基于PPGIS的场所依恋综合测量方法探索——以长春水文化生态园为例

姜 宏

邵 龙

近年来，中国公园数量迅速上升，根据国家统计局数据，2009年全国城市公园仅有9 050个，2019年已增长至18 038个，政府用于公园建设管理的投资年均增速高达27.8%。每年建成上千座公园和投入大量资金表明了政府对于公园建设的重视。然而随着公园数量的增加，公众对于不同公园的认可和喜爱程度呈现较大差异，一部分公园表现出持久吸引力，而一些公园则面临活力下降的困境。其主要原因在于，许多低活力公园在设计之初常以供给为主导而忽视人的情感需求，难以促进人与公园之间深层情感联系的建立。而场所依恋作为当代人-地情感联结研究的核心[1]，关注个体与特定场所的积极情感联系，是探索景观空间如何提升居民归属感、幸福感和认同感[2]，进而促进公园活力提升的重要抓手。

尤其是随着我国进入以人为本的高质量发展阶段，公园建设中“量”的供给(自上而下)与“质”的需求(自下而上)之间的矛盾日益凸显。从公园使用者角度出发，以人-地情感联结为切入点，对当前高品质和高活力城市公园的场所依恋进行空间可视化测量，并总结真正促进人-地情感的关键空间要素，显得尤为重要。然而既有场所依恋研究多以心理测量学和社会学方法为主，关注情感的量性强度测量[3](如量表法)和质性意义分析[4](如深度访谈和文本分析)，其研究结果因缺少空间信息而较难运用于实际规划与管理。公众参与地理信息系统(Public Participation GIS，PPGIS)技术的发展，为弥合人-地情感与空间信息之间的脱节提供了路径支撑，成为当前场所依恋理论在规划设计领域应用的研究重点之一。为此，在总结形成基于PPGIS的场所依恋综合测量方法框架的基础上，以长春水文化生态园为例进行场所依恋强度的空间可视化制图及其质性意义分析，以期从使用者情感关怀视角为探索提升人-地情感联系的公园规划设计策略提供支撑。

1 基于PPGIS的场所依恋综合测量方法解析

情感数据与空间数据之间的脱节是场所依恋传统测量方法较难在风景园林领域直接应用的原因。部分学者已开始基于PPGIS探索能够同时进行场所依恋强度空间标绘与质性意义分析的综合测量方法，对其进行总结并形成基于PPGIS的场所依恋综合测量方法框架，有助于促进场所依恋理论在风景园林领域的应用。

1.1 场所依恋传统测量方法在风景园林领域应用的局限性分析

场所是依恋发生的基础，依恋是人对场所进行认知和产生情感后的反应。场所依恋同时囊括精神需求和物质空间2条研究建成环境的逻辑线索[5]，也因而产生了“关注使用者情感及其意义(以环境心理学为主)”和“关注情感或意义的空间分布(以地理学为主)”2种开展场所依恋测量的研究倾向[6]。但由于不同学科视角下场所依恋研究的目的、内容等各有侧重[7]，这2种传统测量方法在风景园林领域应用时均具有一定局限性。

1)关注使用者情感及其意义的场所依恋测量方法，往往与地理空间信息脱节，较难识别情感信息与空间载体之间的对应关系。

环境心理学作为当代场所依恋研究的核心学科，常关注人与场所情感联结强度的量化，开发了从一维[8]到多维[3，9]的场所依恋量表。其中最具代表性的是2003年由威廉姆斯(Williams)等[3]基于心理测量学方法开发的场所依恋经典二维量表，该方法突破了早期研究中通过代替变量(如满意度、访问频次等)间接测量场所依恋强度的局限，实现了对场所情感的直接考察与测量，是目前国际上应用最广泛的场所依恋强度测量方法。场所意义的测量方法大致分为访谈法和图片测量法2类，二者结合运用是当前场所意义研究的趋势[10]。如斯特德曼(Stedman)等[4]运用居民受雇拍摄法结合访谈法测量了地方景观承载的场所意义，分析了促进居民场所依恋的地方性要素。

