扈 軍,葛 堅,李東浩

（1.浙江大學(xué)建筑系,浙江杭州310058；2.浙江大學(xué)城市學(xué)院建筑系,浙江杭州310015；3.鄭州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院,河南鄭州450052）

基于GIS的聲景觀地圖制作與分析
——以杭州柳浪聞鶯公園為例

扈 軍1,2,葛 堅1,李東浩3

（1.浙江大學(xué)建筑系,浙江杭州310058；2.浙江大學(xué)城市學(xué)院建筑系,浙江杭州310015；3.鄭州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院,河南鄭州450052）

以西湖風(fēng)景區(qū)柳浪聞鶯公園為例,通過對聲景要素客觀指標(biāo)的測量和主觀指標(biāo)的評價,利用GIS系統(tǒng)整合繪制聲景觀地圖,開展多方位的分析.結(jié)果表明：公園內(nèi)聲景在時間維度、空間維度等均有豐富的變化.在一年之中,春季早上公園內(nèi)聲景最活躍,通過GIS分析可以得出欣賞聲景的最佳時間和區(qū)域；通過聚落分析,將公園按照不同聲景類型進(jìn)行分區(qū),采取不同的聲景營造措施；通過相關(guān)性分析,影響聲景滿意度的因素主要是交通聲（TS）,影響聲景協(xié)調(diào)度的因素主要是景觀多樣性指數(shù)（LDI）和鳥叫聲（BS）.

聲景；聲景觀地圖；時空變化

在景觀設(shè)計和研究領(lǐng)域,歷來是“視覺至上主義”,很少顧及其他感官要素.聽覺是僅次于視覺的獲取信息的渠道,近年來景觀學(xué)研究中也逐漸開始重視聲環(huán)境要素的影響,產(chǎn)生一門新的學(xué)科：聲景學(xué)［1］,即對聲與景關(guān)系的研究.“聲景觀”的概念由Schafer［2］于20世紀(jì)60年代末提出,后來經(jīng)歐洲和日本學(xué)者深入研究,逐漸形成理論體系.目前,聲景學(xué)的研究方興正艾,大多學(xué)者的研究集中在理論的探討上,如理論框架研究、主觀評價研究、與其他環(huán)境要素關(guān)聯(lián)性研究等［3-4］.這些成果對聲景的空間與時間維度分析較少,缺少聲與景的相互結(jié)合,不能以圖形化的語言來表述分析結(jié)果,導(dǎo)致聲景觀理論的設(shè)計指導(dǎo)價值不能體現(xiàn),而聲景觀地圖可以彌補這方面的需求.將聲音與數(shù)字地圖結(jié)合進(jìn)行研究最早是在噪聲控制領(lǐng)域,利用實測或軟件模擬的城市內(nèi)噪聲值,結(jié)合GIS軟件繪制出直觀、易懂的噪聲聲場分布圖,即噪聲地圖［5-6］.通過噪聲地圖來研究交通道路規(guī)劃、建筑布局等,可以更有效地從宏觀角度控制環(huán)境噪聲.在聲景學(xué)領(lǐng)域,將聲與景以圖的形式結(jié)合起來的概念最早有sono-graphy［7］,而后Hayashi［8］提出了“soundscapegraphy”的概念,Nishimura等［9］提出“sound monograph”,Kang［10］利用GRASS軟件將研究區(qū)域內(nèi)聲要素按照累積響度值繪制出來,生成更直觀易懂的聲景觀圖.若要更加深入、準(zhǔn)確地繪制聲景觀地圖,則需要借助專業(yè)的地圖軟件平臺,將聲景融合起來.利用GIS平臺,可以更好地從時間、空間上描述與分析聲景的變化,為景觀規(guī)劃設(shè)計、營造良好的聲景觀提供指導(dǎo).本文以杭州柳浪聞鶯公園為例,闡述了聲景觀地圖的繪制方法,并在此基礎(chǔ)上對聲景在時間與空間的變化進(jìn)行分析,探究聲景滿意度的影響要素,為聲景觀的研究提供了一個全新的角度和方法.

