基于SBE 法的香格里拉东环线观景台自然风景评价

文／孙 勇 昆明理工大学建筑与城市规划学院 硕士研究生

李 超 昆明理工大学理学院 硕士研究生

苏一江 昆明理工大学建筑与城市规划学院 教授级高级工程师（通讯作者）

引言

观景台是旅游服务设施的重要组成部分，通过观景台对沿线风光的欣赏，能让游客对旅游目的地有一个初步印象和向往，对于公路观景台亦然。公路观景台设计实践方面，王玉滴等从规划理念、功能分区、交通组织3 方面进行中-巴喀喇昆仑公路（Hunza）岩画观景台的规划研究[1]。曾敏以重庆武隆仙女山旅游公路复线观景台为实际案例，阐述了景观台设计原则及布设要点。学者从实际案例出发，对景观台进了设计思考，但缺少理性的数据分析，特别是针对观景台所观之景的量化分析[2]。观景台理论研究方面，徐谷丹SBE 论文确定森林景观最佳观赏点理论研究。在量化分析的视野下，针对如何从观景台景观本身质量出发来确定观景台的建设规模和建设强度，提供了相应的路径。然而如果被测点进行八个方向的拍照取样，当测试点变多会导致样本数量过大，导致测试和数据处理的困难。观景角色的关系转化、道路适用人群数量的分析及其他学科的介入研究都为公路观景台设计提供了新的方向和可能性[3]。姜小雨等以宜兴竹海11 个观景平台为研究对象，综合GIS 和SBE 法的评分结果，为旅游区景观视觉评价及关键区识别提供方法。文中并未提及数据结果的可靠性，及测试样本顺序是否会影响评测者的评价结果[4]。

通过阅读相关的文献发现，研究者的研究多聚焦于观景台的设计实践、以及SBE 法测试得到的结果的相关研究之中。但是，对于测试者和测试方式差异对测试结果的影响研究较少。

公路观景台风景评价需要采用更为便捷、可靠的方法为其提供支撑。美景度评价法（SBE 法）为测定公路观景台景观提供了可能。它基于心理物理学理论，阐述了景观与美学的关系，是刺激和反应关系的一种评价景观方法，其概念最早由Daniel 和Boster 于1976 年正式提出。SBE 法是景观评价方法中使用率最高的方法[5]。而对于描述评价结果的质量稳定性和一致性，则多采用MSE 函数和闵可夫斯基度量判定。

本文利用SBE 法得到观景台周边自然风景偏好评价结果，采用SPSS23、MSE 函数和闵可夫斯基度量判定对评价结果进行数据分析。首先，通过美景度评判法对香格里拉东环线公路观景台的自然景观进行分析评价，确定不同观景台的受欢迎程度，从而提出以游客体验需求为设计基点的公路观景台选择及建设思路。其次，对测试方法与测试人群不同对美景度评价结果的影响进行了描述，即美景度测试方式和人群的不同会对评价结果产生哪些影响。研究对评价数据可靠性、测试顺序对评价结果的影响及不同人群偏好进行相关分析。

1 研究区概况与实验设计

1.1 研究区域概况

香格里拉东环线是迪庆州香格里拉市境内的旅游公路，是滇西旅游环线的重要组成部分。道路起点在虎跳峡镇冲江河与金沙江交汇处，终点位于香格里拉市东侧军马场，与省道209 线相接。

东环线本身跨越高原峡谷热带气候、高原温带气候、高原寒带气候三种气候带，最低海拔1830m，最高海拔3717m。气候随海拔高度而变化，具有“一山分四季”“隔里不同天”的立体气候特征。公路串联虎跳峡大峡谷风景区、哈巴雪山自然保护区、白水台风景区、三江并流世界遗产核心区、普达措国家公园等风景名胜区。沿线有机会观峡谷、雪山、草甸、杜鹃花海、瀑布等多种独特的景观。不同的景点在车辆行进过程中，从近景、中景、远景几个角度中形成不断交织变化的风景。

本次研究选取东环线公路两侧20 个待建观景台为研究对象，采用SBE 法对其周边自然风景进行美景度评价。沿线观景台包括金沙双虹、望天瀑、雪山对望、松海观雪、雪山湿地、赛马场等（图1），观景台之间间隔10000 ～30000m。

1.2 实验设计

1.2.1 评价对象确定

选择70 人作为被访者，根据评价对象将其分为两组：公众组35 人，专业组（景观、建筑和规划专业设计师及研究生）35 人。本次研究进行70 次实验，完成次数70 次。

