基于空間句法的南陽市中心城區空間演變探析

莊 卓, 田國行

(河南農業大學 林學院，河南 鄭州450000)

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基于空間句法的南陽市中心城區空間演變探析

莊 卓, 田國行

(河南農業大學 林學院，河南 鄭州450000)

摘要：以南陽市中心城區為例，基于空間句法的理論和方法，建立科學的空間分析模型，分析對比可視化圖像和空間形態變量值，總結1955-2015年間南陽市中心城區空間演變的規律和特點。研究發現：城市空間由單一中心向“多中心”城市發展模式遞進，以及白河對城市空間結構演變的巨大推動作用；城市主要軸線先為歷史城區內的新華東路，之后逐漸轉變為南北向的獨山大道，并向多軸線共同主導的“自由輪軸”式空間結構發展。

關鍵詞：南陽市；中心城區；空間句法；空間形態變量值；空間演變

在探索城市的本質及其功能的過程中，空間句法為城市研究提供了一種充滿活力的范式。形式、空間都應該從組構的角度出發，研究一個由不同部分組成的整體，遠遠比單獨研究其中某一個部分的意義更為重大[1]。不同于那些設法在空間化過程的結果中發現城市的研究方法，它使物質城市成為首要的關注對象，并且通過考察城市形態來發現經濟和社會過程的印記[2-3]。自創立發展以來，空間句法在國內外眾多國家的高校、不同尺度的設計中得到積極的使用，我國眾多學者對北京、西安、鄭州等城市或街區層面的研究中也廣泛地應用、創新[4-7]，為探究城市肌理、建設宜居城市[8]提供了全新的視角。因此，本文欲借助空間句法的理論與模型，分析南陽中心城區空間結構的局部與整體關系變化，揭示城市空間演變特點和社會印記。

1 研究區概況

河南南陽，因春秋初楚置宛邑，且地形地貌似“碗”，又稱“宛”[9]。自建城起，雖隨朝代更迭有所興廢，但是城址少有變遷。建國以來，隨著城市化的進程，南陽這座古城也不斷突破兩千多年的城市格局發展變化著。據南陽市統計局和規劃局相關資料顯示：至2013年，南陽市中心城區由建國初期的一個3.5 km2，4萬人的小城市發展成為建成區148.99 km2，擁有121.17萬人口的大城市。1985年至1994年，南陽城市建設用地年均增長率約為9.2%，1994年至2013年年均增長率達到16.2%。城市空間增長的加速度擴張，給城市帶來了一系列的城市病，另一方面，獨特的盆地環境也在一定程度上造成南陽長時間對外封閉的狀態。如今，世界最大調水工程—南水北調中線工程引水渠從中心城區西部通過，寧西、焦柳鐵路,滬陜、二廣、蘭南高速公路,即將開工的鄭萬高鐵等國家交通干線都在南陽中心城區匯聚，但從城市發展空間容量來看，交通干線也為城市空間的拓展、布局帶來不同程度的限制。

表1 基礎空間形態變量值概覽

注：i為拓撲關系中的單元空間；拓撲關系中與點i直接連接的點記為1～j；D為平均深度

2 空間句法的模型及其變量

2.1 空間句法的模型

空間句法是“表現和分析空間布局的技術集合”[10]。根據不同尺度研究對象，空間句法有相應的模型：凸空間、視域分析、軸線模型、線段模型。Bill Hillier最近的研究說明軸線分析仍是空間句法處理城市空間系統的基礎[11]，因此本研究選用較為成熟的軸線模型將城市的道路系統解析為空間網絡，模擬1955、1979、1992、2005、2010、2015(年初)年幾個時間點南陽中心城區空間結構，分析城市空間演變進程。

2.2 空間形態變量值

基于空間句法的原理，在ArcGIS數字化的基礎上，通過Dethpmap軟件，生成空間形態變量的可視化圖像，并通過對各個時期軸線模型中空間形態變量值(表1)的分析，揭示空間結構：整合度核心(為了界定、研究城市中心區域，Bill Hillier提出了整合度核心—在一個空間系統中，存在少數相互連接的軸線，其整合度非常高，這部分軸線構成了軸線圖的整合度核心：系統軸線數量在200條以下時，整合度最高的10%軸線構成整合度核心；200條以上時，5%的軸線數量構成整合度核心)分析城市中心區域；選擇度和整合度結合分析可達性便捷程度較高城市軸線；可理解度與智能度分析局部與全局空間結構的協同能力。

