城市街道步行空間的景觀視覺資源是城市景觀風貌的重要組成部分。作為城市空間架構的重要生態載體與自然要素，山體在打造“山城一體”的城市空間結構與景觀風貌特征中起著重要作用。本研究以具有典型山城空間特色的濟南市舊城片區為例，在分析街道步行空間景觀視覺審美表現特征的基礎上，基于街景圖像數據對街道步行空間景觀視覺美學質量進行了測度，同時對高視覺美學質量城市山體景觀可見街道進行了識別；提出了針對不同等級城市道路結合山體風貌協調的步行空間景觀視覺美學質量優化建議，以期為打造“山城一體、城景相融”的城市景觀風貌和引導城市健康可持續發展提供借鑒。
關鍵詞
山城一體；街道步行空間；景觀視覺美學質量；高視覺美學質量城市山體景觀可見度；定量評價；城市街景
山城一體背景下街道步行空間景觀視覺美學質量測度、評價與優化
——以山東省濟南市舊城片區為例
Landscape Visual Aesthetics Measurement, Assessment, and Improvement of Street Pedestrian Spaces in Mountainous Cities
—Case Study on the Historic Downtown of Jinan, Shandong Province
1 哈爾濱工業大學建筑學院自然資源部寒地國土空間規劃與生態保護修復重點實驗室
2 山東建筑大學建筑城規學院
“山城一體”模式在城市尺度上以山體格局為重要的結構性要素，引導構成不同城市空間形態；在街區尺度上表現為建成區向山體蔓延的空間關系。目前，在相關研究中綜合人眼可視距離內相對較遠的城市山體進行的景觀視覺美學質量評價探討較少。因此，本文基于山城一體空間架構，分析大量街景圖像等開源數據，運用精細化評價方法綜合評價研究區域內的城市街道步行空間景觀視覺美學質量，探究其品質優化途徑。
城市景觀視覺審美具有自然性、多樣性、開闊性、協調性、干擾性等表現特征，且各項特征間存在復雜的相互關系。
濟南市首屆最美林蔭路——馬鞍山路 ? 肖華斌，安淇，吳俊穎，郭研馨
由于難以以貨幣價值量化審美體驗，因此相關研究多借助可描述的景觀視覺審美特征要素，并選取相關指標定量評價不同景觀類型的審美體驗服務能力。
1）自然性：通常空間內景觀的自然性越高，給人們帶來的視覺審美體驗感受越好。
2）多樣性：當空間的景觀要素構成豐富時，人們通常能在該空間中獲得較好的視覺審美體驗。
3）協調性：關注由景觀空間各構成要素間的搭配所營造的整體視覺審美感受，可通過搭配合理程度來衡量。
4）開闊性：當視野較為開闊時，人們的視覺審美感受通常較好。
5）干擾性：街道審美體驗和步行活動易受街道環境安全感受干擾，且較少的非機動車有助于提高街道景觀的恢復能力。
本研究選取山東省濟南市舊城片區作為研究區域，該區域是濟南“山水融城”格局的典型代表，并面臨著如何有機更新并提升街道步行空間品質的挑戰。本研究利用海量街景圖像數據和深度學習方法，結合高視覺美學質量城市山體景觀可見性的疊加分析，旨在實現大樣本、高效率的多特征城市街道步行空間景觀視覺美學質量綜合評價，為提升山城一體城市景觀風貌提供參考。
濟南市千佛山南路山景 ? 肖華斌，安淇，吳俊穎，郭研馨
本研究主要包含街景圖像數據收集與處理、城市街道步行空間景觀視覺美學質量評價、高視覺美學質量城市山體景觀可見街道評價，以及城市街道步行空間景觀視覺美學質量綜合評價與優化4個階段。
研究基于開源地圖數據獲取城市街道信息，借助ArcGIS 10.4提取各級城市街道節點坐標；基于Python 3.5與PyCharm平臺訪問百度地圖API，抓取各坐標點的的街道全景靜態圖；在剔除無效街景數據和干擾因素后，最終獲取研究區域內城市街景圖片共20847張。
研究區域內街景靜態圖采樣點數據抓取示意圖 ? 肖華斌，安淇，吳俊穎，郭研馨
研究采用語義分割工具DeepLab v3+進行街景圖像特征提取，建立深度學習模型，在Cityscapes精細圖像集基礎上，解譯處理后的街道全景靜態圖，并識別各要素占比。在此基礎上，參考城市街道景觀審美特征，依據各指標量化方法計算評價結果，得到城市街道景觀視覺美學質量評價空間分布結果。
