基于街景图像的不同类型街道景观评价研究

张家瑜，张 雪，袁 阳，朱里莹

（福建农林大学园林学院，福建 福州350002）

街道景观质量是城市人居环境品质的直接体现，反映了城市独特的历史风貌与人文风情。随着城市体检、街道城市主义等理念的提出，街道景观设计也从以交通需求为主导逐步向以人为本的街道精细化管理转变[1]，高质量、多样性的街道景观成为城市规划的目标。

街道景观评价传统上多采用现场调研、美景度评价[2]、心理物理学法[3]、问卷调查等方法，将公众对街景的主观评价进行量化，但难以在大范围尺度内进行精细化评估。大数据时代产生的新数据采集手段，为大范围的街道景观评价提供了新思路。在街道景观品质方面，通过大数据与传统数据结合的方式构建街道空间品质体系，可以综合客观的研究街道空间品质[4]，也可利用不同时期的街景数据对街道景观品质的时空动态变化展开分析[5]；在街道活力特征方面，使用手机信令[6]、热力图[7]等新兴数据，可以对城市空间活力特征及相关机制展开研究；在街道环境提升策略方面，可以通过深度学习算法对街道景观安全程度进行测算[8]，并提出营造健康有序的街道环境策略，也可将城市街道景观与本土公众认知进行结合，将公众景观偏好理论融入街道环境提升策略中[9]。

目前使用新兴数据可以从多个方面对街道景观进行剖析，但是研究视角大多从城市整体层面出发，忽略了不同街道类型对于街道景观的影响[10]。街道功能属性的差异会导致其街道要素、建筑风格、交通需求等方面产生差异，进而对街道景观产生直接影响；不同类型的街道在景观提升策略方面也存在显著区别。因此，本文选取福州市商业型、生活型和景观休闲型3 种不同功能导向的街道作为研究对象，利用频次分析法、深度卷积神经网络模型、核密度分析法等研究方法，分析3 种类型街道的景观视觉偏好，针对不同类型的街道提出相应的景观优化策略，从综合角度引导街道微观层面的规划设计，以期为城市街道景观精细化改造与提升提供参考依据。

1 数据及方法

1.1 研究区域

街道属性由其周边用地性质而决定[1]，通过研读福州市上位规划中的用地性质，选取以居住用地为主的白马河街区、以商业用地为主的东街口街区、以绿地与广场用地为主的乌山街区为研究区域（图1）。东街口街区是福州最具代表性的商业型街区，体现福州特色的同时传承历史文化，是福州商业发展的典范，研究面积约96.5 hm2，共25 条商业型街道。白马河街区用地性质以居住用地为主，面积约83.8 hm2，共18 条生活型街道，该区域的住宅区分布密集且建成时间较久，已经形成稳定的居住环境，能够作为居住型的代表性街区。乌山路街区临近乌山风景区、于山风景区及五一广场等绿地及广场，面积约98.2 hm2，共23 条景观休闲型街道，作为福州市较为出名的旅游景点集中区，该区域对当地居民及外来游客均有较强的景观吸引力，是典型的景观休闲型街区。

图1 研究区域示意图

1.2 研究数据

3 个研究区域的街道以100 m 为间隔生成均匀分布的采样点，其中东街口街区的街道采样点108 个，白马河的街道采样点74 个，乌山路的街道采样点109 个。通过Python 调用百度地图URL 链接下载街景图片，并设置符合需求的主要参数（表1），经过多次试验发现pitch 参数为20 时，更符合人眼视角，故采用垂直视角20°获取街景。已有研究表明以60°为夹角的街景图像在分析数据时误差较小且能降低数据消耗成本[11]，因此分别在0°、60°、120°、180°、240°、300°水平视角爬取街景照片，即每个采样点爬取6 张街景照片。

表1 百度地图API 接口部分参数设置

1.3 研究方法

街道景观研究需要选择合适的指标以实现景观质量评价，因此本文使用频次分析法对以往关于街道景观研究的文章进行总结，筛选出现频次最高的5 个指标用于街道景观评价，分别是机动车干扰指数、绿色视觉指数、天空开敞指数、空间围合指数、色彩丰富指数。

机动车干扰指数与街道各类车辆、道路占比、铺装等要素相关，反映公众对街道视觉安全的感知程度；绿色视觉指数表示街道空间中绿色植物的覆盖情况；天空开敞指数即天空所占比例，反映了街道空间的视觉通透性；空间围合指数表示街道两侧树木、建筑、围栏等物体对街道空间的围合程度；色彩丰富指数反映了街道所具有色彩特征的层次性和丰富性，由街道中各类构成元素的多样性数值计算而来[12]。各指标计算公式如下：

通过DeepLabv3+模型实现街景照片的识别，并利用citescapes 训练集进行迭代训练，将街景图片分割成19 种要素，该模型主要原理为通过带有空洞卷积的深度卷积神经网络及空间金字塔池化模块，实现多尺度信息提取和图像边界分割，目前图像识别准确率可达95%；随后利用Matlab 软件对各指标进行批量、精准量化。将各指标的数值导入ArcGIS 中，通过取均值计算每条街道的最终结果，然后对指标数值进行核密度分析，探索不同类型的街道景观分布特征。

