Wpływ warunków biometeorologicznych na postrzeganie krajobrazu i obiektywizację jego oceny

Projekt Badawczy NCN UMO-2016/21/B/ST10/01864 realizowany przez pracowników Zakładu Klimatologii i Katedry Turystyki i Rekreacji Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu.

Tytuł projektu: Wpływ warunków biometeorologicznych na postrzeganie krajobrazu i obiektywizację jego oceny.

Kierownik grantu: prof. UAM dr hab. Leszek Kolendowicz, e-mail: leszko@amu.edu.pl (Zakład Meteorologii i Klimatologii)

Zaplanowane koszty realizacji projektu ogółem dla UAM wynoszą 186 030 PLN

Wykonawcy projektu:

Termin realizacji projektu: 2017-2020

Dotychczas uzyskane wyniki:

Celem przeprowadzonych badań jest określenie wpływu warunków biometeorologicznych na postrzeganie krajobrazu, z uwzględnieniem cech osobniczych, samopoczucia obserwatora oraz specyfiki samego krajobrazu.

W efekcie przeprowadzonych prac możliwe będzie określenie stopnia oddziaływania aktualnego stanu pogody na badane osoby poprzez udokumentowanie wielkości i charakteru zmian postrzegania obserwowanego krajobrazu testowego.

W celu prześledzenia procesu percepcji wizualnej krajobrazu wykorzystano okulografię – technikę śledzenia ruchu gałek ocznych. Wykorzystanie eyetrackera mobilnego pozwala na rejestrację różnych ruchów oka. Zastosowaną metodą badawczą jest eyetracking, na który składa się analiza porównawcza obszarów zainteresowania (AOI Area of Interest) oraz występujących w nich sakkad (ścieżek ruchu oka) i fiksacji (momentów zatrzymania ruchu oka) oznaczonych na filmach zarejestrowanych przez eye-tracker. Dla wyróżnionych obszarów zainteresowań w badanym krajobrazie obliczono wybrane wskaźniki.

  • RGR
  • TTFFF
  • First Fixation Duration Average [ms] – Sum of first fixation duration of all participants by number of the participants.
  • FC – Fixation Count Average – Sum of first fixation count of all participants by number of the participants.
  • TSG – Time spent-G (ms) – Time spent in AOI based on raw data (not fixation based) (Rayner, K., 1998, Bylinskii Z., Borkin M.A., Kim N.W., Pfister H., Oliva A. 2017)
  • TSF – Time spent-F (ms) Time spent in AOI, based on total duration of all respondent’s fixations (excludes datapoints between fixations) (Noel Scott, Rui Zhang, Dung Le & Brent Moyle, 2017)
  • FFD – First Fixation Duration – The Duration of the first Fixation within the AOI, based on Visitors (Bylinskii Z., Borkin M.A., Kim N.W., Pfister H., Oliva A., 2017)
  • AFD – Avg Fixation Duration (Visitors) Average duration fixations inside the AOI. Only respondents that looked inside the AOI will contribute to this numer (Kurzhals K., Burch M., Blascheck T., Andrienko G., Andrienko N., Weiskopf D., 2017)

W badaniach wzięły udział 52 osoby (26 kobiet i 26 mężczyzn). Badanie polegało na rejestracji ruchu gałki ocznej każdego z obserwatorów patrzących na krajobraz testowy w każdej porze roku w wyróżnionych typach pogody oddziałującej pozytywnie i negatywnie na uczestników eksperymentu. W rezultacie przeprowadzono po dwa badania w każdej porze roku.

POGODA

Istotnym elementem wpływającym również na postrzeganie są aktualne warunki środowiskowe w tym szczególnie pogodowe (Bańka 2002). Na organizm ludzki, działają w sposób synergiczny elementy środowiska atmosferycznego (odbierane są przez różne zmysły). Wywołują one różnego rodzaju samopoczucie psychofizychiczne, mogąc wpływać również na zdrowie w szczególności osób wrażliwych (meteoropaci) (Kaplan R., Kaplan S. 1989, Bańka A. 2002, Bell A.P. 2004). Poza elementami meteorologicznymi (promieniowanie słoneczne, temperatura i wilgotność powietrza, ciśnienie atmosferyczne, wiatr, zachmurzenie i opady atmosferyczne) istotny wpływ mają również zanieczyszczenia i jonizacja powietrza, natężenie pól elektromagnetycznych oraz hałas i wibracje. Wspomniane elementy działają bodźcowo, gdy ich wartości znacznie zmieniają się w krótkim czasie (Mączyński, 1978, T. Błażejczyk 2004, Kozłowska–Szczęsna i in., 2004, Błażejczyk, Kunert 2011). Wcześniejsze rezultaty badań nad wpływem bodźcowości pogody na organizm człowieka wskazują, że nie występuje jeden najważniejszy tzw. „czynnik biotropowy”, ale synergiczne oddziaływanie zespołu elementów meteorologicznych, w rezultacie którego pojawiają się napięcia układu wegetatywnego (Tyczka, 1980, 1981; Tromp, 1980). Obecnie przyjmuje się, że bardzo istotne dla samopoczucia człowieka są typy pogody, uwarunkowane rozkładem przestrzennym ciśnienia atmosferycznego odpowiedzialnego między innymi za adwekcję różnego rodzaju mas powietrza oraz przechodzenie frontów atmosferycznych (Jethon, Grzybowski, red., 2000, Kozłowska-Szczęsna et al. 2004). Istotne znaczenie ma również bezpośrednie oddziaływanie promieniowania słonecznego będącego efektem wspomnianych powyżej czynników (Kaida i in. 2007, Klimstra i in. 2011). Biorąc pod uwagę stosowane współcześnie biometeorologiczne klasyfikacje pogody można przyjąć dwa przeciwstawne typy oddziaływania pogody na organizm ludzki, które w największym stopniu mogą decydować o charakterze postrzegania krajobrazu:

  • warunki pogodowe mające negatywny wpływ na postrzeganie krajobrazu (zbliżanie się i przechodzenie frontów atmosferycznych)
  • warunki pogodowe mające pozytywny wpływ na postrzeganie krajobrazu (stabilna pogoda wyżowa).

