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摘要：景观设计是一个基于科学的解决规划和设计问题的艺术性行业。本文根据Jon Bryan Burley博士2007年秋在南京林业大学为规划与设计专业师生所作的第七次演讲的内容，阐述了科学与艺术之间的平衡。Burley博士通过展示和列举他在中国工作时个人手绘作品及在密歇根所做的计算机辅助视觉质量评估工作的案例，描述了艺术和科学之间的区别、标准化的理论和科学理论之间的区别。Burley博士认为，作为设计师，艺术和科学两种方法缺一不可。随着科技的发展变化，新方法和新技术终将完美结合并被专业所接受。
关键词：环境心理学；景观设计；环境指标；景观艺术；图像交流
中图分类号：TU986.2 文献标识码：A 文章编号：1671-1165(2009)02-0084-09
景观设计跨越科学、艺术和人文三个领域，景观设计师既是规划设计领域的艺术家，又是知识创新的学者。为了说明这个观点，Jon Bryan Bur一1ey博士在2007年秋作了七次关于景观规划设计的演讲，同时阐述了规划设计的艺术性和景观规划的科学性。本文根据他的最后一次演讲，以他在中国所画的作品为例讨论了视觉化绘画技法，并介绍了尚未发表的视觉质量的研究，总结出两者之间的相互关系。
一、徒手表达：中国案例的研究
手绘是决定去做什么的终身体验。换句话说，绘画者必须决定哪里使用马克笔、墨水或铅笔，哪里留白。而科学就不会作直接的决定，因为科学不是艺术，并不会在一个不确定的情况下提出建议。相反，科学描述世界的现象的变化。当现象被深入研究的时候，科学也许提出一些参考，但是仍然不会决定应该做什么。因此，绘画经常同不断发展的辨识能力联系在一起，而科学可能不会提出更多的决策意见。
Burley博士在过去32年的环球旅行中坚持速写并积累了1千多幅在欧洲、北美洲和亚洲的手绘图画。他注意到，每个绘画者形成一种个人风格及一系列标准化的理论来指导风格。标准化的理论跟科学理论不同，所有标准化的理论都可被驳斥并且容易出错，而某一个科学理论至少在一段时间内能经得起反驳。通过以下几点可以说明Burley博士标准化的理论与他的手绘表达的关系：
画图是一种看和学的方式。许多人只是拍拍照片就继续前行，但是没有看或详细了解空间的结构和事物的组成(Bevlin 1994年，Ching 1990年和Wang 1981)；
不要着急动笔。在画之前，坐下来观察场景，考虑构成要素、透视关系、什么是要刻画的以及什么是不必要画的(Doyle 2007)；
考虑如何在一张平面纸上显示巨大的空间(Doyle 2007)；
总是站在某点上作画，享受作画的过程和别人的观摩，它将迫使你做得更好并努力做到最好；就像Mike Lin(1993)说的“放松”；
先用哪种颜色并不重要，只是选用一种并作画，再选用一种并继续画；当所有颜色(六七种)都用过了，画就完成了；
用深色笔画土壤的时候，最好使用一个淡色的调色板；
用马克笔和铅笔画暗面，将突出亮面；
将颜色一层层地混合在一起；
不要使用一种颜色来表现物体表面或对象；
通常通过添加“人”来衡量画面尺度；
使用跳跃的颜色(每种颜色可以在任意处使用)(Lin 1993)；
使用专业的点状颜色(Lin 1993)；
不要使用意料中的典型颜色表达对象，例如用蓝色表示水；
Burley博士所展示的十张画的最后一幅是黄山(图3)。这里用岩石、天空和松的组合展示了一个被中国人珍惜的独特风景。图画展示了如何用混合的颜色描绘岩层。
灰色会葬送画面故不应该使用，而用蓝色、紫色和绿色来代替画阴影——这不同于其他许多方法，例如Doyle(2007)；
使用混合颜色显示深度；
使用轮廓线画图，用线界定明与暗——这是有违经常推荐使用的方法的，例如Doyle(2007)；
颜色应该越过轮廓线边界；
使用专业的留白画线(Lin 1993)。
通过遵循这些简单的标准化规则，Burley博士创作出靠近紫金山附近沿着神道的一张图画(图1)，这是南京人家喻户晓的景点。Burley博士选择用阴影与一层层的颜色来表现树干，背景中并没有画树，表现对象没有完全地被颜色覆盖，纸的白色部分表示光。画这幅画用了大约四十五分钟。
在第二张画中(图2)，Burley博士以不给水着色，只是画出船、树和桥的倒影来表现他的技法。这幅图表现的是杭州西湖，在画面远处使用混色的技法使杭州城呈现出烟雾缭绕的意境，从而表达了距离感。注意将树用多种颜色表示，并且较少用绿色，但却仍然很容易被人理解刻画的对象是植被。
景观设计师最基本的素质是有较高的绘画能力(图3)。由于画图提高了感觉和观察的辨识能力，同时也激发人产生灵感，因此一个人可以通过绘画学习到很多东西；绘画是交流的工具，好的绘画有助于推销项目给客户和用户。Michael E，Doyle(2007)和Mike Lin(1993)提出了用于风景画的许多标准化理论。在景观设计中，全世界大多数的专业课程中都会设置绘画课。
