面向城市空間的實景視覺體驗評價技術(shù)

陳箏 楊云 邱明 羅燁 劉頌

面向城市空間的實景視覺體驗評價技術(shù)

陳箏 楊云 邱明 羅燁 劉頌

雖然環(huán)境體驗在開放空間設(shè)計中越來越受到重視，但是準(zhǔn)確的描述和測量環(huán)境體驗卻較為困難。本研究介紹了一種基于實景（in situ）體驗中的實時（real time）心理物理反饋數(shù)據(jù)的視覺及綜合體驗評價新技術(shù)，及其在規(guī)劃設(shè)計評價中的應(yīng)用。研究采用實驗手段，利用便攜式生物反饋儀和GPS采集人在實景體驗中的心理物理反饋和空間位置移動數(shù)據(jù)，并采用情感計算（affective computing）技術(shù)對生理指標(biāo)進(jìn)行加工和體驗預(yù)測。通過整合情感數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)的情感制圖（affective mapping）技術(shù)，實現(xiàn)對建成環(huán)境體驗的實景視覺體驗評價，識別激發(fā)負(fù)面體驗的環(huán)境因素并進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計。

心理物理；視覺體驗評價；情感計算；皮電

Fund Items: Natural Science Foundation of China “An Evidence-based Model of In Situ Environmental Perception and Its Application to Visual Resource Analysis, Management and Design” (No.51408429); Urban China Initiative “Measuring the Quality of Urban Space via Human-centered Scale: Integrated Assessment via Streetscape Big-data Machine Learning and Wearable In-situ Sensing” ; The Fundamental Research Funds for the Central Universities “Affective Mapping Method Based on Neurobiological Measures”

1 背景

隨著社會發(fā)展和人民生活水平提高，近期城市建設(shè)工作重點逐漸開始從城市粗放增長轉(zhuǎn)移到提高城市宜居性上面來。2017年2月出臺的《中共中央國務(wù)院關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)城市規(guī)劃建設(shè)管理工作的若干意見》中明確提到[1]，城市規(guī)劃建設(shè)管理的總體目標(biāo)為實現(xiàn)城市有序建設(shè)、適度開發(fā)、高效運(yùn)行，努力打造和諧宜居、富有活力、各具特色的現(xiàn)代化城市，讓人民生活更美好。由此，追求以人為本，重視城市風(fēng)貌和環(huán)境質(zhì)量是現(xiàn)階段我國城市發(fā)展的核心戰(zhàn)略。

改善城市居民的環(huán)境體驗對于提高城市宜居性，促進(jìn)居民健康有重要作用。城市在為其居民提供優(yōu)質(zhì)充足的教育、經(jīng)濟(jì)、醫(yī)療設(shè)施而成功改善人們生理健康狀況的同時，卻無法提供對其居民心理健康水平提升的有效支持。因此，對于如何使城市在其自然環(huán)境劣勢的情況下創(chuàng)造宜居性以提升人們的精神健康水平值得研究。托斯特等指出[2]，城市環(huán)境對心智健康的影響主要來源于兩大類心理壓力源：一個是高復(fù)雜度、高異質(zhì)性、高變化率的城市景觀及其中有害的社會環(huán)境，另一個是被迫縮短的社會距離以及對個人空間的入侵。

然而，環(huán)境體驗如何測量評價卻很困難。人類環(huán)境體驗有情感、感受、認(rèn)知和行為等多個方面，其中如何描述和測量人們在實景環(huán)境中實時體驗和情感最為困難[3]。在早期的實驗研究中，研究者主要依靠照片的主觀偏好打分和統(tǒng)計分析來了解使用者的體驗[4-5]。一方面由于審美感受本身的主觀性和隱晦特點，如何相對科學(xué)客觀地描述審美體驗一直都是審美價值評價的難點；另一方面，視覺分析主要依賴主觀回憶描述，研究表明，同樣信息置于不同環(huán)境往往會給人完全不同的心理感受，但這種影響往往是發(fā)生在潛意識下的，不能被感受者充分認(rèn)知。通過打分所得到的信息不能客觀、準(zhǔn)確、全面地反映人在實地實景實時的綜合視覺感受，因而導(dǎo)致感受信息采集失真。再者，照片打分的研究結(jié)論很抽象，難以針對具體景觀規(guī)劃設(shè)計予以實際指導(dǎo)。