图1 香格里拉东环线总体平面图（图片来源：作者自绘）

表1 20 个观景台美景度排序（表格来源：作者自绘）

表2 信度检验（表格来源：作者自绘）

1.2.2 评价样本选取

2020 年4 月15 日～18 日，在天气质量较好的情况下通过CANNON EOS 7D 相机分别对20个观景台进行多点位拍摄，共拍摄358张照片。选取每个观景台特征性强的照片1 ～4 张，共计48 张。并对所选48 张照片进行编码，取A1-V4共48 个编号。

1.2.3 评价程序

首先向被测试者介绍香格里拉东环线的基本情况，然后以幻灯片放映的形式让被测试者对样本自然风景质量进行整体评判。将带编码的48张照片制作成幻灯片，并进行乱序和顺序两次自动播放，照片播放时间间隔为5s。评判中采用7分制美景度作为衡量标准，依次为非常喜欢、喜欢、较喜欢、一般、不太喜欢、不喜欢、很不喜欢，对应的得分值依次为3，2，1，0，-1，-2，-3。

2 数据处理与分析——数据标准化

收集70 位被测试者的对20 个观景台风景偏好评分结果，为降低个体审美差异造成的结果偏差，首先将评分结果进行数据标准化处理，公式如下：

公式中，Zij为第j 个评判者对第i 个景观评分的标准化值，Rij为第j 个评判者对第i 个景观的评分，Rj为第j 个评判者对某一类景观评分的平均值，Sj为第j 个评判者对某一类景观评分的标准差。

3 观景台美景度评价与分级

3.1 观景台美景度评价

标准化后主观偏好分值描述的正是20 个观景台美景度的具体结果。每个观景台照片标准化后数据再进行均值化处理，最后得到20 个观景台自然风景综合质量（标准化后主观偏好值）的排序。统计发现，20 个观景台美景度评价中，峡谷口、雪山对望、远眺金沙、松海观雪、中虎跳、哈巴村、金沙双虹7 个观景台主观偏好分值处于1.472 ～0.504 之间，综合评分较高，是整体风景质量优异的观景空间（表1）。九仙峰、花海蓝天、望天瀑、革命纪念林、五山护宝、雪山湿地、千亩湿地、神川大桥、下虎跳9 个观景台的主观偏好分值处于0.078 ～0.679 之间，综合评分处于中间值，是整体风景较为普通的观景空间。虎香至高、赛马场、娜姆塔、小白水台4 个观景台的主观偏好分值处于-0.940 ～1.113 之间，综合评分较低，是整体风景质量较差的观景空间。

3.2 观景台分级建议

美景度评价结果是未来的观景台建设强度及数量的重要依据。根据标准化后主观偏好分值排序，确定观景台的分级。结合具体评价结果，建议取消虎香至高、赛马场、娜姆塔、小白水台4个观景台。以风景质量为依据，考虑观景空间的规模和建设强度，建议剩余16 个观景台分三级处理：核心观景台、重点观景台和一般观景台。建议将峡谷口和雪山对望2 个观景台建设为核心观景台，将远眺金沙、松海观雪、中虎跳、哈巴村、金沙双虹5 个观景台建设为重点观景台，将九仙峰、花海蓝天、望天瀑等9 个观景台建设为一般观景台。

三级观景台在建设的具体面积、停车位数量、服务设施规模等方面进行区分。核心观景台的建设强度最大，能够提供较完善的停车、观景和休息等服务。停车区可容纳15 ～20 辆小型车，观景平台可以与餐厅、卫生间、休息停留空间等相互结合设计。观景台应设计得优美富有动感，且与当地自然环境相协调，提供多重观景的可能性，充分强化自然风景的观赏体验。重点观景台的建设强度适中，观景台也应能为游客提供不同的观景体验，同时也能提供临时停留休息场地。此类观景节点应设置能容纳3 ～7 辆小型车的停车位，停车位也应设置必要的绿化隔离带，拉开与道路之间的关系，起到保护游客安全和预防潜在交通事故风险的作用。一般观景台占地规模和建设强度都最小，相当于路侧港湾式停车带和观景平台的结合，适用于修建在观景台周边自然风景一般且地形限制较大的地点，仅起到供往来旅行者短暂停留休息观景的作用。

表3 效度检验（表格来源：作者自绘）

表4 闵可夫斯基度量（表格来源：作者自绘）

4 模型分析

利用SPSS23 进行数据信效度检验；Python进行均方误差计算，对PPT 播放顺序对测试者的影响进行描述；闵可夫斯基度量判定确定专业组与公众组之间的评价联系与差异。

