基于認知地圖的青少年體力活動意象空間研究

胡琳琳，任占兵，羅 娜，吳進龍

（1.新沙小學，廣東 深圳 518000；2.深圳大學 體育部，廣東 深圳 518060；3.廣州天河中學，廣東 廣州 510620）

意象空間（Image Space）是周圍環境對人的影響而在大腦中產生的“主觀環境”空間，主要通過想象和回憶呈現出來［1］。Lynch 撰寫的《The Image of the City》是城市意象研究的里程碑［2］，他為意象空間的研究提供了完整的調查方法，將人對意象空間的認知劃分為5 類要素，即道路、邊界、區域、節點和標志物， 并指出居民以路徑主導型和空間主導型兩種方式來構造其對城市的意象地圖［2］。 接著，研究人員通過“認知地圖”的方法對城市居民的意象空間進行了實證研究［3］。認知地圖是環境意象空間的組成元素以及元素之間的軌跡與方向等信息的綜合表現，反映了人腦對環境意象空間的感知結構，作為行為地理學、心理學、認知科學的研究方法之一［4］。

體力活動有益于青少年身心健康［5-6］，已證實環境指標與兒童青少年體力活動有著穩定的聯系［7-8］，但是，表現在行為空間方面的研究居多，認知空間方面的研究較少。 基于GIS 地理信息系統以及加速度傳感器等技術成為青少年體力活動行為空間研究的主流［9］，而青少年體力活動認知空間的非實體空間研究比較少見。 近年來，已有學者開始初步探索兒童青少年體力活動認知空間的研究。 如基于認知地圖的方法對北京城中村兒童戶外體力活動的研究［10］等。 在國際上，基于認知地圖對兒童青少年戶外體力活動的研究主要集中在兒童青少年體力活動水平調查［11］、兒童青少年戶外游戲場地規劃設計［12］、戶外公共空間與體力活動關系［13］等方面。 相比較而言，我國的研究多以認知地圖法來研究旅客的旅游意象［14-15］，而基于認知地圖的青少年體力活動意象空間研究較為薄弱， 與國外差距較大。 同時，無論是青少年戶外體力活動的意象空間結構及要素， 還是城市空間結構及研究對象屬性等因素對認知地圖的影響，迄今為止尚沒有一致的結論。

本研究試圖在前人研究的基礎上，基于青少年的視角，通過認知地圖的方法擬提取城市青少年戶外體力活動認知地圖中的環境要素， 試圖了解青少年戶外體力活動的現實意象空間結構及理想空間， 為城市青少年提供更廣闊的戶外體力活動空間具有一定的啟發。 研究成果對特大型城市發展過程中，構建適合兒童青少年的戶外體力活動空間設計具有重要意義。

1 對象與方法

1.1 區域

本研究選取地區為廣東省廣州市天河區，20 世紀80 年代以前，天河區由大量傳統村落構成，隨著經濟的迅猛發展，天河區逐漸成為廣州的新城中心［16］，東接黃浦區，西連廣州大道、越秀區。天河區的行政區域面積約總達137.38km2，下轄21個街道（圖1）。 天河中學初中部（花城校區）坐落于廣州CBD核心區域位置，學校的生源地東邊主要包括石牌西路、黃埔大道西和馬場路；西邊由體育東路、黃埔大道、廣州大道南組成；南起獵德街；北止華旭街、天河東路和天河路。 本研究重點研究對象是在天河中學初中部就讀， 并且居住在天河區的青少年。

1.2 對象

本研究選取了13～16 歲共80 名的廣州天河中學學生為研究對象， 考慮到他們這個年齡階段充分具備繪畫能力同時對周圍的事物能夠仔細觀察，且具有較獨立的認知能力［17］。

1.3 數據收集

本研究主要通過認知地圖的方法， 要求青少年繪制從家到學校范圍內的環境感知元素，盡可能地將途中遇到的建筑、植物、事物等體現在A4 紙上，并能夠簡要解釋圖上的內容。每個學生用24 色彩筆在兩張A4 白紙繪制認知地圖， 一張圖繪制現實中的戶外體力活動空間， 另一張圖繪制理想的戶外體力活動空間，時間控制在40min 之內。 在他們繪制期間，可以引導他們表達出自己想要表達的事物和內心的真實感受，并在圖畫中進行標記。 最后對他們進行簡單的訪談，共獲取學生認知地圖160 份。

