街道環境和人群活動與主觀感知的內在關聯性

吳莞姝, 李欣迪, 黃夢欣

(華僑大學 建筑學院, 福建 廈門 361021)

作為城市中最重要、使用最頻繁的公共活動場所和行為空間之一[1],街道是城市居民最常見的生活環境及日常景觀[2-3],與城市公共生活質量緊密相連[4]。人群活動作為街道公共生活的重要組成部分,不僅是表征街道活力的重要指標[5],也是增強城市吸引力與競爭力的必要條件。Jacobs[6]指出街道乃至城市的環境特征能吸引人群在街道上活動,促進城市活力。許多研究均側重于探究街道環境對人群活動的影響。如郝新華等[7]指出功能密度、到城市商業中心的距離等街道環境指標能夠影響街道活力;徐磊青等[8]以上海市南京西路為例,分析商業性街道的空間與界面特征對步行者停留活動的影響。

隨著城市設計理念的轉變,人的主體性愈發得到重視,居民對公共空間的感知體驗成為評價空間品質的重要指標。作為心理學與神經科學領域詞匯,感知在引入建筑及規劃領域后,用以表示居民對城市空間的心理感受[9]。大量文獻指出街道環境要素,如街道能見度、使用便利性[10]、照明情況[11]、綠化環境[12-13]等與人群安全感、舒適性等主觀感知相關聯,且感知也會因居民的年齡、性別[14]及活動方式[15]的差異產生異質性。研究者通過多種方法收集量化居民感知,其中,語義差別法作為一種通過言語尺度測定居民感受的量化方式[16],被廣泛地運用于空間感知評價的研究中,探究城市空間與主觀感知的關聯性。例如,王德等[17]運用語義差別法設計問卷,研究街道客體指標與空間感知特征之間的關系,得出街道三維形態與氛圍特色顯著影響居民的主觀感知的結論;趙渺希等[18]結合認知地圖與語義差別法,分析不同社會群體對街道空間意向的感知差異。此外,研究者指出感知重疊可產生群體性的空間主觀意象,進而豐富場所的語義信息[19],環境與感知之間存在相互作用的關系。

人群活動作為主觀感知的決定性因素,有助于塑造個人感知中的街道形象[20],活動強度、類型及頻率都能夠影響居民的主觀感知[21]。同樣,感知對活動也存在反作用,如積極感知對活動的意愿與強度有正向影響,消極感知則會增大環境中的活動難度[22]。一些研究還將感知視為環境與活動之間的中介變量[23-24]進行系統性分析。雖然對于街道環境的研究眾多,但大多集中于街道環境對某一要素如人群活動的單方面作用,而忽略了街道環境對多方面要素的影響及要素之間的內部關聯,從而缺少了綜合性分析。基于此,本文將街道空間與人作為研究主體,探究街道環境、人群活動與主觀感知3類指標之間關聯性的普適性規律。

1 研究范圍及數據來源

1.1 研究范圍

廈門市位于福建省東南部,是福建省乃至全國代表性沿海經濟發達城市之一、中國最早的經濟特區之一,也是海峽西岸中心城市。廈門島作為廈門市的中心城區,具有歷史文化悠久、功能業態多元、人口及產業集聚等特征,這使廈門島內街道的空間形態與功能類型多樣化。

基于《廈門市街道設計導則》[25]和文獻[26-28]對城市街道類型的劃分,通過興趣點(POI)數據與實地調研確定8種街道類型:購物休閑類街道、商務辦公類街道、行政服務類街道、生活居住類街道、科教文化類街道、歷史文化街道及街區、城市景觀類街道與多功能混合類街道。

在此基礎上,使用ArcGIS軟件將基于位置的服務(LBS)數據、街道路網數據與建筑輪廓數據等導入廈門市域地圖,通過核密度分析、百度熱力圖等方式篩選出廈門島內8條不同類型且人口密度高、人群活動強度大的城市街道,包括龍頭路、文化藝術中心及其周邊、筼筜路、思明南路、大學路、中山路、觀音山海濱旅游商業街與廈禾-嘉禾路。

