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植物色彩对桂林市两江四湖景观视觉吸引力的影响

申报人:容湘玲 申报日期:2025-01-02

基本情况

2025年批次
植物色彩对桂林市两江四湖景观视觉吸引力的影响 学生申报
创新训练项目
理学
地质学类
学生来源于教师科研项目选题
一年期
在旅游发展与城市形象塑造日益重要的当下,深入了解植物色彩对桂林两江四湖景观吸引力的影响机制,对于优化景观设计、提升游客体验以及增强城市竞争力具有重要意义。本项目以桂林市两江四湖的植物景观作为研究对象,使用眼实验和‌Photoshop软件分析植物色彩的研究方法,分析两江四湖景区植物色彩斑块的不同色彩属性对视觉吸引力有何种影响,以及该影响在色彩属性与其斑块面积交互作用下又表现出何种效果。研究结果可以为研究区的植物配置提供科学依据,也可以为打造新旅游区时如何进行植物色彩配置提供新思路。
参与一个区级大学生创新训练项目,目前还未结题。
(1)国家自然科学基金,42261011,喀斯特地区植被恢复过程中植物获取磷素的微生物机制,2023年01月至2026年12月,33万元,在研,参与;
(2)广西科技基地和人才专项,2020AC19117,漓江流域岩溶区和非岩溶区土地利用变化对土壤碳矿化及细菌群落结构的影响,2021年01月至2023年12月,10万元,结题,主持;
(3)桂林市2024年长江流域水生态现状调查评估采购合同,2024年7月至2025年7月,89.82万元,在研,参与
指导教师有较深入的研究经历,此前已经对本项目进行了资料调研,已有积累,能够为该项目提供理论和技术支持。
校级

项目成员

序号 学生 所属学院 专业 年级 项目中的分工 成员类型
容湘玲 地球科学学院 自然地理与资源环境 2023 分析实验数据并研究区植物色彩景观评价模型
杨皓月 地球科学学院 自然地理与资源环境 2023 开展眼动实验并收集记录相关数据
梁荫德 地球科学学院 自然地理与资源环境 2023 利用PS对研究区的植物色彩进行分析
韦荣佳 地球科学学院 自然地理与资源环境 2023 分析实验结果,以及不同色彩属性对视觉吸引力

指导教师

序号 教师姓名 所属学院 是否企业导师 教师类型
王静 地球科学学院

立项依据

1.探索植物色彩在景观构成方面的效果
       植物作为景观构成的关键要素,其色彩在塑造景观方面和视觉效果方面起着举足轻重的作用。植物色彩能够通过多种途径影响景观的视觉感知,在空间组织、氛围营造及季节变化表达方面发挥关键作用。在旅游发展与城市形象塑造日益重要的当下,深入了解植物色彩对桂林两江四湖景观吸引力的影响机制,对于优化景观设计、提升游客体验以及增强城市竞争力具有重要意义。中国社会当前的主要矛盾是人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾,人们不再满足于基本的温饱,而是更注重精神文化的追求,因此旅游业迅速增长。习近平总书记对旅游工作作出重要指示,新时代新征程,旅游发展面临新机遇新挑战,要以新时代中国特色社会主义思想为指导,完全准确全面贯彻新发展理念,坚持守正创新、提质增效、融合发展,统筹政府与市场、供给与需求、保护与开发,让旅游业更好服务美好生活、促进经济发展、构建精神家园、展示中国形象、增进文明互鉴。

