城市藍色空間特征對訪客心理健康影響研究

張云飛，董立桂

(1.南京林業大學風景園林學院，江蘇 南京 210037;2.南京林業大學馬克思主義學院，江蘇 南京 210037)

公共健康建立在人與自然環境的動態平衡中，與其他類型的城市自然環境相比，藍色空間水的接近性和可及性在小氣候改善、噪音緩沖、減壓、認知力恢復、審美愉悅等多方面對心理健康產生重要的影響[1]。心理健康是人體健康的重要組成部分，近年來心理健康建設已經成為健康中國的重要組成部分。國務院于2019年發布的《國務院關于實施健康中國行動的意見》，明確提出了心理健康的建設目標。以往關于環境心理健康的研究主要集中在城鄉環境、社區環境、校園環境、城市建成環境以及城市公園環境等方面[2]，缺少對于藍色空間的研究，藍色空間對于人體心理健康有巨大的促進作用，然而當前的藍色空間建設可能缺少對于心理健康方面的考量。外在環境能夠通過刺激改變情緒，情緒又會通過心理感受在面部、激素、心跳和肢體語言等方面上表現出來。Albert Mehrabian發現，人的心理情緒由7%的語言、38%的語音表情和55%的面部表情構成[3]，心理學家們普遍認為面部表情是情緒表達的基本方式，已有的心理健康的數據獲取方式包括心理健康評定表的統計和穿戴設備的測量，對于面部情緒的識別測定方面定量研究較少[4]。因此，采用面部識別方法對活動群體的面部情緒進行識別，并據此探究藍色空間特征對訪客的心理健康的影響。

1 材料與方法

1.1 研究地及研究對象的選擇

藍色空間是指以水為區域環境中心的具備促進人類福祉潛力的健康場所和空間，上海是全國首個開啟“健康城市”項目的城市，而黃浦江又是上海市的“主動脈”，其沿岸具備自然觀光型、歷史風貌型、文化活力型等多種類型的濱水空間，因此選取黃浦江濱江范圍的3處區域作為研究對象，分別為楊浦濱江(秦皇島路游船碼頭至寧國路渡口段)、外灘(十六鋪碼頭至人民英雄紀念雕塑段)、徐匯濱江(徐匯濱江綠地西端至南園公園段)。

1.2 調查內容與方法

1.2.1藍色空間特征評價

大量藍色空間的研究表示，藍色空間特征與空間的自然基底、聯系骨架和康體單元之間有著密切的聯系，基面類型、岸線形式、場地功能、設施數量、地塊大小等都和藍色空間的健康效益顯著相關[5]。因此，基于Blue Health影響健康的路徑理論、健康效益評價的相關理論、上述詞頻分析、文獻閱讀和現場調研的結果，將影響健康狀態的途徑分為組織特征、界面特征和空間特征3類[6]，其中，組織特征涵蓋有全局整合度、局部整合度、全局深度、局域深度、連接值和選擇度6項，界面特征涵蓋有綠地率、硬質率、場地面積和場地形狀指數4項，空間特征涵蓋有道路面積率、建筑面積率、綠視率和天空開闊度4項，以期利用這3個維度來探究藍色空間特征和健康效益之間的相關性。

其中，組織特征的獲取是通過對樣地衛星地圖進行解譯，利用Depth map生成軸線模型，通過拓撲半徑的參數設定進行圖面表達和數值計算得到整合度、全局深度和連接值及可視化模型；另外在軸線模型的基礎上創建新的線段模型，按照米制半徑進行范圍劃定得到選擇度數值和可視化模型[7]。界面特征的獲取是通過對解譯過的場地衛星圖像，進行測量計算，獲取每個場地對應空間的面積、硬質面積、軟景面積、周長，計算對應的軟硬景占比和場地形狀指數?？臻g特征的獲取是通過對3個研究區域內進行布點測量，布點規則按照順延河流流向方向，每隔200m設置1個縱向面測量點，按照規則楊浦濱江有10個截面，外灘有7個截面，徐匯濱間有10個截面，通過“貓眼象限”對場地內的截面進行實時測量，每個截面測量5次，導出后取每段所有測量值的平均值計算綠視率、天空開闊度、建筑面積率和道路面積率。

