鄒利林,王建英
(1.華僑大學政治與公共管理學院,福建 泉州 362021;2.華僑大學旅游學院,福建 泉州 362021)
基于空間句法的老城區用地空間結構解析
——以泉州古城為例
鄒利林1,王建英2
(1.華僑大學政治與公共管理學院,福建 泉州 362021;2.華僑大學旅游學院,福建 泉州 362021)
研究目的:從空間認知的視角解析老城區不同用地類型在空間范圍內的分布狀態與組合關系。研究方法:以泉州古城為例,綜合運用空間句法、空間分析法與相關性分析法。研究結果:泉州古城以交通干道為骨架的“田”形交通網絡框架已經初具雛形,4個尺度的商業空間結構均較易辨認與理解,各類公共服務用地為迎合其功能需求各自占據著有利的空間位置,居住用地在拓撲半徑為300 m時具有較為明顯的局部集聚核,并且在古城范圍內居民步行出行的距離在1000 m左右;為加強泉州古城不同用地類型之間的有機聯系,可以采取完善道路網絡框架以提升交通用地的通達能力、改善混亂的街巷體系以創建層次分明的商業空間、優化公共服務用地結構以滿足旅游開發需求和遵循保護與更新相結合的原則以改善居住環境等措施。研究結論:基于空間句法解析老城區用地空間結構可以更直觀地理解城市發展過程中不同尺度空間的用地關系。
土地規劃;城市用地結構;空間句法;老城區
老城區在地上或地下仍然比較完整地保存著歷史城市建制且在城區范圍內明顯區別于其他區域[1-2]。在城市演進過程中,老城區一方面延續著行政、商業、居住等原生功能,另一方面又被賦予了文化、旅游、服務等次生功能[3]。老城區各項功能發揮所波及的地域范圍無論是空間上還是結構上都有很大的不同,并最終以不同用地類型的空間分布與組合關系得以體現[4-5]。目前,國內有關老城區用地空間結構的研究存在明顯不足。一方面,不同學科主要從城市空間客體視角揭示老城區空間形態及其影響因素[6]、演變邏輯及其動力機制[7-8]、空間擴張及其作用模式[4,9]等,而忽視了老城區行為主體的空間認知;另一方面,已有研究多從定性的角度對老城區用地性質、分布特征及影響因素進行理論探討和描述性分析[9-11],缺少定量方面的研究。Hillier認為,在創造城市的歷程中,人類對空間的理解和在此基礎上對周圍環境的干預塑造著城市的空間結構,而空間結構又通過對人流密度分布的塑造極大地影響著土地利用的分布[12]。因此,從行為主體的空間認知視角定量研究老城區用地空間結構是該課題未來發展的重要方向,空間句法為此提供了新的切入點。
20世紀70年代末,Hillier首次提出空間句法的概念,并在1984年與Hanson合著的《空間的社會邏輯》一書中正式提出建筑與居民點空間組織的句法理論[13]。該理論主要用于對建筑、聚落、城市、景觀等空間結構進行量化描述,以表達空間組織與人類社會之間的關系[14],并通過構建街道路網的空間模型來揭示兩者之間相互作用、相互影響的耦合關系,從而考察其對城市土地利用的影響[15-16]。空間句法已被廣泛應用到老城區的空間結構與社會關系[17]、環境意象的空間組構[18-19]、街區空間及其更新策略[20-21]、形態空間與社會經濟文化間的聯系[22-24]等研究領域。目前,較少有研究將空間句法用于多尺度解析老城區用地空間結構。快速城市化進程中,老城區的保護與發展在錯綜復雜的現實矛盾與利益沖突中被賦予了過多的歧義和全新的內涵,需要重新進行反思和梳理[25]。因此,鑒于老城區用地空間結構研究的薄弱和老城區保護與發展的迫切需求,本文將GIS與空間句法相結合解析泉州古城用地空間結構,對老城區用地結構優化調整具有較強的理論與現實意義。
2.1研究區概況
作為宋元時期中國最大港口和貿易城市之一的泉州古城,發展至今其街道空間已經形成獨特的結構。為保護古城的歷史風貌,泉州市政府曾先后4次組織了關于古城保護的專項規劃。本文研究范圍為《泉州市古城保護整治規劃——古城控規修編(2006年)》所劃定的古城保護區。具體范圍是指環城河、溫陵路(不含北段)以西,南門水巷尾以北,破腹溝以東,北環城路以南的規劃區域,面積約6.41 km2。
根據研究區土地利用狀況和《城市用地分類與規劃建設用地標準》(GB50137-2011),本文對研究區土地用途進行適當歸并。居住用地的面積最大,為325.2 hm2,占總面積的50.7%,其次依次為交通設施用地、公共服務用地和商服用地,上述4類用地面積占研究區土地總面積的89.8%。本文主要選擇這4類用地進行分析,借以解析泉州古城交通、商業、居住和公共服務用地的空間結構。
2.2研究方法
本文主要運用空間句法中的軸線法進行空間分割,相應的描述模型為軸線模型和線段模型。在空間句法的軸線模型和線段模型中,人們對空間認知方式的研究主要以軸線間的連接和計算軸線間相對拓撲深度來模擬局部感知下的空間與整體空間之間的結構關系[26]。拓撲深度是指由系統內特定一段街道經由最少轉彎次數而到達另一段街道的拓撲距離。在由城市道路網所構成的公共空間中,集成度則是指由系統內任意一街道至其他所有街道的拓撲平均深度的倒數之和。由于平均拓撲深度的大小與研究區節點數直接相關,故為消除系統內街道和節點數量的影響,P. Steadman建議通過相對不對稱值(RA = 2(MD - 1)/(n - 2),其中的n為街道總數,MD為平均深度)將其標準化。為與實際意義正相關,將RA的倒數就稱為集成度。后來Hillier和Hanson又用RRA進一步標準化集成度,并以兩位學者姓名開頭字母的“HH”重新定義了改進后的集成度算法,其計算公式為:

