迈向儿童友好的城市：通过地理空间技术和统计模型理解儿童对城市的认知

《Habitat International》：Towards child-friendly cities: Understanding children's urban perceptions via geospatial techniques and statistical models

儿童视角下的城市环境感知研究利用街景图像语义分割技术，对比分析儿童与成人对城市空间开放性、低层元素（如步道、车辆）及绿化覆盖度的感知差异。研究发现儿童因视野限制更关注低层空间，开放性感知显著低于成人，且设施分布不均问题在城乡过渡区尤为突出。该研究为以人为本的城市规划提供新视角。

　　

Xinyue Gu

广东省科学院广州地理研究所，中国广州，510070

摘要

随着儿童友好型城市的重要性日益得到全球认可，如何改善城市环境以适应儿童的需求成为一个既关键又复杂的挑战。尽管以往的研究探讨了城市环境与人类感知之间的关系，但这些研究并未考虑儿童的独特视角。本研究首次分析了儿童与成人对城市空间的感知差异。我们利用大规模街景图像（SVI）的图像语义分割技术，量化了各种城市元素的分布情况，评估了社区层面的封闭性、开放性和绿化程度等要素。此外，本研究还深入探讨了中心城区和郊区在人口、设施和感知系统方面的相互作用。研究结果表明，儿童对城市中较低层次元素的关注度高于成人，因此他们对开放性的感知明显较低。同时，儿童的感知并不总是与人口趋势或设施可用性相符，这表明仅仅提高人均设施比例并不能保证城市环境的儿童友好性。这些发现强调了采用以儿童为中心的城市规划方法的必要性，以创造真正有利于儿童福祉的城市环境。

引言

建设儿童友好的城市是21世纪的重要社会议题（Woolcock等人，2010年）。根据联合国人口司的《2022年世界人口展望》，全球0-14岁儿童人口超过20亿。城市地区和社区在保护弱势儿童、促进更安全健康的生活条件以及提升城市居民的感知体验方面发挥着关键作用（Boyes等人，2023年；Pérez del Pulgar等人，2020年）。城市感知包括居民对其所处城市环境的认知评价和心理体验（Wei等人，2022年）。这种感知受到多种城市属性的影响，如建筑高度、植被覆盖率以及城市布局和空间封闭性等（Nasar，1989年；Yao等人，2021年）。改善城市环境以提升居民的感知体验和心理舒适度，对居民的心理健康和整体福祉具有显著意义（Gim，2020年；Rapoport，1977年）。因此，政府和城市规划者必须从以儿童为中心的角度出发，推动高质量的城市发展（Kaklauskas等人，2021年；Wang、Liu等人，2019年）。

评估人们对城市环境的感知有助于我们更深入地理解心理健康与建成环境之间的相互作用（Abu-Ghazzeh，1997年；Wang、Liu等人，2019年）。传统上，这类研究主要采用社会学方法，如调查和访谈（Kabisch等人，2015年；Yao等人，2021年），但由于资源和人力限制，这些方法难以进行大规模的定量分析（Wei等人，2022年）。然而，多源地理信息数据的出现促进了利用大量公开可获取的地理标记图像的研究范式转变（He & Li，2021年；Yao等人，2021年）。当代研究越来越多地结合街景图像（SVI）和深度学习算法来评估城市感知，因为SVI能够生动地捕捉和反映城市视觉景观（Tang & Long，2019年；Ying等人，2025年；Zhang等人，2018年）。这些数据集的优势在于它们能更准确地呈现城市物理环境，与人类的视野（FOV）更为吻合，相比遥感图像和矢量数据等其他形式的地理信息（Helbich等人，2019年）。因此，SVI已成为大规模城市感知分析的关键工具，对于促进可持续的城市发展至关重要（Li等人，2022年；Yin等人，2023年）。