然而，通过学习绘画、创新和观察，有热情的景观设计师可从一个具有公众辨识能力的人转变成具有专业敏感性的人。公众的价值观与看法往往不同于专业的评价(Sardon、Palmer和Felle-man 1986)。
与艺术不同，科学可能为规划设计者提供一些可利用的暗藏或以前不明显的信息。下面的这个基于案例研究的科学说明了这个观点。
二、视觉质量评估：美国密歇根的案例研究
规划师、设计师、环境专家、政府机构、非盈利环境组织、教育家和市民非常注重景观属性的评价，通过评估有目的的空间措施来确定对环境的影响，包括地表矿山开垦的规划设计项目、住房开发、文化休闲类项目、商业发展、工业遗产、交通规划项目和自然资源保护等。因此，调查人员和从业人员致力于运用基于研究的预测模型研究具体的景观规划、设计和管理措施对于建造构筑物和自然环境的影响。这些方法通常要求使用图像来评估景观的视觉质量。在摄影中截取图像既昂贵又费时。在研究中，Burley博士和Amy Mazure对通过非现场数据库产生一个三维的图像预测视觉质量，从而不需要去现场进行拍摄很感兴趣。这项研究提供了以下内容：一个关于视觉质量预测模型的简要文献回顾；一个由Burley(1997)所从事的预测等式描述；一项照片和地理信息系统(GIS)所获得的图像之间比较研究调查以及一个确定通过GIS取得的照片能否替代摄影照片的讨论。
(一)文献回顾与概述 现代视觉质量评估开始于Elwood Sharer Jr.和他的同事发表的可预测视觉质量等式(ShaferJr.1969，Sharer Jr.Hamilton Jr.和Schmid1969，Sharer Jr.和Tooby 1973)。他们采用社会科学研究方法通过统计获取了基于感觉的黑白乡村景观照片评估，然后估量了照片(自变量)的各种特征以及被调查者偏好的统计学上相关的几个特征(因变量)。Shafer的工作后来在森林管理设施方面得到检验并以此来说明该研究的应用(Brush和Shafer 1975)。在20世纪80年代末之前，许多视觉质量由从事娱乐研究的科学家、景观设计师和环境科学家继续进行研究(Kaplan和Kaplan 1989，Kaplan、Kaplan和Brown 1989，Taylor、Zube和Sell 1987，Smardon、Palmer，和Felleman 1986)。在20世纪90年代和21世纪初，视觉质量研究通常关注于空间建模的工具与技术以模拟环境的三维质量(Nothhelfer和Pi—etsch 2002，Buhmann和Ervin 2002，Ervin和Hasbrouck 2001，Hagerhall 2001，Buhmann eta1，2000，Lothian 1999，A1～Kodmany 1998，Buckley，Ulbricht和Berry 1998，Bishop和Hulse 1994，Crawford 1994和Orland 1994)。
(二)案例说明
理解“艺术形态”的含义有助于审查一组照片及其Burley(1997)所从事的视觉质量评分。Burley博士和Amy Mazure从内华达州里诺南部的Tahoe湖附近路边某处选择了广告牌的图像。一些画面由背景中的山、一个电线杆以及电线、一些木本植被(中景和背景)和广告牌构成。画面中没有木本的前景植被和暴露的前景底面。在图中，看不到汽车和路面，因此图的焦点集中在路旁。该图的评分是65.5，在此，分值越高视觉或环境质量就越低。与这些图相比，图4的分值就像的轨迹线不重叠，所以两图差别较大(p＜O.10)。接近平均数。一些被研究的场景得了1DO分。图像的中等分值归结于这样的事实：即使有广告牌和公共设施，但背景仍是山，并且场景的剩余部分被植被所覆盖。从多方面来看，这是一个非常漂亮的广告牌设施。然而，若除去广告牌和公共设施(图5)，评分将改变并接近22.9分左右，视觉图像改善了。这就是一个公共设施和广告牌产生了消极变化的例子。被调查者认为第一个图像(图4)远远不如同一个没有公共设施的图像(图5)，如果运用图像评分的图表来表示，测试两个图像的数据差异也得到同样的结果(图6)。因为图
(三)理论解释
最初，Burley博士和Amy Mazure相信等式可以被一种普通理论解释，我们称之为“生物圈偏好理论”。在这种理论中，我们假设被调查者有对生物圈环境的偏爱，如生长的植物、野生动物、花、远景的地形、净洁的空气、清澈的水体和其他与之相关的景观风貌。相反，被调查者会不喜欢没有生物的环境。
在很多方面，他们相信这种理论是有道理的。例如，考虑北美的一个都市或乡村环境，哪些地产的价值提高得最多?理论上，这些地产包括壮观的远景，在树的旁边、包括一些野生动物，如鸟，附近有低密度的房子、包括很少有机动车的安静的街道，有很少的人，并且有新鲜空气和清澈的水体。所以，从等式1和其他类似的等式获得的结果并不奇怪，并且可以证实一些基本的价值观，这些价值观关系到许多北美居民惯常的视觉或环境质量偏好。
