朱懷真 楊 凡 南歆格 包志毅

浙江農(nóng)林大學(xué)風(fēng)景園林與建筑學(xué)院 杭州 311300

綠視率(Visible Green Index)最初由青木陽(yáng)二[1]提出,是人體視野中綠色所占比例。視覺(jué)在五感中占主導(dǎo)地位,涵蓋了感官感知的75%～87%[2],因此視覺(jué)更能影響人體身心健康[3]。在景觀療愈中,視覺(jué)感受所提供的私密感和安全感是非常重要的。綠視率在應(yīng)用上與城市現(xiàn)行綠化指標(biāo),如綠化覆蓋率和綠地率等二維指標(biāo)相比,能夠從立體視野界面直觀反應(yīng)人體對(duì)綠色空間的感知,更人性化地反映綠化環(huán)境質(zhì)量,今后將代表更高的城市綠化水準(zhǔn)。

總體而言,綠視率研究對(duì)城市環(huán)境規(guī)劃導(dǎo)向和建成評(píng)價(jià)具有現(xiàn)實(shí)意義。作為可量化的評(píng)價(jià)指標(biāo),綠視率能夠完善城市綠化評(píng)價(jià)體系,有助于營(yíng)造良好的城市景觀。近幾年關(guān)于綠視率的研究熱度呈現(xiàn)一定上升趨勢(shì),但在國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界,始終屬于小眾范圍。本文基于CiteSpace軟件,綜合2000年以來(lái)國(guó)內(nèi)外相關(guān)綠視率文獻(xiàn),分析近20年綠視率研究現(xiàn)狀進(jìn)展與熱點(diǎn)趨勢(shì),歸納總結(jié)主要研究?jī)?nèi)容,提出今后研究方向。

1 國(guó)內(nèi)外綠視率研究規(guī)模

本文運(yùn)用美國(guó)德雷塞爾大學(xué)陳超美博士研發(fā)的CiteSpace軟件進(jìn)行可視化分析。所用數(shù)據(jù)來(lái)源于中國(guó)學(xué)術(shù)期刊網(wǎng)絡(luò)出版總庫(kù)(CNKI)文獻(xiàn)全文數(shù)據(jù),以及Web of Science(WOS)核心合集數(shù)據(jù)庫(kù)。在CNKI的高級(jí)檢索中以“綠視率”為條件進(jìn)行主題檢索,選擇2000年1月之后的文獻(xiàn)(檢索時(shí)間為2022年1月27日),剔除會(huì)議報(bào)告、新聞報(bào)紙等文獻(xiàn),共獲得中文文獻(xiàn)160篇；在WOS數(shù)據(jù)庫(kù)中以“Visible Green Index”“Green View Index”“View-Based Greenery”為主題條件進(jìn)行檢索,限制語(yǔ)言和文獻(xiàn)類型分別為“English”和“Article”,篩選后共獲得外文文獻(xiàn)394篇。將上述文獻(xiàn)導(dǎo)出至CiteSpace所需格式并轉(zhuǎn)碼,去重后得到樣本數(shù)據(jù)。

1.1 文獻(xiàn)數(shù)量特征

如圖1所示,在檢索時(shí)間范圍(2000—2022年),綠視率研究以2012年為明顯分界點(diǎn),文獻(xiàn)數(shù)量和關(guān)鍵詞數(shù)量呈現(xiàn)相同變化趨勢(shì)。2012年前綠視率研究保持平穩(wěn),且數(shù)量較少,僅為中文文獻(xiàn)；2012年后綠視率相關(guān)發(fā)文量明顯增長(zhǎng),綠視率開(kāi)始進(jìn)入研究視野。以2017年為節(jié)點(diǎn),綠視率相關(guān)外文文獻(xiàn)量和關(guān)鍵詞數(shù)量從明顯超過(guò)中文文獻(xiàn),逐步變?yōu)楹椭形奈墨I(xiàn)相當(dāng),且中文文獻(xiàn)表現(xiàn)出反超的趨勢(shì)。但在目前風(fēng)景園林領(lǐng)域的學(xué)術(shù)研究中,綠視率研究?jī)?nèi)容占比較小,仍具備較大研究拓展空間?？傮w來(lái)看,綠視率研究時(shí)間跨度較短,但表現(xiàn)出研究熱度的上升。