2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

國內(nèi)外關(guān)于景觀體驗的研究主要圍繞一個核心問題展開：在個體差異之外，人們對于環(huán)境的審美偏好是否具有某種普遍規(guī)律性？研究這個問題的一個難點是，即使人們審美偏好確實具有一定的規(guī)律性，但受測者自己卻很難意識到，所以往往無法準(zhǔn)確描述出來。這種現(xiàn)象在心理學(xué)上稱之為“隱形認(rèn)知（implicit cognition）”，往往需要通過一些特殊方法間接測量，比如通過觀測人們反應(yīng)速度的內(nèi)隱聯(lián)想測驗法（Implicit Association Test）等[6]。

由于景觀心理感受很難測量，大部分研究僅限于理論階段，實證研究比較匱乏。實證研究相對發(fā)展成熟的，主要集中在以照片評價和因子分析為主的視覺評價技術(shù)，由L.B.利奧波德[7]、小埃爾伍德·謝弗[8]、小R. B.利頓[9]以及開普蘭夫婦[10]等一系列學(xué)者，在20世紀(jì)50—60年代發(fā)展完善。該技術(shù)主要通過心理學(xué)的Likert梯度量表，對篩選的照片進(jìn)行打分，從而得到受測者對于每張照片的心理感受一個量化指標(biāo)。除了主流的因子分析外，也有學(xué)者采用多元線性回歸分析[4]、線性變換[7]以及對不同背景人群（如年齡、性別、社會經(jīng)濟(jì)特征等）的ANOVA組間分析[11]等方法來探索影響人們環(huán)境審美偏好的因素。視覺評價的技術(shù)路線后來為美國國家森林公園局所采用，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行進(jìn)一步深入研究，并在70年代建立起一套相對完整的森林公園視覺定量的評價技術(shù)和理性規(guī)劃方法[12]，并在20世紀(jì)80年代后期被引入中國[13]。

國內(nèi)的景觀視覺研究一方面來自于深受詩文、繪畫影響下中國古典園林對空間動態(tài)音韻感的追求[14]，及隨之產(chǎn)生的動態(tài)視覺分析及設(shè)計手法，如借景、框景、對景等[15]；一方面來自于風(fēng)景名勝區(qū)規(guī)劃的典型景觀分類和視覺評價等邏輯分類方法[16]。在20世紀(jì)80年代美國森林局專家經(jīng)驗法引入后，學(xué)者們結(jié)合傳統(tǒng)視覺分析方法，進(jìn)一步發(fā)展出BIB-LCJ審美評價法[17]、等距離專家組目視評測法[18]、視廊因子評價法[19]等等一系列適應(yīng)中國審美心理的專家經(jīng)驗評價方法。

綜合來講，目前以視覺為核心的景觀感受研究途徑可能存在以下問題：1）視覺分析得到的審美偏好規(guī)律往往太過寬泛而缺乏針對性，結(jié)論很難被直接應(yīng)用于個體差異很大的具體項目中；2）完全依靠被測者的主觀判斷和描述，但被測者在測試過程中較難保持前后標(biāo)準(zhǔn)一致，從而導(dǎo)致誤差較大；3）完全依靠照片，不能反映非視覺的其他景觀感受途徑，如嗅覺、聽覺等；4）人們對于環(huán)境的心理感受是多維度的，單一的審美偏好不能很好地反映人們復(fù)雜的認(rèn)知過程和心理感受 。

