城市森林公園聲源感知的時空動態(tài)與空間依賴性特征研究

劉 江 朱天媛 洪昕晨

在快速的生活節(jié)奏下，人們對高品質(zhì)綠地空間的需求逐漸提高。城市森林公園因其調(diào)節(jié)小氣候、改善空氣質(zhì)量、降噪等諸多功能，成為市民感受自然與放松身心的重要場所。聲景作為景觀的重要組成部分，良好的聲景品質(zhì)是提升森林游憩體驗(yàn)的重要因素，城市森林公園也是聲景多樣性的獨(dú)特場所，對建立與維持良好的生態(tài)系統(tǒng)也具有積極作用[1]，近年來逐漸受到關(guān)注。

聲源是構(gòu)成聲景的基本要素，掌握不同聲源感知之間的差異及其影響因素，是提升聲景體驗(yàn)的關(guān)鍵途徑[2]。聲源具有明顯的時間與空間特性，其產(chǎn)生、傳播與感知都與空間環(huán)境密切相關(guān)，因此聲景研究也需關(guān)注下墊面景觀特征[3]。已有學(xué)者從聲源和聽覺方面對居民空間感知問題進(jìn)行探索，因而對聲景的感知與影響有了進(jìn)一步的認(rèn)識與理解，也為從地理學(xué)角度研究聲景提供了新的思路[4]。但目前大多數(shù)聲景研究主要集中在特定時空范圍內(nèi)，對聲景的時空動態(tài)特征關(guān)注較少。

對于聲景規(guī)劃與管理來說，如何獲取具有空間屬性的聲景信息是研究的重點(diǎn)。其中，利用聲景地圖對聲景信息進(jìn)行可視化[5]，分析其時空變化特征和影響因素是主要的研究手段之一[6]。研究表明，聲景的時空動態(tài)特征不僅體現(xiàn)在聲環(huán)境中的物理聲級與聲源構(gòu)成的不斷變化，人們對不同聲源的感知也會發(fā)生變化，并與景觀特征以及背景聲環(huán)境密切相關(guān)[7-8]。也有研究從土地覆蓋、綠地、道路或城市形態(tài)等角度探討了它們與噪聲分布之間存在的相互影響[9]，土地利用和植被等因素也與聲景感知密切相關(guān)[10]。從空間角度來看，土地覆蓋、溫度等諸多環(huán)境變量在空間上具有空間自相關(guān)性，由于聲景感知的可變性，挖掘其本身空間依賴性的規(guī)律也十分必要[11]。此外，聲景不同變量之間也存在相互影響，有研究對聲景不同變量的關(guān)系進(jìn)行了探索，但主要集中在物理聲學(xué)屬性或聲景感知屬性[12]。因此，從時空尺度探索聲景物理聲學(xué)屬性與聲景感知的變化特征，以及二者之間的關(guān)系在時空上是否會發(fā)生改變，有助于深入挖掘更精確的聲景信息[11]。

本研究以福州國家森林公園為例，基于對21個樣點(diǎn)的聲學(xué)監(jiān)測與公眾調(diào)查數(shù)據(jù)，通過GIS空間分析，主要探討：1)森林公園中聲景的物理聲學(xué)與典型聲源感知的時空格局特征如何？2)典型聲源和諧度感知的空間分布有何規(guī)律？3)聲景物理聲學(xué)屬性與聲源和諧度感知之間存在怎樣的時空關(guān)系？以期在時空尺度上揭示聲景感知要素之間的關(guān)系，為科學(xué)有效地進(jìn)行森林公園聲景規(guī)劃與管理提供參考。

1 研究區(qū)概況

福州國家森林公園，又名福州植物園。位于福建省福州市晉安區(qū)，是全國十大森林公園之一，國家4A級旅游景區(qū)。地處亞熱帶北緣，屬亞熱帶海洋性氣候，氣候溫和且雨量充沛，年均相對濕度79%，年均溫度20℃。公園三面環(huán)山、一面臨水，筆架山為海拔最高處643m，南部八一水庫為海拔最低處47m。園內(nèi)植被類型主要為天然次生林、人工林和天然灌木林，植被種類繁多。闊葉林與針葉林是森林公園景觀的重要組成部分，木荷與馬尾松分別是闊葉林與針葉林的優(yōu)勢樹種。森林公園擁有豐富的自然與人文資源，吸引大量市民與游客前往，是集生態(tài)、科研與旅游于一體的綜合性公園。在正式調(diào)研之前，對研究區(qū)現(xiàn)有規(guī)劃中的4類空間功能類型進(jìn)行了多次調(diào)研，根據(jù)樣點(diǎn)的可達(dá)性與代表性，共選取21處監(jiān)測樣點(diǎn)(圖1)。通過現(xiàn)場調(diào)研在研究區(qū)域識別出21種常見聲源，并將其劃分為生物聲、地球物理聲、人類活動聲和機(jī)械聲4種類型(表1)。