基于此，研究進行高視覺美學質量城市山體景觀可見街道空間評價，選取山體植被覆蓋程度與山體裸露程度分別量化，疊加獲取山體美學質量評價結果，計算評價等級。基于視域分析衡量城市山體在各街道采樣點的可見程度，疊加山體美學質量等級，取各采樣點乘積均值并賦值于每條街道，由此評價高視覺美學質量城市山體景觀可見街道。
加權疊加上述評價結果，獲取城市街道步行空間景觀視覺美學質量綜合評價，分析不同等級街道的景觀視覺美學質量特征，并提出優化策略。
根據街道全景靜態圖的要素識別結果，共獲取18類要素。研究將五個城市街道景觀審美特征作為評價指標，分別進行測度。
研究區域內街道全景靜態圖爬取及語義識別結果 ? 肖華斌，安淇，吳俊穎，郭研馨
城市道路景觀視覺美學質量評價可視化結果顯示，自然性水平較高的城市街道占比達17%；多樣性水平較高的城市街道占比達7%；協調性水平較高的城市街道占比達5%；開闊性水平較高的城市街道占比達61%；干擾性水平較低的城市街道占比達70%。
研究區域內城市街道各項景觀視覺美學質量評價指標計算結果 ? 肖華斌，安淇，吳俊穎，郭研馨
城市街道步行空間景觀視覺美學質量評價評價結果顯示，研究區域內街道步行空間整體景觀視覺美學質量較高，各級道路較其總數而言所占比例較為均等；中等美學質量道路511條，占比約37%，分布較廣，以城市快速路、主干路和次干路為主；低和較低美學質量道路484條，占比約35%，以城市支路為主。
研究區域內城市街道景觀視覺審美評價空間分布結果 ? 肖華斌，安淇，吳俊穎，郭研馨
城市山體自然要素景觀視覺美學質量評價指標由兩部分構成。計算山體景觀視覺美學質量評價等級，發現研究區域內的26處山體中，較高和高品質山體12處；中等品質山體6處；低和較低品質山體8處。
基于ArcScene構建三維模型衡量各山體在各采樣點上的可見程度。根據計算結果，以青龍山、郎茂山、千佛山、佛慧山、平頂山、萬靈山和馬武寨山為主的山體可見范圍廣、可見程度高，其中“佛山倒影”可見程度最高。
研究區域內三維模型及“佛山倒影”山體空間區域景觀視覺效果 ? 肖華斌，安淇，吳俊穎，郭研馨
高品質山體可見街道評價結果顯示，研究區域中北部的小清河以南和經十路以北范圍內城市山體景觀可見程度較低，約占道路總數的66%。此外，各級城市街道山體景觀可見程度以低和中等為主。可見程度低和較低的道路共計1 083條，占比約78%，以城市主干路和支路為主；可見程度中等水平道路222條，占比約16%，主要為研究區域北部及南部的城市快速路和次干路；可見程度較高和高水平道路80條，占比約6%，主要包括研究區域北部及南部的少數支路和個別次干路。
研究區域內山體審美質量等級與高品質山體可見空間評價結果 ? 肖華斌，安淇，吳俊穎，郭研馨
街道步行空間綜合景觀視覺美學質量結果顯示，研究區域內街道步行空間綜合景觀視覺美學質量較高。其中，質量較高至高的道路共622條，占比約45%，以城市主干路為主；質量中等的道路390條，占比約28%，其中多數為城市快速路；質量低和較低的道路373條，占比約27%，散布于研究區域內，以城市支路為主。綜合評價結果顯示，具有自然性和多樣性水平較高、協調性和開闊性水平較好、干擾性水平與高品質山體可見程度適中特點的城市街道，主要包括城市快速路及傳統街坊社區道路。
研究區域內街道步行空間景觀視覺審美綜合評價結果與部分位置街道實景圖 ? 肖華斌，安淇，吳俊穎，郭研馨
結合實地調研過程中在街道步行空間中的實際視覺體驗發現部分城市快速路和主干路的步行空間，實際視覺感知到的開闊性、自然性水平較高，干擾性水平適中，城市山體景觀可見程度較好。此外，該類街道協調性和整體多樣性較好。而在機動化程度較低的城市次干路和支路，整體植被覆蓋率高，可感知到的街道步行空間自然性水平高，開闊性適中，整體協調性和多樣性較高，干擾性水平較低。然而，由于其地處高密度的城市建成區內部，該空間內的城市山體體量較小，可見界面較少，城市山體景觀的可見程度較低。