3 軸線模型分析

3.1 城市中心區域

城市中心集中了一個城市的核心資源，擁有相對于其他地區更多的信息流、物質流、人流，一般分布在交通主干道的交匯處，然后沿著交通線向外擴張，推動城市空間結構和交通網絡的不斷互動和演化，使得城市由單中心向多中心演化[12]。

從圖1全局整合度軸線模型看：1955年，系統的整合度核心主要圍繞橫穿整個城區的新華東路向南北方向的民權街、解放路、工農路等延展。1992年，空間邊界明顯向西、北延伸，但集成度核心卻維持在1955年的范圍內。2005年建成區面積擴展至58 km2，城市開始跨白河向南發展，空間邊界向東、南、西、北都有不同程度的拓展，但整合度核心仍基于歷史城區向北拓展至北環東路(今信臣東路)、向西拓展至工業路。2010年建成區面積迅速增長至91.85 km2，但整合度核心卻并沒有太大變化，仍是圍繞著歷史城區的單一中心空間結構。2015年，城市空間向南、東、東北快速建設發展，整合度核心出現白河兩岸的分離，河南、河東地區圍繞雪楓路、G312逐漸顯現新的核心地區，但與河對岸的核心地區沒有形成完整的連接。

3.2 城市軸線

本文中的城市軸線是指在城市空間結構中，可達性便捷程度較高的一條或幾條軸線。1955年，從圖1全局整合度和選擇度軸線模型結合來看，主導集成核幾乎橫穿整個城市空間：新華東路(全局整合度的空間形態變量值Rn2.39)，與其相交的南北向的民權街(Rn 2.13)、解放路(Rn 2.08)、工農路(Rn 1.96)也表現出較高的可達性；同時，1955年選擇度最高的是新華東路，表示新華東路空間吸引穿越交通的潛力最大，是當時城市空間的主要軸線。至1992年，新華東路(Rn1.91)一直占據主導集成核的地位，除了與解放路形成的“十字型”集成度核心主結構，縱貫城市南北空間的人民路(Rn1.89)在系統中地位提升，再次證明城市空間明顯向西拓展。

2005年，主導集成核轉變為南北縱向的獨山大道(Rn1.98)，并與東西橫向的建設路(Rn 1.89)、光武路(Rn1.88)形成“兩橫一縱”的集成度核心主結構，相較于之前明顯向東、北方向遷移；同時，選擇度最高的軸線轉變為獨山大道，其次是中心城區北部的承接內外交通的北環東路(今信臣東路)，代表2005年左右城市空間結構變化巨大，城市空間主要軸線轉變為南北縱向的獨山大道。2010年，主導集成核依然為南北縱向的獨山大道(Rn1.77)，與光武路(Rn 1.76)、工業路(Rn1.71)、人民路(Rn1.68)等形成自由式的集成度核心主結構；而2010年選擇度最高的卻是聯系市區與外部聯系的信臣東路，其次才是市區內部的獨山大道，說明在城市空間發展的同時，城市對外聯系增強，城市軸線由獨山大道與信臣東路共同構成。2015，主導集成核依然是獨山大道(Rn 1.91)，與光武路(Rn1.86)、工業路(Rn1.82)、信臣東路(Rn1.78)形成倒“之”字型的集成度核心主結構；選擇度最高的仍是信臣東路，其次是南陽市市區聯系白河兩岸的獨山大道，貫穿河南組團并與市區西部相連的雪楓路以及歷史城區內的新華東路，從軸線模型上清晰可見網格狀的形成，吸引交通潛力大的道路逐漸形成穩定、連續的系統，城市軸線逐漸有形成貫通中心城區各個片區的完整網絡狀結構，但暫時仍是獨山大道與信臣東路占據主要軸線地位。

3.3 局部視角

探究更貼近生活的城市局部空間內人流聚集變化的軌跡，以局部整合度(選取拓撲距離為3的局部整合度來探究局部空間結構)、智能度、可理解度為依據，分析各個時期局部空間的演變以及局部空間與整體空間的關系(見表2、圖2)。