隨著心理物理學(xué)和認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的發(fā)展，新的技術(shù)手段，如腦電、皮電、心電、肌電等，為傳統(tǒng)的主觀回憶和評價打分提供了新的可能。近年來，隨著測量技術(shù)的發(fā)展和普及，研究者利用心電儀、肌電儀、腦波儀和眼動儀等若干儀器，可以實時記錄環(huán)境中人對于建筑、開放空間、綠色植物等多種環(huán)境要素的反應(yīng)[4,20-21]，可以實時捕捉并觀察被測者對于不同建成環(huán)境的喜好程度及其他心理反應(yīng)，還能進(jìn)一步分析人的空間認(rèn)知過程，比如是否迷路等。這些技術(shù)的引入突破了原有僅能使用照片打分、認(rèn)知地圖和問卷訪談等間接方式來探索認(rèn)知過程的方法，使實時采集人實景實地的感受信息成為可能。隨著神經(jīng)科學(xué)研究的推進(jìn)，發(fā)現(xiàn)人的各種思維情感活動常常和特定的腦電波信號相關(guān)聯(lián)。通過對環(huán)境視覺認(rèn)知者腦電信號的采集，可以實時捕捉觀察被測者對于建筑、開放空間、綠色植物等多種不同特征環(huán)境的腦電活動[22-24]。 在環(huán)境設(shè)計領(lǐng)域，已運(yùn)用于基于駕駛員心理的公路景觀設(shè)計[25]、基于特殊人群環(huán)境認(rèn)知的城市設(shè)計[26-29]、基于景觀感受的植物小環(huán)境設(shè)計[30]、綠道設(shè)計[31]等領(lǐng)域。

3 研究方法

本研究通過心理物理手段利用便攜式生物反饋儀，記錄實景環(huán)境下人們的生理反應(yīng)，包括腦電、心電、皮電、表情肌肌電、皮溫、呼吸等，通過情感計算（affective computation）方法描述人的心理感受。本研究邀請了4位被試者在規(guī)定路線上行走3次，每一次中間給予一定休息時間。他們被要求以穩(wěn)定的中等速度行走以將勞累影響降到最低。每一輪行走，被試者都頭戴六通道Procom Infiniti儀器和Garmin etrex20 GPS，并配以攝像記錄，每個指標(biāo)數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)記錄裝置連接到電腦（圖1）。

實驗路線位于上海同濟(jì)大學(xué)本部校園，長約15分鐘。路線被分為8個區(qū)段，其中包括開放場地、密集小巷、自然空間、硬質(zhì)場地以及嘈雜交通道路的人行道等。每一段行走之后，被試者都需要對環(huán)境感受以及實驗中他們注意到的各種可能引起情緒變化的因素或干擾進(jìn)行回憶描述，并且對行走路線進(jìn)行打分。在生理記錄的同時，我們對全程行走過程都進(jìn)行了錄像記錄。

在情感研究中，情感效價和情感喚醒度是兩個非常重要的維度。本實驗中，我們選用了6個生理指標(biāo)（表1），分別是心電、腦電、表情肌肌電、皮電、皮溫和呼吸。其中，表情肌肌電（EMG）和呼吸（HR）可以反映人的情感效價（valence），即人在空間中的愉悅程度；皮電（EEG）和皮膚導(dǎo)電反應(yīng)（SCR）可以反映情感喚醒度，即人對環(huán)境刺激的反應(yīng)強(qiáng)度。

以皮電的數(shù)據(jù)處理為例，皮電數(shù)據(jù)包含了一個隨基本生理變化而緩慢穩(wěn)定變化的基礎(chǔ)信號（Tonic Component）和一個實時響應(yīng)外界環(huán)境刺激的間歇性信號（Phasic Component）。在本實驗中，我們首先對皮電原始信號進(jìn)行濾波降噪（高通濾波，低通濾波）。然后將與受外界刺激產(chǎn)生的情感變化不相關(guān)的基礎(chǔ)信號（tonic，圖2-1灰線）從中分離得到皮膚導(dǎo)電反應(yīng)（skin conductance response，皮電導(dǎo)，圖2-2），反映了和情感密切相關(guān)的自主神經(jīng)反應(yīng)。

1 實驗設(shè)備及佩戴外觀:1）心電，2）腦電，3）表情肌肌電，4）皮溫皮電，5）呼吸，6）放大器The sensors of the experiemental device (1 EKG, 2 EEG, 3 EMG, 4 skin conducance and temperature, 5 respiration, 6 signal amplifier) and a pariticipant with the device

表1 本實驗采用的生理反饋數(shù)據(jù)及指標(biāo)Tab. 1 Physiological measures and indicators used in the experiment

4 研究發(fā)現(xiàn)

