上海黄浦区城市街区视觉景观要素空间分布及聚类分析研究

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城市街区视觉景观要素空间分布特征

3.1 不同视觉景观要素的空间分布

上海市黄浦区绿视率、天空视率、建筑视率均值与变化范围统计表
表1:上海市黄浦区绿视率、天空视率、建筑视率均值与变化范围统计表

城市街区环境的主要视觉景观要素为绿视率、天空视率以及建筑视率[6],本研究以此为基础,提取和分析了街景图像语义分割结果,得到上海市黄浦区视觉景观要素基本信息(表 1)。

上海市黄浦区绿视率、天空视率、建筑视率空间分布图
图4:上海市黄浦区绿视率、天空视率、建筑视率空间分布图

绿视率、天空视率、建筑视率平均值分别为 0.080、0.247、0.148,表明该地区总体上建筑密度较高,绿化率较低。不同地点的绿视率、天空视率、建筑视率的变化范围较大,表明该地区整体上视觉构成要素较为杂乱。

黄浦区街区绿视率普遍较低,其空间分布呈现“西高东低”的特征(图 4-1)。区域内绿视率存在明显的空间异质性,表明该区域居民的绿色感知在空间上存在较大差异。建筑视率较高的区域往往具有较低的绿视率,这可能是由于高密度的建筑群和狭窄的街道限制了绿化空间,建议在外滩街道、豫园街道等绿视率低值聚集区域适当增加垂直绿化,丰富该区域的绿化资源,从而提升黄浦区整体绿化水平。

天空视率空间分布呈现“东高西低”的特征(图 4-2)。天空视率高值主要聚集于黄浦江沿岸区域,该地区多为带状滨江广场,建筑密度较低,视野较为开阔。豫园街道、老西门街道建筑密度较高,但仍具有较高的天空视率。这可能是由于该区域多为历史文化街区或老旧小区,建筑层数普遍较低,因此对天空开敞度不构成较大影响。但同时,绿视率较高的街区也具有较低的天空视率。Gong 等[22]认为复杂的街道树木将影响天空的开敞度,进而降低了天空视率,与本研究的结果相一致。

建筑视率高值集中于黄浦区中部和北部(图 4-3),如南京东路街道、外滩街道、豫园街道、老西门街道。这些地方多为金融中心,商务中心、历史文化街区以及老旧小区。高密度的建筑群增加了人本视角下的建筑比例,将形成更多的“闭合感”。研究区域西侧多为高质量楼盘和公园绿地,城市结构较为疏朗,建筑密度较低。黄浦江沿岸有着较多的景区、广场、公园等开放空间,建筑视率也处于较低水平。

3.2 视觉景观要素聚类分析及空间分布

基于K-Means聚类的黄浦区绿色空间、蓝色空间、灰色空间空间分布图
图5:基于K-Means聚类的黄浦区绿色空间、蓝色空间、灰色空间空间分布图

为了进一步探究城市街区环境中视觉景观要素的空间分布规律,对绿视率、天空视率、建筑视率展开 K-Means 聚类分析,分类数量根据经验及多轮实验后设置为 3。最终得到 3 组聚类结果,分别代表以绿化为主导的绿色空间、以天空为主导的蓝色空间和以建筑为主导的灰色空间(图 5),聚类中心值分别为(0.178,0.101,0.076)、(0.060,0.349,0.099)、(0.027,0.236,0.266)。

结果表明,上海市黄浦区的灰色空间主要集中于南京东路街道、外滩街道、老西门街道和豫园街道,该区域建筑密度极大,天空开敞度不足,绿化覆盖率极低,属于典型的人工要素占主导地位的城市环境。

蓝色空间主要集中于小东门街道、半淞园路街道、五里桥街道,该区域具有大量景区、广场及滨江步道,建筑及树木的遮挡较少,城市构成要素相对单一。绿色空间主要集中于瑞金二路街道、淮海中路街道,该区域以居住用地、公共设施用地和绿地为主,建成时间较晚,空间布局较合理,自然要素充足。

上海市建成区绿地整体覆盖率为 39.6%,其中黄浦区绿化覆盖率约为 19.37%[23],低于全市平均水平。本研究结果也表明,上海市黄浦区整体绿色视觉要素比例较低,表现出“缺绿”的现象。这一现象在老旧城区尤为明显。

黄浦江沿岸步道自然要素比例也较低,表明该区域硬质铺装较多而绿化不足。在未来建设中应着重关注老旧小区和滨河广场的绿化情况,注重城市绿色空间各要素水平的平衡发展,促进城市街区环境中自然要素与人工要素的融合。

常见问题(FAQ)

黄浦区绿视率、天空视率、建筑视率的整体情况如何?这反映了什么?
三者的平均值分别为8.0%、24.7%、14.8%。这表明:1)整体绿化水平很低(绿视率仅8%);2)天空开敞度尚可;3)建筑密度较高。这反映了黄浦区作为高密度老城区的典型特征:建筑密集,绿化匮乏,视觉构成要素杂乱不均。
绿视率、天空视率、建筑视率在空间分布上各有什么特征?其形成原因是什么?
1)绿视率:“西高东低”,西部新建区绿化较好,东部老城区(如外滩、豫园)建筑密集,绿化空间受限。2)天空视率:“东高西低”,东部滨江广场、老旧小区(建筑低矮)天空开敞;西部绿化好的区域树木遮挡了天空。3)建筑视率:高值集中在“中部和北部”,这里是金融中心、历史街区、老旧小区,建筑密度极高。
通过聚类分析,黄浦区可划分为哪三类主导空间?它们分别对应哪些区域?
可划分为三类:1)灰色空间(建筑主导):集中于南京东路、外滩、老西门、豫园街道,特征是建筑密集、缺绿、天空闭塞。2)蓝色空间(天空主导):集中于小东门、半淞园路、五里桥街道,特征是滨江广场、景区多,视野开阔,但绿化不足。3)绿色空间(绿化主导):集中于瑞金二路、淮海中路街道,特征是新建居住区、公共设施,绿化较好,布局合理。
研究对黄浦区的未来建设提出了哪些关键建议?
关键建议包括:1)重点补绿:针对“缺绿”严重的东部老城区(灰色空间)和滨江硬质广场(蓝色空间),应重点增加绿化,特别是推广“垂直绿化”,以在高密度环境中有效提升绿视率。2)平衡发展:促进自然要素(绿化)与人工要素(建筑、广场)的融合,避免单一要素(如硬质广场)主导,提升街区环境的综合视觉品质与生态服务功能。

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