2 结果与分析

2.1 总体分析

商业型街道偏向商业发展需求，生活型街道偏向浓厚生活氛围，景观休闲型街道偏向旅游环境体验。

东街口街区、白马河街区、乌山路街区的街道景观评价结果呈现差异性分布。作为商业型的东街口街区更关注商业发展需求，能够满足车流交通与商业色彩丰富性需求，但对街道空间尺度感重视程度不够，天空开阔指数较差且空间围合程度过高。生活型白马河街区整体景观视觉质量反映了其浓厚的传统生活氛围，街道机动干扰程度低，因此生活环境较为安全，但街道空间尺度小导致景观效果较差，这与街道周边分布较多老旧小区有关。景观休闲型乌山路街区充分考虑到当地居民与外来游客的旅游休闲出行体验，街道视线通透性与空间尺度感知较为适宜，但对绿化水平重视程度不够，且部分街道机动车干扰程度高。

2.2 机动车干扰指数

乌山路街区局部街道出现大量车辆影响景观质量水平。东街口商业型街区和白马河生活型街区两者在机动车干扰方面的差异与其街道类型的差别密切相关，乌山路景观休闲型街区出现局部街道机动车干扰偏高现象有待改善（图2）。

图2 机动车干扰指数空间分布对比图

商业型街区具有吸引人流车流的商圈集聚功能，在街道通行方面关注度较高，因此机动车干扰指数相较其他类型街道呈现整体偏高且中心集聚性强的分布特征，能够保障街道的交通需求但也导致了商业街道步行体验感欠缺。白马河生活型街区内多数居住区建成时间较早，整体空间尺度小，因此机动车干扰指数显著偏低，能够为居民提供安全静谧的生活氛围。乌山路景观休闲型街区在靠近古田路、八一七中路街道出现机动车及车行道占比较高情况，对局部街道的景观质量产生消极影响，进一步影响到以观景休闲为主的旅游环境体验。

2.3 绿色视觉指数

各街区绿化水平均有待提升。3 种类型街区的街道在绿色视觉指数方面具有共同特征： 局部街道绿量突出，整体绿化水平一般，绿量有待提升；在城市主干道路段的机动车干扰指数越高，其绿色视觉指数越高（图3）。

图3 绿色视觉指数空间分布对比图

商业型街区整体街道绿量欠佳，在人流量较大的中心区域有明显植被覆盖，但其他区域对绿化水平关注不足。生活型街区除东侧靠近白马路与白马河公园的街道绿量较高，其他街道绿量均不高，但老旧小区的街道空间尺度小，若大量增加绿化覆盖易导致空间开敞度低，因此难以通过种植树木的方式提升街道景观质量。景观休闲型街区整体绿化水平比较均衡，其中五一广场周边街道绿化水平程度高，便于营造优良的游览景观环境。

2.4 天空开敞指数和空间围合指数

东街口街区的景观空间尺度感知需要改善。天空开敞指数和空间围合指数都是与街道空间尺度感知相关的指标。3 种类型街区在天空开敞与空间围合方面差异性明显：景观休闲型街区空间尺度感知较适宜，生活型街区开敞度不够但空间围合程度适宜，商业型街区的空间尺度感知最差，亟需改善（图4、图5）。

图4 天空开敞指数空间分布对比图

图5 空间围合指数空间分布对比图

由于景观休闲型街区紧邻乌山、于山风景区，周边建筑密度低，因此街道天空开阔程度较高、视线通透性较好，且空间围合程度整体分布较为适宜，能够保障视觉观景效果，为游客提供良好的步行体验。白马河生活型街区空间尺度较小，内部住宅分布密集、道路狭窄，但因老旧小区整体楼层较低，因此虽然街道的天空开阔程度低，但空间围合感较为适宜。和其他类型街区相比，东街口商业型街区在街道的空间尺度方面有明显不足：街道整体天空开敞程度低且空间围合程度高，东街口的商业性质决定了整个街区建筑分布密集且高度较高，造成以建筑为主的街道两侧空间围合感知强烈，阻碍了景观通透性和空间感知能力，产生强烈的视觉压迫感，进而影响行人的步行空间感受。

2.5 色彩丰富指数

东街口街区色彩感知丰富。3 种类型的街区总体色彩感知均较为丰富，其中商业型街区色彩丰富程度最高（图6）。商业型街区色彩感知的层次性与丰富性表现优异，在商业繁华街道合理利用色彩展示福州商业特色，有利于营造优质舒适的街道景观氛围。景观休闲型街区整体色彩丰富性良好，空间视觉感受舒适，为街道行人提供了适宜的景观休闲街道。生活型街区色彩丰富程度相对较差，由于在城镇化过程中缺少对老旧小区街道景观更新改造的关注，导致其在色彩方面与商业型和景观休闲型相差较大。