他们将生物圈偏好理论划分成三种次级理论：
第一种次级理论是“人的侵入理论”。侵入者对于被侵入者来说是不被接受的。例如，他们的研究工作表明建筑(亲近和私密的)无论怎样受欢迎，都是一个人对另一个人的侵犯。另外，大量的人、汽车、路面、腐蚀的土壤和相关景观风貌是侵犯他人的标志。此类风貌占优势的景观都不能得到高分。
第二种次级理论是“景观改善理论”。这种理论表明人们更喜欢来自自然界特别而暂时(不容易看见)的事物，例如景象中的一个动物或者正在开放的花。动物是活动的，花开的时间也是有限制。因此，当这些面貌出现时，他们被欣赏并且能改善风景的质量。另外，从远处看过来的山、丘陵和建筑可也暂时改善景观，通常这些改善仅可以从特定的地点或视角来欣赏，并且，对于其他暂时的景观改善来说，这些景物显现出在类似的方式中表现出多种不同的变化。
第三种次级理论是“中性修饰理论”。这种理论表明在自然和乡村中所找到普通的空间元素(史前文明景观面貌)——例如天空、云、绿色植被和水等构成了中性环境，可改善或降低景观质量。包含大量中性修饰景观的视觉质量分值既不会高也不会低。这与那些具有大量侵入性的景观和具有大量改善性的景观是不一样的。(四)统一感知理论
Burley博士和Amy Mazure也发现了一个不寻常的数据集特征，这个特征最初对我们来说不太明显，但应该早在1997年(Burley)就有所研究。他们认为这个特征一开始不明显是因为他们已经被训练得不去注意。历史的组织和科目分类、主题、学科、专业往往是一种文化遗产，这是显而易见的，它们具有丰富的偶然性、不寻常的曲折和意想不到的转折，但在学术界，我们经常根据逻辑秩序的划分与分离来接受一个由学院、系、学科和行业所组成的整体。然而，1997年的研究说明了经济的、文化的、视觉的以及生态的变量在环境感知中发生了共变。相对简单的环境指标变量确实是一个强有力的环境质量预测因子。根据Burley博士的经验，专家或一个由“志趣相投”的人组成的小组会把一个议题分成一个个经济的、生态学的、文化的、或者审美的问题。然而，Bur—ley博士发现实际或最初的研究没有显示这些问题是正交和独立的。现在，Burley博士认为调查研究者凭着感知正在发现这些问题是关联在一起的。他认为环境感知的潜在结构也许是统一的沿着主要轴线或维度，其更偏向于经济可行的、社会认同的、文化敏感的、生态负责的、审美愉悦的环境。我们有的同行坚持认为水体质量、商业赢利和历史保存是绝对不同的问题，这些只是松散的连接在一起。他们的证据就是他们所持的观点、所接受的秩序及大学中对学科进行院系的划分。然而，当评估环境质量时，受访者似乎更愿意将它们都结合在一起。目前，人们可以用“统一感知理论”解释这种行为。在此，当评估环境质量时，受访者会考虑到一组广泛系列的价值观并且环境感知也不会像一些小组宣称的那样容易地被划分，这些小组的兴趣点是经过特殊选择的、非综合的。
运用这些理论和这一主要等式，Burley博士 和Amy Mazure感兴趣的是利用这些调查结果去建立和构造视觉质量地图。他们对能够远程评估和监测视觉质量而无需实景考察和拍摄实际照片的高效率和有效的方法感兴趣，这使得他们去调查研究景观的虚拟图像并且观察这些所计算出的虚拟图像在环境质量中是否与实际照片类似。
三、方法
在许多的工作中，Burley博士将Old Mission半岛作为研究区域。它坐落在密歇根西北较低半岛区，邻近密歇根州特拉弗斯城。它在密歇根州北部拥有一些最美的如画般的风景以及一些昂贵的房地产。这项研究选择了半岛内的十四处景物，代表半岛的景点。这些景物是在路旁附近的受保护的农业景观。他们由半岛小镇规划委员会选择并且确定为风景，并被纳入了半岛小镇居民的土地利用计划。
1993年夏，Burley博士从特定的地点和方向采集了每个景物的50 mm照片，这些照片被扫描并输入了计算机。有十五张照片被采用。这些图像包括各种物体属性，包括建筑、公共设施、道路、车辆、水、植被以及林地、农田和草地覆盖类型中的空白裸地。
除照片外，还生成了计算机图形以描绘OldMission半岛的景观。由于研究的时期(不是前沿的时期)、景观建模的能力和研究员对程序的掌握程度，有些过时的计算机程序Specular Infini-D被选择用于这项研究。从美国地质勘测数据库所得到的光栅格三维网络模型描绘了半岛的地貌。用收集于1990年至1993年之间的描绘半岛土地利用的二维图像叠加在网络模型上，得到半岛的一张三维土地利用图表。十四景物中的十五个拍摄点定位于Infini—D的模型中，一旦拍摄点被确定，软件就会生成和实际照片同样位置的景观视图(图7)。然后，这些视图(包括实际拍摄的和计算机生成的)被打印出来并且根据Burley(1997)所阐述的步骤和等式(1)进行估测。接植被区周长；X2＝中间非植被区周长；X3＝远距离植被区周长；X4＝中间植被区面积；X6＝远距离非植被区面积；X7＝铺装面积；X8＝建筑面积；X9＝交通工具面积；X10：人的面积；X13=草本的前景素材面积；X14=前景野生花卉面积；X15＝公共设施面积；X16＝船只面积；X17＝死亡的前景植被面积；X19＝野生动植物面积；X30＝开放的景观＝X2+X4+(2×(X3+X6))；X31＝闭合的景观＝X2+X4+(2×(X1+X17))；X32＝开放度＝X30＝X31；X34＝密闭度＝X30×X1×X7／1140；X52：非生物圈一X7+X8+X9+X15+X16。
