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如何用街景数据寻找城市道路的“颜值担当”?

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2018-08-23

本文作者

宁波市规划设计研究院:毛勇龙、倪敏东、徐沙、徐宇逍


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作为规划行业从业者,我们习惯了将绿地率或者绿化覆盖率作为判断一宗地或者一个区域生态品质高低的指标之一。而它们计算的方式决定了这是一个从“上帝视角”出发的指标,那是不是有更人性化的指标来描述当我们行走在这个城市时,当下的最直观感受呢?


麻省理工学院的Senseable City实验室,制作了一幅特殊的绿化率地图,称之为“绿色景观指数”。对这一指标的测度,没有计算树的个体数,而是分析计算在街道上人眼视野中所感知到的绿色的程度。所以,你在这张图上看到的绿的程度,就是你行走在这座城市中所能够直接感受到的。


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部分国际城市绿色景观指数示意图

(数据来源网络)

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部分国内城市相关研究结果

(数据来源网络)




做学术,我们是认真的


“绿色景观指数”这一指标的测度如果采用传统的调研方法需要花费大量的人力和精力去采集街道图片以及处理图例,而如今地图服务商提供的街景地图服务让我们对街道进行大范围、高精度的“绿色景观指数”测度提供了可能。


1、研究范围:

宁波中心城区第一快速路圈层(机场路-南外环-东外环-环城北路),约143km2,路网总长333km。研究范围涵盖了老城区、新城区等多种不同特征的城市区域,能比较全面反映各特征区域下,街道景观的建设情况。


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研究范围区位图


2、研究数据:

① 路网数据

在国情普查的路网数据基础上,补充了近几年建成的道路,同时考虑到街景数据的覆盖程度及路网数据的质量,将主干路及次干路作为主要研究对象。

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路网数据示意图


② 街景图片基于百度地图的街景数据

根据百度地图所提供的接口(API),通过Python编写爬虫程序,设定坐标、拍摄方向、拍摄角度等参数后对街景地图进行获取。根据视野感知范围,采集点间隔50-150米并保证每条道路至少一个观察点,总共选取2514个观察点,获取10056张街景图片。


3、研究方法:

通过Processing平台编写处理脚本,对每张街景图片在HSV色彩模式下进行批量自动化的颜色解析。根据对颜色光谱的观察,计算每张图中H通道值在60°-180°范围内的像素数量,将该数量与图片总像素数量的比值作为该图片的绿色景观指数。考虑到视角的问题,每一个观察点取四个方向上街景图片指数的平均值。

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色域选取及观察点选取示意图



寻找宁波道路的“颜值担当”


根据日本学者青木阳二的相关研究以及实践应用表明,人在环境中所接收到的信息有90%来源于视觉,而绿色在人的视野中达到25%(即0.25)时,人眼的观察感知最为舒适,而指标越高越能对人产生积极的心理影响,让人对周边的环境产生亲近感。

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那宁波道路的“颜值”到底如何呢?

我们将研究范围内观察点的指数测度结果落到空间上,其中越绿的代表绿色景观指数较高,绿色景观越好的观察点(涉及过江桥梁区段得分低属正常现象)。

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观察点指数分布情况


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观察点示意图


我们进一步将观察点的指数落到对应的道路上作为该道路的指数得分。通过计算,研究范围内平均的绿色景观指数为0.193,总体处在绿色景观相对适宜的水平上(0.15—0.25)。

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道路级别指数分布情况(按路名)


按照每条道路指数计算的结果选出“颜值”前十的道路。

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“高颜值”道路TOP10 


考虑到我们对于城市道路的出行体验往往并非是整段道路,所以我们将道路进一步细分到各个路段(按交叉口及不同道路宽度)进行评价。 

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路段级别指数分布情况


根据得分,同样我们选出了“颜值”前二十的路段

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“高颜值”路段TOP20


部分“高颜值”路段街景:

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各区道路的“颜值”分布

研究范围内各行政区绿色景观平均指数分别为海曙区0.195,江北区0.151,鄞州区0.211,镇海区0.119。 

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各区道路绿色景观指数平均得分情况


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各区“高颜值”道路分布情况


从分布看,海曙区得分较高区域主要集中老城区,在月湖周边区域及北斗河沿线等区域,呈现出生态资源较好的区域,街道的绿色景观资源也比较丰富,道路的行走以及驾驶体验都比较宜人。


江北区在研究范围内因涉及机场用地以及湾头区域属正在开发建设的区域,所以涉及的建成道路相对较少,得分较高主要在庄桥街道部分居住区周边。


针对鄞州区而言,原江东区域道路(指数0.237)因断面相对紧凑且街道植栽种植已久、枝叶生长茂密等原因得分较高;东部新城区域(指数0.177)因北部以商务功能为主且路幅较宽,指数得分处平均水平,南部居住组团正处开发建设进程中,部分道路属在建状态,所以道路绿色景观指数不高;高新区(指数0.207)的得分呈现自启动区由西向东递减的分布,跟区域开发建设的进程存在密切相关的联系,但世纪大道两侧主要的居住组团周边街道绿色景观指数都属于良好的水平。


镇海区因新材料科技城区域属近年新建开发区域,道路的建设情况良好,但由于是新建道路,街道植栽目前处于新种植待生长的阶段,所以目前尚未形成良好的生态景观。




影响“颜值”的“基因”



我们保留了道路的等级以及宽度,想看看这两者是不是影响道路“颜值”的因素。


按道路等级分别进行计算,主干道的平均指数0.191,次干道平均指数0.197,(得分的分布见图1)。从平均指数和得分分布看,研究范围内城市建设中对于干道的建设以及街景街容的整治都比较重视,只有局部道路因为轨道建设、区块开发等原因,导致街道的绿色景观建设相对比较滞后,街景容貌有待提升。

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图1 道路等级与指数分布情况


将道路宽度和指数得分进行可视化表达后发现,虽然像世纪大道、通途路等路幅宽度较大的道路指数得分也比较高,但整个研究范围内的道路总体呈现出路幅约宽得分越低的趋势。(见图2)

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图2 道路宽度与指数分布情况



结语

我们希望城市的街道空间更亲和、城市的行走体验更舒适、城市的环境更宜居,而“绿色景观指数”恰恰满足了我们对于这些目标的考量,从而推动我们城市建设品质的提高以及城市风貌特色的体现。

也许我们没有闲暇去感受绿水青山,去踏足城市公园,那么能在路上感受一番绿色之旅何尝不是对城市情怀的一种体验。


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