多学科视角下当代西方人与建成环境关系研究的发展、转型及趋势

徐 琴 杜春兰

20世纪下半叶以来，西方城市在经历了现代化发展所带来的公共空间衰退及场所认同危机后，开始提倡城市人文精神的回归，包括城市规划、人文地理等多个学科都从不同角度重新审视人与建成环境的关系。这不仅涉及复杂多元的主观感知，也受到社会文化等外部环境载体的直接影响。环境行为和环境心理学理论的研究为明确二者之间的作用关系早已提供了诸多分析和解释途径，在以建成环境为主要对象的城市研究中，学者也致力于系统解析空间认知规律，通过识别与之相关联的物质空间要素，为空间生产的逻辑提供更多依据。这场涌现的学术思潮极大地丰富和发展了城市空间认知研究，进一步探索了人类的空间需求及城市环境的运作规律。

进入21世纪之后，随着信息技术的发展，以传统物质空间为基础的人与建成环境的关系在互动方式、交互程度方面都呈现出了诸多变化，使传统研究方法和经典理论面临不少挑战。因此，本研究重新回归人与建成环境间相互作用的本质内涵，对多学科视角下既有人-境关系研究进行系统回顾和梳理，并结合新时代技术发展为城市研究所带来的革新，探讨人与建成环境的互作特征及未来发展趋势，为相关研究在城市转型背景下的推进提供理论和方法上的支持。

人与建成环境的关系本质上是动态及持续互相影响的，关于这一基本共识的达成最早可追溯至20世纪有关“空间”(space)和“场所”(place)的探讨，二者作为建成环境研究的核心概念，对于其内涵的解读共同界定了人与环境相互作用的宏观语境。人文地理学家段义孚和拉尔夫作为该领域早期最具影响力的学者之一，都指出人对环境赋予的特定意义(meaning)是将其从“空间”转化为“场所”的关键，脱离社会关联的“空间”仅可被描述为物理意义上的“地点”(location)，而“场所”则是包含了一系列个人情感、象征意义和真实体验的价值性空间[1-2]。20世纪50年代—21世纪初，各学科围绕“空间”向“场所”转变这一议题，针对其背后的作用机制和深层含义不断探讨人与建成环境的互作规律，同时衍生出了许多分支及概念术语，试图对现代化发展下的城市空间问题进行批判性思考与回应。这一时期所提出的主要概念从多学科视角共同构建了以人与物质空间为基础的经典理论框架，持续影响着在此之后人与建成环境的研究，并根据研究立场与侧重的不同分为以下3个维度。

1.1 基于认知及空间意象视角

这一视角的研究以人的感知为出发点，关注的是理解空间的心理过程。早在1956年，博尔丁就使用“意象”(image)来形容人们通过现实感知到的一系列连续图像，认为这些图像不仅指导我们的行为，也是解读周围环境信息的方式[3]。林奇在此基础上提出“城市意象”的概念，并通过调查访谈等实证研究发现，人对环境优劣的感受很大程度上取决于环境能被人所认知的程度，即“可识别性”(legibility)，而影响“可识别性”的特定空间构成要素也相应地成了城市设计当中的关键[4]。林奇的城市意象学说被普遍认为是城市设计学科的核心成就之一，它的意义在于首次向以城市环境为物质主体的研究中引入了人对建成环境的体验。“意象”的概念体现了我们感受空间的连续性，库伦开创的城镇景观学说(townscape)则将其尺度进一步扩大，认为城镇景观作为一个整体，是由一系列场所有序连接起来而形成的序列景观，各个场所特征的总和构成了整体的独特性，而人们在空间内的探索和走动则能进一步促进序列景观的形成[5]。

直至20世纪70年代，心理学家坎特在剖析使用者理解空间的心理过程时发现，一个有意义的场所包含了人在其中的行为、设想及空间的物理属性[6]。与此同时，为了将场所研究进一步向空间设计的方向推进，亚历山大从使用者的角度解析了城市景观的空间设置，并将建筑物与空间、个体与形式之间的关系归纳为不同尺度上的组合(pattern)，以此作为创造空间的参考模板[7]。亚历山大的成果为之后以人为本的设计方法奠定了理论基础，他与该领域的其他学者一起，通过了解人类行为在公共空间领域的运作规律，重新发展定义了从空间使用及体验角度评价建成环境质量的一系列框架和语汇。尽管这一分支的研究多数停留在理论阶段，本特利极具开拓性的著作《建筑环境共鸣设计》(Responsive Environment)则提供了更为详细的基于人类行为的城市空间设计导则[8]。在众多此类型的尝试当中，位于丹麦的扬·盖尔和他的“公共空间研究中心”也进行了一系列以人为本的设计实践与研究，根据人的社会活动基本需求，确定了包括安全感、舒适度和愉悦感等评价公共空间设计的标准，成功地将人类心理健康作为场所体验的重要元素融入设计当中[9-10]。

