城市自然景观视觉舒适度感应机理研究

In regarding to the problem of ambiguous and lopsided research objective in urban natural landscape study, which is due to the lack of a systematically urban natural landscape visual comfort theory and assessment methodology. This research is aiming to enhance the overall quality of both urban natural landscape and its experience, proposing the concept of “Urban Natural Landscape Visual Comfort” systematically. Based on the visualisation quantity of natural landscape, the research will first using the sky, vegetation and water visual proportion as the measurement standard in the dynamic view of natural landscape, analyse the natural landscape visual space and its component under the view of urban landscape visual framework. The process will be incorporating with a great amount of street level photographs; GIS system; SegNet graph analysis and CNN deep learning algorithm. Secondly, the research will use the data analysed to investigate the relationships between the true natural landscape and users’ visualised feeling inside the environment. To build an urban landscape visual comfort measurement based on the natural feeling from the public. Seeking the pattern of human visual feeling in the urban landscape, develop the form of urban landscape component in regarding to maximise the urban natural landscape visual feeling. At last the research will use the 9 main districts in Shanghai as the practical example to apply the research methodology. The expected research results are: 1. Discover the principle of urban natural landscape visual comfort; 2. Establish the measurement and standard of urban natural landscape visual comfort; 3. Propose guidelines in regarding to enhance the urban natural landscape visual quality.

以提升城市景观视觉环境及其感受质量为目标，建立“城市自然景观视觉舒适度”概念、理论、标准，探索其评价实施的方法、技术、手段。从景观视觉环境的物理客体和感受主体两方面切入，以城市可视化的天穹、绿化、水体空间体和面作为城市自然景观视觉要素与舒适度评价的三类要素指标；通过GIS数据源、大数据街景照片结合图像语义识别（SegNet）与深度学习（CNN）算法提取三类要素的主客观量值并对之实施数理模拟与量化分析；研究其客观物理视觉量值与主观感受可视量值之间的耦合关系。探寻人类城市自然景观视觉感受与响应规律，发掘城市自然景观视觉主观感受量最大化的物理景观量及其构成方式；以上海9区进行综合实证研究。预期成果：创立基于自然第一为价值取向的城市景观视觉舒适理论，发现城市自然景观视觉舒适度感应原理，确立城市自然景观视觉舒适度感应评价标准与指标；提出可供城市设计参考的城市自然景观视觉设计导则框架。

本研究以景观视觉感知理论为理论依据，立足于高密度城市背景下人们对城市自然景观感知体验的迫切需求。研究的主要内容有：（1）基于景观视觉感知评价理论，建立并完善城市景观视觉舒适度理论；（2）通过理论研究以及实验研究探索城市自然景观构成元素与人视觉感受舒适度的联系，积累城市自然景观视觉舒适度评价标准指标库并建立评价方法体系；（3）结合上海等高密度城市进行综合实证研究，验证城市自然景观视觉感受与响应规律，并进行景观视觉舒适度评价技术实用化探索。研究的主要成果包括：（1）建立了城市自然景观视觉舒适度理论：完成相关理论和案例、评价体系和研究方法梳理，搭建评价方法论的基本框架，引入社会恢复性城市主义理论，拓展了理论的内涵和涉及的维度；（2）建立了视觉舒适度评价体系：开展量化分析评价途径探索，建立了一套可涵盖宏观城市尺度和微观小微空间及人本感知尺度的视觉舒适度评价方法流；（3）发现了城市自然景观视觉元素物理量值与观赏量值间的耦合关系：通过系列实验识别了与视觉舒适度相关的景观元素，发现了几类景观空间中同一元素影响方向和作用因子的差异性，基于典型城市研究了理想要素构成配比，以街道等公共视觉景观资源为样本开展了深入研究，发现了不同视觉景观元素呈现出的补偿作用；（4）实现了城市自然景观视觉舒适度评价技术实用化：发现了一系列提升视觉舒适度的途径，尤其在街道景观品质提升方面成果颇丰，并将视觉舒适度功能维度延伸到社会维度，探索了提升不同类型街道疗愈性的差异化设计路径。研究总体围绕提升城市景观视觉环境及其感受质量的核心目标，发展了“城市自然景观视觉舒适度”概念、理论、评价指标与标准，并完善了实施的方法、技术、手段，为提升城市景观视觉品质指出了一条以自然为导向的道路，为通过自然景观空间营造提升城市居民心理健康及城市和谐提供了新视角，为提升未来城市视觉舒适水平提供了有力的科学参考。