图6 色彩丰富指数空间分布对比图

3 街道景观质量提升对策

3.1 商业型街道景观质量提升

提升东街口商业型街区街道景观质量关键在提升视线通透性、空间感知程度和商业街道步行体验。

3.1.1 关注街道空间尺度，营造良好景观感知

针对东街口街区的天空开敞与空间围合问题，在对街道景观进行优化提升时，可以适当拓宽重要的街道宽度，将街道空间和已有公园、山体景观进行视线连通，构成优美的街道空间景观；同时重视街道与建筑的空间尺度，营造舒适的空间感知。如通过增设街边小品、绿化等方式，分割、弱化建筑的硬性空间围合感受；合理控制街道两侧的移动摆摊范围，加强柔性空间的设计[13]，提升街道景观与活力感知。

3.1.2 发挥商业色彩优势，提升街道步行体验

合理发挥东街口街区色彩丰富性高的优势，结合底层建筑色彩特色打造丰富多样的空间功能，从而弱化机动干扰程度高而对街道步行体验带来的消极影响。如利用底层的橱窗与广告展示体现多彩商业空间，制定沿街各类商铺色彩搭配导则，协调重点建筑色彩来保障色彩丰富度等，通过色彩组织有序引导商业街道步行空间环境。

3.2 生活型街道景观质量提升

白马河生活型街区整体街道景观视觉质量不佳，但受限于老旧小区设施老旧等原因无法进行大规模更新与调整，因此可以从绿化水平提升与丰富色彩2 方面着力进行社区环境微更新。

3.2.1 增设垂直绿化，提升街道绿化水平

前文分析可知白马河街区大多数路段绿化水平不高且难以通过种植树木的方式进行提升，因此可利用绿植上墙的方式增加街道绿量，将垂直绿化等各类垂直装饰与老旧小区的低矮围墙结合，在提升街道绿化水平的同时，对破损墙面进行修补，提升生活型街道的绿植覆盖程度。

3.2.2 丰富立面色彩样式，增加街区生活氛围

由于白马河街区的住宅区建成时间久远，建筑立面破败导致景观视觉效果不佳。可制定街道色彩分区规范等，以方便控制不同区域的色彩丰富程度，并对街景识别中占比高的围墙进行视觉通透性改造，如适当打通废弃围墙增加公共空间面积，或将部分围墙改造为文化景墙等；同时，重新协调居住区内部道路的色彩、立面材质、铺装等，增加街区宜居的生活氛围。

3.3 景观休闲型街道景观质量提升

以景观休闲功能为主导的乌山路街区，在街道局部机动车干扰与整体绿化方面需要重点提升。

3.3.1 合理规划人车空间，营造良好旅游环境

乌山路街区在五一广场周边区域机动车干扰指数偏高，对周边区域居民及游客的步行可行性与安全性造成一定影响。因此可以调整街道两侧的宽度，合理利用街道空间分流功能增加游客步行可行性，如利用路沿石、绿化隔离带等划分人流与车流空间[14]；实行分时段管控机动车措施，采用绿波交通系统的方式提升路网通达性。

3.3.2 提升街道绿化水平，加强旅游形象感知

作为景观休闲型街区，白马河街区在增加植物覆盖时需要营造良好的景观层次效果，通过街头绿地、沿街绿化等途径增加街道绿视率；福州季节变化不明显，因此可以选择羊蹄甲等特色观花观叶植物，丰富街道景观多样性；同时重视植物搭配，应用乔灌草等丰富的植物组合形式，形成高低错落的景观层次，加强街道的旅游形象感知。

4 结论与讨论

研究利用街景图像数据，以商业型、生活型、景观休闲型3 种类型街道为研究对象，对不同街道类型的景观质量进行评价并分析差异。结果发现：（1）东街口商业型街区整体空间尺度较大，更重视街道的机动通行程度与色彩丰富程度，其余指标均需优化改进，尤其是天空开敞指数与空间围合指数；（2）白马河生活型街区传承了浓厚的传统生活氛围，街道机动干扰程度低，空间围合程度适宜，但空间尺度小、道路狭窄导致天空开阔程度低、色彩丰富性不足；（3）乌山路景观休闲型街区充分考虑到当地居民与外来游客的旅游休闲出行体验，街道的天空开阔指数、空间围合指数与色彩丰富指数的空间分布较为优异，但街道绿色视觉指数仍可以提升，且部分街道机动车干扰程度高。根据上述问题，提出针对性的街道景观视觉质量提升策略，商业型街区需加强对街道空间尺度的关注，营造良好景观感知，并充分发挥商业色彩优势，提升街道步行体验；生活型街区可通过绿植上墙等方式，提升街道绿化水平，丰富立面色彩样式，增加街区生活氛围；景观休闲型街区需合理规划街道的人车空间，营造良好旅游环境，提升街道绿化水平，加强旅游形象感知。

通过对商业型、生活型、景观休闲型3 类街道的景观进行评价研究，分别对不同类型的街道提出相适应的街景优化策略。但除本研究探讨的街道类型外，还有更多其他功能导向的街道，因此在今后的研究中可以考虑将更多类型的街道纳入研究，或选取不同地区的同种类型街道进行深入对比研究，总结不同功能导向下的街道景观分布特征并分析相应问题，以期为实现精细化街道更新和高质量街道空间设计提供参考依据。