Визуальное загрязнение

 

 

 

 

 

 

 

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

• Литература  28

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

В данной работе затрагивается проблема визуального загрязнения города Абакана.

Актуальность выбранной темы определяется тем, что набирающая темпы урбанизация приводит к загрязнению не только воды, воздуха, почвы, но и визуальной среды, которую мы воспринимаем через органы зрения. Загрязнителями визуальной среды города являются гомогенные и агрессивнные  визуальные поля. Такая среда не соответствует нормам зрения, а именно нарушает основу зрительного восприятия — автоматию саккад, что приводит к нарушениям физического и психологического здоровья горожан. Эту проблему рассматривает научное направление, возникшее в конце двадцатого века, - видеоэкология, изучающая видимую среду как экологический фактор.

Целью данной работы является принципиальная возможность использования веб-картографического сервиса OpenStreetMap (OSM) для оценки визуальной загрязненности территорий. А так же выявление и описание недостатков и ограничения использования оценки визуальной загрязненности для предварительного районирования территории.

Задачи:

1. Ознакомиться с литературой по данной теме.

2. Ознакомиться с архитектурно-пространственным  развитием города Абакана.

3. Описать метод использования свободных веб-картографических сервисов для предварительного районирования городских территорий среднего города по признаку визуальной загрязненности (на примере OpenStreetMap).

Объектом исследования стали  границы загрязнения зданий и областей предварительного районирования территории по признаку визуальной загрязненности.

 

1.ФОРМИРОВАНИЯ УРБАНИЗИРОВАННОЙ  ВИЗУАЛЬНОЙ СРЕДЫ: ЭСТЕТИЧЕСКИЙ  И АРХИТЕКТУРНЫЙ АСПЕКТЫ

На протяжении длительного времени исследователи при изучении архитектуры и градостроительства в большей степени рассматривали эстетические характеристики формирующих городскую среду объектов, при этом сама пространственная среда, не выступала в качестве объекта исследования. Первые работы в области рассмотрения города, не в качестве суммы изолированных друг от друга объектов, а в свое рода общей системной единицы, со свойствами присущими системе связаны с именем известного психолога и эстетика Рудольфа Арнхейма. В его понимании каждый объект города может рассматриваться лишь в контексте с окружением и расценивается во взаимодействии с другими объектами уравновешивающими гармонию. Однако каждая связь не является стационарной, она как бы находится в динамическом равновесии.

С точки зрения системы информационных процессов особо интересными являются работы И.И. Середнюка. В своих исследованиях он выделил два масштаба восприятия– тактильный и визуальный. К первому относятся помимо связи человек с человеком, элементы архитектуры наиболее близкие к человеку, т.е. первые этажи зданий, а также малые объекты архитектуры и элементы благоустройства. Второй же масштаб – визуальный проявляется в панораме, которая образуется сочетанием объемов зданий имеющих разную высотность и соответственно выходящую на передний план или уходящую вглубь в зависимости от взаимного расположения. Изучение гностической динамики зрения при восприятии объектов с точки зрения И.И. Середнюка имеет ряд особенностей: восприятие объектов объемной композиции, при существенной разнице объемов, начинается с объектов наиболее крупных объемов; восприятие информации об объектах имеющих перепады яркости, необычные сложные формы, разный ритм, происходит значительно дольше и пристальнее; однообразная, как ровным счетом и слишком разнообразная застройка имеет минимальное количество точек фиксации.

На негативное воздействие при восприятии однообразных, повторяющихся объектов застройки также указывает в своих работах А. В. Иконников. Использование однотипных простейших форм, как частое явление в градостроительстве, по мнению А.В. Иконникова приводит к обезличиванию композиций и в конечном счете образованию монотонных ансамблей, избавиться от негативного впечатления от которых можно усложняя ритмические структуры пространства и объемов.

Проблемы эстетического качества визуальной среды широко обсуждаются специалистами с середины 1980-х годов. Основной задачей во всех исследованиях служит создание для обитания человека пространственной среды, при восприятии которой он будет ощущать эмоциональное, эстетическое удовлетворение. Таким образом, визуальная среда является не только источником информации об объектах реального мира, но и выступает активной силой воздействия на человека.