通过分析视觉质量得分，得到对比图片与GIS图像分值分布为1到15，最低的一个得分是1，最高的一个得分是15。使用Kendall’s一致性系数W来比较两栏的分值(Daniel 1978)，检测相似度。2004年，Noffke和Burley报道了对比图像的确是一致的(p＜O，05)，尽管图像是一致的，但是3-D图像被认为非常模糊，并缺乏细节(图8)。因此在2004年秋，我们设计了第二个实验来看看拍摄的照片是否与一组更为详细的三维计算机图像一致，比如这些图像能够用ArcView9.O生成(目前一种比较前沿的应用程序)。
四、结果
这种方法产生了一系列新对比图片(图9)。总之，分数分布在较低的范围内，22.53是最低的分数，47.76是最高的分数(表2)。每栏的分数有相关的排名。在Kendall’s一致性系数中，O.88的w值产生了。一张相应的卡方表被考虑以确定卡方衍生值在十四自由度是否重要。因为衍生值25.82大于表值23.69，我们拒绝了无效假设并且接受了两组数字是一致性的假说(p≤O.05)。一般来说，从ArcView获得的图像得分高于他们对应的摄影图像(大约高6.57)。因此，在对比图像的检验中，当应用图9中的图表时，景物3b的价值被发现是唯一明显的不同配对。然而，图6的过度应用导致了增加的可能性，这种可能性在图像一致时也指出了其明显的不同。
五、讨论
在这项研究中，Burley博士和Amy Mazure开发了三维图像，这些图像生成了景观，景观中有个体的树、电话杆、建筑和汽车。这项研究结果有助于提升地理信息系统在视觉质量研究和景观规划设计中的作用。代替依赖于通过拍摄照片来判断景观的实体质量，GIS图像似乎可以产生与那些照片类似的结果。GIS的这个潜在的作用对道路设计师和其他景观专业者完成初步清单、分析和设计工作具有重要意义。最初的现场考察也许可以减少，因为可以通过使用易得到的GIS数据完成景观视觉质量初步清单和需要改进的地方的分析。早期的设计想法可以通过预测性的等式和GIS数据进行环境估计，而不必进行现场调研。因为预测性的等式使用和理解起来相对简单，并且GIS数据对于许多职业景观师也是可以获得和使用的，这潜在地节省了时间和金钱。总之，当判断一个现场环境质量概况时，GIS可以作为摄影图像的合理的替代品。
虽然GIS的可能性似乎是无穷的，但也需对GIS在视觉质量研究中的局限性加以研究。为此，可以做一项反向研究。在这个反向研究中，可以通过评估特定区域的GIS图像来单独绘制视觉质量地图。GIS分数可以分配到特定的视图以覆盖到测试现场广阔的区域，并结合分数得出一张基于GIS的视觉质量地图。一旦地图完成，与GIS图像相应的摄影图像就应该被拍出来并且就像GIS图形一样在同样的过程下进行评估。比较这两组数据，并以GIS图像作为主要数据来源，将帮助确定GIS在环境质量调查中是否充分可靠。这种反向方法可能最终验证GIS是否能成为未来视觉质量研究的一个有价值的工具。
从我们的角度看，看起来这种方法对于在规划和设计阶段的景观评估以及对于开发和自然资源保护有一些可取之处。至少，有一个基于数据检测的科学，其可以进行图像比较，并且，也有一些理论可以解释现有的模型。
然而，当前工作状态存在一些局限，特别是当前等式。首先，视觉质量“更加深入”的研究需要做，这项研究包括多样景观处理的更大组的图像。另外，有一种也许能解释知觉上个人差异的预测因子还没有被研究，这种个人差异是有关于人的入侵景观面貌特征方面的，例如广告牌、建筑、人和路面一一种归属感。例如，如果一个工业园区积极地影响人的经济福利，或者如果一个人是地方棒球队的球迷，那么人对工业园区或体育场的在景观特点上的感知肯定比没有直接利益的人要积极得多。归属感的问题也许能解释受访*参考文献参照国外论文格式，翻译时未作改动。者的一些差异。并且，不同受访问者群体的感知在回应上的差异需要被估计。有可能不同受访者群体感受到的视觉质量不同，这一领域的测试很少有人做。
六、结语
