基于“影像詞袋”模型的城市公園游人景觀偏好研究*

肖 競 鐘海潔 劉舒琴 馬春葉 曹 珂

1 重慶大學建筑城規學院 重慶 400030 2 山地城鎮建設與新技術教育部重點實驗室 重慶 400030 3 重慶工商大學公共管理學院 重慶 400067

“景觀偏好”指人與環境交互過程中通過感官接收和經驗解釋環境信息形成認知判斷、偏好傾向的知覺評價過程[1]。景觀偏好研究始于20世紀70年代地理與心理學界，Tuan[2]與Appleton[3]分別提出文脈決定論和生物決定論兩種主體景觀偏好經典解釋理論，Zube等[4]創建了專家模式、體驗模式、心理物理模式、認知模式4種偏好研究范式。之后，隨著空間對象的細分，針對郊野公園、歷史紀念地、歷史街區、城市地標的游人景觀偏好研究相繼展開[5-8]。對于城市公園而言，游人景觀偏好研究有助于精準識別主體游憩需求，從人本視角指導公園景觀、游憩資源優化配置。既有研究已形成以空間注記、問卷調查、網絡文本、認知地圖、GPS數據分析為依據的游人景觀偏好研究手段[9-14]，并從不同性別、源地、年齡人群視角提出女性游客較偏好建筑、小品、植物景觀[9]，本地游人注重休閑體驗與日常景觀[10]，老年人關注環境、中年人關注設施、青年人關注景色[11-12]，山地城市公園主體游憩行為受交通可達性和視線開闊度因素影響顯著等結論[13-15]。但上述方法、結論在樣本代表性、操作易行性、結論指向性等方面仍具有優化空間。為此，本文借鑒文獻信息學“詞袋模型”(Bag of words，BoW)和計算機圖形學“視覺詞 袋 模 型”(Bag of visual words，BoVW)原理[16-17]， 探 索 建 構 “影 像 詞 袋”(Bag of photographic words，BoPW)分析方法，并據此對重慶市枇杷山公園游人景觀偏好進行調查分析，以拓展既有城市公園游人景觀偏好研究理論，為城市公園景觀環境的人本化更新提供指導。

1 研究區概況

重慶市枇杷山公園位于重慶市渝中區枇杷山丘頂，占據渝中老城覽勝眺望制高點，為典型山地城市公園，始建于19世紀20年代，初名“王園”，為川軍將領王陵基公館別院，1955年向民眾開放，更名“枇杷山公園”，為大眾文娛生活服務。公園至今遺存有紅樓、王陵基公館、古炮臺、紅星亭、阜園等不同時期歷史景觀，見證和記錄了城市歷史變遷，是典型的城市歷史公園[18]。研究用于“影像詞袋”分析的網絡影像數據來自大眾點評、新浪微博、美篇、小紅書等社交媒體平臺和ZOL攝影論壇等。研究以“枇杷山公園”為關鍵詞，在上述網站采集游人拍攝發布影像數據2039幅，初篩剔除存在拍攝對象、主題不明問題的無效影像121幅，獲得1950—2021年拍攝的有效樣本1918幅(表1)。

表1 枇杷山公園有效影像樣本數據來源

2 研究方法

結合“文本詞袋”與“視覺詞袋”模型原理，從影像詞典構造、應用詞袋生成、偏好向量表征、影響機理解析4方面建構基于對公園游憩主體拍攝、發布影像數據批量化分類識別和統計分析的城市公園游憩者景觀偏好“影像詞袋”分析方法(圖1)。“影像詞袋”與“視覺詞袋”的主要區別在于:前者分析以特定影像集組為“詞袋”集組，以單幅影像的類型、屬性特征為單詞要素(基礎統計單元)；后者分析以單幅圖像為“詞袋”集組，以圖像中的視覺特征要素為單詞要素。兩種計量分析方法類似于民主選舉中的“選舉人團制”和“一人一票制”，前者更適用于分析內容和數據結構更復雜的研究，較易得出更具指向性的結論。