各街道區位、功能分布及性質定位,如圖1所示。

圖1 各街道區位、功能分布及性質定位Fig.1 Location, functional distribution and character orientation of each street

1.2 數據來源與收集

傳統數據收集方法獲得的數據精度大、準確度高,但具有范圍小、成本高等局限性。大數據及開放數據的廣泛應用提高了數據收集效率,降低了成本,還能在獲取文本數據的基礎上進行方位與圖像數據的整理[29],將多維度數據納入研究范圍中。因此,采用以下3種綜合性的數據收集方法。

1) 實地調研數據。根據研究需要并考慮大數據的局限性,通過實地調研獲取各街道微觀尺度的環境指標數據,如街道公共座椅長度、步行道面積等。

2) 問卷調查數據。文中的主觀感知評價問卷分為個體特征采集與主觀感知評價兩部分。個體特征采集受訪者的基本社會特征,包括性別、年齡、從事職業與定居地屬性,以及受訪者前往街道的活動目的(即旅游游玩、日常通勤、購物休閑與無目的到訪[20]等活動類型)。主觀感知評價采用語義差別法,基于空間特性選取意義相反的形容詞對并讓受訪者評分,以量化人群對街道環境的主觀感知評價。選取與街道環境相關聯的開敞度、復雜度、趣味性、安靜程度、熱鬧度、規模大小[17]、活潑度、潔凈度、精致度[30]、便利度、具有特色程度、文化感[31]、明亮度、綠化程度、遮蔭度與安全感[32]等16個感知評價因子,分別對應16組意義相反的形容詞對,即便利-不便利、明亮-昏暗、精致-粗糙、干凈-骯臟、綠化多-綠化少、蔭涼-暴曬、規模小-規模大、開敞-封閉、單調-復雜、安靜-嘈雜、熱鬧-冷清、有趣-無趣、活潑-嚴肅、有特色-無特色、文化感強-文化感弱、安全-危險。基于李克特量表賦予形容詞對7層評價等級,分數從低至高表示感知評價由消極到積極,分值分別為-3,-2,-1,0,1,2,3。

問卷調查于2021年10月進行,共收集614份問卷(男性270份,女性344份),包括117份紙質版問卷及497份微信小程序問卷。其中,有效問卷588份,有效率為95.77%。

3) 時空大數據。時空大數據包括LBS數據、POI數據、建筑輪廓數據與街道路網數據。LBS數據為極光Aurora Mobile用戶匿名地理位置大數據,選取2020年10月17日-2020年10月30日廈門市域內所有LBS記錄,識別并測算用戶數量及其位置記錄,基于LBS數據周期性位置更新機制(用戶打開APP后,其位置數據以每小時1次的頻率向后臺報送),將所有用戶位置信息前推1 h,以最接近整點的記錄作為用戶在該時間點的位置,人群活動強度則基于此數據進行進一步計算。POI數據來源于高德地圖應用程序接口(API),于2020年12月采用Python爬蟲技術進行采集,經篩選處理后得出13種POI類型,功能密度等指標均在該數據基礎上進行計算。建筑輪廓數據與街道路網數據來源于百度地圖,結合地理信息系統(GIS)軟件進行分析。

綜上,基于街道環境、人群活動與主觀感知3類指標,綜合使用多維度研究數據,可得研究指標與數據類型對應方式,如圖2所示。

圖2 研究指標與數據類型對應方式Fig.2 Corresponding method between research indicators and data types

1.3 指標選取、量化及描述性統計

1) 街道環境指標。根據空間尺度,將街道環境指標分為街道宏觀環境指標(交通可達性、周邊地塊用地性質、開發強度、功能密度、功能混合度、功能多樣性、綠化覆蓋比例)與街道微觀環境指標(高寬比、貼線率、步行道面積比、座椅長度比例、灰空間面積比例、沿街商業界面比例)。街道環境指標的量化方法及結果,如表1所示。

