ArcGis 數據庫對歷史街區中歷史風貌的保護應用

張素馨

(湖南師范大學美術學院，湖南 長沙 410012)

1 太平街街區的概況

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年被國務院列為國家歷史文化名城，根據2012年《長沙市歷史文化名城保護規劃——中心城區總體保護規劃》可知，作為古城歷史文化風貌區中兩個歷史街區之一的太平街歷史文化街區是保護的重點區域，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建立太平街街區的數據庫

ArcGis數據庫集屬性特征、位置特征和空間特征為一體，能夠同時顯示空間數據和非空間數據，并通過空間位置記錄非空間數據，建立對應關系，構成動態的數據流。故在此選用ArcGis建立對真實地理及其相關數據統一重現的數據庫。數據庫一般由圖形數據、屬性數據和圖像數據組成。圖形數據即現狀建筑物的平面位置和形狀;屬性數據即對現狀建筑物經過建筑物調查匯整后的數據，數據包含有建筑物名稱、年代、類型、地址、樓層數、建筑總面積、占地面積、保護級別;圖像數據即以JPG格式存在的對現狀建筑物拍攝的圖像。將這三種數據輸入和連接的方法有兩種，第一種是在AutoCAD中完成圖形數據、在Excel里完成屬性數據，通過ArcGis對三種數據建立連接。使用這種方法就是在AutoCAD中根據區域圖完成圖形的繪制，再將其導入到ArcGis中，成為矢量數據后以經過配準的區域圖柵格數據為依據進行空間校正，使得導入的圖形具有正確的地理位置和真實的數據。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，這樣易于導入到ArcGis中后屬性表能夠準確的進行分類，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入到ArcGis中，并與屬性數據Excel文件和JPG格式的圖像數據中定義的唯一相對應的編碼創建連接，使三種數據形成“一對一”的連接關系。另一種方法是在ArcGis中直接進行圖像數據和屬性數據的輸入。即在ArcGis中直接添加區域圖，進行地理配準后的以其為底層，直接進行矢量數據點、線、面的繪制，在點、線、面要素類的屬性表中直接進行屬性數據的編輯，再通過定義的唯一相對應編碼進行與JPG圖像數據的連接。前者方法較為精確便捷，但不穩定，容易出現數據遺漏和丟失;后種方法較為穩定，適合少量數據的輸入，但較為繁瑣。因此在數據庫建立時，應根據數據大小、精準程度和軟件等進行選擇。

3 ArcGis數據庫對歷史風貌的保護應用

歷史建筑作為歷史街區最重要的保護主體，是營造歷史街區氛圍，塑造歷史街區特征的最重要的構成要素。太平街街區內的歷史建筑以“自下而上”的方式形成，是對街區長期形成的大眾文化和社會生活的真實反映。因此，運用ArcGis數據庫以歷史建筑為核心從以下兩個方面進行太平街街區歷史風貌保護應用分析。

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、現狀、周邊環境等多方面決定的。以太平街街區為例，從建筑物保護級別出發，進行太平街街區內建筑物保護整治方式的分析研究。首先根據2006年發布的《長沙太平街歷史文化街區保護規劃》以下簡稱《規劃》，將太平街街區內的優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，三級為優秀歷史建筑，其他為一般建筑物。通過建筑物屬性對數據庫進行可視化顯示(見圖1)，可知網格區域為文物保護單位，即賈太傅祠;斜線區域為不可移動文物，即乾益升糧棧、四正社舊址、陳公館舊址、共進會、魯班廟舊址;點區域為優秀歷史建筑，其他為一般建筑物。太平街街區范圍較大且處于長沙市中心的經濟繁華地段，同時從圖1可知其中含有大面積的一般建筑物，如果整個街區實行完全保存現狀的保護方式，對今后的城市發展和太平街街區保護都是不利的，因此需要根據建筑物級別進行不同的保護和整治。依據中國《城市規劃基本術語標準》可將太平街街區的建筑物進行如表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，這兩種方法都強調對文物建筑物的維護和盡可能的生命延續。“整治”主要體現在建筑內部允許改變。而符合歷史街區風貌如高度、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。但歷史街區內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合，實現建筑物的再利用，即延續原有功能或進行功能重置。根據圖1和表1對太平街街區的建筑物再利用進行以下分類:

