康曉琪,王 天
(天津城建大學,天津 300384)
街道作為城市組成的毛細血管,是城市公共空間的重要組成部分,也是城市形象的濃縮。隨著“塑造高品質(zhì)、人性化的公共空間”“重塑街道空間環(huán)境”的提出,注重以人為本的街道空間設計,打造現(xiàn)代化與城市魅力交織的城市街道成為當前街道空間設計的引領(lǐng)方向,對宜居宜業(yè)的高品質(zhì)街道空間環(huán)境塑造起重要作用。
街道空間品質(zhì)亦是當前研究的熱點,研究主要從以下兩個方面進行:
1)基于傳統(tǒng)調(diào)查數(shù)據(jù)的空間品質(zhì)研究。傳統(tǒng)調(diào)查多采用社會統(tǒng)計學中的實地調(diào)查法、問卷調(diào)查法,通過城市建成現(xiàn)狀或人群使用反饋,雖可以總結(jié)出研究所需特征及結(jié)論,獲取人群真實使用反饋,但在研究效率及信息獲取范圍存在較大缺陷。Jan Gehl等[1]用PLPS調(diào)查法主要以實地調(diào)查的方式,測度人流量、公共空間的停駐活動、公共空間的品質(zhì)和街道沿街立面的品質(zhì)。陳泳等[2]采用宏觀的城市路網(wǎng)形態(tài)分析和微觀的城市設計品質(zhì)調(diào)查相結(jié)合的方法,對上海市3個軌道交通站地區(qū)步行性進行測評,探尋影響因素。曾佑海[3]以重慶市為實例,通過詳細調(diào)研,總結(jié)城市公共空間存在的問題,針對性的提出優(yōu)化策略。王軍[4]通過調(diào)研和考察研究,以良好城市空間品質(zhì)的基本要素為基礎,從建筑、街道、環(huán)境、布局幾個方面分析設計空間品質(zhì)城市的方法。馮赫[5]對地鐵換乘站和站域內(nèi)的商業(yè)項目進行調(diào)研,通過資料收集、現(xiàn)場調(diào)研、問卷解析總結(jié)凝練出研究思路和邏輯框架。
2)基于大數(shù)據(jù)的空間品質(zhì)研究。隨著大數(shù)據(jù)的快速發(fā)展,開放性的數(shù)據(jù)環(huán)境及升級化的研究途徑能夠幫助研究者更好貼近城市認知,突破了以往小尺度空間研究在時間及數(shù)據(jù)量的局限性。Yu B,Liu H,Wu J[6]利用成像等精細化的三維測量技術(shù)使得建筑的高精度三維數(shù)據(jù)獲取與分析變得簡便易行,為基于建筑數(shù)據(jù)評價街道形態(tài)提供了重要支持。Naik Nikhil[7]借助兩個年度的街景,測度城市的安全性變化系數(shù),從而量化社區(qū)三維空間的質(zhì)量,發(fā)現(xiàn)人口密度、教育水平的提升將促進街道環(huán)境品質(zhì)的改善。胡昂等[8]以街道網(wǎng)絡、POI、街景圖片等多源大數(shù)據(jù)為支撐,構(gòu)建了以便捷性、功能性與舒適性為核心的評價體系,對站域街道空間品質(zhì)大規(guī)模定量評價,并針對不同等級的站點提出了導控策略。葉洋等[9]通過回顧街景圖像在街道空間宜步行性研究中的發(fā)展歷程,梳理了新數(shù)據(jù)環(huán)境和技術(shù)環(huán)境下基于街景圖像的街道空間步行品質(zhì)評價方法和應用研究。佟旭[10]通過抓取蘇州市古城區(qū)大規(guī)模街景數(shù)據(jù),基于機器學習算法提取街道綠視率,對蘇州古城區(qū)的街道綠化水平進行評判。邵鈺涵等[11]基于環(huán)境舒適度的理論擴展和街景大數(shù)據(jù)的應用實踐,得出在城市尺度下對北京和上海2座城市在舒適度感知、影響舒適度的元素以及城市間街景舒適度分布差異。