• 1.1 Визуальная среда как экологический фактор: физиологический и психологический подходы

Визуальная среда как экологический фактор, понятие сравнительно новое впервые на возможность рассмотрения видимых объектов в качестве источников воздействия на организм человека указал В.А. Филин. По Филину под видимой средой понимается «окружающая среда, которую человек воспринимает через орган зрения во всем ее многообразии».

Новое научное направление, развивающее аспекты визуального восприятия окружающей среды, было названо видеоэкологией. Проблема видеоэкологии стала особенно актуальной за последние 50 лет в связи со всеобщей урбанизацией, отторгшей человека от естественной визуальной среды. Этому поспособствовало применение новых материалов в градостроительной практике.

Визуальная среда во всем ее многообразии делится на две основные группы: естественную и искусственную.

Большую часть своего времени человек как вид провел в естественной среде, существуя в гармонии с природой, и являясь ее частью. Говоря о видимой среде как об экологическом факторе, следует обратить внимание на то, что человек  90% своей истории провел в полном единении, гармонии с природой, существуя как часть ее. Вначале вся деятельность человека сводилась к добыванию пищи охотой, рыбной ловлей, сбором ягод и корнеплодов. Визуальная среда, которая окружала его в этот период, была естественной, в полной мере соответствующей нормам зрения. Исчерпав ресурсы охоты человек был вынужден перейти к качественно иному — оседлому образу жизни, освоив земледелие и животноводство. В этот период визуальная среда существенных изменений не претерпела. Начало изменений можно отнести к промышленной революции в Европе- это произошло примерно 8 поколений назад. На долю свободного зрительного восприятия у первобытного человека приходилось до 80% общего времени. В наши дни соотношение сильно изменилось: теперь до 80% времени мы имеем дело с объектами, требующими иного соотношения. Искусственная же среда явление относительно новое, ее развитие напрямую связано с процессами технологического прогресса. Современная среда все менее схожа с естественной, уменьшение рекреационных площадей города с увеличением плотности застройки создает новый вид техногенного загрязнения. Цивилизация кардинальным образом изменила характер зрительного процесса. Все возрастающая нагрузка на зрение вступает в противоречие с физиологическими возможностями движений глаз, в частности с явлением автоматии саккад.

Функционирование зрительной системы построено на принципе автоматии саккад. «Автоматия саккад – это свойство глазодвигательного аппарата совершать быстрые движения глаз непроизвольно в определенном ритме». На основании исследований В.А. Филина, можно сделать вывод, что вне зависимости от вида деятельности человека, а также вообще находится он в бодрствующем состоянии или во сне, имеет определенное оптимальное количество саккад. Таким образом,характер следования саккад обусловлен деятельностью центральной нервной системы, соответствующие структуры которой способны генерировать сигнал по типу автоматии, т.е. способны к ритмогенезу. Каждому человеку присущ собственный паттерн следования саккад, который определяется тремя параметрами: интервалом между саккадами, их амплитудой и ориентацией. Глаз человека сканирует окружающую визуальную среду, постоянно перемещаясь в определенном ритме, и соответственно на восприятие того или иного объекта в значительной степени  влияет размер и четкость объекта, сложность его структуры и количество видимых точек объекта, что подтверждается многочисленными опытами. Классическим примером влияния размытости и контуров объекта может послужить поочередное засвечивание глаза видимым полем с черным крестом в центре и засвечивание диффузионным светом. В первом случае наблюдается значительное уменьшение амплитуды колебаний саккад, во втором случае амплитуда колебаний не оказывает влияния на автоматию саккад. Изменение цвета гомогенных видимых полей, также не дает изменений амплитуды саккад, что свидетельствуют о влиянии на автоматию саккад лишь факторов связанных с наличием контуров, т.е. резких перепадов цвета на границах.

В зависимости от сложности рассматриваемого объекта выделяются следующие закономерности:

- при  рассмотрении сложного объекта, такого как человеческое лицо, большая часть саккад располагается в трех точках, это соответственно два глаза и губы, что связано с принципиально наибольшим количеством информации, которой человек может получить;

- сложные  объекты искусственного происхождения – здания с различной формой фасадов, привлекают внимания, прежде всего именно в точках непривычных для общего представления балконы с необычными цветовыми решениями и т.д.;

- при  рассмотрении простых объектов  – прямоугольников и других  геометрических фигур внимание фиксируется на углах как наиболее различных для восприятия элементах.

