眼动追踪显示，原来你在街道里最喜欢看的不是人，而是……
导 读
研究通过将传统的疗愈性量表问卷与移动式眼动仪相结合，了解使用者在城市街道环境中能够获得的疗愈性体验，并识别出与疗愈性相关的街景元素，用以探究不同元素对人们疗愈性体验的影响程度。研究结果表明，“绿植”“人”“汽车”等是显著影响街道使用者疗愈体验的街景元素。此外，不同街景元素对疗愈环境4个特征因子的影响程度也不尽相同。研究结果可为归纳提升街道疗愈性的设计导则提供参考，并协助专业人员依据不同类型街道的疗愈性侧重点制定具有针对性的设计改善思路。
疗愈性街景元素识别与评价研究
An Explorative Study on the Identification and Evaluation of Restorative Streetscape Elements
殷雨婷
同济大学建筑与城市规划学院博士后、RURC成员
邵钰涵
同济大学建筑与城市规划学院副教授、学术发展部主任、RURC负责人
薛贞颖
同济大学建筑与城市规划学院景观学系硕士研究生、RURC成员
凯文·斯韦茨 Kevin THWAITES
英国谢菲尔德大学景观建筑系副教授、社会空间城市主义研究中心（SsUU）创始人；同济大学建筑与城市规划学院RURC成员
张克新
山东省烟台市城市规划编研中心高级工程师
*RURC全称为“同济大学建筑与城市规划学院生态化城市设计国际合作联合实验室恢复性城市研究分实验中心”
1 引言
通常而言，自然环境能够带来疗愈体验，但高密度城市的空间及资源供给极大限制了城市居民与自然环境的接触。因此，在日常场景中满足居民的疗愈需求比为其提供前往自然郊野的机会更为重要。街道是人们在“外界”生活的主要空间载体[1]~[3]，利用街道环境为人们提供短暂而多次的疗愈体验显然更加实际。因此，街道环境中任何可能通过设计手段赋予或增强的疗愈潜能，对塑造有利于健康的城市环境都有着巨大的价值。上海是中国典型的高密度城市，依托城市支路形成的丰富多样的街道空间[4][5]具备为居民提供便捷、连续的疗愈体验的潜力。研究选取上海市杨浦区支路国康路作为研究对象，通过问卷调查和眼动追踪相结合的方法，探究了影响行人在街道环境中获得疗愈性体验的街景元素，以寻求通过设计手段提升街道环境疗愈性的方法。
2 城市街景疗愈性
相关理论发展
疗愈环境理论起源于环境心理学，侧重于探究能够帮助人们恢复在日常生活工作中消耗的心理、生理和社会资源的特定环境体验及特征[6]~[8]。蕾切尔与斯蒂芬·卡普兰（Rachel and Stephen Kaplan）提出的聚焦于注意力衰竭的“注意力恢复理论”（Attention Restoration Theory，ART）[9][10]和罗杰·S·乌尔里希（Roger S. Ulrich）[10]~[12]提出的聚焦于生理和情绪的负面变化的“压力舒缓理论”（Stress Reduction Framework）是两大主流疗愈环境理论。其中，ART所总结的疗愈环境的4个特征因子——远离性、延展性、迷人性和兼容性，成为了构建疗愈性评价量表的主要理论支撑[9]，相关量表包括疗愈感知量表[13]和疗愈因子量表（Restorative Component Rating Scale，RCS）[14]等。
两种主流的疗愈环境理论 © 殷雨婷
近年来，在城市化的影响下，越来越多的研究开始探索建成环境中自然元素的疗愈潜能[15]~[18]。相较于公园、广场等公共场所，尽管人们在街道上停留的时间通常较短，但使用街道的频率却明显更高。国外针对街景开展的疗愈性研究发现，街道两侧的建筑越高，且街道熵值（街道环境中各元素的混乱度）越大，人们获得疗愈性体验的可能性越小[19]。此外，行道树及种植池数量的增加也能显著提高街道的疗愈潜能[20]。然而，由于街道环境的复杂性，这类评价研究多针对建筑物、行道树等特定街景元素或天际线变化等特定街道环境特征展开，未能对街景元素进行系统的考量。
疗愈性评价方法回顾
早期基于图片、视频、三维立体模型或虚拟现实场景[21]的景观视觉评价，往往因无法有效模拟真实体验[22]而影响评价结果的准确性。近年来飞速发展的眼动追踪技术能够通过捕捉人眼球的注视点和运动轨迹，有效建立视觉感知与环境中特定媒介之间的联系[23]~[25]。已有学者尝试运用眼动追踪技术捕捉疗愈性环境中人们注视点的运动轨迹，以注视频次表征视觉偏好，由此发掘与疗愈性相关的环境元素[14][26]~[30]。
3 研究方法
为了在真实环境中系统理解疗愈感知和街景元素之间的关系，本研究尝试在已有方法的基础上，将基于疗愈性评价量表的定性方法与基于眼动追踪技术的定量方法结合使用。
主观疗愈性感知评价
