Los espacios públicos urbanos bien diseñados a menudo atraen a los residentes y juegan un papel crítico en la mejora del bienestar de las personas. Muchos estudios han examinado la importancia de una o algunas características ambientales en los espacios públicos urbanos, como el tamaño del espacio, la cobertura de vegetación, los arreglos de asientos, las instalaciones recreativas, etc. Sin embargo, hay una falta de comprensión sistemática respecto a (1) qué características ambientales tienen un impacto significativo en el uso de los espacios públicos urbanos y (2) cómo estas características influyen en las preferencias ambientales de las personas. Para responder a estas preguntas, esta investigación adopta una estructura analítica de dos partes: (1) primero, se realizó una consulta a expertos para evaluar las características ambientales, y se aplicó el proceso de jerarquía analítica (AHP) para determinar el peso de cada factor influyente; luego, (2) se realizaron mediciones in situ en 104 espacios, acompañadas de entrevistas estructuradas con los usuarios de los espacios, sobre las cuales se empleó un análisis de árbol de decisiones para elucidar los procesos de toma de decisiones de los residentes respecto a sus actividades al aire libre. Los principales hallazgos de esta investigación son los siguientes: (1) el tamaño del sitio, el flujo peatonal interno, el factor de vista del cielo, la tasa de visión verde y la relación de circunferencia de los asientos son indicadores primarios que afectan el uso del espacio al aire libre, que se utilizan en el índice de evaluación objetiva; (2) se calcularon los intervalos de valor de ventaja para el factor de vista del cielo, la tasa de visión verde y la relación de circunferencia de los asientos, y se encontró que estos tres factores superan significativamente al tamaño del sitio y al flujo peatonal interno en términos de su efecto en la preferencia espacial. La interacción entre la tasa de visión verde y la relación de circunferencia de los asientos puede afectar las preferencias ambientales de los residentes: los espacios con más asientos exhiben menores requisitos de vegetación, mientras que los espacios con menos asientos deben priorizar los árboles y la vegetación. Basado en este estudio, se propone un índice basado en factores influyentes, que permite una mejor comprensión de las características ambientales que afectan el uso del espacio. Este estudio también proporciona valiosas ideas para el diseño futuro de vecindarios a través de la investigación de las preferencias ambientales de los residentes, así como la importancia de varias características espaciales y sus intervalos de valor de ventaja asociados.