期刊精粹 | 日本城市绿视率计量方法与评价应用【2018.2期】

【编者按】考虑到手机端阅读的特点，本号特地邀请作者撰写了文章精华版，与全文一起推出，方便读者在较短时间内了解文章内容。对该主题感兴趣的读者，可进一步阅读全文。在此感谢在百忙中抽出时间撰写精华版的作者，你们的努力让学术论文的阅读体验变得更好。

——精华版 ——

多年来，我国业界一直将绿地率、绿地覆盖率和人均公园绿地面积作为主要的城市绿化评价指标，这在反映城市三维空间的绿色资源和景观效果方面有所欠缺。由于人在城市环境中所接收到的信息有90%来源于视觉，因而应用绿视率评价能让市民直观地了解城市绿化建设的水平。迄今为止，欧美和国内学者对绿视率的研究关注较少，而日本学者的研究较为深入。2004年日本政府将绿视率认定为城市绿化评价指标之一。

1  绿视率的基本定义

绿视率（Visible Green Index）作为一项反映城市空间绿化水平的物理量，由日本学者青木阳二于1987年首先提出。通过统计“看到的绿色”的绿视率，能直观了解城市三维空间的绿化效果，为有关部门合理制定绿化建设策略提供依据。

绿视率的定义为：在人眼高度中所看到的绿色所占比例，包括屋檐下的花卉、墙体绿化、草坪、远处的群山和水体等，是立体的绿量计量指标。

绿视率在日本城市发展建设中已受到较高重视：

• 1984—1993年间，日本学者开展了许多关于绿视率指标化提案的研究，包括对公园绿地绿视率测量方法、城市绿色空间植物配置效果指标化评价、城市空间绿化建设成果与人心理感受的关系等；

• 2004年，日本政府正式通过“景观绿三法”，使“绿视率”成为绿色景观评价体系的常规指标之一。

2  绿视率的计量方法

城市绿视率评估可使用多种计量方法，主要技术环节及要点如下。

（1）合理选择调查时间

原则上应选择在植物景观效果最佳、植物生长最茂盛且外界影响因素最小的时间段进行绿视率测量，一般选择6—7月份。位于热带地区的城市，可适当放宽调研时间的选择范围。

（2）选取典型的观测点

观测点应能客观反映空间实际绿化情况，同时在一段时间内应保持稳定，以便后期跟踪调研。绿视率观测点常用的取样方法有系统抽样法和分层抽样法两种。

（3）获取绿视率观测图像

根据研究人眼的视野范围在水平方向上为80~160°，在垂直方向上为130°，水平与垂直方向均以60°为清晰视野范围。据国家发布的中国成年人平均身高数据，调研拍摄视高可在1.5~1.6m之间选取。

用照相机定点拍摄获取人眼视野范围的图像，方法简便，对设备的要求低，可推广性强，是目前应用最普遍的方式。根据普通相机的焦距成像原理，经对比发现：焦距24mm的镜头成像效果最接近人眼的视野范围。调研拍摄方向主要由道路形态决定。城市道路应朝道路沿线和垂直方向拍摄；丁字路口应于交叉点上朝道路方向拍摄；多条道路交叉口应分别在转折处取点，朝道路交汇中心拍摄；交通岛的拍摄方向取决于相交道路的数量。

随着城市空间图像获取渠道的增多，全景拍摄、谷歌街景图下载都可以用于绿视率的计量研究。全景拍摄能更客观地反映人在空间活动时的真实感受，但是对拍摄设备有较高要求。街景图像可直接在网络上获取，效率高且操作简便，但缺乏时效性，图像限制因素较多。