这一领域的研究普遍从人的心理认知规律出发，最终回归到环境给人带来的心理感受上，并以人类活动为载体，探讨了场所体现自身意义的方式。在这一过程当中，空间作为二维的、单纯的视觉体验对象被拓展为动态的、涉及时间和人类体验的全方位场景，视觉空间特征作为相对明显且容易控制的因素，在长期的理论和实践当中形成了较为成熟的适于操作的方法，因而在建筑学、风景园林及城市规划设计领域中得到广泛应用。

1.2 基于现象学视角

该领域的人-境关系研究基于胡塞尔的现象学理论，其所主张的认知论认为没有所谓客观存在的真实，对真实世界的体验即是其意义，关注的是人体对所处世界的主观感受和体验[11-12]。其中最为显著的成果为舒尔茨在20世纪80年代提出的“场所精神”(Genius loci)，舒尔茨认为，场所精神代表了特定环境当中所有物理及象征意义的总和，并归纳出决定场所精神的三大感知类型——对区位的感知、对方向的感知和对领域的感知。这意味着人在环境当中，通常都有将自身价值与外界建立联系的倾向，而通过对这三方面的感知，更能使得物质空间与精神情感上产生联系，从而区分出所处的场所，并赋予它们意义[13]。

段义孚将研究重心置于人对环境的情感依赖上，使用“内在性”(insideness)和“外在性”(outsideness)来表示人作为环境一部分的感受，甚至进一步区分了“场所感”(a sense of place)和“本土感”(rooted-ness)，前者表达了对环境抱有的积极态度，后者则是一种在家一般的归属感[14]。拉尔夫认为，空间特征、活动功能和象征意义3个相互关联的元素共同构成了微妙的空间感受，不同的个体通过各自的生活体验赋予空间不同的意义[2]。杰克森则通过在场所感受中引入时间的概念，主张场所感可由同一人群在履行共同的时间表和相似的时间感受方式中产生[15]。

至此，大部分早期的学者尽管在理论上阐述了人感知空间的方式，却因为感知维度的复杂性使得概念难以得到清晰界定，现象学视角的人-境关系研究大多基于研究者第一感受的实地调研，以主观经验揭示特定场所的表征和品质[16]。除此之外，一些学者受此启发开展了从存在-现象学(existential-phenomenological)角度的尝试，调查特定个人和团体在具体场景下的体验[17]。诺格[18]关于景观体验的研究和西蒙[19]对于现实世界的地理阐述都是这一类研究的例子，他们不再只专注于研究者的感受，而是试图平衡研究者与参与者的个体解读。

现象学视角的研究聚焦在人对于所处环境的主观感知，而在这一过程当中所获得的体验亦能在不同程度上促进人的身心健康和福祉，因有研究表明人与自然的接触能有效增加社交活动，并因此增强居民集体意识和归属感[20]。近年来，随着我国“健康中国”战略的推进，公共健康视角下的人-境关系研究正逐渐将建成环境的生态和服务功能与人本健康相结合[21-22]，使用者主观感知到的环境健康效应由于更接近实际的心理、行为和健康结果[23]，能为健康城市的指标体系优化提供实证支撑，进一步拓宽了人-境关系研究的新领域。

1.3 基于社会及自我认同视角

这类研究将人与环境的关系置于社会科学及社会心理学领域的自我认同理论下进行阐释，自我认同(self-identity)一般由社会经验发展而来，最终使个体能够将自我与他人及物质环境区分开来。普罗夏斯基在1978年首次提出“场所认同”(place identity)的概念，将场所认同视为自我认同的一部分，与性别认同、政治认同和种族认同等相并列，是个体关于物质环境的记忆、感知、解读及相关感受的总和[24]。