圖1 2000—2022年綠視率相關(guān)文獻(xiàn)與關(guān)鍵詞數(shù)量統(tǒng)計(jì)

1.2 研究機(jī)構(gòu)與作者群

綠視率起源于日本,但中國(guó)與美國(guó)為綠視率的主要研究國(guó)家,且大部分為中國(guó)科研機(jī)構(gòu)和研究者,多在外文期刊發(fā)表。研究機(jī)構(gòu)的分布可以幫助了解學(xué)術(shù)界對(duì)該主題的支持和認(rèn)同程度[4]。經(jīng)CiteSpace計(jì)算,在綠視率研究機(jī)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中,中文節(jié)點(diǎn)105個(gè),連線0條,密度為0；外文節(jié)點(diǎn)276個(gè),連線273條,密度為0.007 2。由此可見(jiàn),相關(guān)機(jī)構(gòu)聯(lián)系十分分散,綠視率研究并未得到學(xué)術(shù)界廣泛關(guān)注?？傮w而言,綠視率研究機(jī)構(gòu)集中于高校,其中,外文文獻(xiàn)集中來(lái)源于中國(guó)科學(xué)院和中國(guó)科學(xué)院大學(xué)；中文文獻(xiàn)主要來(lái)源于福建農(nóng)林大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)以及哈爾濱工業(yè)大學(xué),但并未出現(xiàn)集中性節(jié)點(diǎn)。由研究作者群網(wǎng)絡(luò)分布也可知,綠視率研究的中外文獻(xiàn)作者群均十分分散,其中中文文獻(xiàn)作者群節(jié)點(diǎn)數(shù)為227,連線為221條,密度為0.008 6；外文作者群節(jié)點(diǎn)數(shù)為278,連線數(shù)186條,密度為0.004 8。

2 研究領(lǐng)域和熱點(diǎn)

2.1 研究領(lǐng)域

通過(guò)CiteSpace的聚類網(wǎng)絡(luò)[5],將節(jié)點(diǎn)類型設(shè)置為關(guān)鍵詞,選取LLR算法,以計(jì)算得出的聚類表示研究領(lǐng)域。由于各聚類所涉及內(nèi)容存在一定交叉,本文基于排名前五的標(biāo)簽詞,經(jīng)歸納得出國(guó)內(nèi)外研究主題,并據(jù)此推導(dǎo)出綠視率研究3大領(lǐng)域?yàn)槌鞘芯G化評(píng)價(jià)、人體健康效應(yīng)和人居環(huán)境生態(tài)(圖2)。中文綠視率研究主題多從城市街道切入,著重于城市街道環(huán)境的評(píng)價(jià),將綠視率作為變量以探索其評(píng)價(jià)體系構(gòu)建；外文文獻(xiàn)更偏重生態(tài)視角,多與生態(tài)質(zhì)量及理論研究相關(guān)?？傮w而言,中文綠視率研究以應(yīng)用為目的,以城市為核心；外文綠視率研究以監(jiān)測(cè)分析為目的,以生態(tài)研究為核心,融入跨學(xué)科方法和多領(lǐng)域內(nèi)容。目前,綠視率的研究領(lǐng)域主要集中于城市綠化評(píng)價(jià)和人居環(huán)境生態(tài),而關(guān)于人體健康效益研究,尤其是針對(duì)心理健康的深入研究數(shù)量和代表性團(tuán)隊(duì)較少。這可能與所需設(shè)備和人體醫(yī)療知識(shí)儲(chǔ)備密切相關(guān),也與研究門檻相對(duì)較高且需要較大的科研資金投入有關(guān)。

圖2 聚類標(biāo)簽詞與研究領(lǐng)域歸納

2.1.1 城市綠化評(píng)價(jià)