本研究选取卡琳·劳曼（Karin Laumann）等人[14]制定的RCS作为主观疗愈性感知的评价工具。问卷第一部分在原RCS基础上略作修改，保留了其中15项适用于街道环境评价的问题，分别评价ART提出的4个疗愈环境特征因子（表1），被试者用0~6分来描述每个问题与自身实际感知的相符程度，完全不符为0分，完全符合为6分；第二部分采集了参与者的性别、年龄及专业背景等个人信息。
客观疗愈性街景元素识别
研究采用由同济大学人因智能与环境行为实验中心提供的Tobii Pro Glass 2移动式眼动仪捕捉被试者眼球运动轨迹，所采集的数据包括动态视频及带有坐标和时间信息的注视点。研究采用基于机器学习的图像语义分割技术，将视频输出为图像后进行画面分割，再与注视点的坐标进行匹配，找到每一帧画面中参与者注视的环境元素；随后将上述匹配结果与RCS中疗愈性问题的评价结果进行比对分析，了解在参与者回答有关街道疗愈性问题的过程中各类街景元素被注视的累积频次，其中的高频注视点即可表征研究环境中与疗愈性密切相关的街景元素[14][26]~[30]。
视频图像经过语义分割后进行注视点匹配 © 殷雨婷
研究方法框架 © 殷雨婷
确定研究地点
由于目前在真实场景中综合运用问卷调查和眼动追踪技术的研究较少，结合单次问卷调查所需时长（3~5分钟），研究宜选择长度为300~1000m，具有明确的起、终点，两侧沿街界面功能类型明确、元素组成较为简单的街道环境进行实验。国康路两侧主要为教育科研机构与行政办公场所，是一条以通勤功能为主的城市支路，长约720m，全程步行约需8分钟；沿街界面主要由植被和围栏构成，中段毗邻少量店铺（与路面之间有绿篱分隔），界面构成较为均质。根据沿路公交站点的分布位置，结合街道两侧的建筑功能及前期的场地调研分析，最终选择人群出现较为频繁的区域作为实验路段。该路段涵盖整条路段中所有界面种类，具有代表性；长度约380m，步行通过时长与答题时长基本吻合。
国康路实景 © 殷雨婷
研究地点（地图来源：百度地图、百度街景） © 殷雨婷
选择参与者
参与者由研究人员在国康路现场招募，主要为承受较大生活压力、易产生心理疲劳等问题的工作人群（25~55周岁）[31]。本次试验仅选择独自出行者参与，共31人参与实验，最终筛选出有效样本29份。
实验过程
实验于2019年5月6~10日（均为工作日）午休时间（11:00~14:00）展开，实验日天气均温度适宜、无雨且空气质量良好。参与者在佩戴移动式眼动仪后需首先进行校准与行走适应，以保证在正式实验中所收集数据的准确性。校准成功并适应后，被试者以自然状态向前方行走，研究人员随行其后进行RCS的提问，以免进入被试者视线范围造成干扰。眼动仪从量表提问开始时进行视频录制，结束时终止。
4 数据分析
实验获得的29份RCS问卷数据均通过了内部一致性信度检验[32]。对问卷数据进行组间（性别、年龄及是否具有相关专业背景）差异分析，发现29名被试者在疗愈性体验上不存在感知能力差异，说明数据有效可靠（表2）。29名被试者的眼动仪眼动捕捉率为2%~90%，平均值为53%（标准差为28.5%）。结合前人研究经验[33]，将捕捉率低于20%的样本剔除，最终保留有效样本25个。
选取路段街景的疗愈性
问卷结果（表3）显示，被试者对选取路段现状街道环境的疗愈性评价适中（总平均分3.50分），4个特征因子中远离性（3.05分）和迷人性（2.87分）得分低于延展性（4.03分）和兼容性（4.06分）得分。选取路段是一条主要服务于周边工作人群的通勤道路，与工作紧密相关是导致环境远离性得分较低的主要原因，这一点在B3项的评价结果（2.60分）上体现得尤其明显。迷人性因子的5个评价小项均得分偏低，特别是对街道环境的好奇心（F1项，2.60分）和探索欲（F2项，2.72分）的评价。这是由于国康路两侧界面形式较为单一，缺少沿街店铺、特色景观等可供注视、停留或进行其他活动的界面，故而对行人的吸引力有限。
疗愈性街景元素的识别
根据眼动仪所记录的注视点坐标信息将其在视频帧画面中定位，经语义分割并剔除占画面面积比过大的“道路”与“人行道”元素后，得到12类与疗愈体验相关的街景元素。结果显示，被试者在进行疗愈性评价时，注视“绿植”的百分比最高（39.33%），其次为“人”（26.25%）、“墙体”（10.54%）、“汽车”（8.52%）、“自行车”（5.42%）、“建筑”（4.47%）、“围栏”（2.61%）及“地形起伏”（1.57%）等，说明实验路段内“绿植”“人”“墙体”是对疗愈性体验影响最大的三类街景元素。
各街景元素对应的注视累积频次占比 © 殷雨婷
街景元素对疗愈环境特征因子的影响机制