2.优化两江四湖景区植物搭配,推动桂林市旅游业发展
       两江四湖景区是桂林标志性景点之一,其旅游价值与生态意义非常重要。虽然景区吸引了大量游客,但是其景观在植被规划方面仍有待完善。在景区中,观花的草本、地被植物较少,植物色彩不够丰富,使得景观在视觉上的吸引力不足。植物配置与生态平衡方面不够科学,其种类和分布的人为选择性较强,自然水生植物罕见,这不仅影响了滨水观景的自然度,还削弱了水体的自净能力,不利于维持生态平衡,也难以吸引更多的水生生物栖息,降低了生物多样性。因此,通过研究植物色彩对景观视觉吸引力的影响,可为满足游客日益提升的审美需求,提升游客满意度以及优化植物群落结构,提高生态系统稳定性与生物多样性提供科学依据。
       不同色彩的植物能营造多样氛围,合理搭配可创造视觉焦点,增加景观美感与艺术感。植物色彩的生态价值反应植物生态习性与季节变化,体现地域文化特色,同时还具有经济与社会效益。鉴于此,本项目选取生态良好的桂林两江四湖景区,对景区中的植物色彩搭配展开研究。本项目假设植物色彩斑块特征对两江四湖景区的四、九月份景观视觉吸引力具有影响,并基于两江四湖景区的四、九月份视觉景观的色彩斑块构成分析,探讨以下科学问题:1)两江四湖景区植物色彩斑块的不同色彩属性对视觉吸引力有何种影响;2)该影响在色彩属性与其斑块面积交互作用下又表现出何种效果。

1.两江四湖景区植物色彩斑块的不同色彩属性对视觉吸引力有何种影响
       调查研究区的植物物种及植被配置,了解研究区内植物的种类及其特性,再通过色彩分析软件对所拍摄的四、九月份(开花季节)两江四湖景区中的景观植被照片进行分析,使用PS分析法选择出具有代表性的景观格局指数,得出两江四湖景区色彩斑块空间格局现状。通过改变景区植被的空间格局要素,如主色彩斑块总面积、最大色彩斑块面积、斑块聚集程度,对其设计实验,组成新的斑块格局空间并对得到的结果进行研究分析。也可利用明度对比,分析其在不同光照条件及周围景明度搭配对视觉吸引力的改变。

2.该影响在色彩属性与其斑块面积交互作用下又表现出何种效果
       景观的破碎化程度对景观的视觉效果会产生影响,最大主色彩斑块面积的大小也会对人们看到景观时做出的审美评判产生较大的影响。从色相角度来看,当暖相的植物斑块面积较小时,能在冷相背景中起到明显点缀,瞬间吸引视线,成为视觉焦点。而暖色相斑块面积过大时,可能会产生视觉冲击,搭配不当易造成视觉疲劳。从明度方面,明度高的植物斑块面积小,在深色背景下显得更明亮具有引导视线作用,而明度高的植物斑块面积过大则可能适得其反。这种色彩属性与斑块面积的交互作用,需要科学的搭配,才能产生最好的视觉吸引力和美学效果,也有助于景观的协调性设计。
(1)色彩与视觉吸引力的关联性
       人类的视觉具有色彩辨认顺序、视觉系统的特性、亮度相应的非线性等特点,对色彩的捕捉具有一定的选择性和顺序性,在看到多彩色景物时会进行,主次色彩识别,优先捕捉具有较强视觉吸引力的色彩,然后再进行进一步的查看。色彩通过其独特的视觉特性,能够吸引人们的注意力,影响情绪和感知,从而再旅游建设中发挥重要作用。为了进一步探讨色彩的视觉吸引力,诸多学者们结合计算机色彩成像技术和计算模型,发展了诸如Lab (L:明度, a:红绿, b:黄蓝)、RGB (R:红, G:绿, B:蓝)、HSV (H:色相, S: 饱和度, V:明度)、CMYK (C:青,M:品红, Y:黄,K:黑)、YUV(Y:亮度,U:色度,V: 副亮度)等多种色彩量化模式[1]。其中,HSV模型因贴近人眼色彩识别模式,能有效反映人的审美偏好,是当前主流的色彩量化模型[2]。区别于SD语义解析法[3]、AHP层次分析法、SBE美景度评 价法等常用的景观评价方法[4-5]。眼动追踪技术作为一种客观视觉行为获取工具,为景观视觉吸引力的多模态数据分析提供了可能[6]。在旅游业高速发展的时代,极具吸引力的色彩和最佳的搭配在其中扮演者重要的角色。