对于景观规划设计专业，艺术和科学的平衡是重要的。在人们对于大地景观质量和视觉价值l的敏感度增强的年代，作为景观规划师、设计师和管理者，需要分析可能产生的影响，在现有的条件下提出适当的景观处理手法。对于景观专家了解环境、分析现状条件和评估适合处理方法来说，徒手画和环境质量评估是两种方式。图画要求走访现场；然而，走访现场在时间和金钱方面花费很大。由于基于GIS的土地利用图片很容易得到并且有助于了解场地现状清单和分析的过程，因此有必要肯定GIS和景观知觉方法在环境质量评估和预测模型中的作用，以达到节约的目的。
关键词：环境心理学；景观设计；环境指标；景观艺术；图像交流
中图分类号：TU986.2 文献标识码：A 文章编号：1671-1165(2009)02-0084-09
景观设计跨越科学、艺术和人文三个领域，景观设计师既是规划设计领域的艺术家，又是知识创新的学者。为了说明这个观点，Jon Bryan Bur一1ey博士在2007年秋作了七次关于景观规划设计的演讲，同时阐述了规划设计的艺术性和景观规划的科学性。本文根据他的最后一次演讲，以他在中国所画的作品为例讨论了视觉化绘画技法，并介绍了尚未发表的视觉质量的研究，总结出两者之间的相互关系。
一、徒手表达：中国案例的研究
手绘是决定去做什么的终身体验。换句话说，绘画者必须决定哪里使用马克笔、墨水或铅笔，哪里留白。而科学就不会作直接的决定，因为科学不是艺术，并不会在一个不确定的情况下提出建议。相反，科学描述世界的现象的变化。当现象被深入研究的时候，科学也许提出一些参考，但是仍然不会决定应该做什么。因此，绘画经常同不断发展的辨识能力联系在一起，而科学可能不会提出更多的决策意见。
Burley博士在过去32年的环球旅行中坚持速写并积累了1千多幅在欧洲、北美洲和亚洲的手绘图画。他注意到，每个绘画者形成一种个人风格及一系列标准化的理论来指导风格。标准化的理论跟科学理论不同，所有标准化的理论都可被驳斥并且容易出错，而某一个科学理论至少在一段时间内能经得起反驳。通过以下几点可以说明Burley博士标准化的理论与他的手绘表达的关系：
画图是一种看和学的方式。许多人只是拍拍照片就继续前行，但是没有看或详细了解空间的结构和事物的组成(Bevlin 1994年，Ching 1990年和Wang 1981)；
不要着急动笔。在画之前，坐下来观察场景，考虑构成要素、透视关系、什么是要刻画的以及什么是不必要画的(Doyle 2007)；
考虑如何在一张平面纸上显示巨大的空间(Doyle 2007)；
总是站在某点上作画，享受作画的过程和别人的观摩，它将迫使你做得更好并努力做到最好；就像Mike Lin(1993)说的“放松”；
先用哪种颜色并不重要，只是选用一种并作画，再选用一种并继续画；当所有颜色(六七种)都用过了，画就完成了；
用深色笔画土壤的时候，最好使用一个淡色的调色板；
用马克笔和铅笔画暗面，将突出亮面；
将颜色一层层地混合在一起；
不要使用一种颜色来表现物体表面或对象；
通常通过添加“人”来衡量画面尺度；
使用跳跃的颜色(每种颜色可以在任意处使用)(Lin 1993)；
使用专业的点状颜色(Lin 1993)；
不要使用意料中的典型颜色表达对象，例如用蓝色表示水；
Burley博士所展示的十张画的最后一幅是黄山(图3)。这里用岩石、天空和松的组合展示了一个被中国人珍惜的独特风景。图画展示了如何用混合的颜色描绘岩层。
灰色会葬送画面故不应该使用，而用蓝色、紫色和绿色来代替画阴影——这不同于其他许多方法，例如Doyle(2007)；
使用混合颜色显示深度；
使用轮廓线画图，用线界定明与暗——这是有违经常推荐使用的方法的，例如Doyle(2007)；
颜色应该越过轮廓线边界；
使用专业的留白画线(Lin 1993)。
通过遵循这些简单的标准化规则，Burley博士创作出靠近紫金山附近沿着神道的一张图画(图1)，这是南京人家喻户晓的景点。Burley博士选择用阴影与一层层的颜色来表现树干，背景中并没有画树，表现对象没有完全地被颜色覆盖，纸的白色部分表示光。画这幅画用了大约四十五分钟。
在第二张画中(图2)，Burley博士以不给水着色，只是画出船、树和桥的倒影来表现他的技法。这幅图表现的是杭州西湖，在画面远处使用混色的技法使杭州城呈现出烟雾缭绕的意境，从而表达了距离感。注意将树用多种颜色表示，并且较少用绿色，但却仍然很容易被人理解刻画的对象是植被。
景观设计师最基本的素质是有较高的绘画能力(图3)。由于画图提高了感觉和观察的辨识能力，同时也激发人产生灵感，因此一个人可以通过绘画学习到很多东西；绘画是交流的工具，好的绘画有助于推销项目给客户和用户。Michael E，Doyle(2007)和Mike Lin(1993)提出了用于风景画的许多标准化理论。在景观设计中，全世界大多数的专业课程中都会设置绘画课。
然而，通过学习绘画、创新和观察，有热情的景观设计师可从一个具有公众辨识能力的人转变成具有专业敏感性的人。公众的价值观与看法往往不同于专业的评价(Sardon、Palmer和Felle-man 1986)。