圖1 研究區(qū)功能分區(qū)與采樣點(diǎn)分布

2 數(shù)據(jù)來源與處理

2.1 數(shù)據(jù)來源

為獲取較高人流量情況下的數(shù)據(jù)信息，調(diào)研于2020年10—11月期間選擇風(fēng)速較小且天氣晴朗的休息日開展，分別在21處采樣點(diǎn)通過現(xiàn)場監(jiān)測與問卷調(diào)查的方式收集聲景監(jiān)測數(shù)據(jù)與聲景感知數(shù)據(jù)。采集時間集中在上午8：00—11：00、下午13：00—16：00、傍晚17：00—19：00共3個時段。由于研究區(qū)域較大，無法在同一時段收集區(qū)域內(nèi)所有采樣點(diǎn)的相關(guān)數(shù)據(jù)，參照前人研究，選擇對劃分的各個功能區(qū)進(jìn)行記錄，將各功能區(qū)中每個采樣點(diǎn)的3個采樣周期獲取聲景感知數(shù)據(jù)與3min的聲級數(shù)據(jù)[13]。

2.1.1 聲景監(jiān)測數(shù)據(jù)

采用聲級計(BSWA308)測量各樣點(diǎn)不同時段的聲學(xué)指標(biāo)數(shù)據(jù)，包括等效連續(xù)A聲級(LAeq)與累積百分聲級L10(反映前景聲特征)與L90(反映背景聲特征)。并在后續(xù)的分析中加入了L10-L90合成參數(shù)，以反映聲景物理聲學(xué)屬性的動態(tài)特征[14]。

2.1.2 聲景感知數(shù)據(jù)

問卷調(diào)查在樣點(diǎn)150m范圍內(nèi)進(jìn)行，隨機(jī)選擇受訪者，要求受訪者根據(jù)此時此地的體驗(yàn)，對表1中各聲源的感知頻率、感知響度和偏好度采用李克特七級量表(1非常低，7非常高)進(jìn)行評價[15]。最終獲取有效問卷814份，回收率97%。經(jīng)過信度檢驗(yàn)，Cronbach's alpha系數(shù)為0.846(＞0.7)，問卷可靠性很高。效度分析通過KMO與Bartlett球形度檢驗(yàn)進(jìn)行，其中KMO=0.761(＞0.6)，顯著性p=0.000(＜0.01)，問卷效度較好。

表1 研究區(qū)聲源類別及對應(yīng)聲源列表

2.2 數(shù)據(jù)處理

本研究通過ArcGIS 10.5利用反距離權(quán)重法進(jìn)行空間插值，分析物理聲級與聲景感知的時空格局。為更好地反映聲景特征，研究通過聲景感知的綜合評價指標(biāo)——聲源和諧度，對聲景感知特征進(jìn)行深入分析，在GIS空間統(tǒng)計中運(yùn)用空間自相關(guān)模型分析聲源和諧度的空間依賴性，最后通過GIS多元分析的波段集統(tǒng)計，探討物理聲級與聲景感知的空間關(guān)系。

2.2.1 聲景感知綜合評價指標(biāo)

聲源和諧度(SHD)由聲源優(yōu)勢度(SDD)與偏好度(PFS)決定，反映某一聲源的優(yōu)勢度與人們對這一聲源偏好度的相符程度[16]。其計算公式如下：

其中，

式中，j為第j個樣本；i為第i個聲源；n為樣本量；POS與PLS分別為某一聲源的感知頻率與感知響度，聲源的偏好程度利用指數(shù)函數(shù)的特征來確定其方向值，與聲源優(yōu)勢度相乘獲得聲源和諧度。以聲源偏好度均值作為臨界值，當(dāng)偏好度大于臨界值時，則優(yōu)勢度越大，聲源和諧度越大。反之，若偏好度小于臨界值，則優(yōu)勢度越大，聲源和諧度越小。