目前針對街道品質(zhì)的研究加深了我們對于街道的認知,但卻忽略了不同類型街道之間的對比及差異。事實上,不同功能導向的街道,因生活、商業(yè)、旅游等主導功能不同,其空間各要素分布也會有差異,進而影響街道空間品質(zhì)。因此,本研究以天津市城市中心區(qū)為例,基于靜息全景街景圖片,采用視覺語義分割法,對生活型、商業(yè)型、旅游型街道空間品質(zhì)進行評價與對比,進而提出針對性的空間品質(zhì)優(yōu)化策略。
本研究選取天津市中心區(qū),選取福緣里、春榮里為代表的生活型街區(qū);濱江道商業(yè)街為代表的商業(yè)型街區(qū);五大道文化旅游區(qū)為代表的旅游型街區(qū),同時,將道路在交叉口處打斷。其中,生活型街區(qū)北至遼寧路、南至甘肅路、西至包頭道、東至錦州道,總面積43.29 ha;商業(yè)型街區(qū)北至新華路、南至西寧道、西至長春道、東至赤峰道,總面積29.12 ha;旅游型街區(qū)北至南京路、南至西康路、西至成都道、東至馬場道,總面積128.21 ha。研究范圍見圖1。
研究數(shù)據(jù)包括城市路網(wǎng)數(shù)據(jù)、城市建筑底圖數(shù)據(jù)、靜息全景街景圖片數(shù)據(jù)。城市路網(wǎng)數(shù)據(jù)由OSM獲取,即開放街道地圖,具有覆蓋范圍廣、獲取便捷等優(yōu)點,被廣泛用于各類研究中。城市建筑底圖數(shù)據(jù)由天地圖獲取,具有免費、便捷等優(yōu)點。靜息全景街景圖片數(shù)據(jù)通過百度API獲取,為固定視角360度全景靜態(tài)街景圖片,能夠彌補以往街景圖片因獲取角度不同以及拼接所造成的誤差。同時,街景圖片獲取較為方便快捷,亦不受天氣、時間及其他主觀因素影響,更能夠滿足從人群視角下對空間要素的觀察。基于此,運用靜息全景街景圖片數(shù)據(jù)對街道空間品質(zhì)研究是可行的。
研究方法包括GIS空間分析法與視覺語義分割法。應用GIS空間分析法的路網(wǎng)分析、疊加分析,剖析城市道路、建筑與街道空間品質(zhì)之間的分布特征及關(guān)聯(lián),使研究結(jié)果更為精確并能夠可視化表達。視覺語義分割法采用SegNet法,通過像素級語義分割的深度體系結(jié)構(gòu)分割技術(shù),將街景圖片按要素進行分割,分割要素由天空、建筑、植物、道路、鋪裝、車輛、路燈、交通指示牌、座椅、垃圾桶、公共衛(wèi)生間等11類要素組成,以較高的準確度得到街景圖片中各要素分類。利用要素之間的占比關(guān)系進行指標之間相互衡量,并對其進行批量及精準的計算。本研究以50 m為間隔設置街景點獲取靜息全景街景圖片,最終得到803個街景點。
街景圖片評價要素包括天空可視度、綠視率、界面圍合度、設施配備度、交通識別性、機動化程度。其中,天空可視度為天空所占比例,由街道空間中人的視野所見范圍決定;綠視率為街道空間綠化占比,由空間中綠化種植所決定;界面圍合度主要為道路兩側(cè)界面對街道空間的圍合程度,由街道兩側(cè)建筑和植物種植所決定;設施配備度包括街道空間中各種設施占比,由座椅、路燈、垃圾桶、交通指示牌、公共衛(wèi)生間建設所決定;交通識別性為街景圖片中信號燈及交通指示牌所決定;機動化程度表現(xiàn)為該點的交通性,由街道空間道路、鋪裝及汽車出現(xiàn)率所決定。
適宜的街道空間是人群活動的載體,包括良好的天空可視度、街道綠視率、界面圍合度及交通識別性等因素,均會對人群活動及人與人的交往產(chǎn)生影響[12]。對生活型、商業(yè)型、旅游型街區(qū)的街道空間品質(zhì)客觀分析,其空間品質(zhì)呈現(xiàn)出不用的結(jié)果(見圖2)。
對靜息全景街景圖片進行視覺語義分割得出以下結(jié)果,見表1。