（4）绿视率计算与数据统计

绿视率的精确计算公式如下：

此外，也可以用估算绿视率方法快速判断某个街区绿视率的高低，算式如下： 

3  绿视率的评价应用

绿视率是从人的生理感知出发进行人眼视野绿量测定，直观地表达三维空间绿量高低并间接反映视觉环境质量，可以作为衡量城市绿化建设水平的基本评价指标之一。

（1）绿视率可作为城市空间心理感知绿量的评价指标

绿视率测定用定量方式综合考察城市三维空间的绿化程度及市民的心理感知状态，能较好地反映市民对城市空间的心理感知绿量。它作为人对空间环境绿化质量的心理感知指标，可通过实验研究确定使人产生积极心理反应的取值范围。2005年日本国土交通省发布社会调查结果：高绿视率环境可带来安静、湿润和清爽感，带动周边的商业气氛，起到聚集人流的作用。该文件首次认可绿视率高于25%能给市民绿化较好的感受。因此，绿视率大于25%已成为许多城市绿化建设的目标。

（2）绿视率可为优化城市空间植物景观构成提供依据

研究城市空间绿视率的影响因子，是优化城市绿化水平的基本依据。如城市道路空间中的乔木数量、路幅宽度、绿带数量、种植结构均对绿视率有较大影响，特别是立体绿化，虽然在平面上对城市绿地率上贡献不大，但对空间绿视率的贡献很大。通过研究植物景观质量与绿视率的相关性，确定合理的绿化种植方式，能够为优化城市空间的植物景观构成提供依据。

（3）绿视率可作为制定城市空间发展政策的补偿指标

2011年5月，日本大阪府提出“绿色之风促进区域”，将绿视率指标作为放宽建筑物容积率和密度限制的若干条件之一。即：若建筑周边环境满足“绿视率达到25%以上”，城市沿路地区的建筑密度就可以从60%放宽至80%，城市中心区的建筑容积率控制指标有机会从3.0放宽至4.0。此外，研究表明：绿视率与城市住区环境的经济价值呈正相关性，高绿视率会拉动周边的房产售价。从日本的经验看，在进行城市空间发展的规划控制时，绿视率可作为放宽建筑容积率和建筑密度限制的补偿指标。

——全文 ——

【摘要】目前我国城市绿化常用的评价指标，如绿地率、绿化覆盖率和人均公园面积等，主要用于衡量城市绿地的平面绿量。1987年，日本学者青木阳二提出“绿视率”的概念，表达在人的视野中绿色所占的比重，用以研究人居环境空间中绿色物质与人的感知之间的关系。2004年，日本政府将“绿视率”纳入城市绿化评价的常规指标。本文通过大量的文献研究，概述了日本学者近30年来对绿视率的研究成果，论述了绿视率的基本概念和常用计量方法，阐述了绿视率评价的应用领域。本文认为，研究应用绿视率指标对于促进我国城市绿化建设具有积极意义，主要体现在：（1）绿视率可作为城市空间心理感知绿量的评价指标，（2）绿视率可为优化城市空间植物景观构成提供技术依据，（3）绿视率可作为制定城市空间发展政策的补偿指标。

引言

城市绿化是城市建设的重要内容，具有改善生态环境、提高市民生活质量等重要作用。绿化评价指标是衡量城市绿化建设成果水平的重要标准。在我国，多年来一直将绿地率、绿地覆盖率和人均公园绿地面积作为主要的城市绿化评价指标，虽然可对城市绿地的二维平面绿化效果做出直观的量化评价，但不能确切反映城市三维空间的绿色资源和景观效果。

迄今为止，欧美和国内学者对绿视率的研究关注较少，而日本学者的研究则较为深入。在Sciencedirect数据库中仅检索出2015年6月发表的一篇文献，内容是运用谷歌街景地图对街道绿视率进行的研究；运用CNKI检索工具查询国内中文期刊，2002年至今标题中包含“绿视率”一词的文章仅16篇，且基本未涉及绿视率计量方法的内容；在Google中检索可发现9篇与绿视率相关的法律法规。而在日本学术论文搜索引擎CINII检索则可得到与绿视率相关的文献74篇。因此，认真了解日本学者对于绿视率的研究成果，对提高我国城市绿化工作水平有一定的借鉴意义。

绿视率（Visible Green Index）作为一项反映城市空间绿化水平的物理量，由日本学者青木阳二于1987年提出，2004年成为日本政府认定的常规绿化评价指标之一。由于人在环境中所接收到的信息有90%来源于视觉，因而应用绿视率评价能让市民直观地了解城市绿化建设的水平。专家通过统计“看到的绿色”的绿视率，可以了解城市三维空间中的绿化效果，进而为有关部门合理制定绿化建设策略提供依据。

