方法】选取武汉市9个街道样本，构建了街道植物空间形态（尺度特征：面积、高宽比；形状特征：形状系数；界面特征：侧面Ⅰ/Ⅱ/顶面通视率、绿视率）与步行愉悦度（影响因素：满意度、放松度、舒适度、安全感、吸引力）的特征评价体系。通过实地采样、图像分割、问卷调查等方法获取数据，运用逐步回归、随机森林等分析其影响规律。【结果】研究发现，步行愉悦度影响因素权重依次为：满意度（0.2537）>放松度（0.2379）>舒适度（0.2144）>安全感（0.1629）>吸引力（0.1311）。街道植物空间形态对步行愉悦度的影响因子权重依次为：绿视率（0.2885）>顶面通视率（0.2388）>面积（0.1841）>形状系数（0.1642）>高宽比（0.0995）>侧面Ⅰ通视率（0.0249）。【结论】研究提出了基于步行愉悦度的街道植物空间评价体系，并给出4点优化设计策略：1）用植物构建/分隔空间，控制乔木株距；2）控制绿视率；3）注重边界形状复杂度；4）控制高宽比。

关键词：街道植物空间；步行愉悦度；评价体系；绿视率；高宽比；武汉；健康街道

20世纪80年代，世界卫生组织（WorldHealthOrganization,WHO）提出了健康城市的概念，中国自20世纪90年代开始建设健康城市[1]，健康街道的建设也随之兴起。中国居民人均每日步数居世界第一[2]，同时步行属于“绿色低碳”的出行方式，步行环境品质日益成为健康街道建设的重要方面。街道环境的改善可以对步行活动起到促进作用[3-4]，其建设视角应从“以车为本”向“以人为本”转变，基于“以人为本”的原则，满足步行者的需求[5]。愉悦度作为情绪维度之一，可以描述步行者的心理感受，步行愉悦度可以反映街道步行友好性及城市建设的水平。但是，城市街道建设大多偏重景观环境的美观性及装饰作用，忽视步行空间和绿色环境的协调规划。

街道环境已不能有效满足人们步行活动的心理需求，街道景观需要向步行友好性发展[6]。植物是街道景观的主导要素，可以在街道公共空间、构筑物、建筑等各种人工景观之间起到“软”连接的作用，是街道步行空间的重要构成成分[7]，对街道的美观程度、生态水平有重要影响，是必需的街道景观工程材料。通过优化街道植物空间提升步行愉悦度，可以有效促进健康街道建设。

近年来，植物的空间构成作用受到国内重视，对植物的认识逐步从植物本体层面上升到空间层面。一方面，相关学者对植物空间进行量化描述与测定，通过测定植物空间的盖度、形状指数、高度、空间面积、植物多样性等[8-9]量化指标，描述其空间结构、基本空间类型、空间形态[10]；并进一步扩展到街道植物空间，评定街道的绿视率[11-13]、树木覆盖率[14-15]、斑块密度、树高、边缘密度、总绿地空间面积、聚集指数[16]、绿视率[17-18]、树种多样性[19-20]等指标。

另一方面，在描述植物空间的基础上，相关学者开始探索植物空间与人感受之间的关联，如人群心理满足感[21]、安全感[22]、疗愈性[23]、幸福感[24-25]、心理偏好[26]等。同时，随着对情绪研究的不断深入，国外学者提出了多种较为全面且明确的维度来描述情绪及愉悦度[27-29]，相关学者对评价步行者体验的街道步行空间要素进行了探索：Alfonzo提出了包括易达性、可达性、安全性、舒适性、愉悦度的步行需求层级理论[30]；Mehta强调了在安全性和舒适性基础上，愉悦度是人们对于街道的进一步需求之一[31]。

综上所述，现有街道植物空间与愉悦度的研究及街道的评价体系大多针对街道植物或绿地，缺少针对街道植物空间的系统量化研究及专门评价体系，尤其是基于步行者视角，也缺乏对街道植物空间与步行愉悦度的关联研究。鉴于此，本研究利用专家法、判断矩阵法等构建街道植物空间形态与步行愉悦度的特征评价体系；通过图像分割法、栅格法等得到步行者视角下的街道植物空间特征数据，通过实验法、问卷调查法等得到步行愉悦度数据；进而运用相关性分析、逐步回归分析、随机森林法等量化分析街道植物空间对步行愉悦度的影响规律，最终建立基于步行愉悦度的街道植物空间评价体系。

1.1 街道植物空间形态特征评价体系构建

街道空间由街道界面限定，形成线性围合空间[32]。街道空间分为机动车道、非机动车道、人行道和绿化设施带（图1）。

植物空间指以植物为主体要素所形成的空间，由基面、侧面及顶面3类构成面单独或共同组合而成，是具有实在或暗示性的围合空间，（图2）。

基于步行者视角，本研究中的街道植物空间特指街道中步行者进行步行活动时，所处的由街道植物要素界定形成的围合空间，主要空间范围包括3部分：街道中建筑前区与人行道之间的绿化设施带、人行道与非机动车道或机动车道之间的绿化设施带、人行道。

其中，建筑前区与人行道之间的绿化设施带在规范中不作硬性要求，所以，根据其有无，街道植物空间可以分为a、b2种类型（图3）。

基于国内外学者对植物空间与相关空间形态理论的研究[8-26,33-37]，通过尺度特征、形状特征、界面特征3个维度，构建街道植物空间形态特征的评价体系（表1）：尺度特征指标包括面积（S）和高宽比（D/H），形状特征指标包括形状系数（K），界面特征指标包括侧面Ⅰ通视率（PⅠ）、侧面Ⅱ通视率（PⅡ）、顶面通视率（PT）、绿视率（VG）。

1.2 步行愉悦度特征评价体系构建

在M-R环境心理模型中[38-39]，愉悦度是解释不同环境情绪感知现象的3个维度之一，是情绪感知的重要因子。在本研究中，步行愉悦度指：步行者进行步行活动时，街道植物空间给步行者带来的情绪积极程度，用以评价步行者对街道植物空间的心理感受。

基于国内外学者对愉悦度评价的相关研究[27-31]，并结合步行者的体验视角，初步筛选出15组词来描述步行愉悦度的感受：安全-不安、舒适-难受、愉快-不悦、放松-紧张、喜爱-讨厌、有趣-无聊、满意-失望、幸福-孤独、安逸-疲劳、积极-消沉、舒服-别扭、兴奋-沮丧、喜欢-厌烦、振奋-困倦、满足-遗憾。然后通过专家对词语进行进一步筛选（图4），最终得到5组含义相反的形容词来描述愉悦度：安全-不安、舒适-难受、放松-紧张、有趣-无聊、满意-失望，分别对应步行愉悦度的5个影响因素：安全感、舒适度、放松度、吸引力、满意度。

邀请5位风景园林、城市设计等领域的专家，对步行愉悦度的5个影响因素进行打分，对各影响因素两两之间进行比较并判断其重要程度，生成各专家步行愉悦度影响因素的判断矩阵。同时，分别对判断矩阵进行一致性检查，一致性比例分别为0.0310、0.0251、0.0595、0.0095、0.0710，得到的结果满足一致性比率（CR）<0.10[40]。

然后将各个专家的打分判断矩阵导入yaahp软件中，选择群决策的平均权重，计算各影响因子权重，结果权重利用几何平均方式进行数据集结，最终得到步行愉悦度特征评价体系：步行满意度＞步行放松度＞步行舒适度＞步行安全感＞步行吸引力，权重值分别为0.2537、0.2379、0.2144、0.1629、0.1311。