圖1 文本詞袋、視覺詞袋、影像詞袋模型分析步驟與方法

2.1 影像詞典構造

2.1.1 要素詞典構造

從影像攝取景觀類型角度進行詞匯分類與數據集組，建構“要素詞典”(elements dictionary)。具體從自然、人文兩組屬性維度對重慶市人民公園、鵝嶺公園、枇杷山公園200余處景點進行Likert量表賦值后導入MATLAB軟件進行聚類分析。根據第3、4階聚類結果將樣本影像分為6簇和3簇(圖2)，結合各簇影像特征進行要素命名，提煉出園林環境、自然花木、游憩活動、歷史遺存、當代園景、城市鳥瞰6類景觀要素和自然景觀、人文景觀、現代城景3大景觀類型。6類景觀要素中，園林環境、自然花木、游憩活動、當代園景4項可通用于各類城市公園研究；歷史遺存、城市鳥瞰兩項則作為歷史公園和山地公園“影像詞袋”分析的特殊要素詞匯。上述要素劃分較之傳統研究以山水、地形、建筑、植物、廣場、園路、小品、路牌等具體園景為要素的分類方式更為類型化:一來更符合主體游園景觀認知的實際狀態，便于空間要素交織關聯的影像場景的分類操作；二來其分類統計結果更具感知邏輯指向性，利于直觀揭示主體游憩偏好的特征規律。

圖2 樣本公園景觀要素提取聚類分析

2.1.2 屬性詞典構造

結合樣本影像自身特征與分析目標導向差異進行詞匯分類與數據集組，建構“屬性詞典”(attributes dictionary)。針對既有研究以影像景別(近、中、遠景、特寫)、拍攝角度、焦距、構圖方式、光線控制等因素作為分析要素[19]，僅能簡單反映主體畫面偏好，難以深入揭示相應偏好特征與空間客體、主體心理之間關聯機理的問題瓶頸。本研究針對游人性別、源地和年齡差異擬定活力-沉郁、豐富-純粹、恒定-變化、標志性-日常性、總體-局部、景觀型-信息型6組與分析目標人群匹配的屬性要素，以增強影像詞袋分析的目的性，便于通過屬性統計將各類人群的影像偏好轉化為相應的景觀偏好和影像機理，提升影像屬性分析結論的科學價值。

2.2 應用詞袋生成

根據“景觀偏好”研究的典型應用方向，從拍攝情境、拍攝主體兩條線索對樣本影像進行分組，形成具有目標指向性的“應用詞袋”主題數據集。

2.2.1 情境詞袋生成

根據網絡影像關聯數據可采集、分析具有現實指導意義兩項原則，制定出攝像目的、影像年代、拍攝時節3種“情境詞袋”(situational bag of words)劃分方式。攝像目的以風景留影照、人像留影照為詞袋標簽，基于樣本影像內容識別進行分類，用以探究不同留影紀念目的下游憩者景觀選擇差異。影像年代以具體年代周期(1950—1980年、1981—2010年、2011—2021年3階 時段)為詞袋標簽，結合發布時間與附注信息識別分類，用以探究不同年代游人景觀偏好規律。拍攝時節以春、夏、秋、冬四季和1—12月月份為詞袋標簽，綜合影像內容與附注信息識別分類，用以探究游憩者景觀偏好與自然時節變化的關聯機理。

2.2.2 人群詞袋生成

根據相同原則，制定出性別、源地、年齡3種“人群詞袋”(groups bag of words)劃分方式。其分別以男性、女性，本地居民、外地游客，老、中、青年人群為詞袋標簽，結合影像發布者注冊信息與附注評論信息識別分類，用以探究不同類別游人景觀偏好的組群特征。

2.3 偏好向量表征

聯立構造詞典與應用詞袋，統計不同情境詞袋與人群詞袋中各要素、屬性詞匯的出現頻次，以直方圖形式實現對特定詞袋游人景觀偏好的向量表征。偏好向量表征為利用“詞袋模型”進行景觀偏好分析的關鍵環節，目的在于將基礎影像數據轉化為具有指向性的指標統計數據與圖表。

2.4 影響機理解析

結合公園空間環境、影像拍攝情境、游憩主體特征，通過對不同情境、主體“詞袋”向量表征數據的關聯比較和歸納演繹，揭示相應條件下游人景觀偏好的主客觀影響機理。

3 結果與分析

3.1 基于“要素詞典”與“情境詞袋”的偏好差異分析

3.1.1 拍攝目的與關注差異

以攝像目的為線索，將影像樣本歸入風景照、人像照兩類詞袋，通過要素詞頻統計分析發現:1)兩類詞袋要素詞頻前4位順序一致，依次為:歷史遺存、園林環境、自然花木和城市鳥瞰，說明兩類拍攝情境在景觀選擇上大體相同。2)人像留影詞袋要素詞頻構成更為分明，關注度較高的歷史遺存、園林環境兩項要素詞頻占比較風景照詞袋更高，游憩活動、當代園景和城市鳥瞰3項詞頻占比則相對偏低。上述指標差異說明，人像留影在拍攝主題選擇方面紀念性目的更加顯著，對標志景觀有更強的選擇偏好。此外，受人像與背景配搭效果等構圖因素影響，人像留影還傾向于選擇背景色調純凈的景觀類型(圖3)。