1  绿视率的基本定义

有关“绿视率”的研究起源于环境心理学分支，有学者认为人的心理感受与所处环境的绿量有密切的关系。日本学者梅棹忠夫（1969）研究发现，植物的绿色可以通过视觉刺激人的大脑，气味会使人产生反应。1974年，石田基裕首次采用绘图方式在室内对街道上的绿量进行评价，印证了街道绿量与人的心理活动之间存在联系。1981年，日本国立环境研究所开始尝试运用定量统计分析方法来发现影响特定心理变化的最主要刺激来源，找出能使人产生积极心理感受的环境绿量区间。1987年，该研究所首席研究员青木阳二正式提出“绿视率”的概念，指出绿视率是在人的视野中绿色所占的百分比，是个可测算的物理量，宜作为有效绿色的景观评价因素。

此后，青木阳二先生关于绿视率的基本定义在日本得以沿用，但是其内涵在日本各个地方政府公布的绿视率调查报告中又略有差别。例如，《京都市绿地建设基本实施计划（2011）》将绿视率定义为：在人眼高度中所看到的绿色所占比例，包括屋檐下的花卉、墙体绿化、草坪、远处的群山和水体等，是立体的绿色计量指标。大阪府公布的《绿视率调查研究指导（2013）》提到：广义上，绿视率指在绿色开放空间和水域区域内可以直接通过视觉识别的树木（包括树干、树枝）、草地、墙面绿化、草坪等绿色对象占视野的百分比，视野中出现的仿生植物和绿色人工构筑物不在计算范围之内。由此可见，绿视率一般是指在常人视野内自然山水、植被等绿色景象所占视野面积的比率。

绿视率在日本城市发展建设中已受到较高重视。1984—1993年间，日本学者开展了许多关于绿视率指标化提案的研究，包括对公园绿地绿视率测量方法、城市绿色空间植物配置效果指标化评价、城市空间绿化建设成果与人心理感受的关系等。2004年，日本政府正式通过“景观绿三法”，使“绿视率”成为绿色景观评价体系的常规指标之一。

2  绿视率的计量方法

随着计算机技术的创新和城市绿化建设信息化水平的提高，日本学者进行城市绿视率评估时可使用多种计量方法，工作原理和步骤基本一致。其主要技术环节及要点如下。

2.1  合理选择调查时间

为了统计城市绿化最佳状态的绿视率，调查时间的选择非常重要。绿视率是一个动态变化的参数，植物的生长周期、城市绿地建设周期、植物日常维护等因素都会导致测定结果发生较大的变化。当城市处于节假日和大型集会活动期间，街道上会聚集大量人流，不利于绿视率测量。因此，原则上应选择在植物景观效果最佳、植物生长最茂盛且外界影响因素最小的时间段进行绿视率测量，一般选择6—7月份。位于热带地区的城市，可适当放宽调研时间的选择范围。

2.2  选取典型的观测点

绿视率观测点的选定要注重结果的准确性和真实性。观测点应能客观反映场所空间实际绿化情况；且调查时不能影响城市正常交通运行；同时，观测点在一段时间内应保持稳定，以便后期跟踪调研。不同城市可根据自身特点，在保证观测点具备上述三个特性的前提下另设限定条件，使观测数据较为真实地反映当地绿化面貌。绿视率观测点常用的取样方法有以下两种。

（1）系统抽样法

该方法又称为“机械抽样法”，一般将所调查的城市区域看作整体，按照一个或多个限定条件将其均衡划分为若干区域，再从中选择一个观测点。这种方法可提高观测点选取的普遍性和客观性，且易于理解，工作效率高，适用于范围较小的区域。但是，如果研究范围是一个较大规模的城市，系统抽样法会产生大量的调查样本，将导致前期的数据采集和后期的数据处理需要耗费较多的人力成本和时间精力。