自从引入场所认同的概念之后，研究者都试图以此为模型来阐释人对于物质环境的相关认同过程[25]，然而由于场所(place)及认同(identity)这两者的复杂性和不确定性，不同学科的研究者更倾向于使用其他衍生的概念来互相区分。“场所依赖”(place attachment)便专门用来形容人对高度熟悉的环境所产生的感情[26-28]。当场所依赖值达到一定程度之后，我们便认为自己归属于该场所，这一情况适用于从社区、家庭等小尺度环境到国家、城市等大尺度场所，这一分支的定量研究方法在过去10年得到很大发展，一系列相关指标和量表被用于描述认同过程中情绪的调动程度，然而要清晰判定由场所依赖上升为场所认同的临界点却十分困难[29-30]。布雷姆等采用了2套刻度来衡量物理和社会层面的场所依赖，要求参与者对相关环境和社会因素根据重要性进行评分[31]。斯特德曼也提出过一个意义协调模型来识别环境中能形成场所感的关键元素，该模型是场所精神理论的延伸，同时囊括了认知领域[32]。斯特德曼将场所依赖度和满足度作为衡量场所认同的2个有效方面，并提供了用于分析的统计模型。近年来，国内学者在城市环境快速变迁的背景之下，也开始关注城市更新、旧城改造和移民搬迁等特殊条件下的人地关系，并基于场所依赖等理论探讨空间形态变化对使用者日常体验及环境偏好的影响，以此为导向提出人本视角的城市更新及景观规划策略[33-34]。

传统的人-境关系研究大多立足于人与空间的二元关系及其互动过程，基于开放空间、街道、建筑等基础空间形式的组织演化，通过图解分析或经验判读来推导其内在规律。在此过程中，以人工为主的调研方法往往具有样本量小、分析效率低所带来的局限性，难以展开大规模的量化测度及分析[35]。近年来，随着计算机硬件和互联网技术的发展，人-境关系研究逐渐突破以往经典框架下的研究范畴，可获取的空间及认知数据类型和深度都较传统研究有了极大提升。因此，学界利用涌现的新技术和新数据，得以更准确、更高效地处理多要素复杂关联的数据，在对经典理论进行验证的同时，也通过数字平台实现对研究成果的可视化及实践应用。正如库恩所言，在科学演进的道路上，方法革新必然会带来科学范式的转移[36]。因此，当下人与建成环境的关系研究也正依托设计与科技的紧密融合，出现了在以下3个方面的快速转型。

2.1 空间形态特征提取

建成环境的物质空间形态作为人类活动的主要载体，一直以来都是城市空间研究的核心。自20世纪计算机辅助设计技术的愈趋成熟，空间形态数据的数字化开始成为主流，尤其是地理信息系统领域(GIS)，以ArcGIS、CityEngine等软件为代表的平台发展能将多重空间数据进行叠加和可视化[37-38]，极大提升了大规模的数据处理能力。近10年来，随着精细化城市规划对于建成环境内各空间形态数据的更高要求，较为广泛应用的Space syntax、sDNA、Spacematrix等工具能将城市空间网络结合人流趋势及开发强度等进行量化分析，以实现经济社会指标与空间要素的直观对应[39]。Urban Network Analysis、Morpho等则在经典城市形态学理论基础上，借助GIS进一步将多个城市形态特征要素及其相互关系和用地指标开展协同分析，从立体视角进行精确解读，模拟并预判相关规划方案的使用情况[40]。

以深度学习(deep learning)为代表的技术手段亦为高效的抽象图层识别和空间要素提取提供了基础。剑桥大学2015年开发的“SegNet”，以及后续的“ImageNet”“DeepLab”等图像识别工具，可通过自身的编码-解码网络对图片按像素层次进行逐级判别，根据数据集内对应的元素类别进行深度学习，最终对图像语义内容形成分割，极大提升了传统城市调研方法的效率与精度[41-42]。部分聚焦在城市尺度的空间研究还借助移动、社交媒体数据等获取大量使用者的出行行为及人口流动规律，以大范围、高精度的数据分析探究空间环境和公共生活间的宏观联系[43]。

量化工具及多源城市数据的飞速发展使设计师与研究者对于建成环境空间形态特征的把握得到了极大深化，不仅通过对规律的精确总结及预测进一步形成全面的指标归纳，也实现了对空间界面的渗透率、绿视率和活力水平等非物质因素的数据支撑。同时，人对于建成环境的认知在经典形态理论基础上衍生出了多重空间和时间尺度的交互，连续性的实时监测与评估分析也有望在实践中导向更为精准的空间介入手段。