表1 街道環境指標的量化方法及結果Tab.1 Quantitative methods and results of street environment indicators

2) 人群活動指標。人群活動指標包括活動強度、活動類型多樣性和活動類型占比。基于預處理后的用戶數量及整點位置記錄,匯總工作日與非工作日各街道上8:00—22:00的LBS用戶記錄數量,將街道上的人口密度視為此街道的人群活動強度(I),I=n/S。其中:n為街道到訪的人次數;S為街道面積[33]。活動類型數據來自問卷。

3) 主觀感知指標。根據問卷調查結果,得到16項感知評價因子的量化數據。由于研究數據的數值差異較大,層級不一致,收集街道環境數據后進行標準化處理,并將各街道的人群活動強度及活動類型數據進行對比分析,結果如圖3所示。圖3中:η為活動類型占比。根據問卷結果匯總各街道感知評價因子的平均值(fave),并繪制其平均分折線圖(圖4),以便開展后續分析。

(a) 活動強度 (b) 活動類型圖3 各街道人群活動強度及活動類型統計Fig.3 Statistics of crowd activity intensity and activity type of each street

圖4 各街道感知評價因子平均值折線圖Fig.4 Line chart of perception evaluation factor average value of each street

2 研究結果與分析

2.1 街道環境與人群活動

2.1.1 人群活動現狀及其成因 1) 活動強度對比分析。工作日與非工作日8:00-22:00平均活動強度對比,如圖5所示。圖5中:Iave,w,Iave,nw分別表示工作日與非工作日的平均活動強度。

(a) 工作日 (b) 非工作日 圖5 工作日與非工作日平均活動強度對比(8:00-22:00)Fig.5 Comparison of average activity intensities between working days and non-working days (8:00 to 22:00)

對比圖3(a)和圖5可知:工作日的平均活動強度明顯高于非工作日,廈禾-嘉禾路的平均活動強度均明顯大于其他7條街道,這與該街道作為廈門市多功能核心商業街及就業中心,人流量巨大且臨近城市重要交通樞紐有關。

由圖5可知:商務辦公類街道及行政服務類街道在工作日8:00—9:00與17:00—19:00的活動強度顯著上升,有明顯的早晚通勤高峰,如廈禾-嘉禾路;其他類型街道的工作日平均活動強度變化幅度平緩,呈白天活動強度逐步上升,夜間逐漸下降的趨勢;大多數街道的非工作日平均活動強度變化趨勢與工作日相似,早晚平均活動強度波動不明顯,僅文化藝術中心及其周邊的平均活動強度變化呈現出上午、下午人群活動強度達到峰值,而中午陷入低谷的雙峰形態,這是由于街道及其周邊建筑具有一定公共服務功能,如科教、體育等,從而使該街道非工作日期間活動量顯著增加,而中午受到氣溫及午休等因素影響,活動量明顯降低,最終產生雙峰形態的平均活動強度變化折線。

2) 活動類型多樣性分析。基于活動類型占比數據(圖3(b)),通過信息熵計算出各街道人群活動信息熵值,如表2所示。表2中:e為信息熵值。通過熵值大小可判斷各街道的人群活動類型是否均衡、街道的活動類型多樣性能否成立。

表2 各街道人群活動信息熵值Tab.2 Information entropy of crowd activities of each street

由表2可知:8條街道的活動多樣性較高且差距小,活動類型較為均衡、活動多樣性可以成立;廈禾-嘉禾路的活動類型多樣性最大(e=0.951 7),街道上各項活動占比均衡,符合其多功能混合類街道與城市核心街道的性質;思明南路與龍頭路(e<0.800 0)分別作為生活居住類街道與購物休閑類街道,與其他街道相比,其功能性質與面向人群更具偏向性,故活動類型均衡度較差,活動多樣性也隨之較低。

2.1.2 街道環境與人群活動相關性分析 在數據滿足正態分布(k-s檢驗顯著性檢驗值大于0.05)的基礎上,通過R-Studio軟件分析街道環境與人群活動的相關性,結果如圖6所示。圖6中:*表示相關系數r的顯著性水平P<0.05;**表示相關系數r的顯著性水平P<0.01。