圖3 目標情境下枇杷山公園游人景觀偏好差異

3.1.2 拍攝年代與關注差異

以拍攝年代為線索，將影像樣本歸入前述3階時段詞袋，通過要素詞頻統計分析發現各時期游人景觀偏好差異顯著:1)1950—1980年，游人偏好前3的景觀要素為當代園景(考慮對象的歷時性，在要素詞頻統計中，于1955年建成的紅星亭在該階段計入當代園景，在后兩階段計入歷史遺存)、城市鳥瞰和園林環境，集中于紅星亭和城市眺望風光，反映出該時期公園作為城市眺景攬勝地的主導職能和游人對標志性景觀的趨同性關注。2)1981—2010年，游人關注景觀前3要素轉變為自然花木、游憩活動和園林環境，6類要素的詞頻強度相對均衡，反映出市場經濟時期公園環境品質的綜合提升和游人景觀偏好多元化的趨勢轉變。3)2011—2021年，游人對園林環境與自然花木的偏好比重較高，歷史遺存、城市鳥瞰兩類要素的關注度顯著提升，說明該時期游人審美在生態、歷史、城市景觀3方面逐漸平衡化、日常化，也反映出公園對園內景點標識和環境眺望系統的整治取得顯著成效(圖4)。

圖4 年代情境下枇杷山公園游人景觀偏好差異

3.1.3 拍攝時節與關注差異

以拍攝時節為線索，將風景照樣本歸入春、夏、秋、冬四季情境和1—12月月份詞袋，通過要素詞頻統計分析發現游人對各詞匯要素的關注傾向呈規律性時節變化:1)自然風光類影像1—12月要素詞頻變化波幅超過50%，在春、秋兩季占比近50%，并分別于4月、11月出現極值，說明游人對自然景觀的關注受園內花卉、植物季節生長規律與花葉觀展周期影響顯著。2)現代城景類影像1—12月要素詞頻變化波幅近30%，在夏、冬兩季占比達35%～40%，并分別于2月、8月出現極值，說明游人對現代城景的關注受時節因素影響較輕，與寒暑假期有一定關聯。3)人文景觀類影像1—12月要素詞頻變化波幅低于20%，四季占比在25%～40%浮動，極值出現于2月和7月，說明游人對人文景觀的關注傾向較恒定，受時節因素影響不大(圖5)。

圖5 季節情境下枇杷山公園游人景觀偏好差異

3.2 基于“屬性詞典”與“人群詞袋”的偏好差異分析

3.2.1 人群性別與畫面偏好

以拍攝者性別為線索，將風景照樣本歸入男、女性兩類人群詞袋，以總體-局部、景觀型-信息型兩組畫面屬性詞匯為主題詞，統計分析發現:1)畫面尺度方面，男性詞袋中反映城市鳥瞰、大場景園林環境等“整體畫面”的影像占比更高，達66.83%；女性詞袋中反映裝飾細節、花木細部等“局部畫面”的影像更多，達68.26%，反映出兩性在景觀尺度偏好上的顯著差異。2)畫面內容方面，相較于記錄人群活動、景點說明、建筑歷史痕跡的“信息型”影像，兩性詞袋中以圖案、色彩為表現重心的“景觀型”影像占比更高，分別達54.27%和64.68%，說明表征性視覺元素更吸引游人關注，兩性皆然，但女性更為明顯(圖6)。

圖6 枇杷山公園游人景觀偏好的性別差異

3.2.2 人群源地與題材偏好

以拍攝者源地為線索，將風景照樣本歸入本地、外地兩類人群詞袋，以恒定-變化、標志性-日常性兩組題材屬性詞匯為主題詞，統計分析發現:1)外地游客詞袋中歷史景點、山地園林、山城風光等地域標志性、恒定型景觀的影像詞頻占比更高，達67.09%和59.41%，說明其游覽觀光目的性更強，偏好特色標志類景觀題材。2)本地游客詞袋中自然花木、游憩活動等日常、變化性景觀的詞頻占比更高，達57.38%和66.78%，說明其游樂休閑目的性更強，偏好日常生活類景觀題材，且對景觀時節變化有周期性記錄傾向(圖7)。