天空可視度影響著人群在街道空間中的使用感受,是街道尺度評價的重要指標。三類街區(qū)在天空可視度方面有著共同的特征,天空可視度在街區(qū)中分布較為均勻,且大多分布在街區(qū)中交通性較好的道路,尤其是等級較高道路。天空可視度較高的點多分布于生活型街區(qū)中的哈密道、四平東道、遼寧路,商業(yè)型街區(qū)中的南京路、河南路,旅游型街區(qū)內(nèi)部街道天空可視度整體較好,分布均勻。其中,生活型街區(qū)與商業(yè)型街區(qū)因街區(qū)性質(zhì),建設密度較高,造成街道開敞度較低,影響天空可視度。
表1 街景圖片要素分割結(jié)果
綠視率體現(xiàn)著街區(qū)綠化種植程度,影響著街道綠化環(huán)境與人群使用舒適性。三類街區(qū)綠視率多分布在0%~10%之間,尤其是0%~5%,綠化建設仍有待提高??傮w而言,綠視率較高的點多分布于非交通性道路、行人與車輛出現(xiàn)較少的道路,而對于交通性道路,人群較為集中的街道,其街道空間綠視率仍有待提升。旅游型街區(qū)中綠化率較高的點分布較多,重慶道、河北路、香港路綠化建設較好;生活型街區(qū)與商業(yè)性街區(qū)綠化建設情況較差,亟需提升。
街道空間界面圍合度體現(xiàn)著街道尺度,是街道開敞度的重要體現(xiàn)。生活型街區(qū)因居住建筑建設密度較高,界面圍合度大于商業(yè)型與旅游型街區(qū)。界面圍合度較高的點多分布于交通性道路,等級較高的道路,街道兩邊建設大多較完善,界面圍合度越高,為行人帶來越好的步行感受。而在旅游型街區(qū),由于街道兩旁建設程度相對較低,其街道D/H較低,導致街道開敞度較高,界面圍合度較低。
街區(qū)設施配備度是區(qū)域建設發(fā)展的重要條件,反映著街區(qū)的基礎建設水平。生活型街區(qū)與旅游型街區(qū)的設施配備度整體大于商業(yè)型街區(qū),但三類街區(qū)的設施配備度多處于0%~2%之間,設施配套程度較差。雖生活型街區(qū)與旅游型街區(qū)的設施配備度相差較小,但形成原因卻不同,生活型街區(qū)整體水平分布均勻,街景點的設施配備度大多數(shù)都相差不大;而旅游型街區(qū)多分布于0%~1%,因部分點建設相對較好,配備度大于3%,拉動街區(qū)平均設施配備度。其中,由于商業(yè)型街區(qū)建設多關(guān)注于商業(yè)功能,公共座椅、景觀小品等配置相對較少,造成商業(yè)性街區(qū)的設施配備度相對較低。
交通識別性是滿足人群出行需求的重要因素,影響人群出行的便捷與安全。良好的交通識別性可以幫助人群高效、安全、輕松的到達目的地,完成人群出行目的。三類街區(qū)中,生活型街區(qū)的交通識別性最高,商業(yè)型街區(qū)最低,但街景點的交通識別性在0%~0.5%之間占比最高。交通識別性較高的點位于生活型街區(qū)的寧夏路、河南路及熱河路,商業(yè)性街區(qū)的南京路,旅游型街區(qū)的馬場道、睦南道。
機動化是街區(qū)建設的首要目標,是衡量街區(qū)是否可達的重要指標,也是街區(qū)交通建設程度的重要體現(xiàn)。三類街區(qū)的交通建設水平相差較小,交通水平均較高,其街區(qū)內(nèi)部道路、鋪裝均有一定的建設基礎,汽車出現(xiàn)率也達到一定的水平。街區(qū)機動化程度分布在15%~45%之間的街區(qū)景點占最高比例,整體分布均勻,機動化建設已有一定水平,街道空間品質(zhì)較好。
生活型街區(qū)是以人群日常生活為導向的空間,在天空可視度與綠化率方面需要提升。
5.1.1 權(quán)衡天空可視度與界面圍合度需求
在天空可視度方面,生活型街區(qū)的功能及其他因素影響著街區(qū)天空可視度的比例,而界面圍合度是與天空可視度相互影響的兩種要素,應該權(quán)衡兩者的發(fā)展。對于設施、管線、建筑建設及周邊環(huán)境等問題,應予以更新及改造,利用城市街道設計理念理性對待,營造場所感,塑造良好的天空可視度。
