基于实景体验计算的城市街道景观风貌精准修补

Repairing of urban street landscape is a key task of China ecological improving and urban repairing. The normative design studies, which dominate the urban street landscape literature, had summarized the fundamental principles of street amenity and implemented those principles via planning standards and design guidelines. Although it facilitated building new streets, this approach did not serve well in repairing and improving built streets. To solve this problem, we use wearable biosensors via real-time physiological measures of emotion to measure in-situ environmental experience in real time. We are then able to locate areas that trigger negative experience with the assistance of multi-source seamless location service. We also trace the otherwise untraceable fast environmental cognition at milliseconds via cognitive attention analysis. We then are able to precisely identify environmental stressors which lead to low amenity by combining the cognition diagnosis via eye-tracking and affective diagnosis via biosensors. We propose a precise repairing method of urban street landscape incorporating the two precise diagnoses with existing normative design research findings and landscape representations/assessment via virtual reality and projections. This proposed approach may successfully applied to repairing built street with complex context, via precise repairing of urban street landscape.

街道景观风貌修补是当前城市双修工作的重点之一。目前街道景观风貌研究主要总结宜人性本质规律，通过制定标准和设计导则等指导实践。该路线虽在新街道建设取得一定成效，但不能很好指导现状复杂的街道修补。针对这个问题，本申请引入生理情绪实时测量，通过可穿戴生物传感器记录实景环境实时生理情绪体验，结合多源信息无缝定位根据负面体验空间位置确定应修补地段，精准诊断“修补哪”。引入认知注意力分析，通过高精度眼追踪在毫秒级剖析快速环境认知加工，并结合同步生理反馈解析快速环境认知的情绪应激，锁定导致景观风貌宜人性低的空间诱发源，精准干预“修补啥”。结合已有的规范性设计研究成果制定干预方案，再通过虚拟现实和投影等对改进效果进行模拟验证。该方法很好地解决了现状复杂街道的特殊问题，实现了街道景观风貌的精准修补。

街道景观风貌修补是当前城市双修工作的重点之一。目前街道景观风貌研究主要总结宜人性本质规律，较难对现状复杂街道提出针对性策略。针对上述问题，项目结合心电、皮电等生理传感器，结合眼动追踪实现“修补哪”和“修补啥”的精准诊断。.精准诊断“修补哪”。在青年基金基础上，本项目通过多源可穿戴生物传感器记录实时生理反应，通过皮电、脑电计算情绪唤醒，通过心电、表情肌肌电计算情绪效价，从而计算实景环境下的生理情绪，并结多源导航计算情绪地图。在生理感受空间评价初步筛选上，进一步结合现场调研甄别诊断识别“修补哪”。研究发现基于生理情绪计算的实时情绪地图和传统方法互证性较好，尤其是皮电和表情肌肌电的数据信噪比较高，可以作为环境感受实时评价的生理指征。在上述方法基本成熟基础上，进一步在多个规划项目前评估进行应用尝试。.精准诊断“修补啥”。通过高精度眼追踪在毫秒级剖析快速环境认知加工，并结合同步生理反馈解析快速环境认知的情绪应激，锁定导致景观风貌宜人性低的空间诱发源，精准干预“修补啥”。 我们发现人们对环境的筛选并不是随机均质的，而是存在着一定的信息偏好规律。为了描述单位面积要素吸引注意的效率，我们提出了一个新的指标：信息密度（等于主观注视占比与客观画面面积占比的比值）。在街道中，店招标识、临街店铺、休憩设施等常常有较高的信息密度。这些高信息密度的环境要素在街道景观风貌感受、行为决策中起到关键作用。量化了“环境暴露—注意—兴趣—行动” 行为决策的认知机制，为行为引导的精准更新提供了理论依据。在此基础上，我们结合多个设计项目将眼动认知辅助用于方案推敲和循证设计。.本项目期间，共发表期刊文章17篇（含1篇录用），其中SCI/SSCI/EI文章2篇，中文14篇，另1篇文章已录用。出版专著1本。申请专利1项，获奖1项。在国内外会议中分享9场，其中发表会议论文5篇。