城市街道步行空間的景觀視覺審美優化策略的制定，應根據城市道路等級、尺度，結合其所在的特定文化、歷史與自然環境，調整并優化與自然性、多樣性、協調性、開闊性和干擾性相關的街道環境構成要素。
1）道路等級較高、街區尺度較大的區域，應依托現有景觀生態資源與城市山水格局完善被割裂或不連續的現狀景觀生態廊道，構建街道級別較高、植被覆蓋率較高且視覺景觀協調的片區尺度城市街道步行空間。
2）各組團內部應結合自然景觀要素，以城市快速路、主干路及次干路為基礎，打造植被覆蓋率高、景觀要素豐富、視野開闊和步行環境較為安全的城市慢行系統網絡；同時對山體破損面采取生態修復手段，打造視覺美學質量較優的城市山體界面。
3）歷史文化街區應依托景觀視覺美學質量較高的街道，協同現有城市慢行支路形成滿足周邊居民日常步行活動需求、景觀視覺美學質量較高的街道；同時結合濟南傳統風貌特征營造多文化融合且兼具經緯坊巷特色美感的城市景觀。
此外提升以山體視覺資源為主的審美體驗服務還可通過劃定城市山體保護級別，提出相應的山體周邊建筑密度與建筑高度控制要求等方法來實現。
研究區域內各類城市山體分級保護規劃及周邊建筑高度控制要求 ? 肖華斌，安淇，吳俊穎，郭研馨
研究以濟南市舊城片區為例，實現了對山城一體城市街道步行空間景觀視覺美學質量的綜合評價，提出了針對不同等級城市道路結合山體風貌協調的步行空間景觀視覺美學質量優化建議，以期為打造“山城一體、城景相融”的城市景觀風貌和引導城市健康可持續發展提供借鑒。
此外，由于居民視覺感知因素的復雜性與居民實際需求的多樣性，應進一步加強檢驗該量化方法的合理性與可信度；結合不同使用者年齡、身份特征及其對應的具體使用需求，提出更具有針對性的城市街道步行空間景觀視覺審美優化策略。
[1] Li, H., & Xiao, J. (2013). Multi-dimension analysis on the mountain–city relationship in the construction of mountainous cities. Urban Development Studies, 20(8), 40-46.
[2] Liu, H., Zhao, L., & Qin, H. (2016). Space research on mountain-city in Jinan based on the theory of figure-ground relation. Journal of Shandong Jianzhu University, 31(2), 164-171.
[3] Wang, S., Gao, Y., & Li, X. (2019). A study on the spatial structure of Chinese landscaping and cultural cities. Urban Planning Forum, (1), 27-32. doi:10.16361/j.upf.201901003
[4] Zhao, H., & Fan, S. (2019). Natural landscape construction of Changchun’s comprehensive city design guided by ecological wisdom ideology. Journal of Nanjing Forestry University (Humanities and Social Sciences Edition), 19(4), 53-64. doi:10.16397/j.cnki.1671-1165.201904053
[5] Liu, Q., Rong, H., & Gao, P. (2016). “Natural Mountain and Water City” morphology control and strategy, Nanning. Planners, 32(7), 64-71.