例如，东京江东区与纽约曼哈顿东村均采用这种方法进行了绿视率观测取样（图1）。基于人眼能看清事物轮廓的最远距离为250m，东京江东区在进行绿视率调查选点时用250m×250m的网格覆盖全区，并在网格内人为选择适合开展工作的观测点。

图1 东京江东区观测点选取示意图

纽约曼哈顿东村在选点前先确定了300个样本数，用ArcGIS随机在地图上进行选择（图2）。由于已知整个区域的道路总长度，可设定最短的两个观测点距离不能小于30 m，故样本数量能保证观测点平均距离在100m左右。

 图2 纽约曼哈顿东村观测点选取示意图

（2）分层抽样法

每个城市根据自身特点设定一个或几个对观测点影响较大的划分条件，将总体分为若干区域，再从中随机抽取一定数量的观测点，合起来组成样本。此类观测点的代表性和针对性较强，研究意义较高，但是因为在划分过程中带有一定的主观性，容易造成人为误差。

例如，东京中央区就采用单一限定条件，根据辖区内的行政区域划分观测地块，按行政区域面积大小决定观测点数量。这种方法简单方便，但是限制条件单一而缺乏针对性。大阪与京都这类具有多重定位的城市在进行观测点选取时根据自身特点有所侧重，一方面可以减少非重点绿化建设区域的观测点数量，提高工作效率；另一方面在城区绿化评估与优化时能做到主次分明（表1）。在日本，有三类区域是绿视率调查的重点，分别为城市重点景观绿化区域、人流量大及人群集中区域和绿化提升有一定潜力的区域。

表1 大阪与京都城市绿视率观测点选取原则 

总体而言，选择绿视率观测点应具有普遍性、可操作性和可持续性，一般应位于接近市民生活的区域，并要特别考虑进行绿视率调查时会否侵犯他人的合法权益等问题。

2.3  获取绿视率观测图像

研究表明，人眼的视野范围在水平方向上为80~160°，在垂直方向上为130°，水平与垂直方向均以60°为清晰视野范围。据国家卫计委2015年发布的中国成年人平均身高数据，调研拍摄点高度可在1.5~1.6m之间选取（图3）。 

图3 人眼的平均视野范围

用照相机定点拍摄获取人眼视野范围的图像，方法简便，对设备的要求低，可推广性强，是目前应用最普遍的方式。根据普通相机的焦距成像原理，经对比发现：焦距24mm的镜头成像效果最接近人眼的视野范围（表2）。

表2 不同焦距照相机镜头的视角范围 

调研拍摄方向主要由道路形态决定。城市道路应朝道路沿线和垂直方向拍摄；丁字路口应于交叉点上朝道路方向拍摄；多条道路交叉口应分别在转折处取点朝道路交汇中心拍摄；交通岛的拍摄方向取决于相交道路的数量（图4）。

图4 不同类型城市道路的绿视率研究拍摄方向

随着城市空间图像获取渠道的增多，全景拍摄、谷歌街景图下载都可以用于绿视率的计量研究。全景拍摄能更客观地反映人在空间活动时的真实感受，但是对拍摄设备有较高要求。街景图像可直接在网络上获取，效率高且操作简便，但缺乏时效性，图像限制因素较多。

2.4  绿视率计算与数据统计

关于绿视率的计算有精算和估算两种。精确计算时，在观测点拍摄的照片中，绿色植物在照片中占据的面积比率即为该点拍摄方向的绿视率。计算公式如下：

绿视率=（照片画面中的绿色面积/照片画面视野面积）×100%

精算绿视率的软件主要有Photoshop和GIMP（图5,图6）。Photoshop可用于提取照片中绿色植物的轮廓，其中彩叶植物、水体和远处青绿色山体均在计算范围之内，植物的枝干和遮挡植被的构筑物、汽车和行人不作计算；然后在直方图中查看画面上绿色所占的比例。这种方法精确可信，但效率不高。GIMP软件多用于网格法计算，通常是将拍摄图像按40×40网格划分，采用四舍五入的方法统计绿色方块所占比例。这类方法相对简单，但会产生一定的误差。