5.1.2 加強綠化建設,提升街區(qū)綠化率
針對生活型街區(qū)是三類街區(qū)中綠視率最低的現(xiàn)象,可利用垂直綠化與調(diào)整植物種植種類進行景觀織補。一方面,可利用模塊式、鋪貼式、擺花式豐富街區(qū)垂直綠化,提高街道景觀環(huán)境。另一方面,調(diào)整街道綠植布局,綜合考慮植物季相構(gòu)圖與種植比例,如西府海棠、丁香、大葉黃楊、絨毛白蠟、懸鈴木等,保證四季有景,提升街道綠視率。
商業(yè)型街區(qū)是以商業(yè)功能為導向的空間,集聚大量人群,在設施配備度與交通識別性方面有較大的提升空間。
5.2.1 完善街區(qū)配套設施,提升設施配備度
一方面,配備“以人為本”式的足量化基礎設施,如在商業(yè)綜合體間設置座椅、路燈、垃圾桶等公共設施,在建筑周邊設置地面停車場,滿足人群停車需求。另一方面,在滿足街區(qū)基礎設施需求的前提下,設置積極的商業(yè)界面,如設置形狀豐富且富有藝術(shù)特色的景觀小品,為人群提供完善且多樣化的設施。
5.2.2 增強交通指示,提高交通識別性
提升商業(yè)型街區(qū)交通識別性,既可以提供便利性,方便人群完成出行目的,又可以引導人群到達商業(yè)綜合體,促進消費,為商業(yè)街區(qū)帶來活力??梢酝ㄟ^在路邊設置藝術(shù)性的路標或引導牌,在增加趣味性的同時,也可以提升街道空間交通識別性。
旅游型街區(qū)空間品質(zhì)缺陷在于界面圍合度與機動化程度方面,需要采納相關(guān)措施,提升旅游型街區(qū)空間品質(zhì)。
5.3.1 關(guān)注街道空間關(guān)系,營造合理空間尺度
針對旅游型街區(qū)的界面圍合度,其空間關(guān)系大多取決于周邊建筑、綠化與街道之間的比例。因此,塑造合理的街道尺度,營造舒適的空間尺度關(guān)系,在控制街道寬度的同時,保證建筑與街道之間的高寬比。此外,對于空間尺度不合理的街道,可利用街道綠化種植、園林小品或街道圍欄等,將較大的空間分割成尺度適宜的空間,提升街道空間的界面圍合度。
5.3.2 豐富街區(qū)支路,完善交通標示與信號燈
街道空間機動化程度可以通過豐富街區(qū)支路內(nèi)涵,完善交通標示與信號燈,提升機動化程度。一方面,增加街區(qū)內(nèi)部支路系統(tǒng),完善道路鋪裝,增強道路可達性。另一方面,完善道路引導交通標示系統(tǒng),增加無名路的交通信號燈,提高機動車出現(xiàn)率,提升道路空間機動化程度。
研究基于靜息全景街景圖片數(shù)據(jù),以天津市中心區(qū)為例,選取福緣里、春榮里為代表的生活型街區(qū)、濱江道商業(yè)街為代表的商業(yè)型街區(qū)、五大道文化旅游區(qū)為代表的旅游型街區(qū),研究不同類型街道空間的評價與對比,并提出優(yōu)化對策。研究發(fā)現(xiàn),生活型街區(qū)界面圍合度、設施配備度與交通識別性較好,更多考慮空間界面感與交通、設施配備方面的建設,但對街道天空可視度與綠化率關(guān)注較少,需進一步改進。商業(yè)型空間機動化程度建設較好,在天空可視度、界面圍合度方面也具有一定的基礎,更多關(guān)注于機動性為空間的商業(yè)功能帶來便捷,但街道空間綠視率、設施配備度、交通識別性三方面相對較差。旅游型街區(qū)空間尺度與綠化種植方面建設較好,其天空可視度與綠視率相對較高,但街區(qū)圍和感與機動化建設還有待提升,空間界面圍合度與機動化程度相對較差。
研究通過對生活型街區(qū)、商業(yè)型街區(qū)及旅游型街區(qū)的街道空間品質(zhì)進行評價與對比,挖掘三類功能主導下的空間品質(zhì)差異,并總結(jié)出不同類型街道空間品質(zhì)的提升措施,為建設更高品質(zhì),更具特征性的街道空間提供有用的建議,也為日后相關(guān)研究提供參考思路。