因地理空间信息缺失而对场所内部特殊地点的依恋研究不足，是导致“关注使用者情感及其意义”的场所依恋测量方法停留在场所整体层面而难以深化的原因，也是制约场所依恋理论和研究成果在风景园林规划和管理中应用的瓶颈。摩尔(Moore)[11]、布朗(Brown)[12]等的研究表明，区分“对特定场所的依恋”和“对该场所内部特殊地点的依恋”是至关重要的。但当前研究多集中于宏观、整体性测量，在一定程度上忽视了依恋强度的空间分异特点，较难探讨不同空间特征对场所依恋的影响。威廉姆斯[13]、林广思[14]等已开始尝试针对不同类型场所的依恋程度进行测量，为破解传统情感强度测量方法与物质空间之间的脱节做出了有益探索，但如何精准测量场所中不同空间的情感强度，并识别其依附的空间环境特征，依然是当前的研究难点。

2)侧重于空间分布的标绘制图法难以准确表达场所依恋的定义，且在一定程度上忽视了场所依恋强度在特定空间范围内的动态变化过程。

随着物质空间载体在场所依恋研究中的重要性日益凸显，场所依恋的标绘研究成为热点，主要分为场所意义[15]和场所依恋空间边界[16]的标绘研究。既往标绘研究多以场所的被标记频次或景观价值表征场所依恋的程度，但这些替代性指标较难准确表达场所依恋的定义，且缺少对于不同受访者或不同场所之间场所依恋“量性强度”差异的考虑，因而难以开展场所依恋情感强度的空间分异特征研究。

同时，由于场所依恋本身的动态性，其情感强度在空间感知范围内会随感知距离的增加而衰减[17]。但人与场所之间的情感联系强度不会衰减至零，因为对某个场所的长期情感记忆可以在任何时候通过适当的刺激被唤起。然而，地图标点法作为既往研究中经常采用的场所依恋空间标绘方法，虽然能够以场所的被标记频次表征场所依恋强度，也能够以地图标点的放置密度来推断场所依恋空间感知范围的边界，但此过程忽视了场所依恋强度在特定空间范围的动态变化过程。

1.2 基于PPGIS的场所依恋综合测量方法框架梳理及其优势解析

近年来，PPGIS技术的快速发展为缝合人-地情感与地理空间信息之间的脱节提供了技术工具支撑[18]，能够将经典的场所依恋量表法有效整合到标绘制图研究之中，更加精准地模拟场所依恋强度在一定空间范围内的动态变化。如布朗等[19]使用量表结合PPGIS的方法实现了场所依恋测量和空间标绘；马奎尔(Maguire)等[17]更是基于GIS开发了能够快速收集、存储和处理场所依恋多维数据，实现情感强度测量与空间可视化的场所分析系统(Place Analysis System)，并创新性地引入情感记忆衰减曲线，较为准确地模拟了场所依恋强度的衰减过程。为此，通过梳理当前国际上基于PPGIS同时开展场所依恋强度空间标绘与质性意义分析的探索性研究，并总结其“基于公众的多类型数据收集与处理→基于GIS的可视化分析→标绘结果的寻因分析”的内在逻辑共性，以此形成基于PPGIS的场所依恋综合测量方法框架(图1)。

图1 基于PPGIS的场所依恋综合测量方法框架

该场所依恋综合测量方法框架具备多维数据收集和全链条测量与分析的能力，相较于传统测量方法的优势体现在：1)集量表法、标绘制图法和质性分析法于一体，实现了场所依恋的多维度(人-场所-心理过程)综合测量，能够弥补情感强度测量与地理空间信息之间的脱节；2)情感记忆衰减曲线的引入，能够更加准确地模拟场所依恋强度在空间感知范围内的衰减过程，提高测量结果精准性；3)场所依恋的测量和可视化能够精准识别场所中具备不同依恋强度的空间，为进一步识别场所依恋的空间环境特征要素提供支撑。

2 长春水文化生态园的场所依恋综合测量与可视化制图

本文选择长春水文化生态园进行基于PPGIS的场所依恋综合测量方法框架的应用研究。公园前身为长春南岭净水厂，在2018年改造成为城市公园后，即获选“长春市民最喜爱的十大文化公园”第二名，间接反映了市民对其依恋度较高。同时，该公园获得包括ASLA在内的多项国际设计奖项，具备代表性和典型性。

2.1 数据来源与收集方法

调研历时8周，每周选取2个工作日和2个休息日开展调查，保证数据采集的多样性和差异化。选择的396位受访者均对公园熟悉度较高，且年均游览次数不低于12次[20]，每人访谈时间为30～45min，以此保障受访者依恋情感表述的准确性。最终采集到343份有效样本数据，并收集1 097个空间点数据，囊括公园各个景点。

