城市蓝色空间特征对访客心理健康影响研究

张云飞，董立桂

(1.南京林业大学风景园林学院，江苏 南京 210037;2.南京林业大学马克思主义学院，江苏 南京 210037)

公共健康建立在人与自然环境的动态平衡中，与其他类型的城市自然环境相比，蓝色空间水的接近性和可及性在小气候改善、噪音缓冲、减压、认知力恢复、审美愉悦等多方面对心理健康产生重要的影响[1]。心理健康是人体健康的重要组成部分，近年来心理健康建设已经成为健康中国的重要组成部分。国务院于2019年发布的《国务院关于实施健康中国行动的意见》，明确提出了心理健康的建设目标。以往关于环境心理健康的研究主要集中在城乡环境、社区环境、校园环境、城市建成环境以及城市公园环境等方面[2]，缺少对于蓝色空间的研究，蓝色空间对于人体心理健康有巨大的促进作用，然而当前的蓝色空间建设可能缺少对于心理健康方面的考量。外在环境能够通过刺激改变情绪，情绪又会通过心理感受在面部、激素、心跳和肢体语言等方面上表现出来。Albert Mehrabian发现，人的心理情绪由7%的语言、38%的语音表情和55%的面部表情构成[3]，心理学家们普遍认为面部表情是情绪表达的基本方式，已有的心理健康的数据获取方式包括心理健康评定表的统计和穿戴设备的测量，对于面部情绪的识别测定方面定量研究较少[4]。因此，采用面部识别方法对活动群体的面部情绪进行识别，并据此探究蓝色空间特征对访客的心理健康的影响。

1 材料与方法

1.1 研究地及研究对象的选择

蓝色空间是指以水为区域环境中心的具备促进人类福祉潜力的健康场所和空间，上海是全国首个开启“健康城市”项目的城市，而黄浦江又是上海市的“主动脉”，其沿岸具备自然观光型、历史风貌型、文化活力型等多种类型的滨水空间，因此选取黄浦江滨江范围的3处区域作为研究对象，分别为杨浦滨江(秦皇岛路游船码头至宁国路渡口段)、外滩(十六铺码头至人民英雄纪念雕塑段)、徐汇滨江(徐汇滨江绿地西端至南园公园段)。

1.2 调查内容与方法

1.2.1蓝色空间特征评价

大量蓝色空间的研究表示，蓝色空间特征与空间的自然基底、联系骨架和康体单元之间有着密切的联系，基面类型、岸线形式、场地功能、设施数量、地块大小等都和蓝色空间的健康效益显著相关[5]。因此，基于Blue Health影响健康的路径理论、健康效益评价的相关理论、上述词频分析、文献阅读和现场调研的结果，将影响健康状态的途径分为组织特征、界面特征和空间特征3类[6]，其中，组织特征涵盖有全局整合度、局部整合度、全局深度、局域深度、连接值和选择度6项，界面特征涵盖有绿地率、硬质率、场地面积和场地形状指数4项，空间特征涵盖有道路面积率、建筑面积率、绿视率和天空开阔度4项，以期利用这3个维度来探究蓝色空间特征和健康效益之间的相关性。

其中，组织特征的获取是通过对样地卫星地图进行解译，利用Depth map生成轴线模型，通过拓扑半径的参数设定进行图面表达和数值计算得到整合度、全局深度和连接值及可视化模型；另外在轴线模型的基础上创建新的线段模型，按照米制半径进行范围划定得到选择度数值和可视化模型[7]。界面特征的获取是通过对解译过的场地卫星图像，进行测量计算，获取每个场地对应空间的面积、硬质面积、软景面积、周长，计算对应的软硬景占比和场地形状指数。空间特征的获取是通过对3个研究区域内进行布点测量，布点规则按照顺延河流流向方向，每隔200m设置1个纵向面测量点，按照规则杨浦滨江有10个截面，外滩有7个截面，徐汇滨间有10个截面，通过“猫眼象限”对场地内的截面进行实时测量，每个截面测量5次，导出后取每段所有测量值的平均值计算绿视率、天空开阔度、建筑面积率和道路面积率。