1 研究方法

1.1 聲景觀概念與聲景觀地圖

聲景觀是門研究聲場與景觀環(huán)境相互關(guān)系的學(xué)科,這種關(guān)系需要個體通過身處環(huán)境之中而產(chǎn)生感受,因此聲景觀的核心是聲、景、人三者之間的關(guān)系［1,11］.研究的成果是要指導(dǎo)與優(yōu)化景觀設(shè)計,因此要用景觀學(xué)的邏輯來分析和展示研究成果.景觀學(xué)的邏輯和表達(dá)語言都是圖形化的,但聲學(xué)和心理學(xué)是以測量或分析數(shù)據(jù)來進(jìn)行研究,相互之間沒有聯(lián)系的橋梁,需要借助第三方平臺來將聲學(xué)和心理學(xué)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)、合理、有效的景觀語言模式.GIS不僅可以完成這一角色,而且還能開展空間、時間等方面的分析,繪制出景觀設(shè)計者易于理解的聲景觀地圖.

1.2 聲景觀地圖框架

聲景觀地圖的制作包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集整理、聲景數(shù)據(jù)收集整理、聲景觀地圖制作、聲景觀地圖分析等步驟.繪制流程如圖1所示.

圖1 聲景觀地圖繪制流程圖Fig.1 Flowcharting of soundscape mapping

1）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集與整理.收集和整理基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù),整合成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫.在GIS中統(tǒng)一數(shù)據(jù)信息的坐標(biāo)系,最常用的是北京1954坐標(biāo)系［11］,然后進(jìn)行地理配準(zhǔn),使基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息和以后添加的數(shù)據(jù)信息準(zhǔn)確地疊加在一起.

2）聲、景數(shù)據(jù)收集與整理.聲、景要素的數(shù)據(jù)信息需要現(xiàn)場測量與收集,但方式不同.聲要素的客觀物理指標(biāo)是根據(jù)整個研究范圍等距劃分網(wǎng)格,然后在每個網(wǎng)格內(nèi)逐個測量客觀聲場指標(biāo),而聲要素的主觀感受指標(biāo)是按照完整的景觀斑塊區(qū)域進(jìn)行評價收集.景要素指標(biāo)是按照完整的景觀斑塊區(qū)域進(jìn)行收集.

3）聲景觀地圖的制作.在GIS平臺上,利用格柵插值的方法將聲、景要素指標(biāo)的點數(shù)據(jù)計算轉(zhuǎn)換成面數(shù)據(jù),然后疊加于基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)之上,可以繪制出基礎(chǔ)的聲景觀地圖.

4）聲景觀地圖分析.在聲景觀地圖上開展不同角度的分析研究,可以給環(huán)境、景觀規(guī)劃設(shè)計等提供指導(dǎo).例如公園內(nèi)防噪緩沖區(qū)的劃分、聲景觀核心景區(qū)的營造、聲景漫步路線的規(guī)劃等.

2 聲景觀地圖的構(gòu)成

從數(shù)據(jù)信息學(xué)的角度而言,聲景觀地圖是由基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和核心數(shù)據(jù)組成的數(shù)據(jù)庫.在此地理數(shù)據(jù)庫中是按照層次型的數(shù)據(jù)對象來組織地理數(shù)據(jù),包括對象類、要素類和數(shù)據(jù)集三大類型［12］.

2.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是制作聲景觀地圖的基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù),主要包括研究區(qū)域內(nèi)的建筑、綠化、道路、水體、橋梁等信息,構(gòu)成了區(qū)域內(nèi)景觀要素的主體,為要素類數(shù)據(jù),具有同類空間特征.

2.2 核心數(shù)據(jù)

聲景觀地圖的核心數(shù)據(jù)為聲要素指標(biāo)、景要素指標(biāo)及人對聲景主觀感受的一系列指標(biāo)數(shù)據(jù)集.2.2.1 聲要素 聲要素按照聲源體的類型,分為主層級要素和次層級要素.主層級要素可以分為自然聲、人工聲和生活聲［13］,如圖2所示.自然聲是指自然界中的非人為因素而產(chǎn)生的聲音,如風(fēng)聲、雨聲、鳥叫聲等；人工聲是指人為創(chuàng)造的一些設(shè)備、設(shè)施而產(chǎn)生的聲音,如交通聲、音樂聲、廣播聲等；生活聲是指人的行為產(chǎn)生的聲音,如腳步聲、交談聲、歌聲等.

圖2 聲要素層級分類圖Fig.2 Classification chart of sound elements

聲要素有2種評價指標(biāo).一是客觀物理指標(biāo),用一段時間內(nèi)聲音的平均能量值來計量,即LAeq、LA10、LA50等.二是主觀評價指標(biāo),反映人對聲音的主觀感受,常用響度來計量.