1.2.2心理健康程度評價

心理學家認為情緒可以通過情緒效價性和情緒喚醒度2個維度來進行刻畫，即情緒二維模型。情緒效價性代表情緒的正負性，情緒的喚醒度代表情緒的興奮程度。通過對現場實測的場地人群及網絡爬取的圖片進行統計，計算各個空間的情緒反饋量；對調查兌現的面部情緒進行AI識別，統計出個體的各項情緒喚醒度，篩選主要情緒的喚醒度作為該個體的情緒表征，對空間內所有個體的情緒喚醒度平均值代表該空間對活動群體的情緒喚醒度；情緒效價方面，區分個體正負向情緒，取絕對值較大項作為該個體的情緒效價性，對所有個體效價值做平均值處理來表示該空間的情緒效價。心理健康服務水平計算中由于情緒反饋量、情緒喚醒度和情緒效價三者單位不同，對各指標進行歸一化處理，將3個維度數據映射到[0，1]中，公式如下：

(1)

式中，Xi—某一維度的歸一值；x—某一維度的實測值；xmax—某一維度中的最大值；xmin—某一維度中的最小值。

2 結果與分析

2.1 濱水空間特征

2.1.1組織特征

在空間句法中對3個場地進行可視化分析，楊浦濱江研究場地內中段商業碼頭整合度、可達性最高，北段展覽性建筑及渡口空間次之，南段工廠倉庫區域最低；北段公園綠地內全局深度最高，中段商業碼頭周邊次之，南段工廠倉庫區域最低；中段商業碼頭濱水區域連接值最高，北段濱水部分次之，其他區域連接值均較低；研究區域外圍道路選擇度最高，濱水區域次之，其他區域的選擇度顯著低于上述區域。

外灘研究場地內濱江道路兩側整合度最高，萬國建筑博覽群對應濱江部分整合度次之，其它區域的整合度均較低；濱江道路及其濱江平臺全局整合度均較高，南北兩端較低；中山東一路作為外灘重要的道路，連接值最高，其對應的濱江平臺次之，南北兩端連接值較低；外灘作為上海著名的風景游覽地，濱江平臺沿線選擇度最高，中山東一路萬國建筑博覽群次之，其他區域選擇度較低。

徐匯濱江研究場地內2條重要道路整合度最高，濱江部分較低；徐匯濱江綠地和滑板公園沿線全局深度最高，濱江區域較低；滑板公園沿線連接值最高，重要道路次之，其他區域較低；研究區內重要道路作為徐匯區交通干線，選擇度較高，其他區域選擇度較低。

2.1.2空間特征

通過對3個實驗場地內多個截面進行空間構成分析，得到濱水空間特征圖(圖1)，楊浦濱江作為工業改造的濱水空間，保留有大量的工業建筑，因此建筑物面積率最高，外灘的萬國建筑博覽群以及上海浦東新區超高建筑使得其建筑物面積率次之，徐匯濱江建筑物面積率最低。楊浦濱江A4-A5段為棧道，道路面積率最低，A1-A7為工廠建筑以及商業碼頭建筑物面積率較高，A8-A10由于濱江綠地的建設綠視率為場地內最高；外灘萬國建筑博覽群由于建設的較為均勻且高度相似因此建筑物面積率保持一個穩定的水平，由于外灘北側有黃埔公園，南側有碼頭綠地因此綠視率游兩側向中間逐漸降低；徐匯濱江的建筑物面積率和道路面積率較為穩定，而天空開闊度逐漸降低，綠視率逐漸增高。整體來看綠視率趨勢與綠地率基本保持一致，藍色空間特征與場地性質、場地類型和周邊環境有一定的聯系。

圖1 藍色空間空間特征

2.1.3界面特征

從尺度上選取硬質率、綠地率、場地面積和形狀指數來量化藍色空間界面特征?？臻g界面特征圖利用百分比柱狀堆積圖表示硬質率和綠化率，用積折線圖對場地面積和場地形狀指數進行呈現[8]。藍色空間界面特征圖(圖2)利用百分比堆積柱形圖表示硬質率和綠化率，用積折線圖對場地面積和場地形狀指數進行呈現的藍色空間界面特征。由圖3可知，楊浦濱江A2-A4段硬質率為研究區域中最高的一段，綠地率A5-A9、C7-C10兩段綠地率高于其它截面，徐匯濱江C1-C7段場地面積顯著高于其它地段，楊浦濱江A3-A4段場地面積顯著低于其他地段，在場地形狀指數方面，徐匯濱江整體較為穩定水平較高，外灘次之，楊浦濱江波動較大且整體水平較低。