1.2.2心理健康程度评价

心理学家认为情绪可以通过情绪效价性和情绪唤醒度2个维度来进行刻画，即情绪二维模型。情绪效价性代表情绪的正负性，情绪的唤醒度代表情绪的兴奋程度。通过对现场实测的场地人群及网络爬取的图片进行统计，计算各个空间的情绪反馈量；对调查兑现的面部情绪进行AI识别，统计出个体的各项情绪唤醒度，筛选主要情绪的唤醒度作为该个体的情绪表征，对空间内所有个体的情绪唤醒度平均值代表该空间对活动群体的情绪唤醒度；情绪效价方面，区分个体正负向情绪，取绝对值较大项作为该个体的情绪效价性，对所有个体效价值做平均值处理来表示该空间的情绪效价。心理健康服务水平计算中由于情绪反馈量、情绪唤醒度和情绪效价三者单位不同，对各指标进行归一化处理，将3个维度数据映射到[0，1]中，公式如下：

(1)

式中，Xi—某一维度的归一值；x—某一维度的实测值；xmax—某一维度中的最大值；xmin—某一维度中的最小值。

2 结果与分析

2.1 滨水空间特征

2.1.1组织特征

在空间句法中对3个场地进行可视化分析，杨浦滨江研究场地内中段商业码头整合度、可达性最高，北段展览性建筑及渡口空间次之，南段工厂仓库区域最低；北段公园绿地内全局深度最高，中段商业码头周边次之，南段工厂仓库区域最低；中段商业码头滨水区域连接值最高，北段滨水部分次之，其他区域连接值均较低；研究区域外围道路选择度最高，滨水区域次之，其他区域的选择度显著低于上述区域。

外滩研究场地内滨江道路两侧整合度最高，万国建筑博览群对应滨江部分整合度次之，其它区域的整合度均较低；滨江道路及其滨江平台全局整合度均较高，南北两端较低；中山东一路作为外滩重要的道路，连接值最高，其对应的滨江平台次之，南北两端连接值较低；外滩作为上海著名的风景游览地，滨江平台沿线选择度最高，中山东一路万国建筑博览群次之，其他区域选择度较低。

徐汇滨江研究场地内2条重要道路整合度最高，滨江部分较低；徐汇滨江绿地和滑板公园沿线全局深度最高，滨江区域较低；滑板公园沿线连接值最高，重要道路次之，其他区域较低；研究区内重要道路作为徐汇区交通干线，选择度较高，其他区域选择度较低。

2.1.2空间特征

通过对3个实验场地内多个截面进行空间构成分析，得到滨水空间特征图(图1)，杨浦滨江作为工业改造的滨水空间，保留有大量的工业建筑，因此建筑物面积率最高，外滩的万国建筑博览群以及上海浦东新区超高建筑使得其建筑物面积率次之，徐汇滨江建筑物面积率最低。杨浦滨江A4-A5段为栈道，道路面积率最低，A1-A7为工厂建筑以及商业码头建筑物面积率较高，A8-A10由于滨江绿地的建设绿视率为场地内最高；外滩万国建筑博览群由于建设的较为均匀且高度相似因此建筑物面积率保持一个稳定的水平，由于外滩北侧有黄埔公园，南侧有码头绿地因此绿视率游两侧向中间逐渐降低；徐汇滨江的建筑物面积率和道路面积率较为稳定，而天空开阔度逐渐降低，绿视率逐渐增高。整体来看绿视率趋势与绿地率基本保持一致，蓝色空间特征与场地性质、场地类型和周边环境有一定的联系。

图1 蓝色空间空间特征

2.1.3界面特征

从尺度上选取硬质率、绿地率、场地面积和形状指数来量化蓝色空间界面特征。空间界面特征图利用百分比柱状堆积图表示硬质率和绿化率，用积折线图对场地面积和场地形状指数进行呈现[8]。蓝色空间界面特征图(图2)利用百分比堆积柱形图表示硬质率和绿化率，用积折线图对场地面积和场地形状指数进行呈现的蓝色空间界面特征。由图3可知，杨浦滨江A2-A4段硬质率为研究区域中最高的一段，绿地率A5-A9、C7-C10两段绿地率高于其它截面，徐汇滨江C1-C7段场地面积显著高于其它地段，杨浦滨江A3-A4段场地面积显著低于其他地段，在场地形状指数方面，徐汇滨江整体较为稳定水平较高，外滩次之，杨浦滨江波动较大且整体水平较低。