綠視率能夠從視覺(jué)角度反映三維綠量,在一定程度上代表城市綠化水平[6]。目前理論認(rèn)為,城市道路綠化是綠視率影響度最高且最為密切的因素[7],因此綠視率目前被運(yùn)用于評(píng)價(jià)街道的步行性[8-9]和綠化水平[9-12]。也有相關(guān)研究將綠視率作為變量,結(jié)合人體主觀指標(biāo)評(píng)估城市空間品質(zhì)[13-15],由此發(fā)現(xiàn)綠視率與居民綠化滿意度呈極強(qiáng)正相關(guān)。綠視率還結(jié)合人體生理指標(biāo)進(jìn)行景觀評(píng)價(jià),如通過(guò)測(cè)定眼動(dòng)的方式證明綠視率與美景度、舒適度、滿意度和空間利用度的正相關(guān)關(guān)系,且場(chǎng)景中綠視率越高,被試者對(duì)各類植物元素注視時(shí)間越長(zhǎng),訪問(wèn)次數(shù)和關(guān)注點(diǎn)個(gè)數(shù)越多,關(guān)注植物的時(shí)間越早[16-17]。此外,得益于遙感和街景地圖的發(fā)展,也不乏有研究下載街景圖片[14,17-28],通過(guò)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)形成綠視率自動(dòng)化計(jì)算方法,取代人工使用軟件計(jì)算,大大加快了綠視率評(píng)價(jià)效率[9,29]。

2.1.2 人體健康效應(yīng)

適宜的綠視率對(duì)改善居民生理和心理健康有重要意義[30]。

1)適宜的綠視率能夠促進(jìn)身體療愈。在街道療愈導(dǎo)向研究中發(fā)現(xiàn),綠視率與療愈潛能之間呈正相關(guān)關(guān)系。綠視率小于5%的地區(qū),由呼吸系統(tǒng)疾病引起的死亡率比綠視率大于25%的地區(qū)高[31]。高綠視率與延伸性界面組合街道的恢復(fù)潛能最高；低綠視率與實(shí)墻界面組合的步行街道空間恢復(fù)潛能最低[32]。

2)適宜的綠視率能減輕環(huán)境對(duì)人體的負(fù)面影響。例如可提高人體對(duì)噪音的耐受度,但有研究發(fā)現(xiàn)人體在高綠視率環(huán)境中會(huì)高估噪聲響度,從而對(duì)聲的要求更為苛刻和敏感,因此降低了對(duì)噪聲響度的預(yù)期數(shù)值[33]。此外,綠視率對(duì)環(huán)境安全感有顯著積極作用[34],這在高空建筑視角尤為明顯。我國(guó)城市空中公共空間較少,人體處于高層建筑物中的視野會(huì)因低層建筑物遮擋部分地面植物從而減少窗景綠視率。空中庭院、屋頂綠化和陽(yáng)臺(tái)綠化增加了空中綠視率,從而減少高空引起的不安情緒[35]。

3)適宜的綠視率能強(qiáng)化情緒調(diào)節(jié)能力,使人產(chǎn)生積極的心理感受[36],緩解不良情緒。青木陽(yáng)二[1]采用模擬實(shí)驗(yàn)對(duì)居民視野綠視率、構(gòu)造物綠視率、空視率等指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算,結(jié)合居民心理感知研究,發(fā)現(xiàn)綠視率對(duì)居民心理感知影響顯著；在居住景觀中,窗景綠視率較高的住戶攻擊性和暴力行為明顯低[37],表現(xiàn)出較強(qiáng)的情緒調(diào)節(jié)能力,同時(shí)其注意力等認(rèn)知能力明顯提高[38]。此外,住區(qū)老年人對(duì)視野內(nèi)綠視環(huán)境期望值也較高,綠視率對(duì)調(diào)節(jié)老年人的情緒起著顯著作用[39]。

4)適宜的綠視率能緩解壓力。綠視率緩解人體壓力的效果起源于環(huán)境心理學(xué)和恢復(fù)性環(huán)境研究,例如Ulrich基于心理進(jìn)化立場(chǎng)提出SRT,從情緒、偏好和生理反應(yīng)方面解釋了自然減壓的原理[40]。也有研究發(fā)現(xiàn)林冠綠視率與壓力恢復(fù)效果呈倒U形關(guān)系:從17%逐漸增加到24%,壓力恢復(fù)效果加強(qiáng)；在24%～34%時(shí),壓力恢復(fù)效果達(dá)到最髙且平穩(wěn)；高于34%時(shí),壓力恢復(fù)變慢[41]。

5)適宜的綠視率能強(qiáng)化社會(huì)性意愿,促進(jìn)社交活動(dòng)展開(kāi),吸引居民室外駐足和交流,居民會(huì)更愿意參與景觀改造與管理[42]。

適宜的綠視率能提升美學(xué)感知。綠視率與主觀綠化審美水平有顯著關(guān)聯(lián)[33]。在居住區(qū)景觀中,通過(guò)柔美線條和適宜色彩提高綠視率與景深感能夠引入居民評(píng)價(jià)行為,提升居住審美價(jià)值[44]。