圖1 廣州市天河區區域圖

2 結果

2.1 城市意象空間的構成要素分析

林奇將城市意象空間概括為道路、邊界、區域、節點和標志物5 種要素［2］。 通過對青少年的認知地圖進行分析，影響青少年戶外體力活動意象空間要素與林奇5 要素基本吻合，其中，道路、區域、標志物是青少年戶外體力活動意象空間的主要因子。

2.1.1 道路

道路是組成認知草圖的重要元素。 在這里主要指街道、人行道、鐵路等。 通過認知地圖我們發現，車道是出現頻率最高的，如興盛路、獵德大道、黃埔大道等，而這些道路更多屬于機動車通勤。 也有少數同學對快速通道進行感知，如華南快速。研究發現， 道路連通性與青少年的體力活動存在著一定的關系， 住在道路連接程度較密集社區的青少年比住在道路連接較少社區的青少年戶外體力活動更少［18］。 從圖2 可見，道路的連通性程度較低，交叉口的密度也比較小，在這種情況下會一定程度地限制城市青少年戶外體力活動的機會。

圖2 道路元素示例圖

2.1.2 邊界

邊界是除道路以外的線性要素，是兩個區域的邊界，相互起側面的參照作用，具有連續性、可見性特征［2］。身體是進行體力活動的前提，空間是體力活動的基礎，而邊界則反映了體力活動的空間，沒有身體就沒有空間，我們借助身體來感知外部空間［19］。通過認知地圖發現（圖3），在兒童青少年中，偏向于對道路和綠植的邊界線的認知， 可能對于他們來說日常生活中道路和綠植的連續性和可見性是非常高的。 這在一定程度上反映了青少年體力活動的界限和區域。

圖3 邊界元素示例圖

2.1.3 區域

區域是二維平面， 是觀察者能夠想象進入的相對大一些的城市范圍［2］。 在認知地圖中除了家和學校之外，出現最多的區域是公園（圖4）。 公園是青少年進行體力活動的有利場所，也是青少年活躍的熱門場所［20-21］。 青少年對公園的感知最為深刻，研究發現，離公園較近的兒童青少年的體力活動水平高于與離公園較遠的兒童青少年［22］。 此外，青少年在公園的活動水平比成年人更活躍，年幼的兒童比青少年更活躍［23］。 可見，天河中學東側的珠江公園為青少年戶外體力活動提供了較多機會，應增加公園用于體育活動的用途。

圖4 區域元素示例圖

2.1.4 節點

節點是觀察者可以進入的戰略性焦點， 典型的如連接點或某些特征的集中點，可能是很大的廣場、也可能是稍微延伸的線條狀［2］。 地鐵站是在認知地圖中出現頻率較高的節點（圖5），在本研究中，獵德地鐵站距離學校直線距離50m，是青少年學生上下學通勤的主要交通站點， 因此成為青少年往返學校與家庭之間重要的節點。 總體而言，戶外步行往返車站、站立和爬樓梯都屬于戶外體力活動， 并且這些體力活動對青少年身體健康都具有積極影響。

圖5 節點元素示例圖

2.1.5 標志物

標志物是人們用以識別方向和區位的參照物， 它作為一種地標， 在人們對城市意象的形成中經常用作確定身份和結構的線索［2］。 對于本研究所調查的青少年學生來說，他們對車站認知程度比較高，可能與他們上下學過程的通勤有關，青少年學生往返學?？赡芙洺＿x擇公共交通，因此，車站已經成為青少年戶外意象空間中的一種標識（圖6-①和圖6-②），同時也說明日常通勤活動對青少年的方向感知和位置感知的重要性。 也有部分青少年對廣州塔及廣州圖書館的認知程度比較高（圖6-③），這個結果順應了位置固定和長期存在的地理事物對意象元素識別的重要性。 同樣，美觀的建筑對青少年的戶外體力活動也具有極大的影響［24］，廣州塔及圖書館所在的花城廣場為青少年戶外體力活動提供了豐富的空間資源。

圖6 標志物元素示例圖

研究認為，生活區的設計是城市形式的一個方面，可能會影響生活在其中的青少年的體力活動模式［25］，進而也會影響青少年對城市意象元素感知。 青少年所感知的城市意象元素又會成為青少年體力活動的空間參照系統， 進而指導他們在復雜的城市中進行社會活動。 不同性別青少年戶外體力活動的意象空間元素可能會存在差異， 我們進一步通過對認知地圖的5 大元素進行分類整理， 得到不同性別青少年戶外體力活動意象空間的感知元素，如表1 所示。