2.2.2 聲景感知特征空間分析

有研究指出，對于聲景的規(guī)劃應(yīng)用，全局模型更具有普適性，可適用于所有情況[17]。而全局統(tǒng)計雖可有效地解釋聲景在空間上的一般情況，但由于聲景會受到諸多因素的影響，全局模型并不總是有效，聲景感知的變化因周邊環(huán)境而異[18]。本研究通過全局與局部空間自相關(guān)對各類聲源的和諧度做深入分析，探討其空間分布態(tài)勢，以及各采樣點(diǎn)與相鄰樣點(diǎn)聲源和諧度的自相關(guān)性，可進(jìn)一步了解聲景感知的空間特征和變化規(guī)律，并探索影響其分布的潛在因素。

1)全局空間自相關(guān)。

采用全局統(tǒng)計的Moran'sI指標(biāo)，可評估區(qū)域整體某一要素的屬性在空間上聚集或離散的程度[19]。Moran'sI的取值在[-1，1]，當(dāng)I＞0時為空間正自相關(guān)，屬性呈聚集模式；當(dāng)I＜0時為空間負(fù)自相關(guān)，屬性呈離散模式；當(dāng)I=0時為無相關(guān)關(guān)系，屬性呈隨機(jī)分布模式。全局自相關(guān)通過z得分和p值檢驗(yàn)其顯著性，其中，z得分表示標(biāo)準(zhǔn)差的倍數(shù)，當(dāng)z＞1.96、z＜1.96或z＞2.58、z＜2.58時，表示要素的某屬性在空間上存在顯著或極為顯著的空間自相關(guān)性。Global Moran'sI模型公式如下[20]：

其中，

式中，n為空間樣點(diǎn)總數(shù)；wij為第i、j樣點(diǎn)間的空間權(quán)重系數(shù)，其空間關(guān)系參數(shù)選擇反距離法生成空間權(quán)重文件；zi、zj為樣點(diǎn)i、j的屬性值與其平均值、的偏差；E[I]為自相關(guān)的期望值。

2)局部空間自相關(guān)。

采用局部統(tǒng)計的Anselin Local Moran'sI指標(biāo)，可識別要素具有高值或低值的空間集聚模式，并識別是否存在空間異常值，可有效分析不同樣點(diǎn)與其相鄰區(qū)域在空間上的不同差異程度和顯著性水平[21]。當(dāng)I＞0時表示該屬性的空間分布具均質(zhì)性，當(dāng)I＜0時表示該屬性的空間分布具差異性。Anselin Local Moran'sI模型公式如下[22]：

其中，

式中，xi和xj為樣點(diǎn)i和j的屬性；為屬性的平均值；wij為第i、j樣點(diǎn)之間的空間權(quán)重系數(shù)，其空間關(guān)系參數(shù)選擇反距離法。在聚類與異常值分析中生成的COType字段能夠區(qū)分具顯著性的高值聚類(HH)、低值聚類(LL)、高值由低值圍繞的異常值(HL)、低值由高值圍繞的異常值(LH)，以及不顯著(NS)，其顯著性置信度為95%。

2.2.3 物理聲級與聲景感知的空間關(guān)系

利用GIS空間多元統(tǒng)計中的波段集統(tǒng)計，將對應(yīng)時段的聲級與聲景感知柵格地圖導(dǎo)入，將2個圖層像元值相關(guān)聯(lián)，構(gòu)建柵格數(shù)據(jù)之間的相關(guān)系數(shù)矩陣，以描述聲級與聲景感知在不同時間段的空間關(guān)系。

空間相關(guān)系數(shù)R的取值在[-1，1]，當(dāng)R＞0時為空間正相關(guān)，呈集聚模式，且系數(shù)絕對值越大集聚趨勢越顯著；當(dāng)R＜0時為空間負(fù)相關(guān)，呈離散模式，且系數(shù)絕對值越小離散趨勢越顯著；當(dāng)R=0時為不存在依存關(guān)系。

3 結(jié)果與分析

3.1 物理聲學(xué)指標(biāo)的時空格局特征

各物理聲學(xué)指標(biāo)值時間變化如圖2所示，下午與傍晚時段的各聲學(xué)指標(biāo)達(dá)到研究區(qū)一天中的高峰與低峰，整體聲級變化從早到晚由上升再到下降趨勢。并由漲跌柱可知，L10-L90的波動差異值依次為11.5、13.2與11.8，下午時段的波動差異相對較大。