2.1.3 人居環(huán)境生態(tài)

綠視率與空氣質(zhì)量和居住舒適度呈正相關(guān)關(guān)系[40]。通過(guò)豐富景觀層次和完善季相設(shè)計(jì)提高綠視率能夠降低居住環(huán)境的生態(tài)脆弱度[45-46]；通過(guò)提高綠視率完善城市風(fēng)貌和增加城市可視綠量,對(duì)建筑空間在空氣、聲、光、小氣候等物理化學(xué)環(huán)境有較大影響[38],從而促進(jìn)城市生態(tài)發(fā)展。此外,綠視率也可以與綠化覆蓋率等指標(biāo)結(jié)合生成新型綠色景觀指數(shù)以評(píng)價(jià)環(huán)境質(zhì)量[47]。

2.2 研究熱點(diǎn)

關(guān)鍵詞為一篇文獻(xiàn)的核心內(nèi)容凝練[48]。具體領(lǐng)域內(nèi)某一關(guān)鍵詞頻率上升反映了某種熱點(diǎn)和趨向性。在關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜中,中文文獻(xiàn)關(guān)鍵詞(圖3A)共出現(xiàn)241個(gè),連線521條,密度為0.018 3,可見(jiàn)其分布較為分散,其中“綠視率”與“城市綠化”共現(xiàn)最為突出。關(guān)鍵詞“綠視率”中心性和出現(xiàn)頻次最高,衍生出街道(道路)綠化、多源數(shù)據(jù)、景觀環(huán)境和住區(qū)等次級(jí)關(guān)鍵詞(表1)。國(guó)內(nèi)綠視率相關(guān)關(guān)鍵詞網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)顯著(Modularity Q＝0.639 6),且結(jié)果合理(Weighted Silhouette S＝0.961 7)。外文文獻(xiàn)關(guān)鍵詞(圖3B)共323個(gè),連線1294條,密度為0.024 9,其共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)許多突出的關(guān)鍵詞,如“葉面積指數(shù)”“植物指數(shù)”“綠色空間”“氣候變化”和“健康環(huán)境”等關(guān)鍵詞,這也印證了其關(guān)鍵詞中心性較為平均的現(xiàn)象(表1)。此外,外文文獻(xiàn)關(guān)鍵詞網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)顯著(Modularity Q＝0.564 9),結(jié)果合理(Weighted Silhouette S＝0.838 3)。綜上可知,中文綠視率研究熱點(diǎn)集中于城市景觀,多為實(shí)際應(yīng)用型；外文綠視率研究熱點(diǎn)則聚焦于植物、氣候和生態(tài)等方面。

圖3 國(guó)內(nèi)外綠視率關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜

表1 關(guān)鍵詞中心性與頻次排序(Centrality＞0.05)

3 研究趨勢(shì)

突現(xiàn)值(Bursts Strenth)可以反映一段時(shí)間內(nèi)影響力較大的研究領(lǐng)域,從而反映研究趨勢(shì)[49]。綠視率相關(guān)關(guān)鍵詞在國(guó)內(nèi)于2000年至目前(指本文檢索時(shí)間)共有2次突現(xiàn),分別為“鄭州市”和“回歸分析”,其中以鄭州市綠視率為評(píng)價(jià)研究對(duì)象的居多,因此“鄭州市”強(qiáng)度最強(qiáng),于2015年結(jié)束突現(xiàn)。此后綠視率相關(guān)關(guān)鍵詞無(wú)突現(xiàn)現(xiàn)象,這解釋了近幾年雖然綠視率研究逐年增加,但始終未引起學(xué)術(shù)界關(guān)注的現(xiàn)狀(圖4)。綠視率相關(guān)關(guān)鍵詞在外文文獻(xiàn)上共產(chǎn)生4次突現(xiàn),分別為2016至2017年的“Vegetation Index”,2019年至2021年的“Green”和2020年至今的 “Association” 和 “Health”, 其中“Vegetation Index”強(qiáng)度最高?？梢?jiàn)綠視率于國(guó)外文獻(xiàn)突現(xiàn)時(shí)間較晚,且不間斷延續(xù)至今,但持續(xù)時(shí)間較短,未來(lái)健康領(lǐng)域或?qū)?huì)成為研究趨勢(shì)。