[6] Zhao, L., Zhang, Y., & Wu, Y. (2016). Study on the mountain–city spatial pattern in Jinan. In 60 Years for Planninng: Achievements and Challenges—Proceedings of Annual National Planning Conference 2016 (vol. 14: Urban and Rural Planning in Mountain Environment). Urban Planning Society of China and People’s Government of Shenyang.
[7] Huang, M., Liu, W., Ma, Y., & Wang, Y. (2015). General building height control strategies with mountain-city integration. Planners, 31(6), 62-66.
[8] Xiao, H., Sheng, S., An, Q., & Shi, J. (2019). Research on the identification of urban green infrastructure supply-demand spatial differentiation and optimization strategies: A case study on Jinan West New District. Chinese Landscape Architecture, 35(11), 65-69. doi:10.19775/j.cla.2019.11.0065
[9] Shao, Y., & Liu, B. (2017). Urban streetscape visual aesthetics assessment research. Chinese Landscape Architecture, 33(9), 17-22.
[10] Xu, L., Meng, R., & Chen, Z. (2017). Fascinating streets: The impact of building facades and green view. Landscape Architecture, (10), 27-33. doi:10.14085/j.fjyl.2017.10.0027.07
[11] Han, J., & Dong, L. (2015). A study of visual evaluation of streetscape based on the psychophysical method. Chinese Landscape Architecture, 31(5), 116-119.
[12] Ma, Y., Yuan, Q., & Leng, H. (2017). Review and enlightenment of landscape aesthetics service evaluation from the perspective of ecosystem service. Chinese Landscape Architecture, 33(6), 99-103.
[13] Wu, J., Yuan, T., & Wang, T. (2017). Preliminary theory of urban landscape esthetics based on three-dimensional landscape indicators. Acta Ecologica Sinica, 37(13), 4519-4528. doi:10.5846/stxb201512232552
[14] Sowińska-?wierkosz, B., & Soszyński, D. (2019). The index of the Prognosis Rural Landscape Preferences (IPRLP) as a tool of generalizing peoples’ preferences on rural landscape. Journal of Environmental Management, (248), 109272. doi:10.1016/j.jenvman.2019.109272
[15] Khachatryan, H., Rihn, A., Hansen, G., & Clem, T. (2020). Landscape aesthetics and maintenance Perceptions: Assessing the relationship between homeowners’ visual attention and landscape care knowledge. Land Use Policy, (95), 104645. doi:10.1016/j.landusepol.2020.104645
[16] Dai, P., Zhang, S., Liu, R., & Yang, Y. (2019). Research advances in cultural ecosystem services—An analysis based on Web of Science. Acta Ecologica Sinica, 39(5), 1863-1875. doi:10.5846/stxb201712262325
[17] Wang, R., Zhao, J., Meitner, M. J., Hu, Y., & Xu, X. (2019). Characteristics of urban green spaces in relation to aesthetic preference and stress recovery. Urban Forestry & Urban Greening, 41(5),6-13. doi:10.1016/j.ufug.2019.03.005
[18] Li, X., Qi, T., Liu, C., & Zhang, G. (2018). The research on analysis model of landscape aesthetics quality: A case of three hills and five gardens greenway in Beijing. Modern Urban Research, (4), 45-55. doi:10.3969/j.issn.1009-6000.2018.04.008
[19] Zhao, J., Wu, J., & Wang, H. (2019). Characteristics of urban streets in relation to perceived restorativeness. Journal of Exposure Science & Environmental Epidemiology, 30(2), 309-319. doi:10.1038/s41370-019-0188-4
[20] Tang, J., & Long, Y. (2017). Metropolitan street space quality evaluation: Second and third ring of Beijing, inner ring of Shanghai. Planners, 33(2), 68-73.
[21] Yin, M., Zhou, J., Xue, J., & Wu, X. (2017). Research of overlook system on mountain landscape in overall urban planning—A case study of the city of Wuyishan. Landscape Architecture, (12), 101-106. doi:10.14085/j.fjyl.2017.12.0101.06
[22] Chen, Z., Fu, W., & Dong, J. (2017). Scenic beauty estimation of urban massif based on scenario visualization—A case study of Fuzhou. Chinese Landscape Architecture, 33(10), 108-112.