我們的初期實驗表現(xiàn)出較好的實驗結(jié)果，通過生理測量，較為準(zhǔn)確地捕捉到被試者回憶描述的實景行走時的情緒波動。

4.1 識別環(huán)境體驗關(guān)鍵點

基于對攜帶地理信息生理指標(biāo)的分析，我們可以描繪空間環(huán)境中的情感分布，環(huán)境體驗的關(guān)鍵點（積極或消極）在其中可以得到直觀的體現(xiàn)，如圖3。結(jié)合隨后的問卷訪談我們得知生理測量反映的情感變化能較好地反映被試者當(dāng)時的體驗。位置1左側(cè)有較多人在打籃球，被試者在經(jīng)過的時候都覺得很有意思。位置2～3的地區(qū)不親人的建筑尺度導(dǎo)致道路空間高寬比較大，路側(cè)又有機(jī)動車和自行車?？浚h(huán)境體驗很差；位置4被主要交通通道穿過，該通道上有較多車輛穿行，所以被試者反應(yīng)都會有些緊張。位置5～6之間是被試者的宿舍區(qū)，在走近之前他們會覺得有些緊張（因為帶著儀器），經(jīng)過后又放松下來。拐過位置7，被試者均反映因看到實驗終點而感到高興。

2-1 原始時域皮電信號（黑）及其中基礎(chǔ)成分Raw skin conductance signal in time domain(black) and the tonic component extracted

2-2 去掉基礎(chǔ)成分的時域皮電信號Processed skin conductance signal in time domain after removing tonic component

4.2 結(jié)合訪談提出具有針對性的設(shè)計指導(dǎo)

3 基于心理物理反饋的環(huán)境體驗評估Environmental experience assessment based on psychophysiological measures

通過確定的關(guān)鍵點和具有細(xì)節(jié)的情感變化信息，訪談可以更好地兼顧針對性、全面性與開放性。與經(jīng)常限制設(shè)計可能性的優(yōu)選答案不同，基于生理證據(jù)的訪談更有可能啟發(fā)設(shè)計者，并且可以從中推導(dǎo)出更實用的設(shè)計指南。

以位置2和位置3為例，在此兩處關(guān)鍵點中參與者均體現(xiàn)了負(fù)面情感。在采訪中，他們大多提到停放的汽車和兩座高樓之間的人行道，并且別無選擇地在沒有人車分流的路面行走，更加深了他們的不安全感。同樣，位置4也顯示出強(qiáng)烈的消極情感反應(yīng)。根據(jù)參與者的敘述，他們被混凝土建筑包圍，身處在完全與自然環(huán)境隔絕的圓形廣場中間也使他們深感不適。其他負(fù)面因素還包括：缺少安心停留之處，建筑高大壓抑，交通和行人噪聲嘈雜。因此，我們可以得出結(jié)論：位置5的建筑灰空間和植物的缺失、道路和建筑物的整體規(guī)模感和建筑與廣場的高寬比給人帶來了極強(qiáng)的消極影響，繁忙的交通和人群也是強(qiáng)化負(fù)面情感的因素之一。

通過情感映射地圖和訪談，我們識別出最容易造成人壓力和負(fù)面情緒的景觀節(jié)點，并在此基礎(chǔ)上提出了具體的城市設(shè)計建議（圖4），具體包括：

1）避免沿著路徑停車。

用綠化適當(dāng)分割鋪裝場地。 綠帶不僅將自然元素帶到某一地點，而且有助于人們對空間尺度的整體認(rèn)識。綠化不僅僅是從視覺上給硬質(zhì)空間普遍灰冷的色調(diào)中帶來怡人的綠色，更重要的是，綠化本身的尺度形成了巨型空間中的二次限定，從而弱化不適宜的街道高寬比所帶來的壓迫感，使得整個空間尺度在環(huán)境體驗與舒適度上得到很大程度的改善。其次，噪聲的削弱也可以輔助形成更良好的整體空間感受。

2）調(diào)整路面高程以分離人和車輛。

機(jī)動車道與人行車道在同一水平高程上的無所區(qū)分加強(qiáng)了人的不安全感，從而影響了人的空間感受。在行走中人對環(huán)境體驗的主觀注意力都集中在車流情況，從而削弱了對環(huán)境的感知。以本實驗中所選定的該空間點為例，建筑入口的平臺與行道樹形成了良好的從室內(nèi)到室外的過渡空間，然而機(jī)動車道的貫穿很大程度上削弱了空間體驗。