图5 Photoshop 计算计数率

图6 GIMP 网格法示例

每个观测点的平均绿视率可采用表格形式记录，也可以用ArcGIS软件在地图上定位，以更直观地表示区域内的绿视率情况。

估算绿视率方法可根据视野中植物的生长形态，快速判断一个街区绿视率的高低。一般的计算程序是：首先将植物分为地上绿化、屋顶绿化和立面绿化三个部分；然后按照树形将场地中的植物抽象为圆形、椭圆形、三角形和多边形；再用该街道树木统计棵数乘以树木的平均绿色面积得到绿视面积（S）；之后统计该街道的总长度，并估算出该街道建筑的平均高度，代入以下公式进行计算。

绿视率=（绿视面积（S）/街道长度（W）×建筑平均高度）×100%

这种估算方法多用于城市街区之间绿视率高低的比较，不能确切反映实际的绿视率。其优点在于计算速度较快，在不需要得到实际绿视率、仅作几条街道的绿化景观对比时可以采用。

3  绿视率的评价应用

绿视率从人的生理感知出发进行人眼视野绿量测定，能直观地表达三维空间绿量高低并间接反映视觉环境质量，可以作为衡量城市绿化建设水平的基本评价指标之一。

3.1  绿视率可作为城市空间心理感知绿量的评价指标

绿色环境会对人的心理变化产生一定影响。日本学者青木忠尚通过实验模拟人的视野范围，分别计算视野内的绿视率、构造物视率（构造物面积占视野比率）和空视率（天空面积占视野比率），并与市民一起对调研场地的心理感知评价进行对比，发现绿视率与市民心理感知综合评价相关性远高于其他两项。一般情况下，高绿视率的场所能使人产生自然、清凉、湿润、放松、舒适、色彩鲜艳和景观丰富的心理感受。

将绿视率作为人对空间环境绿化质量的心理感知指标，可通过实验研究划定能使人产生积极心理的绿视率范围。青木阳二研究发现：绿视率高于25%时，人会有周边环境绿化较好的感受；高于50%时会产生绿化很好的心理。折原夏志将绿视率按五段评价划分：绿视率少于5%的绿量感知差；5%~15%的绿量感知较差；15%~25%的感觉有一些绿化；25%~35%的感觉有较多绿化；35%以上的感觉绿化很好。2005年，日本负责城市建设的国土交通省发布社会调查结果，提到高绿视率环境可以给人带来安静、湿润和清爽感，能带动周边的商业气氛，起到聚集人流的作用。该官方文件首次认可绿视率高于25%能给市民绿化较好的感受，因此绿视率在25%以上成为许多城市绿化建设的目标。

我国现行的城市绿化统计方法侧重以平面绿量作为衡量城市绿化水平的考核指标，影响城市绿地系统规划的因素也主要考虑绿地的规模大小和布局形式等，较为忽略市民对空间绿化质量的心理感知水平。绿视率测定用定量方式综合考察城市三维空间的绿化程度及市民的心理感知状态，是城市空间物理绿量与心理绿量相结合的统计指标，能较好地反映市民对城市空间的心理感知绿量，充实城市绿地系统规划指标评价体系。

3.2  绿视率可为优化城市空间植物景观构成提供依据

在城市规划建设实践中，绿视率可以作为评价城市空间内植物景观质量、指导绿化景观建设的一项指标。如果某个空间环境中的绿视率高，市民对其景观的评价会倾向于使用“传统”“绿色鲜艳”“自然”等形容词。一般情况下，良好的植物景观就意味着较高的绿视率。

研究城市空间绿视率的影响因子，是提高区域绿视率的重要前提，也是优化城市绿化水平的基本依据。相关实验发现，城市道路空间中的乔木数量、路幅宽度、绿带数量、种植结构均对绿视率有较大影响，特别是立体绿化，虽然在平面上对城市绿地率上贡献不大，但对城市空间绿视率的贡献却不可忽视。此外，由于乔木冠大荫浓，故一般绿化覆盖率高的区域绿视率也较高。不过，若乔木长得太高，超出人眼正常平视的上部视野区域，绿视率反而会降低。因此，在城市绿化建设中，可根据空间绿视率高低有选择地对街区绿化植物结构进行调整，在高大乔木树冠下适当增加灌木和地被植物，有效提高街区空间的绿视率。