(2)植物色彩在旅游业中的运用
       植物色彩在旅游业中的运用十分广泛且关键,它不仅能够提升旅游景观的视觉效果,还能营造独特的氛围,增强游客的旅游体验。植物是旅游景观构成要素中最具生命力的活体 ,是天然的色彩元素 ,其 叶、花、果、枝干等都是一种美的塑造,不同的植物具有不同的色彩 ,根据环境的变化也呈现出不同的色彩景观 ,是城市景观创造动态景观的最佳选择[7]。旅游业的发展需要游客的支持,这离不开景区内园林的设计。园林的设计对于游客的吸引有很大的作用,而园林设计中最多的就是植物,,色彩植物在风景园林设计中的应用增强了园林的视觉吸引力,提升了空间的生态功能和文化价值,展现了风景园林设计的多样性和深度。色彩植物的合理应用不仅为风景园林带来了生机和活力,也为人们提供了愉悦的休闲环境[8]。并且,无论以何种标准衡量,植物色彩景观均能激发视觉感知的反应,进而显著提升视觉景观的品质,对公众的身心健康产生积极影响,并加强人们对空间的归属感受,这一点有很多研究都有表明[9-10]。除此之外,植物色彩不仅提升了旅游景观的吸引力,还能帮助塑造旅游目的地的特色。例如,某些地区以红叶为特色,如巫山的红叶景观,已经成为当地山地生态旅游经济的重要标志。游客在欣赏红叶的同时,也能感受到当地独特的自然环境和文化氛围。此外,一些地区还通过举办花卉节、植物节等活动,利用植物色彩吸引游客,提升旅游目的地的知名度和影响力,这样便能更好的吸引游客从而促进旅游业的发展。

(3)植物色彩在不同季节中的变化规律
       植物在不同的季节中呈现出不同的色彩,是由于植物的色彩会因为光照、水分、温度等因素的变化而发生变化。植物的色彩包括花色和叶色,同一植物的花色和夜色在不同季节中也会不同。在春季,多数植物开始了新一轮的生命周期,同时花色也在植物中较为突出,从色彩的冷暖关系来看,明艳的花色给人以温暖而热烈的心理体验,而此时的叶色多为萌发的新绿[11]。在夏季,大部分植物植株生长多已成型,高大繁荫,色泽也由青翠变得五彩斑斓[12];在秋季,气温逐渐下降,日照时间变短,叶绿素开始分解,而原本被掩盖的类胡萝卜素和花青素等色素开始显现,导致叶子变成黄色、红色等多种颜色;在冬季,由于低温环境下花青素的增加,叶片会变红变暗‌,新老叶子更替,底部黄叶是正常的现象。植物根据落叶与否可以分为常绿植物和落叶植物,而我国南方大多数为常绿植物,常绿植物在一年四季中都为绿色, 但是受到温度以及阳光的影响, 常绿植物的绿色在不同的季节中会出现明暗、深浅的变化,这些变化以绿色为基础会产生细微的差别[13]。植物本身能显现出色彩的不止花卉和叶子,还包括枝干和果实,一般来说,植物的果实是作为点缀色出现的,如橙色的橘子和柿子、红色的石榴、黄色的梨和杏等[14]。因此,在考虑植物色彩搭配时,要根据植物的叶子、花卉、果实甚至枝干的颜色综合考虑,坚持景观植物色彩设计的整体性、对比性并充分地考虑不同植物或同类植物的不同季象的色彩变化[13]。