表2 1955-2015南陽中心城區部分空間形態變量值對比

1955-1992年間，城市局部整合度核心基于歷史城區向西、北有擴大趨勢；局部整合度核心主要軸線由單一的新華東路擴增至新華東路與人民路共同組成。其間，智能度、可理解度雖略有下降后回升，但變化并不是很大，表明城市在單中心發展過程中空間結構是相對穩定、協調的，其中1992年的可理解度值在幾個軸線模型中達到了最高值，表示那時的空間更具人性化，市民通過感知局部空間就可以對整體城市空間有更好的理解和把握。

1992-2005年間，除了基于歷史城區呈擴大趨勢的局部整合度核心，河南地區繞長江東路形成新的局部整合度核心，河兩岸的局部核心依靠獨山大道連接。2005-2010年間，基于歷史城區的局部整合度核心空間網絡穩定成型；另有西部圍繞北京路、東北部圍繞信臣東路、河南組團圍繞長江路、G312初步形成的局部整合度核心，河兩岸依然只依靠獨山大道相連接。1992-2005年，可理解度、智能度基本維持在同一水平值，卻在2005-2010年間劇烈下降，表明城市在由單一中心向多片區共同發展過程中，空間結構的聚合性和協同性降低、空間布局相似性較低，人們在局部空間時對整體空間的認知度下降。

至2015年，白河南岸、東岸飛速發展，圍繞雪楓路、G312分別形成了較穩定的局部整合度核心，核心之間也通過主要軸線相互連接，形成較為完整的網絡構架。同時，可理解度、智能度數值都小有回升，說明隨著城市空間建設和完善，多片區共同發展的模式也逐漸穩定，城市局部中心與全局結構的互動有所提高、恢復，空間結構的合理性也在逐步重新建立，但人們在局部空間對于整體空間的認知度并沒有特別顯著的提升，說明空間的社會性、人性化并不完善，局部空間與整體空間的布局、協調性還需多加改善。

4 結論

1)雖然城市空間不斷擴展，但2005年以前，中心城區都是基于歷史城區的單中心發展模式；2005年以來，南陽逐漸形成圍繞河南的雪楓路、城區西部的北京路、河東地區的G312局部中心。

2)白河對城市向“多中心”模式發展有著巨大推動作用。自2005年左右，城市空間跨白河發展以來，城市空間突破了一定的界限，城市各級中心、軸線發生了劇烈的轉變：不僅促進了河南組團的形成發展，之后河東片區的建設也是基于跨河發展的空間拓展基礎，城市逐漸完善多中心的空間模式；城市主要交通軸線轉變為聯系河兩岸的獨山大道及信臣東路。

3)“自由輪軸”的城市空間結構的逐步建立。空間結構形成一個循環系統，使得中心與邊緣取得直接的聯系，提高了系統的可達性和便利程度，增強了局部空間之間的聯系。1955-2015年“多中心”進程間，雖城市空間循環系統有短暫失衡，但空間結構正在好轉，多中心區域的建立逐步完善，還有與外界邊緣相連的整合度高的軸線(信臣東路)在系統中地位提升，表示空間結構在逐步改善，但在對邊緣空間的連接、片區間相接仍需完善。

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(責任編輯王利君)

Spatial evolution of Nanyang central city based on space syntax

ZHUANG Zhuo, TIAN Guo-hang

(College of Forestry，He’nan Agricultural University，He’nan ZhengZhou 450000,China)

Abstract：Defining the central city of Nanyang central city as the subject and basing on the space syntax theory and methods of spatial analysis to establish a scientific model of analysis and comparison of visual images and spatial form variable values, this paper summed up some characteristics and rules of the spatial evolution of Nanyang from 1955 to 2015. The results show that the urban space change from single center to multi center urban development patterns of progressive and the White River plays an important role in urban spatial structure evolution; urban main axis of the first in the history of the city is Xinhua Road, then gradually transit to the north and South Dushan Avenue and the urban space structure become the "liberal hub" type space structure controlled by multi axis.

Key words：Nanyang central city; space syntax; spatial form variable values; spatial evolution

中圖分類號：TU984

文獻標識碼：A

文章編號：1673-9469(2016)01-0062-05

doi:10.3969/j.issn.1673-9469.2016.01.014

作者簡介：莊卓(1990-)，女，河南南陽人，碩士，研究方向為城市空間藝術設計。

基金項目：國家自然科學基金資助項目(31470029)

收稿日期：2015-11-06