表1 城市青少年戶外體力活動認知地圖的構成要素及其差異特征

從表中的結果來看， 男生和女生對元素的感知存在差異性。在女生的認知地圖中，道路（37.5%）＞標志物（23.8%）＞區域（21.2%）＞邊界（12.5%）＞節點（5%）；在男生的認知地圖中，道路（43.2%）＞區域（28.8.%）＞標志物（12.9%）＞節點（10.6%）＞邊界（4.5%），與女生不同的是男生對區域的感知大于標志物，而對于邊界的感知是最低的。 研究表明，男女學生所處社會環境的不同，承受的社會要求不同，社會化過程的不同造成了對參與體力活動影響因素的性別差異［26］。 在本研究中，這種社會化的差異可能體現在，男生除在道路的通勤之外，在區域范圍內進行體力活動的可能性比女生更大。 此外，本研究中，無論男性青少年還是女性青少年對道路元素的感知頻次最高， 而另一項基于游客的研究與本研究不一致［14］。

2.2 青少年空間認知的基本類型

在《城市意象空間》一書中，Lynch 對城市的印象地圖分為兩類：一類是路徑主導型，另一類是空間主導型［2］。路徑主導型又分為線型、段型、鏈型、支/環型、網型5 個子類，空間主導型又分為散點型、馬賽克型、連接型3 個子類。

2.2.1 路徑主導型認知地圖

路徑主導型是青少年日常的通勤路徑， 特點為沿單一的路徑分布，包括從家到學校、地鐵站、商城等。 如圖7-①，由于缺少公共活動的空間， 青少年主要在通勤路途中活動。 從圖7-②中來看，被感知的包括一些不利因素，比如，植被較少，綠化不足等，極少數青少年可以感知到大片綠植。 認知地圖呈現路徑模式的青少年通常是參加戶外活動比較少的， 或學校和家的周圍缺少活動的場所，如公園、體育館等，因此無法為青少年提供進行體力活動的場所。

圖7 路徑主導型認知地圖

2.2.2 空間主導型認知地圖

空間主導型認知地圖是活動場所和活動路徑共同構成的空間結構。一般由3～4 個元素組成一個場所，場所之間有路徑連接，形成網狀結構，如圖8 所示。 研究發現，街道網絡設計是影響步行的因素之一［27］，連接良好的網絡則提供了更多的活動機會［28］。 因此認為，繪畫出空間主導型認知地圖的青少年可以進行更多的體力活動。 相關研究發現，女生的體力活動水平要顯著低于男生， 女生輕度體力活動時間比男生每天少34min，中高強度體力活動女生比男生每天少20min［29］。在本研究中，男生繪制出空間主導型認知地圖的數量要多于女生，可能和男生的活動能力較強有關， 這與男生的體力活動水平高于女生相吻合［30］。

圖8 空間認知地圖

2.3 城市青少年理想空間環境特征

2.3.1 干凈的水和綠色的植被

水體是景觀元素中最具有靈動性的景致， 干凈的水體不僅能夠營造良好的微氣候， 還能為青少年親近自然提供最基本的保障［31］。 從認知地圖可以看出大部分的青少年在自己理想的環境中加入了水景元素包括湖、海、游泳池等，如圖9-①。 綠色的植被在他們的意象繪畫中占據了很大的位置，花草樹木在他們心目中象征著新鮮的空氣和舒服的環境，如圖9-②和9-③，樹木一直貫穿著他們的整條上學路。

2.3.2 安全的交通

安全性是青少年進行戶外體力活動的重要保障， 安全的通道是保障青少年從家到學校以及活動場所的必要條件。 研究表明，作為體力活動的障礙，如感知安全等鄰里因素越來越受到關注［32］，鄰里安全在促進青少年健康體育活動方面是重要的，超越個人和家庭的差異［33］，男性和女性的體力活動在鄰里安全水平上也存在差異，男性身體活躍程度大于女性［34］。 在青少年的理想的生活環境中（圖9-①-③），交通道路是沒有機動車和各種車站的。 可見，城市青少年渴望的上學之路是簡單的步行道或者自行車道，道路上沒有體現出機動車。 因此，在青少年友好城市的設計中更應該保障青少年的安全， 排除復雜的交通路線，保證視線的通達性。