与艺术不同，科学可能为规划设计者提供一些可利用的暗藏或以前不明显的信息。下面的这个基于案例研究的科学说明了这个观点。
二、视觉质量评估：美国密歇根的案例研究
规划师、设计师、环境专家、政府机构、非盈利环境组织、教育家和市民非常注重景观属性的评价，通过评估有目的的空间措施来确定对环境的影响，包括地表矿山开垦的规划设计项目、住房开发、文化休闲类项目、商业发展、工业遗产、交通规划项目和自然资源保护等。因此，调查人员和从业人员致力于运用基于研究的预测模型研究具体的景观规划、设计和管理措施对于建造构筑物和自然环境的影响。这些方法通常要求使用图像来评估景观的视觉质量。在摄影中截取图像既昂贵又费时。在研究中，Burley博士和Amy Mazure对通过非现场数据库产生一个三维的图像预测视觉质量，从而不需要去现场进行拍摄很感兴趣。这项研究提供了以下内容：一个关于视觉质量预测模型的简要文献回顾；一个由Burley(1997)所从事的预测等式描述；一项照片和地理信息系统(GIS)所获得的图像之间比较研究调查以及一个确定通过GIS取得的照片能否替代摄影照片的讨论。
(一)文献回顾与概述 现代视觉质量评估开始于Elwood Sharer Jr.和他的同事发表的可预测视觉质量等式(ShaferJr.1969，Sharer Jr.Hamilton Jr.和Schmid1969，Sharer Jr.和Tooby 1973)。他们采用社会科学研究方法通过统计获取了基于感觉的黑白乡村景观照片评估，然后估量了照片(自变量)的各种特征以及被调查者偏好的统计学上相关的几个特征(因变量)。Shafer的工作后来在森林管理设施方面得到检验并以此来说明该研究的应用(Brush和Shafer 1975)。在20世纪80年代末之前，许多视觉质量由从事娱乐研究的科学家、景观设计师和环境科学家继续进行研究(Kaplan和Kaplan 1989，Kaplan、Kaplan和Brown 1989，Taylor、Zube和Sell 1987，Smardon、Palmer，和Felleman 1986)。在20世纪90年代和21世纪初，视觉质量研究通常关注于空间建模的工具与技术以模拟环境的三维质量(Nothhelfer和Pi—etsch 2002，Buhmann和Ervin 2002，Ervin和Hasbrouck 2001，Hagerhall 2001，Buhmann eta1，2000，Lothian 1999，A1～Kodmany 1998，Buckley，Ulbricht和Berry 1998，Bishop和Hulse 1994，Crawford 1994和Orland 1994)。
(二)案例说明
理解“艺术形态”的含义有助于审查一组照片及其Burley(1997)所从事的视觉质量评分。Burley博士和Amy Mazure从内华达州里诺南部的Tahoe湖附近路边某处选择了广告牌的图像。一些画面由背景中的山、一个电线杆以及电线、一些木本植被(中景和背景)和广告牌构成。画面中没有木本的前景植被和暴露的前景底面。在图中，看不到汽车和路面，因此图的焦点集中在路旁。该图的评分是65.5，在此，分值越高视觉或环境质量就越低。与这些图相比，图4的分值就像的轨迹线不重叠，所以两图差别较大(p＜O.10)。接近平均数。一些被研究的场景得了1DO分。图像的中等分值归结于这样的事实：即使有广告牌和公共设施，但背景仍是山，并且场景的剩余部分被植被所覆盖。从多方面来看，这是一个非常漂亮的广告牌设施。然而，若除去广告牌和公共设施(图5)，评分将改变并接近22.9分左右，视觉图像改善了。这就是一个公共设施和广告牌产生了消极变化的例子。被调查者认为第一个图像(图4)远远不如同一个没有公共设施的图像(图5)，如果运用图像评分的图表来表示，测试两个图像的数据差异也得到同样的结果(图6)。因为图
(三)理论解释
最初，Burley博士和Amy Mazure相信等式可以被一种普通理论解释，我们称之为“生物圈偏好理论”。在这种理论中，我们假设被调查者有对生物圈环境的偏爱，如生长的植物、野生动物、花、远景的地形、净洁的空气、清澈的水体和其他与之相关的景观风貌。相反，被调查者会不喜欢没有生物的环境。
在很多方面，他们相信这种理论是有道理的。例如，考虑北美的一个都市或乡村环境，哪些地产的价值提高得最多?理论上，这些地产包括壮观的远景，在树的旁边、包括一些野生动物，如鸟，附近有低密度的房子、包括很少有机动车的安静的街道，有很少的人，并且有新鲜空气和清澈的水体。所以，从等式1和其他类似的等式获得的结果并不奇怪，并且可以证实一些基本的价值观，这些价值观关系到许多北美居民惯常的视觉或环境质量偏好。
他们将生物圈偏好理论划分成三种次级理论：