圖2 研究區(qū)整體各聲學(xué)指標(biāo)時間變化

不同時段聲景物理聲學(xué)指標(biāo)LAeq、L10、L90，以及L10-L90的空間分布格局如圖3所示。LAeq的高值區(qū)域出現(xiàn)在上午與傍晚時段的西南與東南2個出入口處，人流量與車流量在2個時段達(dá)到最高值。由于大多數(shù)游客傍晚會選擇從東南門離開，導(dǎo)致L10的高峰值與L10-L90波動差異最大的位置處于傍晚時段的東南出入口處。L90在下午時段的西南部出入口處達(dá)到一天中高峰值，原因是此處在該時段會有施工活動，因此背景聲相對其他時段較強(qiáng)。

圖3 不同時段各物理聲學(xué)指標(biāo)的空間分布格局

從時間維度看，下午與傍晚分別是各物理聲學(xué)指標(biāo)聲級水平高值與低值范圍最大的時段，LAeq、L10、L90的聲級變化與L10-L90的波動差異由傍晚、上午、下午逐步遞增，各時段不同空間位置的人流量可能是決定其變化的主要因素。從空間維度看，東部的森林景觀區(qū)相對于其他功能區(qū)聲級較弱，由于該區(qū)域?yàn)槁烦梯^長的登山道，且供游客休憩娛樂的景觀節(jié)點(diǎn)較少，大多為運(yùn)動健身人士在此區(qū)域活動，因此在3個時段中聲環(huán)境也相對安靜。總體而言，東部森林景觀區(qū)在各時段的聲壓級均處于低值，高值區(qū)域均分布在公園出入口處，研究區(qū)聲壓級水平在整體上呈西高東低的分布。物理聲學(xué)指標(biāo)水平的高低能夠反映人類活動的活躍程度，人類活動頻繁的時段與空間位置也聚集了更多的交通流，是導(dǎo)致聲級高和范圍廣的主要因素之一。

3.2 聲源和諧度的時空特征與空間分布規(guī)律

3.2.1 聲源和諧度的時空格局特征

4類聲源和諧度的時間變化如圖4所示，生物聲和諧度相對較高，上午時段達(dá)到一天中高峰值，機(jī)械和諧度相對偏低，在傍晚時段達(dá)到低峰值。除地球物理聲外，其他聲源和諧度在一天中均呈下降趨勢，其中，人類活動聲和諧度的變化差異最大，在下午時段為所有聲源類型中的最低值。

圖4 研究區(qū)整體各類聲源和諧度時間變化

4類聲源和諧度在不同時段的空間分布格局如圖5所示。生物聲和諧度在森林景觀區(qū)較高，且上午具有更大范圍的高值區(qū)域，低值區(qū)域集中在人流量大的休閑娛樂區(qū)；地球物理聲和諧度高的區(qū)域均為瀑布與溪流等水景豐富的位置，在傍晚時段臨近濱水游覽區(qū)的地球物理聲和諧度達(dá)最高值；人類活動聲和諧度與機(jī)械聲類似，在上午時段的高值區(qū)域范圍相對較大，集中在森林景觀區(qū)和人文景觀區(qū)。從時間維度看，除了地球物理聲外，其他聲源類型在上午時段具有更大范圍的高聲源和諧度。從空間維度看，東部森林景觀區(qū)具有相對較高的聲源和諧度，而人流量較大且聲級水平較高的區(qū)域聲源和諧度較低。

圖5 不同時段4類聲源和諧度的空間分布格局

不同類型聲源和諧度高值與低值區(qū)域分布的時段與位置均有不同。除地球物理聲和諧度外，其他類型聲源和諧度在不同時段的高低值分布均相對集中在一個片區(qū)。由于主要受地理環(huán)境影響，人類活動是影響地球物理聲和諧度變化的主要因素，其高值區(qū)域主要為擁有瀑布聲或溪流聲的景觀節(jié)點(diǎn)，因此分布相對零散。總體而言，4類聲源和諧度在不同時段下存在明顯空間差異，隨時間的變化呈現(xiàn)不同空間分布格局。聲景感知具有明顯的空間性與動態(tài)性特征，即使在同一空間環(huán)境下，不同類別的聲源也隨時間的推移而變化，也體現(xiàn)了不同類型聲源具有顯著的周期性。