绿视率受绿色植物种类与生长方式的影响较大，与不同的植物布局、群落结构、配置类型、冠幅大小等因素也有关系，可以通过研究植物景观质量与绿视率的相关性，确定合理的城市绿化种植实施方式。这就为优化城市空间的植物景观构成提供了依据。尤其是在我国的高密度城市中，当没有足够的用地拓展城区绿色空间时，可考虑从提高绿视率的角度优化城市绿化方式，如增加立体绿化、调整植物配置等，进而营造舒适宜居的城市空间。

3.3  绿视率可作为制定城市空间发展政策的补偿指标

研究和应用绿视率指标，能对城市绿化建设起到促进作用。例如，日本近畿地区的政府部门近年来已将绿视率指标引入城市建设管理条例。2011年5月，大阪府提出“绿色之风促进区域”，将绿视率指标作为放宽建筑物容积率和密度限制的若干条件之一。即：若建筑周边环境满足“绿视率达到25%以上”，城市沿路地区的建筑密度就可以从60%放宽至80%，城市中心区的建筑容积率控制指标有机会从3.0放宽至4.0。在日本兵库县西宫市和宝塚市部分城区，要求新修或改造建筑须达到“绿视率”的最低标准。松原市从2011年10月起，池田市、守口市、门真市、高石市和泉大津市从2012年4月起，均根据自身实际情况引入并适当修改了相关的绿化奖励政策。根据《日本经济新闻》报道，京都市2011年调查了市内37处地点的绿视率，要求其中绿视率未满10%的13处地点要在2015年以前达到10%。此外，研究表明：绿视率与城市住区环境的经济价值呈正相关性，高绿视率会拉动周边的房产售价。

从日本的经验看，在进行城市空间发展的规划控制时，绿视率可作为放宽建筑容积率和建筑密度限制的补偿指标。尤其是在城市人口高密度发展的现实条件下，建设“紧凑城市”已成为我国大部分城市未来发展的必由之路。绿视率作为一项城市空间发展政策的补偿指标，可以为城市空间紧凑型可持续化发展提供新的政策保障。

4  绿视率指标应用的积极意义

近年来，国内外专业领域对于城市绿化水平的三维度量已探索了多种方法，绿视率便为其一。其工作流程清晰，计算方式也较其他方法简便，在实践中应用绿视率指标具有一定的积极意义。

（1）绿视率测定与计算方法较为简便，易于操作，便于发动市民参与相关的统计工作。这样既能让市民切身感受城市绿化的建设成果，也可以通过公众参与增加绿视率测定的基础点，让研究区域内的平均绿视率数据更加真实可靠。

（2）绿视率研究能为城市绿化建设提供新的思路。通过绿视率的研究，政府可评估市民对空间绿量的心理感受，更好地制定绿化工作方案。同时，绿视率指标能科学地评价城市植物景观质量现状，有助于优化城市绿化植被结构，改善种植方式，避免简单地“多种树”。特别是在高密度的城区内，虽没有足够用地进行绿化种植以提高绿地率，也能够通过发展立体绿化显著提高空间绿化水平。

（3）对于高密度城市的宜居空间发展，绿视率作为补偿指标的政策在日本已被广泛接受。我国的城市规划建设可加以借鉴，在进行紧凑型城市建设的同时兼顾城市绿色空间的可持续发展。

当前，我国学术界对城市绿视率的研究尚处于探索阶段。随着国家城市化进程的推进和生态文明建设的发展，绿视率有望成为指导我国绿色城市建设的重要指标之一。

作者：肖希，重庆大学建筑城规学院，博士研究生。[e-mail]

韦怡凯，华南农业大学林学与风景园林学院，硕士研究生。[e-mail]

李敏，博士，华南农业大学教授，重庆大学兼职教授，博士生导师。[e-mail]

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编辑：张祎娴

排版：赵大伟、张祎娴

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