第一种次级理论是“人的侵入理论”。侵入者对于被侵入者来说是不被接受的。例如，他们的研究工作表明建筑(亲近和私密的)无论怎样受欢迎，都是一个人对另一个人的侵犯。另外，大量的人、汽车、路面、腐蚀的土壤和相关景观风貌是侵犯他人的标志。此类风貌占优势的景观都不能得到高分。
第二种次级理论是“景观改善理论”。这种理论表明人们更喜欢来自自然界特别而暂时(不容易看见)的事物，例如景象中的一个动物或者正在开放的花。动物是活动的，花开的时间也是有限制。因此，当这些面貌出现时，他们被欣赏并且能改善风景的质量。另外，从远处看过来的山、丘陵和建筑可也暂时改善景观，通常这些改善仅可以从特定的地点或视角来欣赏，并且，对于其他暂时的景观改善来说，这些景物显现出在类似的方式中表现出多种不同的变化。
第三种次级理论是“中性修饰理论”。这种理论表明在自然和乡村中所找到普通的空间元素(史前文明景观面貌)——例如天空、云、绿色植被和水等构成了中性环境，可改善或降低景观质量。包含大量中性修饰景观的视觉质量分值既不会高也不会低。这与那些具有大量侵入性的景观和具有大量改善性的景观是不一样的。(四)统一感知理论
Burley博士和Amy Mazure也发现了一个不寻常的数据集特征，这个特征最初对我们来说不太明显，但应该早在1997年(Burley)就有所研究。他们认为这个特征一开始不明显是因为他们已经被训练得不去注意。历史的组织和科目分类、主题、学科、专业往往是一种文化遗产，这是显而易见的，它们具有丰富的偶然性、不寻常的曲折和意想不到的转折，但在学术界，我们经常根据逻辑秩序的划分与分离来接受一个由学院、系、学科和行业所组成的整体。然而，1997年的研究说明了经济的、文化的、视觉的以及生态的变量在环境感知中发生了共变。相对简单的环境指标变量确实是一个强有力的环境质量预测因子。根据Burley博士的经验，专家或一个由“志趣相投”的人组成的小组会把一个议题分成一个个经济的、生态学的、文化的、或者审美的问题。然而，Bur—ley博士发现实际或最初的研究没有显示这些问题是正交和独立的。现在，Burley博士认为调查研究者凭着感知正在发现这些问题是关联在一起的。他认为环境感知的潜在结构也许是统一的沿着主要轴线或维度，其更偏向于经济可行的、社会认同的、文化敏感的、生态负责的、审美愉悦的环境。我们有的同行坚持认为水体质量、商业赢利和历史保存是绝对不同的问题，这些只是松散的连接在一起。他们的证据就是他们所持的观点、所接受的秩序及大学中对学科进行院系的划分。然而，当评估环境质量时，受访者似乎更愿意将它们都结合在一起。目前，人们可以用“统一感知理论”解释这种行为。在此，当评估环境质量时，受访者会考虑到一组广泛系列的价值观并且环境感知也不会像一些小组宣称的那样容易地被划分，这些小组的兴趣点是经过特殊选择的、非综合的。
运用这些理论和这一主要等式，Burley博士 和Amy Mazure感兴趣的是利用这些调查结果去建立和构造视觉质量地图。他们对能够远程评估和监测视觉质量而无需实景考察和拍摄实际照片的高效率和有效的方法感兴趣，这使得他们去调查研究景观的虚拟图像并且观察这些所计算出的虚拟图像在环境质量中是否与实际照片类似。
三、方法
在许多的工作中，Burley博士将Old Mission半岛作为研究区域。它坐落在密歇根西北较低半岛区，邻近密歇根州特拉弗斯城。它在密歇根州北部拥有一些最美的如画般的风景以及一些昂贵的房地产。这项研究选择了半岛内的十四处景物，代表半岛的景点。这些景物是在路旁附近的受保护的农业景观。他们由半岛小镇规划委员会选择并且确定为风景，并被纳入了半岛小镇居民的土地利用计划。
1993年夏，Burley博士从特定的地点和方向采集了每个景物的50 mm照片，这些照片被扫描并输入了计算机。有十五张照片被采用。这些图像包括各种物体属性，包括建筑、公共设施、道路、车辆、水、植被以及林地、农田和草地覆盖类型中的空白裸地。
除照片外，还生成了计算机图形以描绘OldMission半岛的景观。由于研究的时期(不是前沿的时期)、景观建模的能力和研究员对程序的掌握程度，有些过时的计算机程序Specular Infini-D被选择用于这项研究。从美国地质勘测数据库所得到的光栅格三维网络模型描绘了半岛的地貌。用收集于1990年至1993年之间的描绘半岛土地利用的二维图像叠加在网络模型上，得到半岛的一张三维土地利用图表。十四景物中的十五个拍摄点定位于Infini—D的模型中，一旦拍摄点被确定，软件就会生成和实际照片同样位置的景观视图(图7)。然后，这些视图(包括实际拍摄的和计算机生成的)被打印出来并且根据Burley(1997)所阐述的步骤和等式(1)进行估测。接植被区周长；X2＝中间非植被区周长；X3＝远距离植被区周长；X4＝中间植被区面积；X6＝远距离非植被区面积；X7＝铺装面积；X8＝建筑面积；X9＝交通工具面积；X10：人的面积；X13=草本的前景素材面积；X14=前景野生花卉面积；X15＝公共设施面积；X16＝船只面积；X17＝死亡的前景植被面积；X19＝野生动植物面积；X30＝开放的景观＝X2+X4+(2×(X3+X6))；X31＝闭合的景观＝X2+X4+(2×(X1+X17))；X32＝开放度＝X30＝X31；X34＝密闭度＝X30×X1×X7／1140；X52：非生物圈一X7+X8+X9+X15+X16。