2.2 行为认知的量化测度

城市居民对于建成环境的感知体验作为反映城市空间品质和价值的重要因素，在很长时间以来都由于数据本身的主观性，受到人工评估方法的局限，而难以大范围展开并实现客观量化分析，传统人-境关系研究也因此多止步于微观层面的小样本分析探索。然而随着科技的发展，新兴的可穿戴生理传感器能将复杂的主观情绪感受通过各项生理指标体现出来，实现人与环境的实时交互与监测。虚拟现实技术(VR)也使实验室条件下的沉浸式现实场景模拟和参数调整成为可能，使研究人员能快速测量各种空间形态特征对人类行为感知的影响及偏好，进而形成评价量表及可控导则，为城市设计提供更有针对性的策略指导[44-45]。同时，传统城市认知领域基于认知地图和访谈的研究方法在互联网时代得以突破时空的限制，社交图片、推文等作为城市意象环境的数字化投射被广泛传播，并提供了丰富的数据来源，进行深度的视觉解读和语义分析，从而生成更准确的城市认知地图及意象特征归纳[46-47]。

另外，众包(crowdsourcing)这一新出现的在线数据收集模式也弥补了人工调研的局限，大幅度提高了数据样本获取的数量，并为计算机视觉算法提供了理想的数据训练库，经过测试和训练的计算机视觉算法可对城市空间进行自动评价。麻省理工学院研究人员基于众包技术开发了“Place Pulse”和“Street Score”工具，通过图像训练回归算法对上百万幅谷歌街景图像进行安全感知评分预测，并绘制了安全感知地图[48]。国内学者亦尝试应用此技术将舒适度评价和可步行性等街道空间的品质特征相结合，在城市尺度上建立了主观感知评价与街景环境特征的关系，为未来形成更精细化、更具普适性的街道舒适度规划设计导则奠定了基础[49]。

可以看出，虚拟现实技术与生理传感器的协同发展为立足人本视角的建成环境研究提供了更科学高效的途径，个体感知得以脱离传统主观体验的认知维度，而与可量化的生理及环境指标相对应，基于众包技术所开发的算法工具在此基础上也促使城市设计决策向数据和算法驱动的转变。人与建成环境间错综的作用关系被逐渐拆解为各要素多方影响的逻辑结构，抽象的理论概念由于对应指标的量化测度而被进一步可视化，使人-境关系研究对于城市设计实践的指导意义更为密切。

2.3 人-境互动模式的数字化转型

传统的城市意象理论建立在对实体的行为观察和切身感受之上，强调的是物质空间元素的可识别性与引导性。早期的经典研究方法对于人的环境行为特征也已有了较为完整的阐释，然而随着互联网技术发展所兴起的数字化环境带来了人与环境互动方式的革新，物理世界和数字空间的边界不断模糊，人对于环境的认知方式因虚拟体验而得到拓展，社交平台及海量的数据分享使得个体对于环境的认知不再局限于物质空间，而可以通过图片、文字等的传播而形成。个体感知城市空间的维度因此更加多元复杂，数字工具、数字界面等最终影响着空间使用、运行和交互的方式。同时，未来城市空间环境在数字化的基础上，会使得虚实活动之间形成动态的数据反馈。MIT研究人员根据“CitySense”平台所提供的实时人流信息建立起使用者与供应商之间的桥梁，更加精准地监测和记录人的行为活动规律，从而得到更具针对性的人本化需求响应[50]。

随着虚拟现实、大数据和人工智能技术的发展，未来城市环境的实体空间与虚拟空间将进一步互相渗透，受到算法驱动的互联网内容通过定制与筛选信息影响着人们的认知，城市空间的各项功能也将实现高度融合与智慧化的管理，人与建成环境的互动模式逐渐走向多感知、沉浸式和交互式的场景体验[51]。数字时代的场所精神、人对于空间的多维感知、新技术对于时空尺度的压缩与延展、虚实交互的场所互动等都需要创新型的空间设计并进行回应。未来城市场景的数字化发展趋势也将促进大数据和智能模拟支持下的城市规划转型[52]。

人与建成环境的关系经过几十年的沉淀与探索，在理论层面具有相当丰富的成果。多学科领域都将人与环境的互作过程从各维度进行了全面解读，然而由于研究方法和立场的局限性，大部分理论成果都难以进一步普及并应用到实践当中，形成更具科学性的指导框架。近几年来，数字化技术的飞速发展为人-境关系研究带来了新的契机，在丰富的理论研究基础上，更高效的数据收集和计算分析方法得以将复杂概念进一步解构，从而突破人与空间的壁垒。综合前述各项备受关注的研究议题及发展动态可以看出，现阶段人-境关系研究随着城市发展的转型和新兴技术环境的出现，在研究方法和应用领域方面都得到了极大拓展(表1)，对于如何理解和可持续地介入复杂建成环境有着重要启发意义。