4.1 模型信效度分析

4.1.1 信度检验

*ChaosGZ、ChaosZY、ShunZY、ShunGZ分别代表公众组乱序播放、专业组乱序播放、公众组顺序播放、专业组顺序播放测试。

信度检验指对问卷可靠性的检测，表明了同样的方法对同一对象重复测量时所得结果的实际性。根据SPSS23 中的信度分析（表2），可以看出美景度评价总体的标准化后信度系数为0.95，信度系数越接近1 测试可信度越高，因此本次美景度测试结果信度较好，问卷结果值得信任。

4.1.2 效度检验

效度检验是实验设计是否合理的重要依据，它有效反映研究人员的研究目标。效度检验是通过SPSS23 中探索性因子分析的方法实现检验过程。根据表3 分析结果，可以看出KMO 检验的系数结果为：0.83，比较接近于1。说明测试效度较好，结果比较接近研究目标。

4.2 评测偏差分析

MSE 函数一般用来刻画两组数值之间的偏差情况，用来检验模型的预测值和真实值之间的偏差，是描述实验数据精度的方法。对于本实验而言，即测试组相同时，PPT 播放顺序对测试结果的影响。用Python 进行数据分析，对同一组进行均方误差计算。在同一组（公众组或专业组）的情况下，对顺序测试结果和乱序测试结果进行度量分析。

通过均方误差计算得到结果：公众组的误差为62.3，专业组的误差为55.9。公众组与专业组误差接近，专业组误差值更小，说明数据精度更高。由此可以说明专业组在评分时，主观评价结果更加稳定，受PPT 播放顺序影响更小。

均方误差公式：

公式中，ωi为权重系数，Yi为顺序样本的评分，Yi为乱序样本的评分。

4.3 人群偏好分析

闵可夫斯基度量是描述两个数据之间差异性的度量。在本研究中，即在同一种PPT 播放条件下，专业人士和公众人士对自然风景的偏好是否一致的问题。可以用本方法得到判定，得到不同人群对相同数据的偏好情况。

闵可夫斯基度量公式：

公式中，p 为一个变参数，V1i为专业人士对样本的评分，V2i为公众人士对样本的评分。

通过闵可夫斯基度量（表4）得到的结果发现：顺序播放条件下专业组与公众组（ShunZY：ShunGZ），闵可夫斯基度量为25.38；乱序播放条件下专业组与公众组（ChaosZY:ChaosGZ），闵可夫斯基度量为30.07。两种播放条件下度量值数值都低于随机值68.22，数值越小结果越稳定。结果表明两种不同条件下数值比较接近，且低于随机值，因此说明受测试的专业人员与公众在审美偏好上有较高的相似度，顺序播放条件下偏好一致性较高，数据稳定性更好。

之前SBE 研究者普遍采用的乱序测试方法，并未设置对照组[6,7]。但是，本次研究发现按顺序完成的测试，在一定程度上数据结果的稳定性更高，一致性更强。

结语

研究使用SBE 法对香格里拉东环线20个观景台的自然风景进行主观评价，并通过SPSS23、MSE 函数和闵可夫斯基度量等对主观评价数据进行量化分析。通过测试和分析发现：首先，不同人群对自然风景的偏好相似。可以通过差异化的评价结果得到观景台的分级建设标准；其次，不论专业组还是公众组都有较高的可靠性，专业组评价结果稳定性更好，这与其他学者研究中得到的结果相似。同时，研究发现SBE法中PPT 中照片的播放顺序对被测试者评分有一定程度的影响。无论公众组或专业组所做的测试中，顺序播放得到的评价数据更为稳定。SBE 值可以为观景台位置的确定、观景台差异化处理及建设强度提供依据。

研究在时间和样本数量处理上仍有进步空间。美景度评价中只采集了2020 年4 月15日～18 日的相关照片样本，未取得香格里拉东环线其他季节照片样本，季节影响因素未能体现。同时，对于观景台样本采集的特殊性，即每个观景台本身存在的可观之景数量并不相同，进行了均值化处理，其操作减小了数据的波动性。顺序播放测试得到的结果数据稳定性更高。这是否代表着测试过程应采用顺序播放效果更好？或是与认知心理学家唐纳德·A·诺曼[8]谈到的人类本能层的认知心理相关？在后续相关研究中，作者会对时间和样本数据处理方面的缺失进行相应的补充研究。