[23] Xiao, H., An, Q., Sheng, S., & Kuang, Y. (2009). Research on urban mountain ecological restoration and classified protection strategies based on spatial identification of ecological risk: Taking the West New District of Jinan City as an example. Chinese Landscape Architecture, 36(7), 43-47. doi:10.19775/j.cla.2020.07.0043
[24] Guo, F., Zhang, M., & Chen, Z. (2009). The impact degree on landscape and its ecological restoration techniques of exposed hillpits. Chinese Landscape Architecture, 25(11), 63-66.
[25] Chen, W., Chen, Z., Zhang, X., & Li, C. (2016). Research on guidance of the development control of city landscape area based on visual corridor. Architectural Journal, 2016(S1), 13-17.
[26] Ye, Y., Zhang, Z., Zhang, X., & Zeng, W. (2019). Human-scale quality on streets: A large-scale and efficient analytical approach based on street view images and new urban analytical tools. Urban Planning International, 34(1), 18-27. doi:10.22217/upi.2018.490
[27] Gong, Z., Ma, Q., Kan, C., & Qi, Q. (2019). Classifying street spaces with street view images for a spatial indicator of urban functions. Sustainability, 11(22), 6424. doi:10.3390/su11226424
[28] People’s Government of Jinan City. (2016, August 29). Master Planning of Jinan City (2011–2020).
[29] Zhao, L., Wang, S., Yang, X., Liu, Z., & Cui, Y. (2019). Analysis and structure research of “Mountain-City Community” spatial environmental characteristics of Mount Tai. Chinese Landscape Architecture, 35(1), 90-95.
[30] Jinan Department of Natural Resources and Planning. (2017, April 7). Regulatory Spatial Planning of Hills and the Surrounding Landscapes in Urban Center of Jinan.
[31] Huang, P., Zheng, Q., & Liang, C. (2020). Overview of image segmentation methods. Journal of Wuhan University (Natural Science Edition), 66(6), 519-531. doi:10.14188/j.1671-8836.2019.0002.
[32] Zhang, W., Zhou, Y., & Yang, M. (2019). Research on automatic identification and measurement of panoramic visible green index. Landscape Architecture, 26(10), 89-94. doi:10.14085/j.fjyl.2019.10.0089.06
[33] Cordts, M., Omran, M., Ramos, S., Rehfeld, T., Enzweiler, M., Benenson, R., Franke, U., Roth, S., & Schiele, B. (2016). The Cityscapes dataset for semantic urban scene understanding. 2016 IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (pp.3213-3223). doi:10.1109/CVPR.2016.350
[34] Liu, W., Wang, H., Liu, K., & Zhou, X. (2015). Construction of evaluation system for smart city based on the combination model of entropy-weighting and TOPSIS methods: Taking Beijing, Tianjin and Shanghai as examples. Modern Urban Research, (1), 31-36. doi:10.3969/j/issn.1009-6000.2015.01.006
[35] Lai, X. (2017). Control system research of city mountain protection planning: A case study on mountain protection planning of Urumqi City. Shanghai Urban Planning Review, (3), 69-76.
本文引用格式 / PLEASE CITE THIS ARTICLE AS
An, Q., Xiao, H., Guo, Y., & Wu, J. (2022). Landscape visual aesthetics measurement, assessment, and improvement of street pedestrian spaces in mountainous cities—Case study on the historic downtown of Jinan, Shandong Province. Landscape Architecture Frontiers, 10(1), 9–27. https://doi.org/10.15302/J-LAF-1-020061
編輯 | 田樂，汪默英，周佳怡
翻譯 | 田樂，周佳怡，安淇
版權聲明：本文版權歸原作者所有，請勿以景觀中國編輯版本轉載。如有侵犯您的權益請及時聯系，我們將第一時間刪除。
投稿郵箱：info@landscape.cn
項目咨詢：18510568018（微信同號）
京公海網安備 110108000058號
北京海淀區
www.lafrontiers.com
lafrontiers@foxmail.com