表1 人-境关系研究的基本谱系

随着数据收集与分析方法的革新，以及城市发展建设的深化，人-境关系研究也出现了以下几方面的趋势。

一是数字化技术的应用正逐渐成为建筑、城市规划和风景园林学科的研究热点之一，并在传统的多个研究维度下与新技术相结合，大大提升了数据挖掘和量化分析的能力[53]，涵盖了街道空间品质评价、公共空间活力与安全测度、使用者行为特征等方面的尝试[38，46，49]。相较于传统的地图标注、实地调研和访谈法等调查方法，信息化技术辅助下的人-境关系研究在对空间的动态监测、指标测度和大规模行为模式的识别上存在节约成本、实效性强、样本数量大的优势，能极大提升城市空间组织的规划效应。

二是由早期集中在社会心理学和人文地理学的抽象理论探索转向设计实践领域的量化模型拓展，标志着该研究领域由理论建构向实践应用的转型。然而，大数据虽然具有样本数量和分析能力上的优势，但由于技术设备的可达性，部分数据来源并未能完全覆盖不使用网络或者移动设备的人群，同时，在线数据收集过程中也易忽略可能产生的气味、声音等环境因素对感知所造成的影响。因此，样本类型的局限性使得对认知数据的分析应用难以形成较为全面深入的理论阐释。在人-境关系研究进入又一蓬勃发展阶段之时，有必要将经典理论框架和数字技术进行深度结合，进一步整合当前相对零散、缺乏体系的研究框架，同时亦需避免过分依赖定量分析工具对现象进行描述性研究，而忽略社会、经济和文化情感属性等较难可视化的指标。

三是随着颠覆性技术对我们生活方式和建成环境所带来的深刻变化，新时代的人-境关系研究亦开始关注对“新城市科学”的探索[54]。除了利用大数据、人工智能等技术方法实现对客观建成环境及人类行为的深入挖掘外，也从认识论和本体论上逐渐意识到研究客体的根本改变。例如，人与建成环境的数字化转型所带来的交互方式和认知规律等方面的革新，重新审视与评估经典人-境关系理论在当下的适用性及其与新技术结合所能实现的方法和理论创新，探索技术推演下的未来城市空间原型，推动“虚拟”与“实体”空间交互下的智慧化人-境关系研究的新突破。

本文梳理了20世纪末西方学界在人-境关系研究领域的相关理论成果，试图从多学科视角下厘清人-境关系的研究谱系及理论基础，分别从认知及空间意象、现象学、社会及自我认同3个维度阐释了人与建成环境的互作机制，展现了人对空间环境的认知从“功能导向”向“以人为本”发展的路径。随着21世纪互联网发展及大量新技术、新数据的涌现，人-境关系研究和以往相比，得以在空间形态特征提取和行为认知量化方面突破传统人工评估方法的局限，实现了精度和效率的极大提升，在研究方法和应用领域方面得到了进一步拓展。人与建成环境的关系也由于城市空间的数字化转型而进入全新阶段，虚拟空间与实体空间的不断渗透带来空间感知方式的革新，技术驱动下的智慧城市发展为人本需求提供了更加即时和精准的反馈。

本研究在人与建成环境相互影响的作用框架之下，对新时代技术辅助下的人-境关系研究进行了总结与展望，从中意识到纷繁复杂的数字技术在拓展了我们对于建成环境认知边界的同时，其所体现的工具属性也愈发明显。大数据支持下的新城市研究多未脱离经典理论框架下环境感知的作用途径，而是试图在不同程度实现对主观体验的科学解构，从而也更加凸显了人作为环境体验主体的重要价值。因此，在面对更加复杂多元的城市建成环境时，我们更应回归到空间认知的本质，在“以人为本”基础上依托技术进步，不断完善新数据和新技术的使用，将其视作解决问题的手段而非研究问题本身，避免进入“技术至上”的误区。唯有将新方法与传统认知有机结合，才能正确运用新技术和新数据的优势进一步完善信息时代人与建成环境相互感知作用的理论体系，以适应未来城市空间发展的趋势，为空间干预对策及数字创新提供更有针对性的数据支持，将人与环境的关系研究推向全新的维度，打开以人为本的智能城市规划与管理的新领域，优化并提升人居环境品质，推动城市朝着智慧、宜居、多方协调可持续的方向发展。

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