1)網格和斜線區域顯示了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，以減少維修過程中對文物結構、構件等干預。如必須進行修繕時，盡量采用舊材料、舊工藝進行整修，由于工藝技術不斷發展且財政投入各時期不同，故要實行可逆性整修方式，為后續的維護奠定基礎。

圖1 太平街區遺產要素保護級別分類

表1 太平街街區建筑物保護與整治方法

2)點區域顯示的優秀歷史建筑物，它們的保護和整治方式為整治，故可進行功能轉換，即增加商業服務功能。在保留建筑外立面、高度、顏色、特征的情況下，進行內部的空間布置，分別賦予其適當的用途，如茶館、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，同時緩和了經濟發展與歷史保護的矛盾，實現了歷史建筑的動態保護。

3)在一般建筑物和宅院中大部分仍然保留了其老城區的居住功能，部分沿街居住建筑物進行功能置換成為商業服務功能，在這之中符合太平街街區風貌的建筑物予以保留，反之拆除或改造。在延續其居住功能時，由于老城區的居住環境較差，還是需要對其進行內部空間的改造。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據與圖1進行疊加分析，以統計出需要安置的居民數和安置費用。其二，將街區整體住戶全部搬出，政府統一收購整修后，進行重新的出讓、出租，但原住戶可享受“優先回購”或“面積補足”等優惠政策。

3.2 建筑高度控制

為了維護太平街街區的歷史風貌，不僅要對歷史建筑進行保護，同時還要對周邊環境進行控制，運用ArcGis主要體現在對區域范圍內建筑層數和高度的限制。依據保護級別有著不同的保護要求，根據《規劃》將保護等級按照范圍分為3個層次，一級是核心保護區，二級是建設控制地帶，三級是環境協調區。通過在ArcGis的SQL中輸入邏輯表達式進行屬性的選擇，再根據所選要素進行緩沖區分析，假定了街道兩側各5 m的區域為臨街核心區，如圖2所示，粗實線為核心保護區街道，沿線包含街道形成的灰色區域就是核心保護區。在核心保護區內，建筑樓層數一般為二層，同時對每層的檐口高度位置都有嚴格的限制，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域內都為太平街街區的核心街道的沿街建筑，是街區人流最為集中的區域，也是行人、游客對街區最直觀的場所體驗，因此在該區域非文物建筑的一般建筑物功能以商業服務業為主，建筑物立面色彩、肌理、體量都必須符合街區的風貌特征且具有連續性;圖2中斜線表示的建筑物為建設控制地帶內建筑，這些建筑層數要求不高于4層，該區域為太平街街區的主體，區域內建筑性質多樣，存在多種建筑類型，但是應保持整個街區的立面和屋檐的整體性，營造街區場所的文化歷史氛圍;環境協調區即整個太平街街區，在該區域內不高于6層且小于20 m，其中建筑主要起到天際線的延續作用，不能突兀的打破街區的古樸氛圍。

與此同時，在歷史建筑周邊一定范圍內對建筑物高度有著更嚴格的限制，根據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，進行緩沖區分析，可得圖3中淺色的為不可移動文物和優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中心歷史建筑的高度，周邊建筑物應起到歷史肌理的連續作用，形成以歷史建筑為中心的歷史文化場所體驗。對于現存的不符合要求的建筑物，如超高建筑物應降低層高或拆除，從而達到保護要求，實現天際線的連續。

圖2 區域保護等級分類

4 結語

圖3 太平街歷史建筑的保護范圍

Arcgis對現實世界的真實反映和數據庫的優善管理，與歷史遺產的保護研究相結合，能夠改變以前繁復的數據保存、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的反映出來，為其今后的保護奠定了基礎，也為太平街未來的商業開發提供了依據。

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