图2 蓝色空间界面特征

2.2 心理健康特征

2.2.1情绪表征

在Java下调取平台API文档进行各项数据的运算，共获得684条人群数据，面部情绪按照Face++平台分类分为高兴、平静、惊讶、愤怒、厌恶、恐惧和伤心。杨浦滨江负向情绪占比较多，识别到的主要情绪为厌恶；外滩情绪以平静、高兴为主；徐汇滨江正负情绪占比相当，场地情绪以平静为主。

2.2.2情绪唤醒度

将情绪唤醒度映射到空间中获得蓝色空间唤醒度可视化图象(图3)，结果显示，杨浦滨江情绪唤醒度在不同段差异较大，西侧栈道、商业码头处唤醒度较低。西段的工业厂房改造区域以及东段滨江绿地情绪唤醒度较高。外滩唤醒度呈小规模带状分布，南段码头绿地唤醒度最高，中段东方明珠建筑群的最佳观赏面唤醒度次之，靠近城市道路一侧唤醒度较低，北段纪念广场处唤醒度同样较低。徐汇滨江唤醒度空间分布与外滩情况相似，主要唤醒区呈带状分布，滨江滑板公园和徐汇滨江绿地唤醒度最高，靠近城市道路一侧唤醒度逐渐降低。

图3 蓝色空间情绪唤醒度分布图

2.2.3情绪效价

根据27个空间统计的情绪绘制图4，情绪效价和情绪唤醒度的空间分布趋势类似，杨浦滨江栈道至商业码头段负向情绪比较大，外滩北段和南段情绪效价较差，徐汇滨江南段负向情绪较大，中段及北段处于一个平衡的水平。

图4 蓝色空间正负情绪分布图

2.2.4心理健康服务水平

实地调研数据共684条，从情绪反馈量、情绪唤醒度和情绪效价3方面对心理健康服务水平进行量化。计算出各个样本空间的心理健康服务水平。如图5所示，心理健康服务水平较高的为外滩的中段及北段，以及徐汇滨江的南段，而杨浦滨江的心理健康水平在不同空间差异较大，且整体水平较低。情绪反馈量以及情绪唤醒度、效价性与心理健康服务水平空间分布相似。

图5 蓝色空间心理健康水平

2.3 相关性分析

通过Pearson相关性对蓝色空间界面特征和健康效益进行相关性分析发现(表1)[9]。组织特征方面，连接值与心理健康服务水平呈正向中度相关，全局整合度与其呈正向中度相关，全局深度与其呈负向中度相关；界面特征方面，场地面积与心理健康服务水平呈正向低度相关，场地形状指数与其呈正向中度相关；空间特征方面，绿视率与心理健康服务水平呈负向低度相关。由此可知，心理健康服务水平与连接值、整合度、深度值、场地面积、场地形状指数和绿视率有相关性，其中全局深度和绿视率与其表现为负相关。

表1 蓝色空间特征与心理健康服务水平的相关性分析

2.4 回归分析

对心理健康服务水平进行回归(逐步)分析，得到局部整合度、选择度、场地形状指数对心理健康服务水平影响的函数模型：

lgY=0.482+0.002X1-1.253×10-5×

(2)

式中，Y—社会交往服务水平；X1—局部整合度；X2—选择度；X3—场地形状指数。

心理健康服务水平回归分析(表2)结果显示，选择度与其心理健康服务水平呈负相关。局部整合度以及场地形状指数与心理健康服务水平呈正相关，根据计算标准化后的回归系数可知，局部整合度的贡献最高，其次是选择度，场地形状指数贡献度最低。

表2 心理健康服务水平多元线性回归模型自变量系数

3 结论与建议

蓝色空间设计要注意增强内部空间的可达性，设计多级路网，并形成路网衔接，同时还要注意对场地驳岸的优化，使空间相对规整紧凑，保证滨水活动的安全性。研究证明了空间特征会对访客的心理健康产生影响，对于健康效益的研究具有重要的引导和示范作用，同时还有助于为后续蓝色空间设计提供借鉴。但由于数据采集过程集中于冬春二季，数据可能受气温以及空气质量的影响，不能真实代表研究区域的心理健康状况。因此，适当扩大数据采集的时间范围，同时考虑现场实测和网络数据采集相结合的方式，使数据更加科学、严谨。蓝色空间作为城市环境中的重要组成部分，研究好蓝色空间与健康的关系，可以有力推动健康城市的建设。