基于脑电波数据主成分解析模型的景观关注度量化研究 ——以常州市新浮水库景观设计为例

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当代风景园林研究密切关注共性心理与景观环境的交互关系,景观关注度成为景观心理描述与环境绩效的重要评价标准,是衡量景观环境对人的吸引力的重要指标,景观关注度研究推动了景观设计实践在物质空间上落实“景观—心理”关系。脑电分析技术作为景观关注度研究的重要途径,为风景园林学科研究认知行为与心理提供了新的思维模式与技术途径。本研究以脑电信号采集技术(EEG)为依托,结合风景园林“环境-耦合”机制与景观关注度相关研究进展,将景观因子对景观环境的关注度贡献率作为研究对象,采用主成分分析法构建景观关注度脑电数据主成分解析模型,利用全移动脑电数据采集分析系统与SPSS数据处理平台进行脑电数据量化解析工作。研究内容包括:(1)搭建虚拟仿真实验平台,以东南大学景观学系数字实验室为实验地点,实验采用曲面屏幕照片投射的方式创造沉浸式实验空间,建立EEG实验室,形成数据收集系统、刺激呈现系统和数据分析系统。(2)以南京市玄武湖公园为样本采集案例,通过图像要素识别技术对景观因子取样,采集各景观因子影响下脑电数据,建立变量观测体系并通过主成分分析法对原始景观因子整合筛选,通过算法设定与数据分析获取景观关注度主成分及其量化耦合关系。(3)以常州市新浮水库为实证研究,在实地环境中采集脑电信号并全面收集人的综合感知度,以此确定风景资源最优节点与景观关注度潜力较大的区域。将主成分解析理论模型应用于景观改造设计,充分考虑主成分景观关注度影响因子,展开设计成果的脑电回馈分析,验证理论模型的可行性。研究结果表明,色彩丰富度、空间集成度、水体形态变化度、材质多样性、群落丰富度和设施完整性对景观关注度的贡献率最为显著,其中色彩丰富度、空间集成度、水体形态变化度三项评价指标对景观关注度起主要作用,景观关注度与景观因子种类呈正相关关系。研究结果为景观心理量化描述与算法分析提供了一种基于脑电数据的景观关注度分析技术,也为相关领域纵深研究与实践应用提供了一种可参考、具备发展潜力的景观关注度专项解析技术。
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