2.2.2 景觀要素 在景觀規(guī)劃中,景觀指數(shù)是獲取景觀信息的來源,系統(tǒng)地描述了景觀的格局,為規(guī)劃提供依據(jù)［14］.將景觀指數(shù)與聲學(xué)指標(biāo)結(jié)合起來分析,研究兩者之間的關(guān)系.

選擇景觀指標(biāo)中最能反映景區(qū)空間與環(huán)境特性,并影響人對景觀主觀感受的指標(biāo)參數(shù).

（1）景觀區(qū)域面積（LS）：完整的景觀圍合區(qū)域所占的面積.

（2）景觀豐富度指數(shù)（LRI）：指景觀區(qū)域內(nèi)斑塊類型的總數(shù)與面積比值.斑塊類型主要有密林、疏林、草地、灌叢、水體、鋪裝、建筑、雕塑小品、道路等.

（3）景觀多樣性指數(shù)（LDI）：指不同類型的景觀在空間結(jié)構(gòu)、功能機制和時間動態(tài)方面的多樣化和變異性.它反映研究區(qū)域內(nèi)不同景觀類型的多少和所占比例的變化,揭示了景觀的復(fù)雜程度.

（4）景觀均勻度指數(shù)（LEI）：該指標(biāo)為研究區(qū)域內(nèi)不同景觀類型分布的均勻程度.

（5）與周邊景觀要素距離（DTL）：斑塊內(nèi)聲景觀受周邊其他景觀要素的影響.在該研究對象中,西湖深刻地影響著周圍的景觀,因此斑塊距西湖的遠(yuǎn)近將影響人對景觀效果的感受.

（6）與城市交通干道距離（DTR）：斑塊與城市交通干道的平均距離,這與研究區(qū)域是否緊鄰城市交通干道相關(guān).城市交通產(chǎn)生的噪聲是影響聲景觀的重要因素,它對聲要素的評價將產(chǎn)生影響.

（7）道路密度（RD）：斑塊內(nèi)道路的密度反映了區(qū)域內(nèi)游客的可達(dá)性,也間接反映了斑塊內(nèi)游客的數(shù)量,這對聲景會產(chǎn)生一定的影響.

2.2.3 主觀評價指標(biāo) 人對聲景的主觀感受是指人對聲、景的體驗和感受,進(jìn)而產(chǎn)生不同的情緒表現(xiàn).如自然園林中的蟲鳴鳥叫、溪流落水、古典園林中的古寺鐘鳴等都能給人賞心悅目的感覺,但個體之間存在著性格、文化等差異,會影響對聲景喜好程度的判斷.人對聲景的理解還包含其中的歷史、人文因素,即歷史文化積淀如詩歌、傳說等投射到特定景觀上,會產(chǎn)生一種對聲景的預(yù)期,左右人的判斷［15］,如西湖十景中的“柳浪聞鶯”、“南屏晚鐘”等景點.主觀評價分為2種方式：1）個體依據(jù)喜好程度對區(qū)域內(nèi)聲景進(jìn)行判斷,從很滿意到很不滿意,共分為5個層級,如圖3所示；2）個體對區(qū)域內(nèi)聲、景的協(xié)調(diào)度進(jìn)行判斷,這反映了人們對聲景的預(yù)期［16］.

圖3 聲景主觀評價評分圖Fig.3 Subjective evaluation score of soundscape

3 聲景觀地圖制作實踐——以杭州西湖柳浪聞鶯景區(qū)為例

3.1 研究區(qū)域

柳浪聞鶯公園是西湖十景之一,位于西湖東南岸,清波門處.南宋時是京城最大的御花園,稱聚景園.當(dāng)時園內(nèi)有三堂、九亭以及柳浪橋和學(xué)士橋.清代恢復(fù)柳浪聞鶯舊景,有柳洲之名.園中黃鶯飛舞,競相啼鳴,故有“柳浪聞鶯”之稱［17］.景區(qū)南北長約480 m,東西長約390 m,面積約為0.19 km2.景區(qū)西側(cè)以步行道與西湖水域相隔,東側(cè)以南山路與城區(qū)相隔,南北與其他景區(qū)相連.