圖6 街道環境與人群活動的相關性分析Fig.6 Correlation analysis between street environment and crowd activities

由圖6可知:活動強度僅與街道開發強度和功能密度相關;開發強度與購物休閑行為顯著相關;日常通勤行為受到功能密度的影響顯著;無目的到訪行為則與功能多樣性顯著相關,與高寬比呈顯著負相關。

值得注意的是,街道環境指標與旅游游玩之間無顯著相關,原因可能是相較于對街道有明確認知的本地居民,外來游客對旅行地點的選擇更受到旅游地的意向認知、市場形象等其他因素的影響[43],與街道環境具體要素或特征的關聯性較弱。此外,交通可達性、綠化覆蓋比例等街道環境指標對活動強度及類型沒有顯著性影響,與人群活動的關聯性弱。綜上,活動強度及類型與街道宏觀環境指標相關性更為密切,受其影響程度更大,而與街道微觀環境指標的關聯性較弱,受其影響較小。

2.1.3 不同類型街道的街道環境與人群活動關聯性分析 根據相關性分析,基于顯著相關的指標對,可得各街道的散點分布圖及擬合線,如圖7所示。圖7中:δ1,δ2,δ3分別為購物休閑占比、日常通勤占比和無目的到訪占比。

(a) 開發強度與工作日平均活動強度 (b) 開發強度與非工作日平均活動強度 (c) 功能密度與工作日平均活動強度

由圖7可得以下4點結論。

1) 相較于其他街道,歷史文化街道及街區的開發年代久遠且受眾面較窄,導致在開發強度相似的情況下,該類型街道的活動強度明顯低于其他街道,且由于街道性質,街道上與通勤辦公功能相關的建筑占比較少,日常通勤占比較低,人群活動主要為旅游游玩與購物休閑。

2) 相較于其他類型街道,城市景觀類街道,尤其是自然景觀類街道的開發強度與功能密度較小,對活動強度的影響較弱,高寬比與無目的到訪的相關性較弱,主要面向旅游游玩與無目的到訪人群。

3) 行政服務類街道由于街道性質與日常通勤活動直接相關,即使該街道的功能密度較低,日常通勤占比也較大。

4) 相較于其他類型街道因街道性質導致散點偏移,多功能混合類街道的散點則更加貼合大部分擬合線分布,由于街道開發強度、功能密度及功能多樣性均較為突出,該類型街道的活動強度明顯高于其他街道,其中,日常通勤占比最大,而功能混合度高、街道主體性質不突出的街道性質則導致旅游游玩占比較小。

2.2 街道環境與主觀感知

2.2.1 問卷評價結果及分析 由問卷評價結果可知:受訪者對8條街道的各項評分均在0分以上,為正向感知;部分街道的各項評分較為穩定平均,如大學路、龍頭路等;一些街道的感知評分與其他街道存在明顯差異,如思明南路的遮蔭度評分明顯低于其他街道,而明亮度、潔凈度等方面高于其他街道;廈禾-嘉禾路在精致度、安靜程度等方面得分較低,其中,安靜程度為8條街道中的最低得分。

2.2.2 街道環境與主觀感知相關性分析 街道環境與主觀感知的相關性分析,如圖8所示。根據指標之間的相關性顯著程度,總結街道環境對主觀感知的影響,并得出以下2點結論。

圖8 街道環境與主觀感知的相關性分析Fig.8 Correlation between street environment and subjective perception

1) 16項感知評價因子與街道宏觀環境指標之間存在44對相關,與街道微觀環境指標存在38對相關。其中,功能多樣性與14項感知評價因子相關,功能混合度和步行道面積比例與10項感知評價因子相關;部分街道環境指標與感知評價因子的相關性較弱,如交通可達性僅與1項感知評價因子顯著相關。因此,主觀感知受到多方面環境要素的影響,其中,功能多樣性對主觀感知影響最大,而交通可達性對主觀感知的影響最弱,關聯性最小。