研究人员按照被试者回答量表中4个特征因子相关问题的起止时间将视频切割为4段，对每一时间段中各类街景元素的注视频次进行统计，以进一步探索影响每个特征因子的街景元素及具体的影响机制。如下图所示，各类街景元素对各因子的影响程度存在差异。其中，在评价远离性、延展性和迷人性的过程中，“绿植”的注视频次占比依次为33.19%、42.61%和43.03%，在所有元素中最高，是影响这三个因子的最主要的街景元素；但对于兼容性，“人”（占比31.57%）的影响则比“绿植”（占比27.18%）更大，这主要是由于兼容性衡量的是街道环境对人们需求的满足程度，进行必要的社交活动是人的一种内在需求，而社会交往则是街道空间承载的主要功能之一[34]。
各特征因子评价过程中各类街景元素的注视频次占比 © 殷雨婷
“墙体”“建筑”“围栏”元素在远离性评价中的注视频次占比明显高于其他三个因子，这是由于选取路段两侧多为透绿性较高的栅栏围墙，且其中一侧为校园内的红砖建筑，外观优美且具有年代感；校园作为与人们的特殊记忆或情感密切相关的一类场所[35]，也能够激发已步入社会的工作人群的回忆和遐想。此外，“汽车”“自行车”两类元素在延展性评价中的注视频次占比之和较其它三个因子显著增加。结合延展性因子中包含的连贯性和范围两个子因子[36]可以推测，“汽车”“自行车”作为街道中的动态、非环境元素，会影响街道环境内部元素之间的协调性，从而影响人们的疗愈性感知[37]。
疗愈性街景元素影响的正负性
利用SPSS 26.0软件对疗愈性感知评价结果与对应的注视点元素百分比进行皮尔逊相关性分析，以正、负相关性表征各街景元素对环境疗愈性感知的促进或遏制影响，发现“地形起伏”及“绿植”能够促进被试者获得疗愈性体验；“自行车”“围栏”“建筑”“墙体”“骑行者”“汽车”等元素会在不同程度上阻碍被试者获得疗愈性体验（表4）。对比图6的结果可知，在注视频次占比较高的几类元素中，“人”与任何疗愈性因子的正、负相关性皆不显著。
5 结论与讨论
综上，研究结果表明“绿植”是人们在进行疗愈性评价时关注最多的街景元素，表明“绿植”对于街道环境的疗愈性具有重要贡献。进一步的分析显示，不同街景元素对ART中4个特征因子影响的重要程度及机制不尽相同。例如，“绿植”对远离性、迷人性和延展性三个因子的显著影响、“人”对兼容性的重要影响，以及“汽车”的影响在延展性因子评价结果中的增强等都揭示了规划设计能够介入的环节和手段，也为制定针对性的疗愈性街景设计提供了实证依据。
然而，因目前聚焦于街道环境的相关研究较少，且“问卷调查＋眼动追踪”的方法仅能识别出街道的内容元素，无法识别其特征属性（如复杂度、开阔度等[19][38][39]），导致除“绿植”“人”“汽车”外，未能在已有研究中发现有关其他9类街景元素的类似结论。因此，应在未来研究中进一步探索、建立既包含环境内容元素又涵盖环境特征属性的街景疗愈性评估框架。未来研究亦可采用除RCS以外的、基于其他疗愈理论基础的测量方法，以拓展街景疗愈性的研究边界。同时，鉴于“问卷调查＋眼动追踪”的综合研究方法能在主观感知和客观环境之间构建联系，也可灵活运用于其他与使用者感知紧密相关的环境心理学研究。
当然，本研究在方法和技术上也存在一些不足之处，亟待在后续研究中改进。研究案例街道主要以通勤、交通功能为主，选取路段两侧界面的功能、形式均质单一，元素构成较为简单，未来还需针对其他具有不通功能属性、环境特征的街道展开相关研究，以针对性地总结出提升各类街道疗愈潜能的有效途径。
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本文引用格式 / PLEASE CITE THIS ARTICLE AS
Yin, Y., Shao, Y., Xue, Z., Thwaites, K., & Zhang, K. (2020). An Explorative Study on the Identification and Evaluation of Restorative Streetscape Elements. Landscape Architecture Frontiers, 8(4), 76-89. https://doi.org/10.15302/J-LAF-0-020005
注：本文为删减版，不可直接引用。原中英文全文刊发于《景观设计学》（Landscape Architecture Frontiers）2020年第4期“原型研究与景观设计”专刊。免费获取请点击此处。
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