3.2 聲要素網(wǎng)格與景觀斑塊劃分

在以往研究中,是將研究區(qū)域按照等分網(wǎng)格來測量收集主、客觀指標(biāo).該方法對于客觀聲場指標(biāo)的測量比較合理,但對主觀評價指標(biāo)不合適,因為均等劃分的網(wǎng)格往往割裂了景觀的完整性,會影響人在其中的主觀感受和判斷,因此主、客觀指標(biāo)按2種方式收集.一種是按照40 m×40 m等距劃分網(wǎng)格,在每個網(wǎng)格內(nèi)測量客觀物理指標(biāo),將研究區(qū)域劃分為9列（橫向A～I(xiàn)）×9行（縱向1～9）,共計81格,每個格子中間位置為一測點,如圖4所示.

另一種按照相對完整的斑塊形態(tài)進(jìn)行劃分,分為12個相對獨立景觀斑塊區(qū)（13、14區(qū)為公園辦公區(qū),不作為研究對象）,在每個區(qū)域內(nèi)收集景觀指標(biāo)和主觀評價指標(biāo).如景觀指標(biāo)（見表1）、聲場評價指標(biāo)（聲景滿意度、聲景協(xié)調(diào)度）、次層級聲要素評價指標(biāo)（頻次、響度）.

圖4 客觀指標(biāo)測量網(wǎng)格圖(左)與景觀斑塊分區(qū)圖(右)Fig.4 Grid of objective measurement（left）and partition of landscape patches（right）

表1 景觀斑塊內(nèi)的景觀要素指標(biāo)Tab.1 Landscape elements index of landscape patches

3.3 數(shù)據(jù)測量與收集

3.3.1 客觀指標(biāo)測量 現(xiàn)場測量分別選擇春、夏、秋、冬4個季節(jié)中的典型日,天氣晴朗,風(fēng)速小于1 m／s,測量時間分別在早上6：00－8：00、上午9：00－11：00和夜晚19：00－21：00.測量使用3臺AWA5291型多功能積分式聲級計,測量前均使用聲學(xué)校準(zhǔn)儀進(jìn)行校準(zhǔn).客觀物理指標(biāo)選擇LAeq,能夠更好地反映區(qū)域平均聲環(huán)境水平.測量設(shè)定采樣間隔為1 s,采樣時間為10 min.

3.3.2 主觀指標(biāo)評價 主觀調(diào)查共分為2個部分進(jìn)行：1）對各斑塊區(qū)域內(nèi)次層級聲要素進(jìn)行調(diào)查,包括響度和頻次；2）對各斑塊區(qū)域內(nèi)聲景滿意度和協(xié)調(diào)度進(jìn)行評價.

調(diào)查小組共有12名成員,年齡為19～21歲,均為建筑學(xué)專業(yè)大二學(xué)生.成員為5女7男,聽力均良好.調(diào)查分春、夏、秋、冬四季進(jìn)行.為了保證主觀調(diào)查與客觀測量的一致性,兩者同時開展.調(diào)查時天氣晴朗,風(fēng)速較小,無其他因素影響調(diào)查者的主觀判斷.

調(diào)查小組成員在劃分的12個斑塊區(qū)域內(nèi),對聲景滿意度、協(xié)調(diào)度進(jìn)行評價,記錄每種聲要素的聽聞頻次、響度.聽聞頻次為5 min內(nèi)聽到的每種聲要素的次數(shù),響度是將聽到的聲要素按照5階（1.十分安靜,2.安靜,3.一般響,4.有些響,5.很響）線性級別進(jìn)行判斷.

3.4 數(shù)據(jù)處理

在將調(diào)查評價數(shù)據(jù)輸入到GIS軟件之前,要進(jìn)行分析整理.數(shù)據(jù)的處理是將各類聲要素的物理指標(biāo)、景要素的特性指標(biāo)等進(jìn)行編號處理,利用軟件統(tǒng)一處理建成數(shù)據(jù)庫,主觀評價的指標(biāo)按照調(diào)查分析結(jié)果取算數(shù)平均值建成主觀評價數(shù)據(jù)庫,最后匯總輸入到GIS軟件平臺上.

對于次層級聲要素的聽聞頻次和響度評價是按照調(diào)查結(jié)果取平均值,但人們對于某一聲要素的感受一般由該聲要素出現(xiàn)的頻次和響度決定,但頻次和響度對于主觀感受的權(quán)重目前不能確定.為了更能準(zhǔn)確地評價聲要素的主觀感受,將聽到的聲要素頻次和響度進(jìn)行乘積,可以稱為綜合主觀感受指標(biāo),即綜合考慮聲要素頻次與響度共同作用下人對聲音的主觀感受.