2) 部分街道環境指標與感知評價因子之間均為負相關,如步行道面積比、貼線率等,即該指標數值的增長會使感知評分下降,居民對街道的負面感知增強。

此外,對人群類型異質性是否會導致人群對街道環境的感知產生差異進行探究。基于受訪者的個體特征數據,主要從性別、定居地屬性與活動類型3方面對主觀感知進行分析,可得不同類型人群的主觀感知差異,如圖9所示。

(a) 性別 (b) 定居地屬性 (c) 活動類型圖9 不同類型人群的主觀感知差異Fig.9 Differences in subjective perceptions among different types of crowd

不同類型人群的感知指標與街道環境指標相關對統計,如表3所示。表3中:N為顯著相關指標對的數量。

表3 不同類型人群的感知指標與街道環境指標相關對統計Tab.3 Statistics of correlation pairs between perception indicators of different types of crowd and street environment indicators

由圖9及表3可得以下3點結論。

1) 在性別方面,男性對街道環境的感知評價普遍高于女性,而女性感知與街道環境相關的指標對數量更多,即女性感知受街道環境影響更大,且更易受到街道微觀環境指標的影響。

2) 在定居地屬性方面,廈門本地人與非廈門本地人對街道環境的感知評價相似,但本地人群的感知受到街道環境的影響更大。此外,街道宏觀環境指標對非本地人群的感知影響大,而街道微觀環境指標對其影響較小。

3) 在活動類型方面,個體的活動類型對街道感知影響顯著,其中,旅游游玩人群的感知評價普遍高于其他類型活動,顯著相關的指標對數量最多,主觀感知受到街道環境的影響最為顯著,而無目的到訪人群的感知評價分數最低、主觀感知與街道環境關聯性最弱,受到的影響最小。

2.2.3 不同類型人群的感知與不同類型街道環境的關聯性分析 基于性別、定居地屬性及旅游游玩與無目的到訪兩項活動類型,可得各街道不同類型人群主觀感知評價折線圖,如圖10所示。

(a) 性別 (b) 活動類型 (c) 定居地屬性圖10 各街道不同類型人群主觀感知評價折線圖Fig.10 Line chart of subjective perception evaluation of different types of crowd of each street

由圖10可得以下3點結論。

1) 在性別方面,男性對街道環境的感知評價分數普遍高于女性,其中,多功能混合類街道的評價差異最為顯著。從感知評價因子出發,便利度與趣味性受性別的影響較弱,但在遮蔭度與安靜程度上,女性的感知評價明顯低于男性。

2) 在定居地屬性方面,不同定居地屬性的個體感知在不同類型街道上存在差異:生活居住類街道兩類人群的感知評價相似,但本地人群的感知評價波動更加劇烈,受到日常生活的街道環境的影響更大;在購物休閑類街道與商務辦公類街道上,非本地人群的感知評價明顯優于本地人群;本地人群對歷史文化街道及街區的感知評價顯著高于非本地人群,可考慮到社會因素與文化在地性等對本地人群主觀感知的影響。此外,不同定居地人群的復雜度評分差異明顯而潔凈度相似。

3) 在活動類型方面,無目的到訪人群的感知評價明顯低于旅游游玩人群,且評分波動更加明顯。在部分街道上的感知評價存在顯著差異,如商務辦公類街道等。

2.3 人群活動與主觀感知

人群活動與主觀感知的相關性分析,如圖11所示。在活動強度方面,由圖11可知:工作日平均活動強度與便利度、熱鬧度顯著相關,與遮蔭度、安靜程度負顯著相關,這一結果與上文分析一致(圖6),而開發強度、功能密度這兩項指標又與便利度顯著相關,與遮蔭度及安靜程度負顯著相關(圖8);非工作日平均活動強度同樣與遮蔭度、安靜程度負顯著相關,但與便利度及熱鬧度關聯性較弱,說明非工作日期間居民傾向于在距離更為偏遠、安靜的區域活動,并且非工作日平均活動強度還與綠化程度、復雜度等負顯著相關,這需結合具體街道環境進行分析。

