城市区域和路径双层级空间单元街道步行环境综合评价研究

来源 :武汉大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:binhuchen007
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良好的街道步行环境不仅关乎城市形象,也有助于促进人们绿色出行,降低小汽车使用频率,减少空气污染。近年来,有关街道步行环境品质的研究逐渐增多,其中步行环境评价方面的研究为改善城市空间品质提供了量化依据。但由于影响步行性的因素极其复杂,其研究涉及多个学科领域,单一的步行环境评价方法有不少局限,迫切需要综合性的评价方法。本文结合多学科研究成果,将城市区域的步行性影响要素和城市路径的步行性影响要素相组构,构建区域和路径双层级空间单元为基础的城市街道步行环境综合评价体系。双层级空间单元综合评价体系,其指标的区分和结合组构,体现城市规划学与建筑学两个学科视角的层次差异和过渡,区域层级空间单元反映城市步行环境的空间网络属性,路径层级空间单元反映步行者的视觉环境要素属性,二者在评价对象的空间尺度上具有差异性和互补性,因此区域和路径双层级空间单元综合指标体系能更为多元的反映步行环境的特征,强化评价的全面性。拓展步行环境评价单元的空间层级,凸显了人视尺度下的物质要素特征对步行者的实际影响,提使步行环境品质的评价更为客观,也为步行环境的量化研究提供了新的思路。论文的主要内容和相关研究成果包括:1.针对中国城市空间步行环境的特征,探寻城市“空间尺度与街道网络、人性空间与城市生活、街道类型与人车平衡、人视环境与设计细节”等4个维度的城市中观尺度区域空间、微观尺度路径空间要素特征,提炼城市设计视角下街道步行环境综合评价分析框架和理论依据,客观审视和精确分析城市空间和步行环境。2.在反复筛选、验证和优化的基础上,建立了“城市区域和路径双层级空间单元街道步行环境综合评价”指标体系和指标测度方法,包括形态结构、功能布局、交通环境、视觉细部4个指标准则层,共计32项指标,形成了多维度、双层级的研究体系。3.评价指标测度技术及数据结构突出了物质属性指标的量化与测度,其中27项指标实现了连续变量的测度。研究发现:连续变量指标大幅度提升了评价分值的精准度,尤其在多指标综合评价体系中,能够优化综合评价指数的分值构成、强化评价对象的指标评分值的区分能力,突显客观物质属性指标数据在评价信息集结过程中的科学性、真实性优势。4.运用城市测绘图形数据、街景地图影像数据、空间要素观测统计等先进的信息技术平台采集指标数据,实现对物质属性指标的精确测度。引进和验证了科学性较强的客观测度技术与方法,其评价结果的系统构成和相应指标层次的评价分值表明,客观测度、客观评价能有效对接城市设计实践工作,能够对步行环境建设做出控制和引导。目前客观测度是深化步行性研究的突破口,拓展物质属性指标、研究客观测度技术具有社会经济效益。5.本研究引入综合评价技术,建立了“城市区域和路径双层级空间单元街道步行环境综合评价”模型。运用客观赋权的熵权法,对步行环境评价指标进行赋权。并以熵权法和层次分析法两种指标赋权方法,进行评价机制的差异分析;在此基础上,对主客观组合赋权方法“熵权-层次分析法”进行数学模型的结构优化,提出主客观信息融合的街道步行环境综合评价方法的新的思路。在数理分析技术层面,建立了系统性的步行环境综合评价方法,其体系构建和标准设定,有助于步行环境分析理论研究向城市发展与建设实践应用的推进。6.通过本文构建的综合评价模型,对武汉12条不同特征、不同性质街道的步行环境进行了质量评价;并应用主观赋权的层次分析法和感知问卷(专家打分法)对客观熵权法的评价结果进行验证,其结果说明三者具有较好的一致性。(1)根据评价结果对评价对象做系统性比较分析,进行综合排序,差异对比,提出相应的优化策略。(2)依据综合评价指数的分析,将武汉12条街道分为3类:第一类综合评价指数超过0.48,其4项准则层得分均衡且分值较高,街道步行环境的整体品质较佳,这类街道都曾经过城市设计控制,功能完善,环境要素内容丰富,空间品质优秀。第二类综合评价指数处于0.4左右,4项准则层得分高低兼有,这些街道的步行环境有个别因素存在明显的缺陷,一般为建设时间较早的街道,其街道空间延续早期理念,缺乏城市设计元素,在人文、场所塑造方面存在不足。第三类综合评价指数低于0.30,其4项准则层得分均比较低,由于步行环境要素缺陷造成不同程度的步行环境品质差异,这些差异因素就是城市设计整改织补的标的。(3)指标贡献分析。融合客观赋权的熵权法和主观赋权的层次分析法,综合分析指标体系中评价指标对步行环境的贡献。分析发现:平均建筑高度、天空比例、人行道宽度、路网密度、零售商业比率、混合功能强度、功能类型数量、站点接驳、人车流量比例、过街模式、特征建筑、街道家具、活动场所、室外餐饮等14项指标对于城市街道步行环境的品质具有较为突出的贡献。在空间设计中,应对此14项指标的空间要素进行重点设计。7.通过计算指标信息熵值得到各项指标的区分度,客观反映评价系统内各评价对象的指标值特征,有效确定步行环境品质中可供优化的指标内容,以此建立的客观赋权评价方法表现出更完备的客观性。以评价对象构成的有限集合的分析系统,包含的各元素具有明晰的确定性,其权重是样本指标值固有的信息,因此表现出更为广泛的适应性。8.进行基于步行环境量化特征的指标关联性与整合分析。(1)以武汉12条街道的步行环境指标值,按照指标准则层的4个维度进行相关性研究。通过计算各个准则层的指标相关系数,找出城市街道步行环境物质要素之间的联系。形态结构维度9项底层指标中,有4对指标成高度相关,1对成中度相关;功能布局维度4项底层指标中,有1对指标成中度相关;交通环境维度7项底层指标中,有2对指标成高度相关,4对成中度相关;视觉细部维度12项底层指标中,有3对指标成高度相关,3对成中度相关。(2)以本文测度的综合评价指标原始数据,按照指标准则层的4个维度,对综合评价体系的32项指标进行降维分析(因子分析),以指标公因子的载荷构成关系做指标整合研究。通过因子分析模型找出各项评价准则层底层指标的潜在变量,分析共得到12个旋转成份;它们较好的解释了街道步行环境的物质要素特征和指标的构成关系;其结果符合并印证了指标体系设定结构的合理性与科学性。这些因子包括:形态结构维度的①城市空间规模、②街道空间限定、③街道空间围合;功能布局维度的④城市功能活力、⑤街道功能多样;交通环境维度的⑥城市交通设施、⑦交通人车平衡;视觉细部维度的⑧街道宜人休闲、⑨活动视觉信息、⑩空间可识别性、11步行空间使用、12街道植被景观等。
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