[논문 리뷰] Urban greenery and mental wellbeing in adults: Cross-sectional mediation analyses on multiple pathways across different greenery measures

Ruoyu Wang, Marco Helbich외 5명|arXiv (Cornell University)|2019. 05. 11.

Urban Green Space and HealthEnvironmental Science참고 문헌 60인용 수 19

한 줄 요약

이 연구는 광저우(중국)의 성인 정신건강에 도시 녹화가 거리 수준의 영상(스트리트스케이프 녹화)과 위성 기반 NDVI를 통해 어떤 영향을 미치는지 다루며, 신체활동, 스트레스, 대기질, 소음, 사회적 유대감 등의 다수의 매개요인을 고려한다. 스트리트스케이프 녹화는 이 경로들을 통해 정신건강과의 연관성의 62%를 매개하는 반면, NDVI는 오직 22%만 매개하여 서로 다른 녹화 측정 방식이 서로 다른 메커니즘을 통해 작용함을 시사한다.

ABSTRACT

Multiple mechanisms have been proposed to explain how greenery enhances their mental wellbeing. Mediation studies, however, focus on a limited number of mechanisms and rely on remotely sensed greenery measures, which do not accurately capture how neighborhood greenery is perceived on the ground. To examine: 1) how streetscape and remote sensing-based greenery affect people's mental wellbeing in Guangzhou, China; 2) whether and, if so, to what extent the associations are mediated by physical activity, stress, air quality and noise, and social cohesion; and 3) whether differences in the mediation across the streetscape greenery and NDVI exposure metrics occurred. Mental wellbeing was quantified by the WHO-5 wellbeing index. Greenery measures were extracted at the neighborhood level: 1) streetscape greenery from street view data via a convolutional neural network, and 2) the NDVI remote sensing images. Single and multiple mediation analyses with multilevel regressions were conducted. Streetscape and NDVI greenery were weakly and positively, but not significantly, correlated. Our regression results revealed that streetscape greenery and NDVI were, individually and jointly, positively associated with mental wellbeing. Significant partial mediators for the streetscape greenery were physical activity, stress, air quality and noise, and social cohesion; together, they explained 62% of the association. For NDVI, only physical activity and social cohesion were significant partial mediators, accounting for 22% of the association. Mental health and wellbeing and both streetscape and satellite-derived greenery seem to be both directly correlated and indirectly mediated. Our findings signify that both greenery measures capture different aspects of natural environments and may contribute to people's wellbeing by means of different mechanisms.

연구 동기 및 목표

• 중국 광저우에서 성인의 정신건강에 대한 스트리트스케이프 녹화와 NDVI의 영향을 평가하기 위해.
• 신체활동, 스트레스, 대기질, 소음, 사회적 유대감 등의 매개경로를 특정하고 정량화하기 위해, 녹화와 정신건강 간의 연관성을 설명하기 위한.
• 이러한 매개요인들을 통해 정신건강을 설명하는 데 있어 스트리트스케이프 녹화와 NDVI의 상대적 기여도를 비교하기 위해.
• 다른 녹화 측정 방식이 심리적 및 환경적 메커니즘을 통해 서로 다른 방식으로 작용하는지 평가하기 위해.
• 지면 수준 및 위성 원격 감지 데이터를 통합함으로써 도시 녹화가 정신건강에 미치는 역할을 더 깊이 이해하기 위해.

제안 방법

• 지역 수준의 스트리트스케이프 녹화를 정량화하기 위해, 구글 스트리트 뷰의 거리 수준 영상 자료를 사용하고, 컨volutional 신경망(CNN)을 통해 처리하였다.
• 위성 원격 감지 데이터에서 NDVI(정규화된 차이 식생 지수)를 추출하여 식생 커버의 보완적 측정치로 활용하였다.
• 정신건강를 WHO-5 건강지수라는 검증된 자가 보고 척도를 통해 측정하였다.
• 이웃 단위의 군집화를 고려하기 위해 다수준 회귀모델을 사용한 단일 및 다중 매개분석을 실시하였다.
• 모든 매개요인을 통해 녹화 측정치가 정신건강에 미치는 간접적 영향을 테스트하였으며, 총 간접효과 및 특정 간접효과를 추정하였다.
• 간접효과의 모델 적합도와 유의성을 평가하기 위해 부트스트랩 기반 신뢰구간을 사용하였다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 스트리트스케이프 녹화와 NDVI는 도시 성인의 정신건강에 독립적으로 어떤 관련성을 가지는가?
• RQ2 녹화와 정신건강 간의 연관성이 신체활동, 스트레스, 대기질, 소음, 사회적 유대감 등의 매개요인을 통해 어느 정도 매개되는가?
• RQ3 스트리트스케이프 녹화와 NDVI 간의 매개경로는 어떻게 다를까?
• RQ4 각 녹화 측정치에 대해 병합된 매개요인들이 정신건강 연관성의 어느 비율을 설명하는가?
• RQ5 스트리트스케이프 녹화와 NDVI는 정신건강에 다른 메커니즘을 통해 영향을 미치는 도시 자연의 서로 다른 측면을 측정하는가?

주요 결과

• 스트리트스케이프 녹화와 NDVI는 약한 양의 상관관계를 보였지만 유의미한 상관관계는 없었으며, 이는 서로 다른 도시 녹화의 측면을 측정하고 있음을 시사한다.
• 스트리트스케이프 녹화는 정신건강에 유의미하게 관련되어 있었으며, 이 연관성의 62%가 신체활동, 스트레스, 대기질, 소음, 사회적 유대감 등의 경로를 통해 매개되었다.
• NDVI 역시 정신건강에 유의미하게 관련되어 있었지만, 이 연관성의 22%만이 신체활동과 사회적 유대감을 통해 매개되었다.
• 신체활동, 스트레스, 대기질, 소음, 사회적 유대감은 스트리트스케이프 녹화에 대해 유의미한 부분적 매개요인으로 작용하였고, NDVI의 경우 유의미한 매개요인은 신체활동과 사회적 유대감 뿐이었다.
• 결과는 스트리트스케이프 녹화가 정신건강에 영향을 미치는 다수의 경로를 통해 더 세밀하고 인지적으로 관련된 환경적 요인을 더 잘 반영하고 있음을 시사한다.
• 두 녹화 측정치 모두 직접 및 간접 경로를 통해 정신건강에 기여하지만, 스트리트스케이프 녹화는 매개요인을 통해 더 큰 비율의 연관성을 설명한다.