参考文献
[1]MU Y X,LIN W Y,DIAO X L,et al. Implementation of the visual aesthetic quality of slope forest autumn color change into the configuration of tree species[J]. Scientific Reports, 2022,12(1):1034-1034.
[2]张昶,韩文静,王成.植物色彩对潮白河城镇河岸 夏秋季景观视觉吸引力的影响[J].林业科学,2023,59(8): 30-39.
[3]汪慧,木基元.基于美景度评价法和语义分析法的 丽江古城桥梁景观美学评价[J].西南林业大学学报(社会041西部林业科学 (2024年科学),2022,6(1):70-77.
[4]魏晖,李婷婷,张蒙静,等.秦皇岛海滨公园风景林景观质量评价与影响因素分析[J].西部林业科学,2022,51 (3):145-151.
[5]马薛骑,裘鸿菲,张群.景观结构要素与色彩因子 对滨水景观视觉质量的影响———以武汉东湖磨山景区为例[J].西北林学院学报,2022,37(3):231-238,280.
[6]LIN W Y,MU Y X,ZHANG Z,et al.Research on cognitive evaluation of forest color based on visual behavior ex periments and landscape preference[J]. PloS One,2022,17 (11):e0276677.
[7]丁丽娅,李鑫,申琦.色彩元素在旅游景观设计中的表达[J].绿色科技,2017,(11):33-34+37.DOI:10.16663/j.cnki.lskj.2017.11.013.
[8]韩燕.色彩植物在风景园林设计中的应用[J].工程建设与设计,2024,(14):58-60.DOI:10.13616/j.cnki.gcjsysj.2024.07.219.
[9]李霞,朱笑,吕英民,等.植物景观色彩对大学生视觉心理的影响[J].中国园林,2013,29(07):93-97.
[10]林文月,王锦,张喆.基于视觉吸引的森林景观色彩要素识别及影响因素研究——以云南轿子山自然保护区为例[J].西部林业科学,2024,53(02):133-141.DOI:10.16473/j.cnki.xblykx1972.2024.02.018
[11]曹晟烜,汪强,贾之实,等.植物季相中色彩对人类心理的影响[J].绿色科技,2021,23(13):43-46.DOI:10.16663/j.cnki.lskj.2021.13.014.
[12]徐金兰.园林植物色彩搭配的应用探讨[J].现代园艺,2024,47(01):135-138.DOI:10.14051/j.cnki.xdyy.2024.01.029.
[13]马磊.景观设计中植物配置的色彩分析[J].现代园艺,2017,(06):129-130.DOI:10.14051/j.cnki.xdyy.2017.06.099.
[14]徐天黎.植物色彩在园林景观设计中的运用分析[J].农业与技术,2022,42(07):127-130.DOI:10.19754/j.nyyjs.20220415031.
1.创新点
(1)研究方法有创新
      采用眼动实验和‌Photoshop软件对植物进行色彩分析两种研究方法,构建研究区植物色彩景观眼动指标评价模型,再运用色彩搭配的原理从色相、明度、纯度的对比来分析研究区植物色彩对人眼的视觉刺激程度,探究桂林两江四湖景区的植物色彩对游客景观注视规律的影响。运用联合分析法分析各个季节下研究区植物色彩搭配的相对重要性和最佳属性组合,为景区植被配置设计提供理论依据和实践指导。
(2)研究内容有创新
       通过对各类植物最适生存环境的研究,确定出适合桂林气候的植物类型,再通过季节和植物所呈现的色彩进行同时比对,依据色彩搭配原理和人眼对不同色彩的敏感度,配置出在不同季节下景区中的各种植被所呈现出的色彩都能达到吸引人的视觉效果。

2.项目特色
       本项目以前人的研究为基础,使用眼动实验和‌Photoshop软件对植物进行色彩分析两种研究方法有机结合,在研究两江四湖景区植物色彩斑块的不同色彩属性对视觉吸引力有何种影响和该影响在色彩属性与其斑块面积交互作用下又表现出何种效果的同时,还探讨如何在满足色彩搭配原理和人眼对不同色彩的敏感度的情况下,配置出的植物在不同季节下的各种植被色彩都能相互搭配。
(1)技术路线

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(2)拟解决问题
1.两江四湖景区植物色彩斑块的不同色彩属性对视觉吸引力产生的影响;
2.该影响在色彩属性与其斑块面积交互作用下表现出的效果。

(3)预期结果
1.拟结合不同季节下,桂林“两江”和“四湖”区域内种植的植被种类及其色彩搭配,分析旅游城市建设中河岸、河漫滩区域内最佳的植被种植组合。
2.分析研究区中不同植被种植搭配及其颜色组合对人眼视觉吸引力的影响以及对桂林旅游业造成影响的原因。
2025.01-2025.03 有关文献资料的查阅,收集相关的数据级研究成果

