基于腾讯街景的长三角主要城市林荫道景观视觉评价

摘要

空间的绿量程度是城市公共空间建设的关注焦点之一。城市绿色空间可以帮助改善许多“城市病”，而林荫道景观作为典型的绿色线性城市景观，是城市的重要景观轴线，是可持续发展日标实现的要素之一。衡量一个地方及其周围环境的视觉特征对人类视觉感受的影响，长期以来一直受到各种领域的关注。在此之前的研究大部分依赖于低吞吐量调查以及有限的数据来源，不仅在数据获取上面费力、昂贵且耗时，同时这些数据源难以大规模衡量人类对城市区域的感知。在本文研究中，提出了基于腾讯街景大数据的图像处理及机器学习方法来衡量评价人们对大规模区域的城市林荫道景观的视觉感受。利用腾讯街景的数据源对城市林荫道景观视觉感受进行评价不仅覆盖范围广，同时可用于腾讯街景可用的任何林荫道的景观视觉评价，获取方法便利、快速、人为干预少，评价也更为客观。 本文以评价城市林荫道景观视觉感受为目标，首先通过选取的长三角五个主要城市来确定各市的样本林荫道，结合腾讯服务器下载腾讯街景图块，进而构建城市林荫道视觉感受指标，利用图像色彩分析、图像分割技术以及全景图像拼接等图像处理方法对视觉感受指标进行定量提取，最后采取层次分析法对各指标进行指标权重的赋值，从而计算出各样本林荫道的视觉感受指标值，客观评价丫人类感知林荫道景观的视觉感受。 研究结果表明:（一）不同指标的提取方法有其各自的特点和需求。就色彩要素而言，通过将RGB图像转换为HSV图像来获取腾讯街景图像的明度以及饱和度。就显著区域而言，利用显著性计算模型(SDSP)来模拟人们在林荫道中感兴趣的区域。就绿视率而言，使用了八张覆盖360°水平环境的腾讯街景图像来计算林荫道沿途每个样本点的绿视率。就视觉熵而言，利用图像分割技术以反映图像信息丰富度及视觉复杂性。就天空闭合指数而言，需要先将单张腾讯街景图块拼接成全景图像，进而利用图像分割技术以提取出相应的天空色块。五个指标可以较好的反应林荫道景观带给人类的视觉感受，同时视觉计算结果也与现实情况相接近。 （二）长三角主要城市中，上海市的色彩要素饱和度值、显著区域饱和度、绿视率以及天空闭合指数均位于第一，这与上海市十二五规划中明确提出的建设城市林荫道这一日标不可分割。而无锡市的色彩要素饱和度、绿视率以及天空闭合指数虽然最低，但其色彩要素明度、显著区域明度以及视觉熵值均为第一，可见无锡市林荫道更注重街道整体的规划设计，其丰富度及多变性较高。南京市由于是国家首批生态园林城市，并于2013年启动了林荫道建设项目，因此其色彩要素饱和度、显著区域饱和度、绿视率以及天空闭合指数仅次于上海市，上海市和南京市是首先提出林荫道建设和评比的两大城市，因此林荫覆盖率较高，与实际情况相符合。 （三）各市样本林荫道的平均视觉感受指标值是上海市>杭州市>南京市>苏州市>无锡市。样本路段内的视觉感受指标值柱状图彼此接近，其中上海市样本林荫道的视觉感受指标值均大于0.70，其番禺路的视觉感受指标值在五个市的林荫道中得分最高，为0.76，最低的是南京市的梦都大街，为0.62。对各林荫道视觉感受指标值的出现频次进行分析发现，所有样本路段视觉感受指标值多数分布于[0.68，0.74]之间，较低和较高值较少，可见各市林荫道景观给人类带来的视觉感受差异较小。

目录

摘要

1．1．1城市化问题凸显

1．1．2可持续发展目标对林荫道建设的要求

1．1．3大数据为景观评价提供新的途径

1．2研究目标和内容

1．2．1研究目标

1．2．2研究内容

1．3研究意义

1．4技术路线

第2章研究综述

2．1城市林荫道理论研究综述

2．1．1国内外林荫道起源与发展

2．1．2国内外城市林荫道研究进展

2．1．3城市林荫道概念辨析

2．1．4城市林荫道道路结构分类

2．2街景数据研究综述

2．3景观视觉评价研究综述

第3章视觉感受指标提取

3．1研究区域概况

3．2城市林荫道评价样本选取

3．3腾讯街景数据采集

3．4林荫道景观视觉感受指标及其提取方法

3．4．1色彩要素

3．4．2显著区域特征

3．4．3绿视率

3．4．4视觉熵

3．4．5天空闭合指数

3．5处理与分析

3．5．1色彩要素处理与分析

3．5．2显著区域特征处理与分析

3．5．3绿视率处理与分析

3．5．4视觉熵处理与分析

3．5．5天空闭合指数处理与分析

3．6本章小结

第4章视觉评价体系构建

4．1确定评价样本

4．2评价方法——层次分析法

4．3评价结果

4．4本章小结

5．1研究结论

5．3创新点

5．4不足与展望

参考文献

攻读学位期间取得的研究成果

致谢

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