OBSZAR BADAŃ

Obszar badań i krajobraz testowy

 

Punkt pomiarowy znajdował się na dachu Wydziału Nauk Geograficznych i Geologicznych Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu (Polska) a uczestnicy badań obserwowali fragment doliny Warty. W przeważającej części krajobrazu testowego teren jest płaski lub lekko falisty, natomiast w tle, na horyzoncie widać wzniesienia moreny czołowej z kulminacją na Dziewiczej Górze. Biorąc pod uwagę typ użytkowania w obrębie krajobrazu testowego można go jako obszar podmiejski urbanizujący się, charakteryzujący się osadnictwem rozproszonym, mieszanym (Kistowski 2007). W przeważającej części panoramy widoczne są działki mieszkaniowe z domami jednorodzinnymi, intensywnie obsadzone roślinnością, również wysoką. Na pierwszym planie widoczny jest las, ścinka oraz teren budowy, a także droga dojazdowa i parking. Jest to najbardziej zróżnicowany pod względem pokrycia fragment ocenianego krajobrazu i jednocześnie najlepiej widoczny (położony jest w odległości do 100 m od punktu obserwacji). Na horyzoncie oprócz kulminacji na Dziewiczej Górze można dostrzec zabudowania osiedla w Koziegłowach oraz elektrociepłowni Karolin z dominującym w krajobrazie kominem (krajobraz przemysłowy).

Powyższe jednostki krajobrazowe tworzące ocenianą panoramę, stały się jednocześnie kryterium wyróżnienia siedmiu areas of interest (AOI) będących podstawą badań eyetrackingowych.

Obszary zainteresowań wyznaczone na potrzeby analizy: 1. Horyzont, 2. Budowa, 3. Las południowy, 4. Parking, 5. Obszar wycinki drzew, 6. Droga, 7. Las północny

Pierwsze dwa badania przeprowadzono wiosną 2017 roku. Warunki biometeorologiczne podczas badań były następujące:

  • 11 kwietnia 2017 roku; Polska znajdowała się w zasięgu płytkiego ośrodka niżowego z centrum nad Morzem Czarnym, nad kraj napływało powietrze polarno-morskie, zachmurzenie było duże z niewielkimi przejaśnieniami i przelotnymi opadami deszczu, temperatura wynosiła od 8 do 11ºC, ciśnienie atmosferyczne wynosiło 998 hPa, a wiatr był silny i porywisty o prędkości 70 km/h,
  • 16 maja 2017 roku; Polska znajdowała się w zasięgu słabnącego ośrodka wyżowego i nad kraj napływało ciepłe powietrze polarno-morskie, zachmurzenie było umiarkowane, a chwilami wzrastające do dużego, temperatura wynosiła od 17ºC do 20ºC, ciśnienie atmosferyczne wynosiło 1020 hPa, a wiatr był słaby o prędkości nie przekraczającej 2 m/s.

Ze względu na oddziaływanie aktualnego stanu pogody na samopoczucie człowieka, pierwszą sytuację można uznać za niekorzystną natomiast drugą za korzystną.

Zarejestrowane nagrania wideo wraz z danymi okularograicznymi wykorzystywane są do zmapowania punktów skupienia wzroku na referencyjnym zdjęciu wykonanym w miejscu przeprowadzenia badania. Mapowanie zostało przeprowadzone z wykorzystaniem oprogramowania SMI BeGaze z pakietem Semantic Gaze Mapping w wersji 3.7.

Przeprowadzono analizę wartości dziewięciu wybranych wskaźników eyetrackingowych oddzielnie dla każdego obszaru AOI.

Na początku badań dokonano analizy wpływu płci na sposób postrzegania krajobrazu testowego. Celem przeprowadzonej analizy było uzyskanie informacji czy postrzeganie krajobrazu przez kobiety i mężczyzn różni się istotnie pod względem statystycznym. W tym celu obliczono podstawowe statystyki charakteryzujące wybrane wskaźniki eyetrackingowe dla całości zbioru danych podzielonego na podzbiory kobiet i mężczyzn. Do określenia istotności statystycznej różnic pomiędzy badanymi zbiorami danych zastosowano metodę wykorzystującą porównanie median wartości ich 95% przedziału ufności (Mcgill et al. 1978).

W podobny sposób dokonano analizy zbioru danych w każdym obszarze AOI z uwzględnieniem wpływu pogody i samopoczucia badanych na postrzeganie krajobrazu testowego. Analizy przeprowadzono zarówno dla całości zbioru danych oraz z uwzględnieniem podziału roku na sezony.

Przeprowadzone badania podsumowują analizy regresji wyjaśniające zróżnicowanie wpływu pogody korzystnej i niekorzystnej na postrzeganie krajobrazu testowego.