尽管已有大量研究探讨了人类感知与城市环境之间的关系，但许多研究仍假设SVI收集器能够代表成人的视觉感知（Zhou等人，2019年）。例如，Wang、Liu等人（2019年）通过测量可见天空的比例来评估城市的开放性；Song等人（2022年）研究了建筑物、墙壁和车辆等结构对街道封闭性的影响；Huang等人（2023年）则通过分析SVI中的树木和植物比例来评估街道的绿化程度，旨在了解个体感知的微观社区特征。这些研究普遍采用SVI来量化各种城市元素，从而对建成环境和自然环境进行观察和感知评估（Li等人，2022年；Zhou等人，2022年）。这种方法依赖于SVI来捕捉人们实际体验的城市景观的细微差别（Mushkani & Koseki，2025年）。

实际上，人们对城市景观的感知受到视野范围内视觉观察的显著影响（Purciel等人，2009年）。因此，数据收集者所捕捉到的城市环境与成人实际视野之间的差异显而易见；当考虑到儿童的视野时，这种差异更加明显。以往的视觉评估研究通过调整SVI中的方向、视野范围和俯仰角等参数来解决这一问题，而非采用简单的360°全景视角（Purciel等人，2009年；Zheng等人，2009年；Zhou等人，2019年）。这种调整使SVI能够更准确地反映人类的视觉感知，从而实现对城市环境的更精确分析。然而，现有文献尚未广泛探讨儿童的感知情况。由于儿童的身高较低且视觉系统尚未完全发育（Kearney等人，2020年；Mackworth & Bruner，1970年；Walker等人，2017年），儿童所能看到的城市景象通常更为局部化，以低层建筑为主（Franchak & Adolph，2010年）。这导致儿童与成人对城市空间的认知和体验存在显著差异。

促进所有儿童的健康成长和发展是世界卫生组织的重要目标。然而，目前缺乏从儿童视角理解世界的努力。为填补这一研究空白，本研究收集了大量来自成人和儿童的SVI图像，并通过先进的深度学习模型进行语义分割，以量化他们对城市元素和环境的感知。这种方法不仅有助于构建更细致的城市感知图谱，还符合另一个关键目标：通过确保城市与郊区/农村地区设施的公平分布，使城市环境更加友好。这些改进有望缓解与儿童相关的问题，从而创造一个更加公平和可持续的城市环境。因此，除了评估儿童的感知外，本研究还将进一步探讨人口、感知差异和设施分布之间的相互作用，为城市规划策略提供依据。

本研究主要探讨四个关键问题：（1）从儿童视角观察到的城市元素比例与成人视角观察到的比例有何不同？（2）这些元素的不同比例如何影响儿童对城市环境的感知？（3）儿童对人口、感知和设施整合的偏好是否存在协调发展？（4）儿童在城市与郊区/农村地区的感知及其友好感之间存在哪些差异？

通过探讨这些问题，本研究旨在首次探索儿童的感知，并将其与成人的感知进行对比，从而更深入、更全面地理解城市感知，推动城市环境的改进，更好地满足儿童的需求，提升城市环境的儿童友好性。

研究区域

研究区域

本研究考察了珠江三角洲（PRD）地区的六个城市：广州、深圳、东莞、佛山、中山和珠海。珠江三角洲位于中国广东省南部，是中国三大主要城市集群之一，以其强大的吸引力而闻名（Gu等人，2024年）。全国人口普查数据显示，PRD地区的人口从2010年的5623万显著增长至

观察到的城市元素差异

儿童与成人视野范围的差异导致两组观察到的城市元素存在显著差异，如表2所示的统计数据所示。对于成人而言，道路、建筑物、植被和天空的可见比例大致稳定在30%左右，表明这些类别的分布相对均衡。相比之下，位于较低层次的城市元素，如人行道、车辆、围栏和地形等，则较难被察觉

讨论

本研究采用地理空间和统计方法，对比儿童与成人对城市环境的感知。这一开创性的分析旨在从以儿童为中心的角度理解城市感知，评估城市中心、郊区人口、设施和感知框架之间的相互关系和协调性，最终目标是创造更加儿童友好的城市景观。接下来，本节将进一步探讨

结论

本研究首次尝试从儿童的角度探索城市环境，填补了城市感知研究领域的重大空白。通过分析儿童视角下的街景图像（SVI），本研究揭示了儿童与成人对城市空间元素的观察和感知差异。结合空间感知、人口密度和设施分布等方面，我们评估了这些要素之间的当前协调状况

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。