3.2.2 聲源和諧度全局空間依賴性

4類聲源和諧度在各時段全局自相關(guān)結(jié)果如表2所示。全局Moran'sI指數(shù)在上午時段均為正值，除人類活動聲外的其他聲源和諧度在此時段均存在顯著的空間正自相關(guān)，其中生物聲和諧度呈極為顯著的聚集模式；在下午時段，除機(jī)械聲和諧度為負(fù)值呈離散模式外，其他聲源類型均為正值，其中只有生物聲和諧度在該時段呈顯著聚集模式；在傍晚時段，除生物聲外的其他類型聲源和諧度均為負(fù)值，其中地球物理聲和諧度呈顯著離散模式。

表2 不同時段4類聲源和諧度全局空間自相關(guān)分析結(jié)果

總體而言，上午是聲源和諧度聚集效應(yīng)最強(qiáng)的時段，特別是生物聲和諧度，只有地球物理聲和諧度在傍晚時段存在較強(qiáng)的離散效應(yīng)。從上午直至傍晚，4類聲源和諧度全局Moran'sI指數(shù)與z得分整體呈現(xiàn)下降趨勢，空間聚集程度在一天中逐漸減弱，甚至轉(zhuǎn)化為離散模式，研究區(qū)聲源和諧度的空間異質(zhì)性會隨著時間的推移而有所增加，且不同聲源類型具有不同變化。雖然全局Moran'sI驗(yàn)證了聲源和諧度在空間上具有一定相互作用，但在不同時段會出現(xiàn)空間自相關(guān)不顯著的現(xiàn)象，表明了聲源和諧度的空間分布特征具有動態(tài)差異性，會隨時間而發(fā)生改變。聲景感知的分布并非隨機(jī)狀態(tài)，研究結(jié)果與前人一致[11]，不同類型聲源存在顯著的空間自相關(guān)，即存在空間聚集或離散效應(yīng)，且聲源感知在時間尺度上具有不同程度的空間依賴性。

3.2.3 聲源和諧度局部空間依賴性

不同時段各類聲源和諧度局部空間自相關(guān)結(jié)果如表3所示。HH與LL代表聲源和諧度的空間均質(zhì)性，HH表示樣點(diǎn)聲源和諧度高且周圍聲源和諧度也高，LL表示樣點(diǎn)聲源和諧度低且周圍聲源和諧度也低，二者均呈空間正自相關(guān)。HL與LH代表聲源和諧度的空間異質(zhì)性，HL表示樣點(diǎn)聲源和諧度相比周圍的聲源和諧度偏高，LH表示樣點(diǎn)聲源和諧度相比周圍的聲源和諧度偏低，二者均呈空間負(fù)自相關(guān)。NS表示樣點(diǎn)聲源和諧度局部Moran'sI指數(shù)不顯著，呈隨機(jī)分布模式。

表3 不同時段4類聲源和諧度局部空間自相關(guān)分析結(jié)果

從時間維度來看，上午時段出現(xiàn)HH與LL集聚模式的樣點(diǎn)數(shù)量較多，說明該時段的聲源和諧度空間依賴性較強(qiáng)。傍晚是各類聲源和諧度出現(xiàn)HL與LH異常點(diǎn)的主要時段，生物聲與地球物理聲和諧度在主要景觀節(jié)點(diǎn)處出現(xiàn)HL異常點(diǎn)，人類活動聲與機(jī)械聲和諧度在居民點(diǎn)附近出現(xiàn)LH異常點(diǎn)。由于在傍晚時段大量游客離開，但在個別擁有主要景觀節(jié)點(diǎn)的樣點(diǎn)停留，聲源和諧度相比周圍偏高，而居民點(diǎn)在傍晚交通聲相對較大，因此聲源和諧度相比周圍偏低。不同時段下的4類聲源和諧度均具有不同分布模式，隨著時間變化，聲源和諧度的空間分布模式也同時發(fā)生改變。