3.5 地圖的繪制

3.5.1 客觀物理指標(biāo) 根據(jù)聲景觀地圖的制作流程,柳浪聞鶯公園內(nèi)春、夏、秋、冬四季的LAeq分布圖詳見圖5.從公園四季A聲級分布圖來看,春季聲場較活躍（見圖5（a））.夏季聲場最吵鬧（見圖5（b））,主要原因是蟬鳴所致的.秋冬季聲場較靜謐（見圖5（c））,尤其是冬季（見圖5（d））.

圖5 公園內(nèi)L Aeq四季分布圖Fig.5 Four seasons'distribution of L Aeq in park

3.5.2 主觀評價指標(biāo)

1）主層級聲要素主觀綜合感受指標(biāo).以春季上午為例,人工聲主要分布在靠近南山路區(qū)域（10、11、 12區(qū)）,尤其是道路轉(zhuǎn)折的地段（見圖6（a））.生活聲主要分布在靠近西湖的區(qū)域（1、2區(qū)）,翠光亭處最多（見圖6（b））,這說明該區(qū)域是人流最集中的區(qū)域.自然聲主要分布在公園中部（3、4、8、9區(qū)）,其中靠近小溪的安靜密林區(qū)最豐富（見圖6（c））.

圖6 主層級聲要素主觀感受指標(biāo)Fig.6 Subjective feelings index of main-class sound elements

2）聲景滿意度與協(xié)調(diào)度分布.對聲景滿意度和協(xié)調(diào)度的評價是根據(jù)調(diào)查人員的評價取算術(shù)平均值,然后在GIS中利用反距離權(quán)重插值法生成柵格分布圖.根據(jù)評價結(jié)果可知,公園中距離城區(qū)越近,滿意度越低（見圖7（a））,靠近西湖的區(qū)域滿意度最高,而該區(qū)域是人流較集中的區(qū)域,是聲景觀著重營造的區(qū)域.聲景協(xié)調(diào)度的分布與自然聲的分布圖十分近似（見圖6（c）、7（b））,這說明人們在公園中更期待身處自然之中的感覺,而豐富的自然聲能夠使人有這種感受.

圖7 聲景滿意度與協(xié)調(diào)度分布圖Fig.7 Satisfaction and coordination of soundscape

4 分析與討論

4.1 時間維度分析

4.1.1 四季聲場變化分析 將四季公園內(nèi)所測量的網(wǎng)格A聲級值進(jìn)行算術(shù)平均,可以得出公園中平均A聲級的值（見圖8）.

從圖8可以看出,春夏兩季聲場較活躍,秋冬季聲場較平靜.夏季公園內(nèi)A聲級最大,平均大于55 dB.根據(jù)現(xiàn)場分析可知,蟬鳴聲是造成A聲級較大的主要原因.春季游客較多,自然聲中的鳥叫聲較頻繁,平均A聲級約為53.5 dB.冬季公園內(nèi)最安靜,秋季次之.結(jié)合柳浪聞鶯公園的歷史文化內(nèi)涵可以初步得出結(jié)論：該公園聲景觀的最佳觀賞和營造期為春季.

圖8 公園四季L A值直方圖Fig.8 L A value histogram of four seasons in park

如圖9所示為4個季節(jié)公園內(nèi)A5網(wǎng)格至I5網(wǎng)格A聲級的變化情況,即從南山路——景區(qū)——西湖的橫斷面,可以分析聲場在時空角度的變化情況.

圖9 A5～I(xiàn)5網(wǎng)格L A四季變化圖Fig.9 Four seasons’variation of L A value from A5 to I5 grid