圖7 枇杷山公園游人景觀偏好的源地差異

3.2.3 人群年齡與內容偏好

以拍攝者年齡為線索，將風景照樣本歸入老、中、青年3類人群詞袋，以活力-沉郁、豐富-純粹兩組內容屬性詞匯為主題詞，統計分析發現:1)在活力議題上，花木生機、畫面明亮、場景熱鬧的影像在老、中、青年詞袋中的詞頻占比分別為72.48%、50.06%、53.76%，說明老年人群對“活力景觀”有顯著的珍視性、攝補性偏好，而中、青年人群在此方面沒有明顯傾向性，個別青年游憩者反而對畫面灰冷、場景蕭索的“沉郁景觀”更為青睞，映射出其“為賦新詞強說愁”的青澀心境。2)在豐富度議題上，老、中、青年詞袋要素詞頻的分異特征更為顯著，景物眾多、色彩艷麗、畫面喧騰的“高豐度”影像在3類人群詞袋中占比分別為51.13%、39.25%、71.67%，說明青年人青睞復雜、動態和具象景觀，中年人偏好簡雅、抽象和純粹性景觀，老年人群則相對均衡，歸因于簡雅、純凈風格偏好和生命、活力內容偏好的綜合(圖8)。

圖8 枇杷山公園游人景觀偏好的年齡差異

4 討論

本文根據文獻信息學“詞袋”模型原理建構“影像詞袋”分析方法，并據此對重慶市枇杷山公園游人景觀偏好進行調查分析，結果表明，游人中不同游憩目的、年代、時節情境和不同性別、源地、年齡人群的景觀偏好存在顯著差異:1)游憩目標情景下，人像留影在拍攝主題選擇方面紀念性目的更為顯著，對標志性景物的偏好強于風景留影；同時，受拍攝背景與人像主體配搭的畫面構圖因素影響，傾向于選擇畫面色彩純凈的景物。2)游憩年代情景下，從1950年至2021年，游客景觀偏好先后經歷了從關注歷史紀念景觀到關注多元活動景觀，再到關注地域日常景觀的轉變。這結果與肖競等[7-8]以城市地標為研究對象分析建國后我國城市公共審美風潮演變的時代審美規律近似。3)游憩時節情景下，自然風光類景物的游客關注偏好波動較大，春、秋季植物花葉觀展周期偏好占比較高；人文景觀類景物游客關注偏好波動較小，寒暑假周期偏好占比較高。這結果與曲藝等[20]通過行為觀察法總結得出的城市公園游人四季行為分異規律相互印證。4)性別方面，男性游客更關注大尺度場景與“文化認知型”景物，女性游客更關注小尺度細節與“畫面審美性”景物。這結果與張天潔等[9]和肖競等[10]通過網絡文本評價分析總結的兩性游憩者景觀偏好規律相近。5)源地方面，外地游客偏好標志性特色景觀，本地游客偏好日常性變化景觀。這與王志芳等[21]和肖競等[22]通過人群訪談和景觀分布熱力圖分析獲得的外地與本地游客景觀依戀規律相互印證。6)年齡方面，青年游客偏好活力度與豐富度高的景觀對象，中年游客偏好簡雅、規律的景觀對象，老年游客偏好有生機感的景物。這些結果與樓宇青等[12]、龍學文等[23]和沈培宇等[24]通過問卷與分布統計總結出的年齡因素對各類游人景觀偏好的影響機理等結論一致。

此外，本研究在樣本代表性、數據分析效率、信息挖掘深度等方面還存在可優化空間:1)基于社交媒體影像樣本的詞袋分析結論不能完全代表全體游憩者的共同偏好，后續研究將拓展線下數據收集手段，以平衡主體樣本均衡性，提升分析結論的科學性。2)在影像數據識別和分類統計方面，本研究采取的人工判別手段存在主觀判定誤差和數據處理低效的問題，后續研究將結合計算機圖像智能識別技術提升詞頻統計分析的效率和客觀性。3)現有分析要素對影像數據的解析維度仍有局限，后續分析將結合相關研究結論擴展屬性詞典，以充分挖掘原始數據，實現更多維度的主體認知信息解讀。

5 結論

本文依據建構方法，以重慶市枇杷山公園為樣本對游人景觀偏好進行調查分析，結論如下:攝像目的情景下，人像照較風景照對景觀標識性與背景純凈性要求更高。年代情景下，游人景觀偏好隨時代發展呈現出日常化、多元化趨勢。時節情景下，自然、城市、歷史景觀的游人關注傾向受季節因素影響程度依次降低。性別方面，男性偏好畫面整體感強、有內涵信息的景觀，女性偏好細節突出、有視覺張力的景觀。源地方面，外地游客偏好標志、恒定型景觀，本地游人偏好日常、變化型景觀。年齡方面，老年人珍視活力景觀、中年人傾向抽象景觀、青年人偏好獵奇景觀。本研究建構的“影像詞袋”分析方法具有數據更易獲取、結論指向性更強等優點，可服務于各類城市公園主體游憩認知與景觀偏好研究。