ArcGis 數(shù)據(jù)庫對歷史街區(qū)中歷史風(fēng)貌的保護應(yīng)用

張素馨

(湖南師范大學(xué)美術(shù)學(xué)院，湖南 長沙 410012)

1 太平街街區(qū)的概況

長沙位于我國中南部長江以南，自古以來是湖南省的政治文化中心，其中以楚漢文化為代表，在1982年被國務(wù)院列為國家歷史文化名城，根據(jù)2012年《長沙市歷史文化名城保護規(guī)劃——中心城區(qū)總體保護規(guī)劃》可知，作為古城歷史文化風(fēng)貌區(qū)中兩個歷史街區(qū)之一的太平街歷史文化街區(qū)是保護的重點區(qū)域，其范圍是西至湘江大道，東起三泰街，北至五一路，南到解放西路。

2 基于ArcGis建立太平街街區(qū)的數(shù)據(jù)庫

ArcGis數(shù)據(jù)庫集屬性特征、位置特征和空間特征為一體，能夠同時顯示空間數(shù)據(jù)和非空間數(shù)據(jù)，并通過空間位置記錄非空間數(shù)據(jù)，建立對應(yīng)關(guān)系，構(gòu)成動態(tài)的數(shù)據(jù)流。故在此選用ArcGis建立對真實地理及其相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)一重現(xiàn)的數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫一般由圖形數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)和圖像數(shù)據(jù)組成。圖形數(shù)據(jù)即現(xiàn)狀建筑物的平面位置和形狀;屬性數(shù)據(jù)即對現(xiàn)狀建筑物經(jīng)過建筑物調(diào)查匯整后的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)包含有建筑物名稱、年代、類型、地址、樓層數(shù)、建筑總面積、占地面積、保護級別;圖像數(shù)據(jù)即以JPG格式存在的對現(xiàn)狀建筑物拍攝的圖像。將這三種數(shù)據(jù)輸入和連接的方法有兩種，第一種是在AutoCAD中完成圖形數(shù)據(jù)、在Excel里完成屬性數(shù)據(jù)，通過ArcGis對三種數(shù)據(jù)建立連接。使用這種方法就是在AutoCAD中根據(jù)區(qū)域圖完成圖形的繪制，再將其導(dǎo)入到ArcGis中，成為矢量數(shù)據(jù)后以經(jīng)過配準(zhǔn)的區(qū)域圖柵格數(shù)據(jù)為依據(jù)進行空間校正，使得導(dǎo)入的圖形具有正確的地理位置和真實的數(shù)據(jù)。需要注意的是在AutoCAD中要將建筑物、街道等進行屬性類別的分圖層繪制，這樣易于導(dǎo)入到ArcGis中后屬性表能夠準(zhǔn)確的進行分類，為編輯提供便利。同時為建筑物建立編碼層，編碼也會作為字段隨之導(dǎo)入到ArcGis中，并與屬性數(shù)據(jù)Excel文件和JPG格式的圖像數(shù)據(jù)中定義的唯一相對應(yīng)的編碼創(chuàng)建連接，使三種數(shù)據(jù)形成“一對一”的連接關(guān)系。另一種方法是在ArcGis中直接進行圖像數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的輸入。即在ArcGis中直接添加區(qū)域圖，進行地理配準(zhǔn)后的以其為底層，直接進行矢量數(shù)據(jù)點、線、面的繪制，在點、線、面要素類的屬性表中直接進行屬性數(shù)據(jù)的編輯，再通過定義的唯一相對應(yīng)編碼進行與JPG圖像數(shù)據(jù)的連接。前者方法較為精確便捷，但不穩(wěn)定，容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)遺漏和丟失;后種方法較為穩(wěn)定，適合少量數(shù)據(jù)的輸入，但較為繁瑣。因此在數(shù)據(jù)庫建立時，應(yīng)根據(jù)數(shù)據(jù)大小、精準(zhǔn)程度和軟件等進行選擇。

3 ArcGis數(shù)據(jù)庫對歷史風(fēng)貌的保護應(yīng)用

歷史建筑作為歷史街區(qū)最重要的保護主體，是營造歷史街區(qū)氛圍，塑造歷史街區(qū)特征的最重要的構(gòu)成要素。太平街街區(qū)內(nèi)的歷史建筑以“自下而上”的方式形成，是對街區(qū)長期形成的大眾文化和社會生活的真實反映。因此，運用ArcGis數(shù)據(jù)庫以歷史建筑為核心從以下兩個方面進行太平街街區(qū)歷史風(fēng)貌保護應(yīng)用分析。