3）添加緩沖劑以緩解交通的負(fù)面影響。

交通對人情緒的負(fù)面影響不僅僅在于行走的不安全感，還在于其帶來的噪音、人流混亂和尾氣污染等其余效應(yīng)。因而結(jié)合情緒數(shù)據(jù)在主要受交通因素影響的空間內(nèi)，有針對性地添加景觀緩沖劑有極大的必要性。

5 展望

探究人由空間環(huán)境引發(fā)的情感是理解人空間體驗的核心。對使用者可能的空間體驗的深刻理解和準(zhǔn)確預(yù)測，對于設(shè)計師如何通過景觀空間的設(shè)計介入并觸發(fā)人的情感反應(yīng)以及相關(guān)行為活動也至關(guān)重要。隨著生活水平逐漸提高，中國城市和景觀規(guī)劃設(shè)計行業(yè)的主要任務(wù)也從為新增城市人口提供基本住房和設(shè)施保障逐漸轉(zhuǎn)換到創(chuàng)造高品質(zhì)城市生活空間上，這離不開對人情感體驗的關(guān)照和設(shè)計考慮。將情感納入風(fēng)景園林設(shè)計將會是風(fēng)景園林實踐的發(fā)展趨勢。雖然人的環(huán)境體驗很重要，但如何有效準(zhǔn)確測量和評價人們在環(huán)境中的真實體驗卻一直是個難點。本研究提出了一個嶄新的生理情緒測量技術(shù)。本技術(shù)可以在真實環(huán)境下實時記錄人的生理情緒，并以此來計算情緒體驗。通過這種方法，我們可以在真實現(xiàn)場測量人全面的多感官體驗。比如在高架路下面的人行道上，影響人環(huán)境體驗的要素除了看見的車輛之外，還有刺耳的喇叭、濃濃的帶著熱氣的汽油味道、車輛從身旁呼嘯而過的颯颯冷風(fēng)、空氣中揚(yáng)塵打在臉上的微微辣疼，這一切通過照片、錄像、甚至先進(jìn)的虛擬現(xiàn)實技術(shù)都很難準(zhǔn)確地全方位再現(xiàn)。除了實景實時環(huán)境體驗記錄之外，由于該技術(shù)可以鎖定具體個體，所以研究者可以進(jìn)一步深入分析具體群體的不同體驗，比如同樣是在一個公園熱鬧的休息區(qū)，成年人和小孩的情緒體驗有沒有不同？殘障人士和健康群體有沒有不同？我們也可以深入分析特殊場景的環(huán)境體驗，比如同樣是黃山，皚皚白雪滿樹銀枝的冬景和紅葉浸染的秋景有沒有區(qū)別？日出、日落的黃山和中午有沒有區(qū)別？該技術(shù)可以幫助設(shè)計師更好地理解人在空間環(huán)境中的真實情感感受，從而進(jìn)一步設(shè)計更能體現(xiàn)人情緒反應(yīng)的空間環(huán)境。

4 對于關(guān)鍵體驗點設(shè)計建議Design suggestions for enviromental stressors

雖然本研究提出了一個對環(huán)境體驗生理情緒量化測量的新方法，但是作為一個小樣本的前期研究（pilot study），目前的研究尚存在諸多問題。對城市空間體驗的量化評價尚需更嚴(yán)格的實驗控制和全樣本實驗，有待進(jìn)一步通過實驗優(yōu)化以下方面：1）進(jìn)一步區(qū)分生理情緒反應(yīng)的固有環(huán)境誘因和其他誘因，比如哪些是由固有環(huán)境因素引起的心理感受，哪些是由場地活動內(nèi)容（等可變因素）引起的心理感受?？裳娱L行走時間采集更多的空間刺激點，并通過訪談進(jìn)行人員檢核（member check），進(jìn)一步分析空間刺激的類型；2）需要對實驗對象（人）的專注度進(jìn)行控制和引導(dǎo)，借以對實景環(huán)境進(jìn)行更嚴(yán)格的控制，最小化突發(fā)因素引起的情感變化影響實驗結(jié)果。研究可以在擴(kuò)大樣本的情況下采用平均疊加的方法，縮小難以避免的個體樣本誤差（比如正好一輛自行車擦肩而過受到驚嚇）。