2025.04-2025.06 开展实地调查,拍摄研究区相关照片,进行分析实验

2025.07-2025.09 进行眼动实验,构建植物色彩景观眼动指标评价模型

2025.10-2025.12 整理实验数据,撰写结题论文
(1)指导教师曾主持广西科技基地和人才专项会议,参与多个自然科学项目,发表相关专著一篇,发表相关论文有以下:
①Jing Wang; Dongmei Wang ; Bin Wang; Effects of hydrological environmental gradient on soil and microbial properties in Lijiang riparian zones of China, Fresenius Environmental Bulletin, 2019.春季, 28(2A/2019): 1297-1307. (SCI,4区,IF = 0.553)
② Jing Wang; Dongmei Wang ; Bin Wang; Soil bacterial diversity and its determinants in the riparian zone of the Lijiang River, China, Current science, 2019.冬季, 117(8): 1324-1332. (SCI,3区,IF = 0.725)
王静,潘复静,卢倩倩,王斌;漓江水陆交错带不同植被类型及其土壤养分变异规律,广西植物,2024,44(10)1905-1916.
③王静; 王冬梅; 任远; 王斌; 漓江河岸带不同水文环境土壤微生物与土壤养分的耦合关系, 生态学报, 2019, 39(8): 2687-2695.
④王静; 徐广平; 曾丹娟; 张德楠; 莫凌; 黄玉清; 岩溶区和非岩溶区两种优势植物凋落叶分解的比较研究, 广西植物, 2013, 33(3): 338-345.

(2)指导教师完成指导杨丽利的毕业论文《桂林理工大学雁山校区植物调查与应用分析》、林举梅的毕业论文《桂林市榕湖两岸植物种类组成及植物造景分析》。
2.1已具备条件:
1、项目组的成员均来自于自然地理与资源环境专业,均掌握基础地质学、自然地理学、自然资源学、土壤地理学等专业课程,课余自学了植物学、植物地理学,有较高水平的动手实践能力,在研究过程中能够运用所学知识分析问题,使理论与实际相结合,团队成员均有时间和余力进行本项目研究。
2、指导教师曾主持广西科技基地和人才专项会议,参与多个自然科学项目,发表专著一篇,发表论文有以下:
(1)Jing Wang; Dongmei Wang; Bin Wang; Effects of hydrological environmental gradient on soil and microbial properties in Lijiang riparian zones of China, Fresenius Environmental Bulletin, 2019.春季, 28(2A/2019): 1297-1307. (SCI,4区,IF = 0.553)
(2)Jing Wang; Dongmei Wang ; Bin Wang; Soil bacterial diversity and its determinants in the riparian zone of the Lijiang River, China, Current science, 2019.冬季, 117(8): 1324-1332. (SCI,3区,IF = 0.725)
(3)王静,潘复静,卢倩倩,王斌;漓江水陆交错带不同植被类型及其土壤养分变异规律,广西植物,2024,44(10)1905-1916.
(4)王静; 王冬梅 ; 任远; 王斌; 漓江河岸带不同水文环境土壤微生物与土壤养分的耦合关系, 生态学报, 2019, 39(8): 2687-2695.
(5) 王静; 徐广平; 曾丹娟; 张德楠; 莫凌; 黄玉清 ; 岩溶区和非岩溶区两种优势植物凋落叶分解的比较研究, 广西植物, 2013, 33(3): 338-345.

2.2.尚缺少的条件:
1、利用PS软件对植物色彩进行提取
2、基于眼动实验构建植物色彩景观眼动指标评价模型

2.3.解决方法:
1、学习相关软件的利用
2、学习处理实验数据,提高对数据的分析能力

经费预算

开支科目 预算经费(元) 主要用途 阶段下达经费计划(元)
前半阶段 后半阶段
预算经费总额 5000.00 开展项目 3950.00 1050.00
1. 业务费 1500.00 实地调查实验 800.00 700.00
(1)计算、分析、测试费 400.00 计算数据 250.00 150.00
(2)能源动力费 400.00 能源使用 250.00 150.00
(3)会议、差旅费 300.00 外出实验调查 150.00 150.00
(4)文献检索费 200.00 文献检索 150.00 50.00
(5)论文出版费 200.00 论文出版 0.00 200.00
2. 仪器设备购置费 2500.00 购买仪器 2500.00 0.00
3. 实验装置试制费 700.00 设备装置 500.00 200.00
4. 材料费 300.00 材料打印 150.00 150.00
结束