根據(jù)圖9可知,A聲級變化的趨勢明顯分為3個階段.a階段（網(wǎng)格A5～B5）4個季節(jié)的走勢一致,從西湖開始進(jìn)入公園,越靠近西湖A聲級越大,這說明西湖最吸引游客駐足,人流會帶來腳步聲和交談聲的增加,導(dǎo)致A聲級較大.b階段（網(wǎng)格C5～F5）4個季節(jié)的走勢發(fā)生變化.秋冬季節(jié)的走勢基本一致,A聲級繼續(xù)下降,然后緩慢上升.春夏季節(jié)A聲級走勢先上升,然后下降.根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查可以得出以下結(jié)論：秋冬季節(jié),游客較少,自然聲很不活躍,尤其是冬季,如鳥叫聲、蟲鳴聲等.春、夏季游客較多,自然聲活躍,例如春季的鳥叫聲、夏季的蟬鳴聲、占據(jù)了A聲級的主要成分.在c階段（網(wǎng)格G5～I(xiàn)5）,4個季節(jié)的A聲級走勢開始走向一致,在空間上開始逐漸靠近城區(qū)交通干道,表明A聲級逐漸為交通噪聲所主導(dǎo).根據(jù)對a、b、c 3個階段聲場的分析可知, a階段聲場主要是游客聲主導(dǎo),b階段主要是自然聲所主導(dǎo),c階段主要是交通噪聲所主導(dǎo).在c階段,景觀設(shè)計應(yīng)著重考慮針對交通噪聲的降噪處理措施；在b階段,景觀設(shè)計可以著重營造富有特色的聲景觀,如本公園的主題柳樹與鳥叫聲,c階段主要考慮與西湖核心景區(qū)進(jìn)行融合.

4.1.2 早、中、晚聲場變化分析 在一天內(nèi),公園中聲場有著豐富的變化.以春季為例,早晨（見圖10（a））、上午（見圖5（a））、夜晚（見圖10（b））3個時段公園內(nèi)A聲級的分布情況.總體來看,上午聲場最活躍,靠近城區(qū)A聲級最大,其次是游客較多的區(qū)域.早上靠近西湖的翠光亭區(qū)域A聲級最大,此處是附近居民晨練的主要區(qū)域.晚上公園內(nèi)的商業(yè)辦公區(qū)A聲級最大,是人們晚間主要的活動區(qū).

圖10 公園內(nèi)早、晚時段A聲級分布圖Fig.10 Distribution of L A at morning and night in park

4.2 空間維度分析

將各斑塊區(qū)域內(nèi)的聲要素指標(biāo)進(jìn)行聚類分析計算和作圖［18］,得到各區(qū)域聲景樣本間的歐式距離和聚類分析樹形圖（見圖11）.按照歐式距離的大小確定各聲景樣本親屬關(guān)系,可以將公園從空間上劃分為4個聲景觀類型.

1）休閑聲景區(qū)（Ⅰ區(qū)）.該區(qū)域靠近西湖,生活聲較多,自然聲其次,景觀設(shè)計以休閑、休憩為主題,吸引游客駐足.區(qū)域內(nèi)聲景的滿意度和協(xié)調(diào)度較高,可以作為聲景觀營造的核心區(qū)域,如聞鶯閣和古樹休憩區(qū).

圖11 聲景聚類分析樹形圖Fig.11 Tree plot of cluster analysis

2）靜謐聲景區(qū)（Ⅱ區(qū)）.該區(qū)域位于公園中部,交談聲、腳步聲等生活聲較少,說明游客較少,總體感覺安靜、幽深、宜人.鳥叫聲、樹葉聲、水聲等自然聲十分豐富,尤其是鳥叫聲.區(qū)域內(nèi)聲景的滿意度一般,協(xié)調(diào)度最高,可以打造為標(biāo)志聲（鳥叫聲）欣賞區(qū).

3）活躍聲景區(qū)（Ⅲ區(qū)）.該區(qū)域緊鄰西湖水面,交談聲、腳步聲等生活聲較多,有大量游客經(jīng)過,可以適當(dāng)?shù)卦黾尤斯ぢ暰?如音樂聲,打造以歡快、愉悅、活潑為主要特征的聲景觀.

4）降噪控制區(qū)（Ⅳ區(qū)）.該區(qū)域靠近城區(qū)干道,以交通聲為主,因此景觀設(shè)計以控制交通噪聲為主,設(shè)置降噪效果較好的綠化帶及其他構(gòu)筑物等.

4.3 聲景要素分析

4.3.1 主層級聲要素分析 首先對公園內(nèi)主層級聲要素進(jìn)行分析.將公園內(nèi)12個調(diào)查區(qū)域的主層級聲要素主觀感受指標(biāo)值進(jìn)行累積,如圖12所示.

圖12 主層級聲要素主觀感受指標(biāo)累積直方圖Fig.12 Cumulative histogram of subjective feelings index of main-class sound

從早、中、晚主層級聲要素的分布直方圖來看,人工聲在早上和上午時間段相差不大,夜晚較少；自然聲在早上最豐富,夜晚最少；生活聲在上午最活躍,此時公園游客最多.