最后，此項技術(shù)可以繼續(xù)和地理信息協(xié)作平臺和增強(qiáng)現(xiàn)實等技術(shù)結(jié)合，建立一個整體的室外設(shè)計作業(yè)支持系統(tǒng)。其中生物反饋技術(shù)可以彌補(bǔ)在整體環(huán)境感知和情感繪圖中主觀意識的不足，可以清楚地描繪環(huán)境負(fù)面施壓因子以及正向吸引因子，從而為規(guī)劃和設(shè)計提供更好的定量參考。據(jù)此，設(shè)計師可以給出更有針對性的反饋，以改善空間環(huán)境體驗，此類對于觸發(fā)人正向情感反應(yīng)的空間環(huán)境的設(shè)計積累與參考都將對往后的空間設(shè)計有所裨益。

致謝：

感謝參與實驗的本科生寧雪蓮、楊汶、鄧文欣、呂詩陽、黃銘鈺、趙洋、鄭志誠、張煊閣、張曜麒、宋一飛、李明、何曉帆、陳亦凡、蘇日。

注釋：

① 文中圖表均根據(jù)作者數(shù)據(jù)自繪。

[1] 中共中央國務(wù)院.中共中央國務(wù)院關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)城市規(guī)劃建設(shè)管理工作的若干意見[M].北京： 新華社，2016.

THE STATE COUNCIL CPC. The State Council CPC on the Further Strengthening of the Management of Urban Planning and Construction [M]. Beijing: Xinhua News, 2016.

[2] TOST H, CHAMPAGNE F A, MEYER-LINDENBERG A. Environmental influence in the brain, human welfare and mental health[J]. Nature Neuroscience, 2015, 18(10): 1421-1431.

[3] 陳箏，劉悅來，劉頌.美國景觀視覺資源規(guī)劃設(shè)計方法評析及新技術(shù)改進(jìn)潛力分析[J].風(fēng)景園林，2015，（5）：111-117.

CHEN Z, LIU Y, LIU S. A Review of Landscape Visual Resource Planning and Design Methods in the United States and Potential Improvements via New Techniques[J]. Landscape Architecture, 2015, (5): 111-117.

[4] SHAFER E L, JR., BRUSH R O. How to Measure Preferences for Photographs of Natural Landscapes[J]. Landscape Planning, 1977, (4): 237-256.

[5] SHAFER E L, JR. , RICHARDS T A. A Comparison of Viewer Reactions to Outdoor Scenes and Photographs of Those Scenes[M]. USDA Forest Service Research Paper NE-302. Upper Darby, Pennsylvania; Northeastern Forest Experiment Station. 1974.

[6] GREENWALD A G, MCGHEE D E, SCHWARTZ J L. Measuring individual differences in implicit cognition: the implicit association test[J]. Journal of personality and social psychology, 1998, 74(6): 1464.

[7] LEOPOLD L B. Landscape Esthetics [J]. Natural History, 1969, 78(8): 37-45.

[8] LITTON R B, JR. Forest Landscape Description and Inventories: A Basis for Land Planning and Design [M]. USDA Forest Service Research Paper PSW-49. Berkeley, California; Pacific Southwest Forest and Range Experiment Station. 1968.

[9] ROLAND P, GULYAS B. Visual imagery and visual representation[J]. Trends in neurosciences, 1994, 17(7): 281-287.

[10] KAPLAN S, KAPLAN R. Cognition and environment: functioning in an uncertain world[M]. New York: Praeger, 1982.

[11] KAPLAN R. Some Methods and Strategies in the Prediction of Preference [M]//ZUBE E H, BRUSH R O, FABOS J R. Landscape Assessment: Values, Perceptions and Resources. Stroudsberg, Pennsylvania; Dowden, Hutchinson and Ross, Inc. 1975: 118-29.

[12] U.S.D.A. FOREST SERVICE. National Forest Landscape Management[M]. The Visual Management System, Agricultural Handbook No 462. Washington, D.C.: U.S. Government Printing Office,1975.

[13] 劉濱誼. 遙感輔助的景觀工程[J].建筑學(xué)報，1989，（7）：41-46.