從空間維度來看，聲源和諧度呈現(xiàn)HH集聚的樣點(diǎn)主要分布在森林景觀區(qū)與人文景觀區(qū)，LL集聚的樣點(diǎn)集中在休閑娛樂區(qū)與濱水游覽區(qū)，具有顯著的空間依賴性。聲源和諧度分布模式相同的樣點(diǎn)具有相似的空間功能特征，由此可推斷聲景感知質(zhì)量的分布模式與空間功能類型密切相關(guān)。另外，生物聲與地球物理聲出現(xiàn)LL聚類的樣點(diǎn)集中在休閑娛樂區(qū)，區(qū)域特點(diǎn)為人流量大，而生物聲和諧度出現(xiàn)HH聚類的樣點(diǎn)主要在人流量小的森林景觀區(qū)，從側(cè)面反映出人類活動對自然聲源感知具有一定程度的影響。

總體而言，生物聲與人類活動聲和諧度在3個時段均出現(xiàn)HH聚集模式；地球物理聲和諧度主要呈現(xiàn)LL聚集模式；機(jī)械聲和諧度是出現(xiàn)異常值的主要聲源類型。聲源和諧度局部Moran's I指數(shù)的4種分布模式共同存在，不同類型聲源的各個分布模式在不同時段的分布會存在明顯的空間差異。聲源和諧度存在聚類或異常值的樣點(diǎn)具有相同的時間屬性，且空間分布模式相同的樣點(diǎn)具有相似的空間功能特征。在局部模型中，不同聲源類型感知同樣存在顯著空間自相關(guān)，相比全局模型，使用局部空間模型能夠準(zhǔn)確識別不同類型聲源感知聚類或異常值的具體位置[21]。同時，各聲源類型的分布模式也隨時間推移而發(fā)生變化。

3.3 聲景物理聲學(xué)屬性與聲源和諧度感知的時空關(guān)系

不同時段聲景物理聲學(xué)指標(biāo)與聲源和諧度的空間相關(guān)性結(jié)果如表4所示。4類聲源和諧度在上午時段與LAeq、L10、L90均為空間負(fù)相關(guān)，其中生物聲和諧度與L90的空間負(fù)相關(guān)最為顯著(-0.730)，說明當(dāng)該時段背景聲越強(qiáng)，聲場會長時間處于聲級水平較高的狀態(tài)，生物聲和諧度因此受到更大的影響，隨著背景聲的增強(qiáng)生物聲和諧度會下降更為顯著。雖然生物聲與地球物理聲源和諧度與L10-L90在該時段呈空間正相關(guān)，但其集聚程度并不大。到下午時段，所有物理聲學(xué)指標(biāo)與聲源和諧度均為空間負(fù)相關(guān)，原因是下午是人流量最大的時段，聲級水平相對更高，相比其他時段，該時段二者的離散程度更為顯著。在傍晚時段的空間相關(guān)系數(shù)相比下午時段存在明顯降低，說明該時段聲級水平對聲源和諧度的影響有所下降，離散趨勢逐漸減弱。

表4 不同時段物理聲學(xué)指標(biāo)與聲源和諧度空間相關(guān)系數(shù)

總的來說，聲景的物理聲學(xué)指標(biāo)與聲源和諧度的空間關(guān)系主要呈現(xiàn)出不同程度的空間負(fù)相關(guān)，在下午時段具有更明顯的離散趨勢。雖然在上午與傍晚時段二者會出現(xiàn)空間正相關(guān)，但集聚的程度很小，其空間關(guān)系特征在所有時段主要為離散關(guān)系，表明物理聲學(xué)指標(biāo)越高，聲源和諧度的空間離散效應(yīng)越強(qiáng)。

4 討論與結(jié)論

空間功能與環(huán)境的不同使聲景出現(xiàn)明顯的時空差異，這種現(xiàn)象也反映出人類活動在不同時期和空間位置的顯著差異變化。聲景具有物理傳播特性，了解其是否存在和存在怎樣的空間依賴性十分必要。研究結(jié)果表明，在全局與局部自相關(guān)模型中聲景感知均出現(xiàn)了空間自相關(guān)，說明聲景可能受到鄰近環(huán)境的影響，也表明空間依賴性可能是深入理解聲景的重要因素之一。此外，以往研究通常將聲景變量在空間上視為穩(wěn)定關(guān)系，本研究通過對比2種模型，驗(yàn)證了局部模型可能更適合用于探索聲景的地理非平穩(wěn)關(guān)系[11]。物理聲學(xué)指標(biāo)與聲景感知在不同時段也存在動態(tài)空間關(guān)系，因此，考慮聲景各個變量的時間與空間動態(tài)差異特征對聲景進(jìn)行系統(tǒng)管理具有重要意義。需要指出的是，本研究主要關(guān)注在秋季人流量較大情況下的聲景時空動態(tài)特征，未來研究需考慮對聲景進(jìn)行更長時間周期的監(jiān)測，針對不同季節(jié)對聲景規(guī)劃進(jìn)行調(diào)整，提升聲景質(zhì)量。此外，由于本研究是針對特定案例特征的總結(jié)，結(jié)論是否具有普適性可能需要更大范圍的研究進(jìn)行驗(yàn)證。

