每天打开窗户,看到的城市景观是否会影响人们的生活感受?长期以来,这一问题主要依赖问卷调查、小规模实验以及计算机模拟,难以在城市尺度开展系统研究。如今,人工智能正在改变这一局面。
近日,新加坡国立大学(National University of Singapore,NUS)研究团队在国际城市规划领域顶级期刊《Landscape and Urban Planning》发表最新研究,提出了一套融合人工智能、真实房地产影像和公众感知调查的城市尺度住宅窗景评估框架,为宜居城市建设提供了新的技术路径。
论文共同第一作者、NUS博士生杨斯捷表示,过去十多年,城市视觉研究主要关注街景影像,即行人在公共空间中的视觉体验。然而,人们每天停留时间最长的地方其实是住宅内部,窗外景观同样会影响心理健康、生活质量和居住满意度。由于真实住宅窗景数据难以获取,这一领域一直缺乏基于真实影像的城市尺度研究。
研究团队以武汉为案例城市,从房地产平台收集了12,334张真实住宅窗景影像,并组织304名参与者完成27,477次窗景感知比较,构建了目前规模最大的真实住宅窗景感知数据集之一。结合计算机视觉与深度学习模型,研究团队首次实现了住宅窗景偏好、开阔感、安静感、生动感、单调感和压迫感六类主观感知的城市尺度预测,并绘制了相应的空间分布地图。
研究结果表明,住宅窗景体验具有显著的空间差异和楼层差异。高楼层通常拥有更加开阔、更受欢迎的景观,而低楼层则更容易带来安静、生动的视觉体验。同时,窗景中的天空、树木和低层建筑能够提升居民评价,而高层建筑占比过高则容易增加压迫感和单调感。研究还发现,景观元素对居民感知的影响具有明显的非线性特征,并非某一种元素越多越好,而是需要形成更加协调、平衡的景观组合。
基于城市尺度窗景感知地图,研究团队进一步提出了面向规划实践的设计策略。例如,在高层建筑密集、压迫感较强的区域,可优先增加立面绿化、垂直绿化和阳台绿化;在绿量不足、窗景单调的区域,可通过口袋公园、社区绿化和植被补充提升视觉丰富度;在道路可见比例较高、安静感较弱的区域,可结合道路缓冲绿带和屏障式种植改善窗景体验;在开阔感不足的区域,则应加强视线廊道保护和建筑布局优化,保留天空、远景及城市景观层次。
“随着数字孪生城市和人工智能技术的发展,我们希望未来能够在城市规划阶段提前评估不同设计方案可能带来的居民视觉体验,让城市设计更加关注人的真实感受。”杨斯捷表示。
研究团队认为,该框架未来可广泛应用于城市更新、住宅规划、建筑设计、绿色基础设施布局和数字孪生城市建设,为提升城市宜居性提供数据支撑和科学依据。
论文《City Landscape in Sight: A Crowdsourced Framework for Unlocking Urban-scale Window View Perceptions from Real Estate Imagery》由彭楚才、杨斯捷共同第一作者完成,Filip Biljecki教授担任通讯作者,发表于《Landscape and Urban Planning》。
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