3.1 建筑保護整治

建筑物的保護和整治直接影響歷史街區(qū)文化和記憶的傳承。然而建筑物的保護整治方式是由建筑物保護級別、現(xiàn)狀、周邊環(huán)境等多方面決定的。以太平街街區(qū)為例，從建筑物保護級別出發(fā)，進行太平街街區(qū)內(nèi)建筑物保護整治方式的分析研究。首先根據(jù)2006年發(fā)布的《長沙太平街歷史文化街區(qū)保護規(guī)劃》以下簡稱《規(guī)劃》，將太平街街區(qū)內(nèi)的優(yōu)秀建筑和宅院進行保護級別的分類，一級為文物保護單位，二級為不可移動文物，三級為優(yōu)秀歷史建筑，其他為一般建筑物。通過建筑物屬性對數(shù)據(jù)庫進行可視化顯示(見圖1)，可知網(wǎng)格區(qū)域為文物保護單位，即賈太傅祠;斜線區(qū)域為不可移動文物，即乾益升糧棧、四正社舊址、陳公館舊址、共進會、魯班廟舊址;點區(qū)域為優(yōu)秀歷史建筑，其他為一般建筑物。太平街街區(qū)范圍較大且處于長沙市中心的經(jīng)濟繁華地段，同時從圖1可知其中含有大面積的一般建筑物，如果整個街區(qū)實行完全保存現(xiàn)狀的保護方式，對今后的城市發(fā)展和太平街街區(qū)保護都是不利的，因此需要根據(jù)建筑物級別進行不同的保護和整治。依據(jù)中國《城市規(guī)劃基本術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)》可將太平街街區(qū)的建筑物進行如表1所示的保護與整治方法分類，其中“保存”是對文物原狀的維護，“保護”是對文物的改善和修復(fù)，這兩種方法都強調(diào)對文物建筑物的維護和盡可能的生命延續(xù)。“整治”主要體現(xiàn)在建筑內(nèi)部允許改變。而符合歷史街區(qū)風(fēng)貌如高度、建筑形式等各方面的一般建筑物能夠被保留，反之進行改造或拆除。但歷史街區(qū)內(nèi)建筑物最好的保護和整治方式就是建筑物的利用與保護相結(jié)合，實現(xiàn)建筑物的再利用，即延續(xù)原有功能或進行功能重置。根據(jù)圖1和表1對太平街街區(qū)的建筑物再利用進行以下分類:

1)網(wǎng)格和斜線區(qū)域顯示了6處文物建筑物，它們的保護和整治方式為保存和保護，故可進行“博物館式”功能重置保護利用方式。在進行維護時，需要做到維持原貌，實行最小干預(yù)，以減少維修過程中對文物結(jié)構(gòu)、構(gòu)件等干預(yù)。如必須進行修繕時，盡量采用舊材料、舊工藝進行整修，由于工藝技術(shù)不斷發(fā)展且財政投入各時期不同，故要實行可逆性整修方式，為后續(xù)的維護奠定基礎(chǔ)。

圖1 太平街區(qū)遺產(chǎn)要素保護級別分類

表1 太平街街區(qū)建筑物保護與整治方法

2)點區(qū)域顯示的優(yōu)秀歷史建筑物，它們的保護和整治方式為整治，故可進行功能轉(zhuǎn)換，即增加商業(yè)服務(wù)功能。在保留建筑外立面、高度、顏色、特征的情況下，進行內(nèi)部的空間布置，分別賦予其適當(dāng)?shù)挠猛荆绮桊^、特色店鋪等。使用這種方式進行保護，不僅在歷史建筑的外殼中注入了新的時代生命力，同時緩和了經(jīng)濟發(fā)展與歷史保護的矛盾，實現(xiàn)了歷史建筑的動態(tài)保護。

3)在一般建筑物和宅院中大部分仍然保留了其老城區(qū)的居住功能，部分沿街居住建筑物進行功能置換成為商業(yè)服務(wù)功能，在這之中符合太平街街區(qū)風(fēng)貌的建筑物予以保留，反之拆除或改造。在延續(xù)其居住功能時，由于老城區(qū)的居住環(huán)境較差，還是需要對其進行內(nèi)部空間的改造。可實行以下兩種方法:其一，將面積較小的住戶實行土地收購，重新安置，將其面積與駐留住戶面積合并，改善局部用戶的居住環(huán)境。在ArcGis中能夠計算總面積，估算收購費用，在有人口分布圖的情況下，可將人口分布圖的數(shù)據(jù)與圖1進行疊加分析，以統(tǒng)計出需要安置的居民數(shù)和安置費用。其二，將街區(qū)整體住戶全部搬出，政府統(tǒng)一收購整修后，進行重新的出讓、出租，但原住戶可享受“優(yōu)先回購”或“面積補足”等優(yōu)惠政策。