通过分析视觉质量得分，得到对比图片与GIS图像分值分布为1到15，最低的一个得分是1，最高的一个得分是15。使用Kendall’s一致性系数W来比较两栏的分值(Daniel 1978)，检测相似度。2004年，Noffke和Burley报道了对比图像的确是一致的(p＜O，05)，尽管图像是一致的，但是3-D图像被认为非常模糊，并缺乏细节(图8)。因此在2004年秋，我们设计了第二个实验来看看拍摄的照片是否与一组更为详细的三维计算机图像一致，比如这些图像能够用ArcView9.O生成(目前一种比较前沿的应用程序)。
四、结果
这种方法产生了一系列新对比图片(图9)。总之，分数分布在较低的范围内，22.53是最低的分数，47.76是最高的分数(表2)。每栏的分数有相关的排名。在Kendall’s一致性系数中，O.88的w值产生了。一张相应的卡方表被考虑以确定卡方衍生值在十四自由度是否重要。因为衍生值25.82大于表值23.69，我们拒绝了无效假设并且接受了两组数字是一致性的假说(p≤O.05)。一般来说，从ArcView获得的图像得分高于他们对应的摄影图像(大约高6.57)。因此，在对比图像的检验中，当应用图9中的图表时，景物3b的价值被发现是唯一明显的不同配对。然而，图6的过度应用导致了增加的可能性，这种可能性在图像一致时也指出了其明显的不同。
五、讨论
在这项研究中，Burley博士和Amy Mazure开发了三维图像，这些图像生成了景观，景观中有个体的树、电话杆、建筑和汽车。这项研究结果有助于提升地理信息系统在视觉质量研究和景观规划设计中的作用。代替依赖于通过拍摄照片来判断景观的实体质量，GIS图像似乎可以产生与那些照片类似的结果。GIS的这个潜在的作用对道路设计师和其他景观专业者完成初步清单、分析和设计工作具有重要意义。最初的现场考察也许可以减少，因为可以通过使用易得到的GIS数据完成景观视觉质量初步清单和需要改进的地方的分析。早期的设计想法可以通过预测性的等式和GIS数据进行环境估计，而不必进行现场调研。因为预测性的等式使用和理解起来相对简单，并且GIS数据对于许多职业景观师也是可以获得和使用的，这潜在地节省了时间和金钱。总之，当判断一个现场环境质量概况时，GIS可以作为摄影图像的合理的替代品。
虽然GIS的可能性似乎是无穷的，但也需对GIS在视觉质量研究中的局限性加以研究。为此，可以做一项反向研究。在这个反向研究中，可以通过评估特定区域的GIS图像来单独绘制视觉质量地图。GIS分数可以分配到特定的视图以覆盖到测试现场广阔的区域，并结合分数得出一张基于GIS的视觉质量地图。一旦地图完成，与GIS图像相应的摄影图像就应该被拍出来并且就像GIS图形一样在同样的过程下进行评估。比较这两组数据，并以GIS图像作为主要数据来源，将帮助确定GIS在环境质量调查中是否充分可靠。这种反向方法可能最终验证GIS是否能成为未来视觉质量研究的一个有价值的工具。
从我们的角度看，看起来这种方法对于在规划和设计阶段的景观评估以及对于开发和自然资源保护有一些可取之处。至少，有一个基于数据检测的科学，其可以进行图像比较，并且，也有一些理论可以解释现有的模型。
然而，当前工作状态存在一些局限，特别是当前等式。首先，视觉质量“更加深入”的研究需要做，这项研究包括多样景观处理的更大组的图像。另外，有一种也许能解释知觉上个人差异的预测因子还没有被研究，这种个人差异是有关于人的入侵景观面貌特征方面的，例如广告牌、建筑、人和路面一一种归属感。例如，如果一个工业园区积极地影响人的经济福利，或者如果一个人是地方棒球队的球迷，那么人对工业园区或体育场的在景观特点上的感知肯定比没有直接利益的人要积极得多。归属感的问题也许能解释受访*参考文献参照国外论文格式，翻译时未作改动。者的一些差异。并且，不同受访问者群体的感知在回应上的差异需要被估计。有可能不同受访者群体感受到的视觉质量不同，这一领域的测试很少有人做。
六、结语
对于景观规划设计专业，艺术和科学的平衡是重要的。在人们对于大地景观质量和视觉价值l的敏感度增强的年代，作为景观规划师、设计师和管理者，需要分析可能产生的影响，在现有的条件下提出适当的景观处理手法。对于景观专家了解环境、分析现状条件和评估适合处理方法来说，徒手画和环境质量评估是两种方式。图画要求走访现场；然而，走访现场在时间和金钱方面花费很大。由于基于GIS的土地利用图片很容易得到并且有助于了解场地现状清单和分析的过程，因此有必要肯定GIS和景观知觉方法在环境质量评估和预测模型中的作用，以达到节约的目的。