圖9 理想的生活環境

2.3.3 體育場館及運動設施

目前有研究探討了體育參與度與體育設施可用性之間的關系，結果發現，參與率與設施提供呈顯著正相關［35］。 目前在北、上、廣等一線城市，體育場館的建設卻遠遠滯后于城市的發展，城市中供大眾使用的體育運動場所設施依然嚴重不足，無法滿足運動需求［36］。 第六次全國體育場地普查顯示，我國人均體育場地面積僅為1.46m2，是西方發達國家的1/15 左右。體育場館的不足，對我國青少年戶外體力活動造成嚴重的影響。在青少年理想戶外活動空間地圖上， 他們不僅畫出了常見的游戲設施，還畫出了一些運動設施（圖10），如籃球場、羽毛球場等，這些意象空間元素充分反映出他們對于運動的熱愛。

圖10 理想的運動場所

3 討論

近年來， 建成環境對體力活動的影響逐漸成為運動與健康研究的新領域［37］。 研究發現，道路的可行性、居住環境的密度等建成環境因素都潛在地影響青少年戶外體力活動的水平［38］。在我國的城市規劃與設計方面， 無論是社區建設還是空間改造都偏向于成人化的設計，忽略了青少年的感受，致使城市建成環境不能滿足青少年的需求， 這在一定程度上造成青少年體力活動不足。 研究表明，良好的建成環境場所為青少年進行玩耍和運動提供了機會，這種場所不僅包括公園、操場，還包括街道、自然環境等［39］，這種在良好建成環境下的體力活動經歷會在他們的大腦中形成印象， 并可以通過認知地圖體現出來［10］。

目前，多學科、跨部門共同探索建成環境與體力活動關系的環境心理行為機制也逐漸成為趨勢［40］。 我國學者同樣認為，兒童青少年上下學通勤距離、居住小區和學校周邊綠化、交叉路口密度、開敞空間分布、戶外運動場地和設施等建成環境因素對兒童青少年中高強度體力活動具有一定的影響［41］。 國內外的研究一致認為，城市形態和土地利用、城市的規模、城市的文化、通勤方式、空間感知等建成環境因素和體力活動之間存在密切聯系［41-42］。 體力活動與人體健康密切相關，特別是處于生長發育關鍵時期的兒童青少年［43-44］。 有關研究表明，青少年體力活動水平與認知能力［45］、體重狀況［46］、心理健康［47］、學業表現［48-49］呈正相關。 另外，青少年充足的體力活動可以減少肥胖的發生，增強骨密度，促進身心健康等［50］。 相比之下，缺乏體力活動會導致青少年心血管疾病風險的增加［51］，而這些因素又會反過來影響到成年期［52］。 我國青少年的體力活動水平處于較低水平。張加林對上海市的青少年研究發現，只有21%的青少年達到了體力活動水平推薦量［53］。 一項調查中顯示，仍有8%的青少年學生體力活動水平不達標。 其中，城市兒童青少年沒有達到最低身體健康水平［54］。 因此，世界衛生組織提出了針對性的體力活動方案， 建議每天的體力活動時間不能低于1h［55］。 而青少年體力活動水平不足是全世界普遍出現的難題。 在眾多的因素中，場地和器械不足是影響學生進行體力活動的不利因素［56］。 而對學生校內閑暇時間體力活動造成影響的主要因素是社會支持和學校綠化建筑［57］。 研究已經表明，建成環境可以顯著影響體力活動，進而影響身體健康。

4 結論

1）青少年戶外體力活動的意象空間要素與林奇的觀點基本吻合，影響青少年意象空間的主要要素是道路、區域和標志物，感知空間的構成要素在性別方面具有差異性，女性青少年更多體現在標志物，男性青少年更多體現在區域。

2）青少年對空間認知地圖表現為路徑主導型，空間主導型兩類。 感知類型以空間主導型為主，網狀結構為青少年的戶外體力活動提供更多的可能性， 且男性青少年的體力活動水平要高于女性青少年。

3）建成環境因素對青少年的戶外體力活動具有深刻影響，研究發現綠色的植被、安全的交通、充足的體育設施等是影響青少年進行戶外體力活動的重要因素。 上下學通勤距離、居住區和學校周邊綠化、交叉路口密度、戶外運動設施等建成環境因素對兒童青少年中高強度體力活動具有很大的影響。