圖2 藍色空間界面特征

2.2 心理健康特征

2.2.1情緒表征

在Java下調取平臺API文檔進行各項數據的運算，共獲得684條人群數據，面部情緒按照Face++平臺分類分為高興、平靜、驚訝、憤怒、厭惡、恐懼和傷心。楊浦濱江負向情緒占比較多，識別到的主要情緒為厭惡；外灘情緒以平靜、高興為主；徐匯濱江正負情緒占比相當，場地情緒以平靜為主。

2.2.2情緒喚醒度

將情緒喚醒度映射到空間中獲得藍色空間喚醒度可視化圖象(圖3)，結果顯示，楊浦濱江情緒喚醒度在不同段差異較大，西側棧道、商業碼頭處喚醒度較低。西段的工業廠房改造區域以及東段濱江綠地情緒喚醒度較高。外灘喚醒度呈小規模帶狀分布，南段碼頭綠地喚醒度最高，中段東方明珠建筑群的最佳觀賞面喚醒度次之，靠近城市道路一側喚醒度較低，北段紀念廣場處喚醒度同樣較低。徐匯濱江喚醒度空間分布與外灘情況相似，主要喚醒區呈帶狀分布，濱江滑板公園和徐匯濱江綠地喚醒度最高，靠近城市道路一側喚醒度逐漸降低。

圖3 藍色空間情緒喚醒度分布圖

2.2.3情緒效價

根據27個空間統計的情緒繪制圖4，情緒效價和情緒喚醒度的空間分布趨勢類似，楊浦濱江棧道至商業碼頭段負向情緒比較大，外灘北段和南段情緒效價較差，徐匯濱江南段負向情緒較大，中段及北段處于一個平衡的水平。

圖4 藍色空間正負情緒分布圖

2.2.4心理健康服務水平

實地調研數據共684條，從情緒反饋量、情緒喚醒度和情緒效價3方面對心理健康服務水平進行量化。計算出各個樣本空間的心理健康服務水平。如圖5所示，心理健康服務水平較高的為外灘的中段及北段，以及徐匯濱江的南段，而楊浦濱江的心理健康水平在不同空間差異較大，且整體水平較低。情緒反饋量以及情緒喚醒度、效價性與心理健康服務水平空間分布相似。

圖5 藍色空間心理健康水平

2.3 相關性分析

通過Pearson相關性對藍色空間界面特征和健康效益進行相關性分析發現(表1)[9]。組織特征方面，連接值與心理健康服務水平呈正向中度相關，全局整合度與其呈正向中度相關，全局深度與其呈負向中度相關；界面特征方面，場地面積與心理健康服務水平呈正向低度相關，場地形狀指數與其呈正向中度相關；空間特征方面，綠視率與心理健康服務水平呈負向低度相關。由此可知，心理健康服務水平與連接值、整合度、深度值、場地面積、場地形狀指數和綠視率有相關性，其中全局深度和綠視率與其表現為負相關。

表1 藍色空間特征與心理健康服務水平的相關性分析

2.4 回歸分析

對心理健康服務水平進行回歸(逐步)分析，得到局部整合度、選擇度、場地形狀指數對心理健康服務水平影響的函數模型：

lgY=0.482+0.002X1-1.253×10-5×

(2)

式中，Y—社會交往服務水平；X1—局部整合度；X2—選擇度；X3—場地形狀指數。

心理健康服務水平回歸分析(表2)結果顯示，選擇度與其心理健康服務水平呈負相關。局部整合度以及場地形狀指數與心理健康服務水平呈正相關，根據計算標準化后的回歸系數可知，局部整合度的貢獻最高，其次是選擇度，場地形狀指數貢獻度最低。

表2 心理健康服務水平多元線性回歸模型自變量系數

3 結論與建議

藍色空間設計要注意增強內部空間的可達性，設計多級路網，并形成路網銜接，同時還要注意對場地駁岸的優化，使空間相對規整緊湊，保證濱水活動的安全性。研究證明了空間特征會對訪客的心理健康產生影響，對于健康效益的研究具有重要的引導和示范作用，同時還有助于為后續藍色空間設計提供借鑒。但由于數據采集過程集中于冬春二季，數據可能受氣溫以及空氣質量的影響，不能真實代表研究區域的心理健康狀況。因此，適當擴大數據采集的時間范圍，同時考慮現場實測和網絡數據采集相結合的方式，使數據更加科學、嚴謹。藍色空間作為城市環境中的重要組成部分，研究好藍色空間與健康的關系，可以有力推動健康城市的建設。