本研究主要結(jié)論如下。

1)各時段不同空間位置的人流量是決定各物理聲學(xué)指標(biāo)LAeq、L10、L90、L10-L90分布模式的主要因素，研究區(qū)域內(nèi)出入口與主要交通干道聲級普遍較高。由于個體所處時間與空間位置不同，加上不同類型聲源感知的變化會受到生物活動、人類活動和地球物理現(xiàn)象等因素的影響，從而導(dǎo)致聲景感知出現(xiàn)較大的時空差異。

2)全局和局部模型中的聲源和諧度均出現(xiàn)空間自相關(guān)，且不同時段類型聲源和諧度呈現(xiàn)不同分布模式，聲景的感知屬性會受到鄰近環(huán)境的影響，其影響也因空間環(huán)境而異。研究表明局部模型可識別聲源和諧度空間自相關(guān)的具體位置，可為聲景規(guī)劃提供有效的信息，聲景規(guī)劃策略應(yīng)根據(jù)不同時空特征而有所不同。

3)從聲級與聲景感知的空間關(guān)系層面，結(jié)果表明各物理聲學(xué)指標(biāo)與聲源和諧度的空間關(guān)系主要呈現(xiàn)出不同程度的空間負(fù)相關(guān)，呈顯著的空間離散趨勢，且存在明顯的時間動態(tài)變化。

5 聲景規(guī)劃設(shè)計建議

根據(jù)本研究主要結(jié)論，筆者認(rèn)為森林公園聲景規(guī)劃設(shè)計策略生成可以從以下幾個角度出發(fā)。

1)根據(jù)森林公園聲景物理聲學(xué)指標(biāo)的時空特征，對LAeq、L10、L90值較高與L10-L90波動差異大的時段與空間位置進(jìn)行噪聲控制，特別是對聲壓級較高的出入口與主要交通干道進(jìn)行合理設(shè)置與規(guī)劃，例如采取增加周圍植物的密度，配置吸聲功能較強(qiáng)的闊葉樹等，可以有效降低噪聲的影響范圍。

2)根據(jù)聲景感知的時空特征，對各類聲源和諧度較高或較低的時段與空間位置進(jìn)行保護(hù)或管理調(diào)節(jié)，如在主要的景觀節(jié)點(diǎn)，對應(yīng)特定時間與空間，通過播放設(shè)備增添聲源和諧度較高的聲源，營造不同類型聲景，從而提升聲景體驗(yàn)。

3)根據(jù)聲景感知的空間依賴性特征，一方面，需從區(qū)域整體的宏觀角度針對不同類型聲源和諧度出現(xiàn)顯著聚集或離散模式的時段，分別進(jìn)行整體的保護(hù)與調(diào)控；另一方面，對具有顯著空間自相關(guān)的具體位置，在出現(xiàn)高值聚集的區(qū)域重點(diǎn)保護(hù)，低值聚集區(qū)域重點(diǎn)管理，如布設(shè)監(jiān)測設(shè)備進(jìn)行動態(tài)預(yù)警，進(jìn)而控制游客流量；異常值區(qū)域可根據(jù)具有高聲源和諧度的時段與空間位置，分析其聲源特點(diǎn)與環(huán)境優(yōu)勢，可對周邊相似空間環(huán)境區(qū)域的聲景提供優(yōu)化參考。

4)根據(jù)物理聲學(xué)指標(biāo)與聲景感知的時空關(guān)系特征，較高的環(huán)境背景聲通常對聲源和諧度感知產(chǎn)生負(fù)面影響，因此加強(qiáng)森林公園范圍內(nèi)的噪聲控制與管理仍是提升其聲景品質(zhì)的重要前提。此外，本研究雖未探討，但針對游客的屬性特征設(shè)定差異化的聲景規(guī)劃設(shè)計目標(biāo)和策略也是其成功的關(guān)鍵[3]。

注：文中圖片均由作者繪制。