圖4 綠視率相關(guān)突現(xiàn)關(guān)鍵詞

在關(guān)鍵詞聚類時(shí)序圖中可以直觀展現(xiàn)綠視率相關(guān)關(guān)鍵詞出現(xiàn)時(shí)間,從而推測(cè)其在各個(gè)聚類上的發(fā)展趨勢(shì)。中文文獻(xiàn)(圖5A)中,綠視率研究于2000年左右停留于單純的理念宣傳階段,研究者多結(jié)合其他綠地指標(biāo)提出對(duì)綠化管理的思考。2007至2012年,研究者逐漸計(jì)算并量化分析綠視率,探索研究對(duì)象(絕大多數(shù)是城市街道)的不同指標(biāo)間的相關(guān)性,同時(shí)將景觀美學(xué)納入研究范圍,進(jìn)行景觀偏好等評(píng)價(jià)分析研究,這種研究情況在2019年前始終處于城市綠化評(píng)價(jià)的研究領(lǐng)域內(nèi)。2019年后,隨著卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的機(jī)器學(xué)習(xí)方式以及街景圖像的普及運(yùn)用,綠視率在自動(dòng)化計(jì)算方法上實(shí)現(xiàn)了突破,也因此表現(xiàn)出明顯的數(shù)據(jù)化和自動(dòng)化趨勢(shì),在應(yīng)用上趨向于成為城市綜合評(píng)價(jià)模型指標(biāo)之一；與此同時(shí),關(guān)于心理健康的研究方向也逐漸進(jìn)入研究視野。

外文文獻(xiàn)(圖5B)中,由于植物指數(shù)、葉面積指數(shù)以及遙感在2012年被大量研究運(yùn)用,植物綠色比例開(kāi)始進(jìn)入國(guó)際視野,但與綠視率相關(guān)的關(guān)鍵詞在此后多與森林植物和氣候變化等生態(tài)指標(biāo)相結(jié)合,將其納入健康綠色空間的考量范圍。2016年,隨著景觀健康功能的地位上升,綠視率因此增添了“健康”屬性,衍生出對(duì)人體精神健康的增益以及壓力舒緩效果等內(nèi)容。同樣是2019年,深度學(xué)習(xí)與在線街景地圖相結(jié)合使綠視率在綠色空間研究領(lǐng)域加速發(fā)展。至今,綠視率在綠色空間、綠墻以及城市熱島領(lǐng)域始終保持熱度。

圖5 國(guó)內(nèi)外綠視率關(guān)鍵詞聚類時(shí)序

4 研究展望

從綠視率文獻(xiàn)量、關(guān)鍵詞以及時(shí)序發(fā)展可知,這三者在時(shí)間上具有相當(dāng)大的吻合性,綠視率研究總體上時(shí)間跨度短,表現(xiàn)為小眾化特征,但熱度逐漸上升。目前對(duì)于綠視率進(jìn)行相關(guān)研究的大部分為中國(guó)科研機(jī)構(gòu)和學(xué)者,并且未形成專一團(tuán)隊(duì)且研究分散。在研究熱點(diǎn)趨勢(shì)上,中文綠視率研究以城市評(píng)價(jià)和應(yīng)用為核心與目的,外文綠視率研究融入跨學(xué)科方法和多領(lǐng)域內(nèi)容,以生態(tài)監(jiān)測(cè)分析為核心和目的。綠視率的研究領(lǐng)域目前集中于城市綠化評(píng)價(jià)和人居環(huán)境生態(tài),而關(guān)于人體健康效益研究,尤其是心理健康的研究主題起步較晚,但在未來(lái)或?qū)⒊蔀檠芯繜狳c(diǎn)趨勢(shì)。

總體而言,綠視率研究主要為城市綠化評(píng)價(jià)、人體健康效應(yīng)和人居環(huán)境生態(tài)3大領(lǐng)域,其研究成果對(duì)未來(lái)城市規(guī)劃、景觀設(shè)計(jì)以及人體健康都具有重要參考意義。今后綠視率研究應(yīng)在緊跟前沿的基礎(chǔ)上加強(qiáng)實(shí)際應(yīng)用研究,完善理論基礎(chǔ),加快推動(dòng)落地政策的形成；同時(shí)也應(yīng)加強(qiáng)學(xué)科間交流,促進(jìn)相對(duì)專業(yè)的研究團(tuán)隊(duì)形成。