4.3.2 次層級聲要素分析 對次層級聲要素主觀感受指標(biāo)值進(jìn)行累積,能夠更準(zhǔn)確地了解每一類聲要素的分布情況.如圖13所示為次層級聲要素綜合主觀感受指標(biāo)在春季某日3個時段的累積直方圖.

1）早上（6：00—8：00）時段.公園內(nèi)早上時段鳥叫聲最豐富,約占該時段總聲要素總量的46.8%.其次是交通聲和音樂聲,分別占總聲要素總量的13.3%和8.1%.該時間段公園內(nèi)游客數(shù)量較少,以周邊居民為主,且活動范圍靠近西湖,以晨練較多,音樂聲較明顯.在公園中部區(qū)域,鳥叫聲聽起來更加清晰、響亮.

2）上午（9：00—11：00）時段.在該時間段內(nèi),鳥叫聲是公園中令人感受最深的聲要素,但受其他聲要素的影響更加明顯.鳥叫聲占總聲要素總量的35.5%.其次是人的交談聲與城市交通聲,兩者不相上下,各占總聲要素總量的27.7%；然后是人的腳步聲,占10.8%.其他聲要素所占的比例都很小,都在3%以下.相較早上時段而言,上午變化最大的是交通聲、交談聲、腳步聲增加明顯,同時從公園內(nèi)實測的LAeq來看,上午的值增大明顯.這說明中午公園內(nèi)的聲場明顯受到城市交通聲和游客產(chǎn)生的聲音影響,這對公園內(nèi)營造聲景觀較不利.

圖13 次層級聲要素主觀感受指標(biāo)累積直方圖Fig.13 Cumulative histogram of subjective feelings index of sub-class sound

3）夜晚（19：00－21：00）時段.夜晚時段公園內(nèi)聲要素總體較沉寂,鳥叫聲、交通聲和蟲鳴聲為最主要的聲要素,分別占比為25.3%、21.9%、16.8%.相較早上和上午而言,聲要素最大的變化是鳥叫聲減弱明顯,蟲鳴聲增加明顯,其他聲要素情況與早上較類似.

根據(jù)以上對早、中、晚時段的分析來看,在春季,鳥叫聲（BS）是本公園內(nèi)最主要的聲要素,這和公園內(nèi)良好的綠化以及歷史人文角度促使的景觀設(shè)計有密切關(guān)系.其次,人感受較深的聲要素分別是交通聲（TS）、腳步聲（FS）、交談聲（PTS）.

4.3.3 聲景滿意度、協(xié)調(diào)度分析 將聲景滿意度、協(xié)調(diào)度評價值與景觀參數(shù)、主要次層級聲要素綜合主觀感受指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析,如表2所示.

表2 滿意度、協(xié)調(diào)度與聲景參數(shù)相關(guān)性分析表Tab.2 Correlation between satisfaction,coordination and soundscape indices

由表2可以看出,聲景滿意度與DTL、TS正相關(guān),與DTR負(fù)相關(guān),即距離西湖越遠(yuǎn),離城市干道越近,交通聲越多,則聲景滿意度值越低,說明越不滿意.聲景協(xié)調(diào)度與景觀多樣性指標(biāo)（LDI）負(fù)相關(guān),即景觀多樣性指數(shù)越大,聲景協(xié)調(diào)度值越小,說明聲景協(xié)調(diào)度越好.聲景協(xié)調(diào)度與聲要素中的交通聲（TS）正相關(guān)、鳥叫聲（BS）負(fù)相關(guān),即交通聲越大,聲景協(xié)調(diào)度越差,鳥叫聲越豐富,聲景協(xié)調(diào)度越好.4.3.4 聲、景要素相關(guān)性分析 將主層級聲要素和主要次層級聲要素綜合主觀感受指標(biāo)與景觀要素指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析,結(jié)果如表3所示.