LIU B. Three-scale Remote Sensing Landscape Engineering [J]. Journal of Architecture, 1989, (7): 41-46.

[14] 宗白華.美學(xué)散步[M].上海：上海人民出版社，1981. ZONG B. Aesthetics walk[M]. Shanghai: Shanghai People's Publishing House, 1981.

[15] 彭一剛.中國古典園林分析[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，1986.

PENG Y. Chinese classical garden analysis[M]. Beijing: China Construction Industry Press, 1986.

[16] 丁文魁.風(fēng)景科學(xué)導(dǎo)論[M].上海：上?？萍冀逃霭嫔?，1993.

DING W. Introduction to Landscape Science[M]. Shanghai: Shanghai Science and Technology Education Press, 1993.

[17] 俞孔堅. 自然風(fēng)景質(zhì)量評價研究-BIB-LCJ 審美評判測量法[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報，1988，10（2）：1-11.

YU K. Study on Natural Landscape Quality Evaluation - BIBLCJ Aesthetic Judgment Measurement Method[J]. Journal of Beijing Forestry University, 1988, 10(2): 1-11.

[18] 吳必虎，李咪咪. 小興安嶺風(fēng)景道旅游景觀評價研究[C]//地理學(xué)的理論與實踐—紀(jì)念中國地理學(xué)會成立九十周年學(xué)術(shù)會議文集.1999.

WU B, LI M. Study on the Evaluation of Tourism Landscape in Xiaoxing'anling Scenic Spot[C]// Theory and Practice of Geography—Commemorative Collection of the 90th Anniversary of the Establishment of Chinese Geographical Society. 1999.

[19] 張巧，劉洪杰，鄭韻怡，等. 景觀視覺廊道評價初探—以惠州西湖風(fēng)景名勝區(qū)為例[J].廣東園林，2010，32（1）：5-9.

ZHANG Q, LIU H, ZHENG Y, et al. A Study on the Evaluation of Landscape Vision Corridor—A Case Study of Huizhou West Lake Scenic Spot[J]. Guangdong Garden, 2010, 32 (1): 5-9.

[20] 陳箏，SCHULZ S，吳杭彬，等.面向城市設(shè)計的環(huán)境實景感知實證研究[J].南方建筑，2016，（4）：10-14.

CHEN Z, SCHULZ S, WU H, et al. Experimental study of environmental realism perception for urban design[J]. South Architecture, 2016, (4): 10-14.

[21] 陳箏，翟雪倩，葉詩韻，等.恢復(fù)性自然環(huán)境對城市居民心智健康影響的薈萃分析及規(guī)劃啟示[J].國際城市規(guī)劃，2016，（4）：16-26.

CHEN Z, ZHAI X, YE S, et al. Numerical analysis and planning implications of the effects of restorative natural environment on urban residents' mental health[J]. International Urban Planning, 2016, (4): 16-26.

[22] HE Y, CHEN Z, YU Y. Visual experience in natural environment promotes better brain functions than built environment?[C]// 5th International Conference on Cognitive Neurodynamics. Sanya, Hainan, China; Springer. 2015.

[23] CHEN Z, HE Y, YU Y. Natural environment promotes deeper brain functional connectivity than built environment? [J]. BMC Neuroscience, 2015, 16(S 1): 294.

[24] CHEN Z, HE Y, YU Y. Enhanced functional connectivity properties of human brains during in-situ nature experience [J]. PeerJ, 2016, 4: e2210.

[25] LIN C-T, CHUNG I-F, KO L-W, et al. EEG-based assessment of driver cognitive responses in a dynamic virtual-reality driving environment[J]. Biomedical Engineering, IEEE Transactions on, 2007, 54(7): 1349-1352.

[26] THOUSANDS TO SHAPE ￡8 MILLION AGE-FRIENDLY DESIGN PROJECTS. (2013-09-04)[2017-04-12]. https:// www.epsrc.ac.uk/newsevents/news/designprojects.

[27] CHEN Z, SCHULZ S, QIU M, et al. Bio-sensory affective mapping for urban design[M]. Environment and Behavior Research Association Conference 2016. Chongqing, 2016.