1)基于地图标点法和半结构访谈的空间数据及场所意义数据收集。结合“您每次必去的场所，或对您有特殊意义的场所”的访谈问题[20]，请受访者在公园地图上标注相应位置，收集场所依恋的地理坐标信息。同时询问“您认为它重要的原因是什么/此景点对您有哪些特殊意义”，收集场所意义的文本数据，为解析人-地情感形成原因提供支持。

2)基于场所依恋经典二维量表的情感强度测量与基础数据收集。结合问卷调查进行场所依恋强度、空间感知距离及受访者信息与游览特征的数据收集。场所依恋二维量表(表1)包括场所依赖和场所认同2个维度，受访者采用李克特“五分量表”法对8个题项进行评价。场所依恋感知距离(表2)是指当受访者距离场所多近或多远时才能对场所产生感知或失去感知。测量感知距离是为了较为准确地模拟场所依恋强度在一定空间范围内的动态变化。

表1 场所依恋量表[3，21-22]

表2 感知距离参考[17]

2.2 测量结果的信效度检验与描述性统计分析

1)样本数据的可靠性分析。

场所依恋产生的关键原因是人在场所中长时间精力投入而形成的情感、认知和行为互动层积，这就要求受访者经常前往该公园且对其较为熟悉。样本人口特征方面，78.4%受访者在长春居住10年以上，对公园的历史文化比较了解。游览频率方面，74%受访者每周至少游园一次，47.4%受访者几乎每天都来公园活动。游览时长方面，61.7%受访者自公园开放便经常访园，游览年数已达3年，另有12.9%受访者因曾在净水厂工作等原因有8年以上游园历史。这些因素都在一定程度上保证了数据的可靠性。同时，每位受访者长达30～45min的访谈也保证了场所意义描述的准确性。

2)量表的信效度检验。

信度和效度分析用于检验量表数据可靠性和有效性，运用SPSS 24.0对量表数据进行信效度检验(表3、4)：总量表信度系数Cronbachα＝0.819＞0.8，KMO＝0.867＞0.8，说明量表信度高、效度好。显著性概率值p＝0.000＜0.05，说明量表内部结构效度良好、设计合理。

表3 量表信度检验

表4 KMO和Bartlett检验

3)测量结果的描述性统计分析。

对公园内不同场所的被标记频次和场所依恋值进行初步统计分析发现，基于地图标点法收集的1 097个空间数据对应公园内42处场所，其中有13处场所的被标记频次超过30，具有统计学意义[14]。被标记频次排名前5的场所及其场所依恋平均得分如图2所示，其中被标记频次较高的下沉雨水花园和全龄活动乐园并未取得最高的场所依恋平均分，这在一定程度上说明被标记频次或场所依恋平均得分均不能完全准确地代表场所依恋强度。

2.3 测量结果的可视化制图

为了使场所依恋测量的可视化结果能相对准确地描述场所依恋值的衰减过程，首先需要对每位受访者识别出的每个地理坐标点进行场所依恋值的衰减曲面创建。本文基于优化后的情感记忆衰减函数[23]构建场所依恋的衰减曲面(图3)，其中衰减曲面的中心为地图标点的地理坐标，场所依恋值和感知距离可通过问卷调查获取，计算公式见公式(1～3)。以005号受访者为例，依据情感记忆衰减函数计算出的场所依恋值分布如图4所示。

图3 衰减曲面示意(作者改绘自参考文献[17])

图4 005号受访者的场所依恋值分布

式中，Zij为衰减函数值；dij为到标记点的距离。

式中，Mij为衰减系数；dawareness为感知距离；dmin为可能的最小距离。

式中，PAij为衰减曲面上的场所依恋值；PA为标记点处的场所依恋值；PAmin为感知边界及以外的场所依恋最小值，基于前文测量结果，PAmin＝1。

为了使场所依恋测量的可视化结果实现对于场所被标记频次和场所依恋得分的综合考虑，需要将不同受访者的场所依恋曲面进行合并，因此运用公式(4)将每位受访者的场所依恋曲面归一化，并对所有受访者的场所依恋曲面叠加求和，在采用自然间断点分级法(该方法可对数据中的相似值进行最恰当分组，并使各级之间的差异最大化)进行分级后，最终得到场所依恋值的总体分布图(图5)。