表3 聲要素主觀感受指標(biāo)與景觀要素相關(guān)性分析表Tab.3 Correlation between of subjective feelings index of sound elements and landscape indices

由相關(guān)性分析結(jié)果來看,人工聲與LS、DTL正相關(guān),與DTR負(fù)相關(guān).自然聲與LDI、LEI正相關(guān),即景觀多樣性和景觀均勻度越大,自然聲越豐富.生活聲與景觀要素?zé)o明顯的相關(guān)性.在次層級聲要素中,交通聲（TS）與DTR負(fù)相關(guān),即離城市干道越近, TS越大.鳥叫聲（BS）與LDI、LEI正相關(guān),即景觀多樣性和景觀均勻度越大,BS越豐富.腳步聲（FS）與DTL負(fù)相關(guān),即離西湖越近,腳步聲越明顯.

5 結(jié) 論

（1）通過借助GIS系統(tǒng)平臺,可以將聲、景很好地融合并展示出來,制作成聲景觀地圖,這為景觀規(guī)劃中分析和研究聲要素提供了可能.

（2）通過聲景觀地圖,可以對聲景觀開展多方位分析.通過時空的分析,可以洞悉聲景觀在一年四季、一天不同時段內(nèi)的空間變化規(guī)律,不僅為景觀設(shè)計者提供依據(jù),也為普通人欣賞聲景觀提供參考.以柳浪聞鶯公園為例,欣賞聲景的最佳時段為春季早上,最佳區(qū)域為斑塊8、9區(qū).通過空間聚類分析,在聲景觀地圖上劃分出不同的聲景區(qū),如防噪緩沖區(qū)著重考慮吸聲降噪,聲景營造區(qū)著重特色聲景的設(shè)計.通過對主、次層級聲要素的分析,可以提煉出景區(qū)內(nèi)的主要聲要素及標(biāo)識聲要素,以營造含有標(biāo)識聲要素的聲景觀為核心,引導(dǎo)景觀設(shè)計師去規(guī)劃聲景流線,也是參觀體驗的最佳路線.

（3）聲、景、人三要素相互影響.在柳浪聞鶯公園中,聲景滿意度與與DTL、TS成正相關(guān),即離西湖越遠(yuǎn),聲景的滿意度越低.聲景協(xié)調(diào)度與LDI、BS負(fù)相關(guān),即景觀多樣性越大、鳥叫聲越多,聲景協(xié)調(diào)度越好.聲景協(xié)調(diào)度與TS正相關(guān),即交通聲越大,聲景協(xié)調(diào)度越差.自然聲與LDI、LEI呈正相關(guān),這與鳥叫聲（BS）一致.

（4）遠(yuǎn)景展望.后期可以通過聲景觀地圖平臺,將聲景觀用攝影、錄音的方式記錄下來,并置于數(shù)據(jù)庫中.利用WebGIS技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)布,展示給更多受眾,讓人們在游覽景觀的同時注重其中的聲音.

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Analysis and construction of soundscape mapping based on GIS——a case of orioles singing in willows park,Hangzhou

HU Jun1,2,GE Jian1,LI Dong-hao3
（1.Department of Architecture,Zhejiang University,Hangzhou 310058,China；2.Department of Architecture,City College of Zhejiang University,Hangzhou 310015,China；3.Zhengzhou Railway Vocational and Technical College,Zhengzhou 450052,China）

With Orioles Singing in the Willows Park of West Lake scenic area as an example,soundscape mapping was drawn by GIS system based on the objective measurement and subjective evaluation of soundscape elements,and all-round analysis was conducted.Results show that the soundscape in the park have rich change in time dimension,spatial dimension and so on.In a year,the soundscape in the park was the most active in the spring morning.The best time and area appreciating the soundscape can be obtained by analysis of GIS.The park was divided according to the different soundscape type through a cluster analysis,and different construction for soundscape was used.The influencing factor of soundscape satisfaction was mainly traffic sound（TS）through correlation analysis.Factors that affect soundscape coordination were landscape diversity index（LDI）and bird sound（BS）.

soundscape；soundscape mapping；spatiotemporal variability

10.3785／j.issn.1008-973X.2015.07.014

TU 112

A

1008- 973X（2015）07- 1295- 10

2014- 07- 24. 浙江大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版)網(wǎng)址：www.journals.zju.edu.cn／eng

國家自然科學(xué)基金資助項目（51078325）.

扈軍（1978—）,男,博士生,講師,從事建筑聲學(xué)、城市聲環(huán)境、綠色建筑的研究.ORCID：0000-0002-5167-7842.

E-mail：hujun＠zucc.edu.cn

葛堅,女,教授.ORCID：0000-0002-1619-575X.E-mail：Gejian＠zju.edu.cn