圖11 人群活動與主觀感知的相關性分析Fig.11 Correlation between crowd activities and subjective perception

與復雜度、活潑度及具有特色程度感知評價因子顯著相關的街道環境指標基本一致,如與功能混合度等顯著相關,與功能多樣性等顯著負相關。基于相關的街道環境指標,以廈禾-嘉禾路、文化藝術中心及其周邊為例,兩條街道的顯著相關指標值普遍低于8條街道平均值,而負顯著相關指標值高于街道平均值(表4),且兩條街道的綠化程度、復雜度等感知評價普遍低于街道的感知評價因子的平均值(圖12),這兩條街道的非工作日人群活動強度較大,與描述性統計結果一致(圖3(a))。

表4 街道環境指標橫向對比Tab.4 Horizontal comparison of street environment indicators

圖12 主觀感知評分對比Fig.12 Comparison of subjective perception scores

在活動類型方面,旅游游玩與14項感知評價因子相關,10對為正相關,即人群對于街道環境的正向感知有利于街道上旅游活動的增長;而購物休閑和無目的到訪與感知評價因子之間均為負相關;日常通勤與主觀感知不存在顯著相關,與感知的關聯性較弱,即主觀感知對通勤意愿及行為影響較小,但已有研究指出主觀感知對通勤方式的選擇有顯著影響[44]。

2.4 街道環境和人群活動與主觀感知的關聯性分析

基于以上街道環境、人群活動與主觀感知的相關性分析(圖6,8,11)可知:街道環境、人群活動與主觀感知之間均存在顯著相關,其中,街道環境與主觀感知的關聯性最為顯著,而街道環境與人群活動之間的關聯性最弱;人群活動主要受到主觀感知的影響,而主觀感知又與其所處的環境及環境中的活動息息相關,三者相互影響、相互制約。

3 結論與建議

以廈門市8條代表性街道為研究對象,探究街道環境、人群活動與主觀感知之間的關聯性規律,可得以下4個結論。

1) 人群活動與街道宏觀環境指標顯著相關,而與街道微觀環境關聯性較弱。購物休閑、日常通勤與無目的到訪受到街道環境的影響顯著,而旅游游玩受到的影響較弱。

2) 街道環境與主觀感知顯著相關。其中,男性的感知評價明顯優于女性,但女性感知與街道環境的關聯性更強;相較于非本地人群,本地人群的主觀感知與街道環境的相關性更顯著;旅游游玩人群對街道環境的感知評價最高,與街道環境的相關性最密切,而無目的到訪人群感知評價最低,相關性最弱。

3) 人群活動強度與安靜程度、遮蔭度等感知顯著相關,且不同時段與活動強度顯著相關的感知評價因子存在差異;積極的個體感知有利于人群活動尤其是旅游游玩的增長,而主觀感知對日常通勤活動的影響最小,關聯性最弱。

4) 街道類型差異不僅對人群活動及主觀感知帶來顯著影響,還能影響不同類型人群的感知評價。

根據以上結論,提出3點基于人群活動與體驗感優化的街道改造建議:1) 相較于提升街道可達性與商業業態,通過增加不同功能建筑及設施以提高功能密度及多樣性的方式,更能夠提升街道上的人群活動強度;2) 改善街道綠化、合理均衡人車通行面積、提供人群停留活動空間能夠提升個體的街道體驗感;3) 從群體感知層面加強對街道的積極認知,通過地方政府組織的宣傳與群眾的認同維護,共同樹立良好的街道乃至城市形象,促進旅游游玩等活動的增長。

此外,研究還存在局限性:部分指標的分類較為寬泛,未做細分研究,如活動類型、活動強度等;部分數據的局限性無法通過多源數據得到解決,如問卷受訪者不能與LBS數據用戶匹配;缺少對街道環境、人群活動與主觀感知內部作用機制的分析。后續研究可從這些角度進行探討。