3.2 建筑高度控制

為了維護太平街街區(qū)的歷史風(fēng)貌，不僅要對歷史建筑進行保護，同時還要對周邊環(huán)境進行控制，運用ArcGis主要體現(xiàn)在對區(qū)域范圍內(nèi)建筑層數(shù)和高度的限制。依據(jù)保護級別有著不同的保護要求，根據(jù)《規(guī)劃》將保護等級按照范圍分為3個層次，一級是核心保護區(qū)，二級是建設(shè)控制地帶，三級是環(huán)境協(xié)調(diào)區(qū)。通過在ArcGis的SQL中輸入邏輯表達(dá)式進行屬性的選擇，再根據(jù)所選要素進行緩沖區(qū)分析，假定了街道兩側(cè)各5 m的區(qū)域為臨街核心區(qū)，如圖2所示，粗實線為核心保護區(qū)街道，沿線包含街道形成的灰色區(qū)域就是核心保護區(qū)。在核心保護區(qū)內(nèi)，建筑樓層數(shù)一般為二層，同時對每層的檐口高度位置都有嚴(yán)格的限制，其中建筑物一層檐口高度為2.8 m～3.5 m，二層檐口高度小于6.5 m。需要注意的是灰色區(qū)域內(nèi)都為太平街街區(qū)的核心街道的沿街建筑，是街區(qū)人流最為集中的區(qū)域，也是行人、游客對街區(qū)最直觀的場所體驗，因此在該區(qū)域非文物建筑的一般建筑物功能以商業(yè)服務(wù)業(yè)為主，建筑物立面色彩、肌理、體量都必須符合街區(qū)的風(fēng)貌特征且具有連續(xù)性;圖2中斜線表示的建筑物為建設(shè)控制地帶內(nèi)建筑，這些建筑層數(shù)要求不高于4層，該區(qū)域為太平街街區(qū)的主體，區(qū)域內(nèi)建筑性質(zhì)多樣，存在多種建筑類型，但是應(yīng)保持整個街區(qū)的立面和屋檐的整體性，營造街區(qū)場所的文化歷史氛圍;環(huán)境協(xié)調(diào)區(qū)即整個太平街街區(qū)，在該區(qū)域內(nèi)不高于6層且小于20 m，其中建筑主要起到天際線的延續(xù)作用，不能突兀的打破街區(qū)的古樸氛圍。

與此同時，在歷史建筑周邊一定范圍內(nèi)對建筑物高度有著更嚴(yán)格的限制，根據(jù)長沙頒布的歷史建筑物保護范圍，可知賈太傅祠的保護范圍為四向30 m，不可移動文物和優(yōu)秀歷史建筑的保護范圍為四向20 m，將賈太傅祠和其他歷史建筑分別選擇建立新圖層，進行緩沖區(qū)分析，可得圖3中淺色的為不可移動文物和優(yōu)秀歷史建筑的保護范圍，深色的為賈太傅祠的保護范圍。在這兩個范圍內(nèi)不僅受到層高的限制，同時要求新建建筑物不能超過緩沖區(qū)中心歷史建筑的高度，周邊建筑物應(yīng)起到歷史肌理的連續(xù)作用，形成以歷史建筑為中心的歷史文化場所體驗。對于現(xiàn)存的不符合要求的建筑物，如超高建筑物應(yīng)降低層高或拆除，從而達(dá)到保護要求，實現(xiàn)天際線的連續(xù)。

圖2 區(qū)域保護等級分類

4 結(jié)語

圖3 太平街歷史建筑的保護范圍

Arcgis對現(xiàn)實世界的真實反映和數(shù)據(jù)庫的優(yōu)善管理，與歷史遺產(chǎn)的保護研究相結(jié)合，能夠改變以前繁復(fù)的數(shù)據(jù)保存、查詢、修改的狀況，極大的提高了工作效率。使得太平街的歷史建筑物更直觀系統(tǒng)的反映出來，為其今后的保護奠定了基礎(chǔ)，也為太平街未來的商業(yè)開發(fā)提供了依據(jù)。

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