[28] CHEN Z, SCHULZ S, NING X, et al. China: Bio-sensory real-time affective mapping[J]. Access by Design, 2016, (146): 30-31.

[29] CHEN Z, SCHULZ S, HE X, et al. A pilot experiment on affective multiple biosensory mapping for possible application to visual resource analysis and smart urban landscape design[M]. REAL CORP 2016. Hamburg, Germany, 2016.

[30] QIN J, ZHOU X, SUN C, et al. Influence of green spaces on environmental satisfaction and physiological status of urban residents[J]. Urban Forestry & Urban Greening, 2013, 12(4): 490-497.

[31] ASPINALL P, MAVROS P, COYNE R, et al. The urban brain: analysing outdoor physical activity with mobile EEG [J]. British jaokuournal of sports medicine, 2013, (0): 1-6.

（編輯/任京燕）

In-situ Assessment of Visual Experience for Urban Space

CHENG Zheng, YANG Yun, QIU Ming, LUO Ye, LIU Song

Environmental experience draws more and more attention these days, however accurate description and measurement remain tough. This study presents a new visual and comprehensive experience evaluation method based on real time and in-situ psychophysical feedback data and its application in planning and design evaluation. In this study, the physical and psychological feedback and spatial position movement of the human experience were collected by portable biofeedback and GPS devices and processed to make experience prediction using affective computing technology. By integrating the emotional data and the spatial data, with the in-situ and real time visual experience of the built environment evaluated, the environmental factors that stimulate the negative experience can be identified and specific improving strategy could be produced.

physiological psychology; visual experience assessment; affective computing; skin conductance

國家自然科學(xué)基金青年基金“基于環(huán)境實景感知實證模型的景觀視覺規(guī)劃設(shè)計方法研究”（編號51408429）；城市中國計劃“人本尺度的城市空間品質(zhì)測度—基于街景大數(shù)據(jù)的機(jī)器學(xué)習(xí)與可穿戴設(shè)備實景感知的整合評價”；中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項資金“基于神經(jīng)生物測量的環(huán)境情緒地圖分析技術(shù)”

TU986

A

1673-1530(2017)04-0028-06

10.14085/j.fjyl.2017.04.0028.06

2017-01-19

修回日期：2017-04-14

陳箏/1983年生/女/四川自貢人/博士/同濟(jì)大學(xué)景觀學(xué)系助理教授、碩士生導(dǎo)師/研究方向為健康設(shè)計（上海200092）

CHEN Zheng, who was born in 1983 in Zigong Sichuan, is an assistant professor and master supervisor in the Department of Landscape Studies in College of Architecture and Urban Planning, Tongji University. Her research focuses on health design(Shanghai 200092).

楊云/1993年生/女/上海人/同濟(jì)大學(xué)景觀學(xué)系本科生（上海 200092）

YANG Yun, who was born in 1993 in Shanghai, is a student in the Department of Landscape Studies in College of Architecture and Urban Planning, Tongji University. Her research focuses on landscape planning and design (Shanghai 200092).

邱明/1993年生/男/海南?？谌?同濟(jì)大學(xué)景觀學(xué)系本科生（上海 200092）

QIU Ming, who was born in 1993 in Haikou, Hainan province, is a student in the Department of Landscape Studies in College of Architecture and Urban Planning, Tongji University. His research focuses on landscape planning and design(Shanghai 200092).

羅燁/1984年生/女/安徽壽縣人/博士/同濟(jì)大學(xué)軟件學(xué)院助理教授/研究方向為計算機(jī)視覺、顯著性檢測和行為識別（上海 200092）

LUO Ye, who was born in 1984 in Shouxian Anhui, is an assistant professor in the School of Soft Engineering, Tongji University. Her research focuses on computer vision, saliency detection and behavior recognition (Shanghai 200092).

劉頌/1968年生/女/福建武平人/博士/同濟(jì)大學(xué)景觀學(xué)系教授、博士生導(dǎo)師/研究方向為景觀規(guī)劃設(shè)計及其技術(shù)方法（上海 200092）

LIU Song, who was born in 1968 in Wuping Fujian, is a professor and doctoral supervisor in the Department of Landscape Studies in College of Architecture and Urban Planning, Tongji University. Her research focuses on landscape planning and design and technology (Shanghai 200092).