图5 长春水文化生态园的场所依恋值分布

式中，Fij为归一化曲面中每个栅格的值；PAij为场所依恋曲面中每个栅格的值。

3 基于语义分析的场所依恋强度差异寻因

场所依恋综合测量及可视化制图结果显示(图5)，公园内部场所依恋强度呈现明显的空间分异特点，且功能和特点相似的同类型场所之间的场所依恋强度也具有明显的差异性，这与威廉姆斯等[13]的研究结果一致。由于调研过程中受访者的地图标点与访谈同步进行，因而收集的场所依恋空间信息与场所意义数据一一对应，这为开展不同依恋强度空间的场所意义对比分析提供可能。为此，本文基于词频-逆向文件频率算法(Term Frequency-Inverse Document Frequency)和Tagxedo工具相结合的语义分析方法，解析公园内部同类型场所之间的场所依恋强度差异性特征，以此从功能、情感与心理层面探寻促进人-地情感的关键因素。

3.1 雨水沉淀池类游憩空间的场所依恋强度差异寻因

作为雨水沉淀池类游憩空间的南、北露天沉淀池，虽然在区位、规模、轮廓形态及生态条件等方面具有相似性，但其场所依恋值却呈现较大差异。基于场所意义关键词的综合得分分析发现(图6)，生物多样性(如绿头鸭、白秋沙鸭等野生物种)、特定的活动类型(如喂鱼)及步行系统的连接度是影响南沉淀池的依恋值高于北沉淀池的主要原因。

图6 雨水沉淀池类游憩空间的场所意义语义分析

3.2 全龄活动类游憩空间的场所依恋强度差异寻因

针对全龄活动类游憩空间，下沉雨水花园和全龄活动乐园的场所依恋值要明显高于净水互动乐园和水生态花园。分别对这4处场所进行场所意义关键词的综合得分分析发现(图7)，除了更加丰富的游憩设施以外，多层次的空间体验是下沉雨水花园和全龄活动乐园被提及频次最多的场所意义关键词。其原因在于，下沉雨水花园自身的立体式分层设计及全龄活动乐园与架空式森林长廊的结合都赋予了场所独特的功能性意义，极大地提升了旁观参与感知等情感与心理层面的场所意义。此外，鲜明的历史文化特征也是影响下沉雨水花园场所依恋值较高的原因之一。

图7 全龄活动类游憩空间的场所意义语义分析

3.3 园路类游憩空间的场所依恋强度差异寻因

对园路系统的场所意义进行整体性词频分析发现(图8)，园路两侧的植被覆盖率和郁闭度是居民产生依恋的重要原因。然而结合实地调查与可视化制图结果发现，虽然二级园路的生态环境比一级园路更优越，但其场所依恋值却明显低于后者。对一、二级园路的场所意义分别进行关键词综合得分分析发现(图8)，积极的环境安全感知是导致一级园路的场所依恋值高于二级园路的关键原因。此外，一级园路内部也呈现出场所依恋值的空间分异特点。以园路a段为例，其场所依恋值较高的原因是历史文化联系和个人成长记忆促进产生精神性依恋，如057号受访者“沿路厂房承载长春人的集体文化记忆，每次走到这都会被触动”，322号受访者“路北侧的车间曾是我和爱人工作的地方，对这段路的感情很深，充满回忆”。

图8 园路类游憩空间的场所意义语义分析

4 结语

本文探索了基于PPGIS的场所依恋综合测量方法，实现了情感数据与空间数据的耦合、场所依恋强度的空间可视化制图和场所依恋强度差异寻因的全链条测量与分析过程，并通过该方法在长春水文化生态园的应用，验证其可行性。研究结果表明，基于综合测量法识别出的场所依恋热点区域虽与受访者地图标点的结果具有一定的空间关联性，但前者更能深入揭示受访者场所依恋的空间范围及依恋强度随感知距离增加的衰减过程，能够为划定生态保护或历史景观保护的范围和制定分级保护策略提供参考。同时，场所依恋强度的空间分异特征寻因结果显示，除了场所的功能性意义以外，旁观参与感知、环境安全感知、生物多样性感知、历史文化联系等情感与心理层面意义是促进居民产生积极人-地情感联系的关键，这为制定情感关怀和活力提升导向的公园规划设计策略提供支持。此外，基于PPGIS的场所依恋综合测量方法框架具备较大的可拓展性，未来可结合手机GPS支持的游客受雇拍摄法获取带有地理坐标的场所依恋图像信息，为进一步揭示场所依恋感知与具体景观空间要素之间的关系提供可能。

注：文中图片除注明外，均由姜宏绘制或拍摄。