Таким образом, при рассмотрении объектов взгляд человека распределяется не равномерно, наибольшее число точек фиксации распределено между значимыми точками, эти особенности необходимо учитывать при формировании визуальной среды. Также важным с точки зрения физиологии является то, сколько объектов попадает в область ясного видения человека. Область ясного видения составляет 1,5° объекты, попадающие в данную область, легко фиксируются человеком при условии, что эти объекты либо являются неоднородными (визуально различимыми) либо их количество не более двух. При увеличении количества видимых объектов возникает сложность в их восприятии.

При восприятии объектов в целом, помимо количества одинаковых элементов в области ясного видения важным является и общее количество однотипных элементов в пейзаже. Различные исследователи определяют максимальное количество таких элементов в диапазоне от 5 до 13.

Так К.И. Эрингис и А. Будронис, указывают на то, что для исключения монотонности в пейзаже должно быть не более 13 повторяющихся объектов. Однако когда речь идет о сложных и крупных объектах, к каковым можно отнести здания в панораме города, то более оправданными на наш взгляд следует считать выводы данные А.В. Иконниковым. Он указывает, что число одинаковых объектов при большом количестве объектов не должно превышать 5–9, в зависимости, от их размеров и взаимного расположения.

Эксперименты в области физиологии зрения, такие как «Пустое поле» (А.Л. Ярбус), «Эффект пинг-понгового шарика» (Г.И. Рожкова, И.П. Николаев), «Феномен борьбы полей зрения», «Депривация» (Д. Хьюбел) могут свидетельствовать о воспринимаемых образах, как об экологическим факторе.

• 1.2 «Пустое поле»

В 50-х годах исследователями было показано, что если с помощью присоски , закрепленной на глазу, сделать изображение объекта неподвижным относительно фоторецепторов сетчатки, то человек перестает видеть данный объект спустя 1-3с. Возникало так называемое пустое поле. Видимый цвет пустого поля оставался неизменным.

Результаты свидетельствуют о том, что для оптимальных условий работы глаза необходимо некоторое постоянное перемещение объекта на сетчатке глаз. В обычных условиях такое перемещение достигается за счет автоматии саккад.

Пустое поле может возникнуть и в естественных условиях, в частности, в гомогенной видимой среде или при рассматривании  равномерных поверхностей большого размера, так как в этом случае после очередной саккады освещенность фоторецептров не меняется.

• 1.3 Эффект пинг- понгового шарика

В гомогенной видимой среде человек вообще перестает видеть свет. В экспериментальных условиях такую среду создавали с помощью половинок пинг- понговых шариков , которыми закрывали глаза испытуемых таким образом, чтобы он не не видел краев, и освещали колпачки светом. В таких условиях человек оказывался в гомогенной светлой среде. Однако ощущение яркости видимого поля сильно изменялось. Примерно у трети испытуемых несколько раз в течение 1 минуты все или почти все поле зрения становилось совершенно темным. Это свидетельствует о существенных нарушениях зрительного восприятия в гомогенной среде. Механизм такого нарушения легко объяснить, исходя из того, что фоторецепторы работают на перепадах освещенности. При идеальном однородном освещении всех точек поля зрения, автоматия саккад не вызывает изменений на фоторецепторах и соответственно в зрительном нерве после очередной саккады сигнала не возникает.

• 1.4 Феномен борьбы полей зрения

Весьма любопытные данные были получены Д. Хьюбелом при изучении стереоскопического зрения: если наблюдатель будет смотреть левым глазом на вертикальные линии, а правым на горизонтальные, то он увидит не сетку из пересекающихся линий, а сложную мозаику их двух изображений. Этот непредсказуемый бинокулярный эффект связан с борьбой полей зрения: нервная система не может воспринимать разные сигналы одновременно и подавляет переработку одного из них. Феномен борьбы полей зрения означает, что в тех случаях, когда зрительная система не может объединить изображения на двух сетчатках, она просто отвергает один из образов либо полностью, либо частично.

Психофизиологические характеристики визуально агрессивных полей детально были исследованы В.А. Филиным. В качестве материалов для исследований им были выбраны стандартные тесты, состоящие из множества визуально неразличимых объектов. К таковым по Филину относятся «ткань в горошек», «тельняшка» и «прожектор». Характеристики тестов представлены в таблице 1.1.

Рисунок 1.1. Агрессивные видимые поля