空間句法解析城市空間的基本流程可以簡述為:(1)基于空間尺度劃分將大尺度空間分割為小尺度空間;(2)建立小尺度空間形態結構特征的連接圖;(3)計算拓撲形態分析變量。本文主要運用Depthmap軟件進行空間句法運算,并基于ArcGIS 10.2進行圖形輸出與空間分析,以及利用SPSS 19.0進行相關性分析。具體研究思路為:
首先,采用空間句法中的全局集成度和局部集成度來衡量不同空間交通用地的可達性程度,全局集成度是指城市中任一空間到達其他所有空間的可能性,用于反映車輛出行的活動范圍(圖1),局部集成度指城市中任一空間到達與其拓撲距離在一定步數以內的其他所有空間的可能性,用于反映步行出行的活動范圍(圖2)。

圖1 全局集成度Fig.1 The map of total integration value

圖2 局部集成度Fig.2 The map of local integration value
其次,按照空間句法的表述,句法分析中占集成度前10%的軸線稱為局部整合核心,與整合核心直接相交的軸線與整合核心共同組成的軸線網絡稱為整合核心+1區域,表述的是區域公共活動的核心范圍。為考察商服用地局部空間與全局空間之間的關系,空間句法用協同度指標來描述局部變量與全局變量之間的空間智能水平。經過Hillier多年實踐,認為協同度相關系數R2<0.2相關度較低,0.2<R2<0.4相關性一般,0.4<R2<0.7相關性較高,R2>0.7相關性極高[12]。
再次,為準確計算每類公共服務用地的服務能力,以每塊公共服務用地入口處的全局集成度和局部集成度衡量其可達性水平,分別考察車輛出行和步行出行的服務能力。
最后,為揭示不同區域居住用地便捷性的微觀差異,空間句法進一步將軸線分割成不受打斷的線段。(1)分別以拓撲距離100 m、300 m、500 m、1000 m、2000 m、n進行運算,得到不同尺度的集成度;(2)從泉州古城用地規劃文件中導出居住用地,在ArcGIS 10中創建20 m × 20 m的漁網,并將其與居住用地文件進行相交分析,得到居住用地的漁網分布圖;(3)利用ArcGIS 10中的分析工具/疊加分析/空間連接功能將最鄰近的道路集成度連接到相應的網格上;(4)以“地塊”為單元對第(3)步計算結果進行合并,得到每個地塊的集成度平均值(圖3)。

圖3 不同尺度居住用地的便捷性Fig.3 The convenience of residential land in different space
3.1交通用地的可達性分析
圖1顯示,以東街、西街、新華北路、新門街、涂門街、百源路、南俊路、九一街和溫陵北路等交通干道為骨架的“田”形交通網絡框架已經初具雛形,是古城內人流、車流集聚的主要場所和可達性最優的空間區域。從圖2來看,盡管局部集成度的高值區域呈現微弱的由街區干道向社區支路轉移的趨勢,但總體上與全局集成度并無差異,說明巷道空間作為泉州古城肌理的重要組構并不具有明晰的滲透性與連續性,也表明泉州古城肌理暗藏著一種獨特的雙重性,即一方面是清晰的城市軸線與主要道路網絡,而另一方面卻是難以辨認的街巷結構。此外,由東街—西街、新華北路、新門街—涂門街和百源路—南俊路所構成的區域無論是全局集成度還是局部集成度都較高,成為空間句法理論所謂的核心軸線區域,也證實盡管經歷了漫長的歷史演變,泉州古城的發展卻具有一脈相承的特點,即不同時期的城市格局總是在原有城市的基礎上拓展而成的,核心城區的位置并沒有發生偏移。
3.2商服用地的智能水平
商服用地主要分布在城市街道的兩側,因此城市街道的空間結構對商業的分布具有重要影響,商業都是盡可能位于人流聚集性強、空間可達性高的區域[15]。從表1可以看出,整體商服用地軸線占所有軸線的比例為16.0%,協同度相關系數為0.745,相關性極高,說明商服用地的空間認知水平較高且結構較為合理,每個空間容易辨認與理解或不易迷失方向。從局部整合核心和局部整合核心+1的相關系數來看,分別為0.610和0.614,相關性較高,說明這兩個空間也易于理解,但從二者的散點圖來看,分布區間相對分散且偏離擬合線,說明該區域內全局集成度較高的核心對相鄰街區空間的整合作用減弱,即街區內全局集成度較高的核心未能很好地通過周邊空間把整個街區組織成一個易于理解的商業空間系統,究其原因在于政府在改造過程中為最大限度挖掘古城的商業潛力,在主要干道兩側建成了“下店上居”式的騎樓,同時又在新建騎樓的背后保留傳統街巷格局,這兩套完全不同的道路體系,造成街區空間在一定程度上不易被理解[27]。進一步考察核心保護區商業空間的智能水平發現,盡管該區軸線只有49條,但相關系數卻最高為0.775,表明行為主體在該空間中最容易形成對周邊環境的完整感知,也充分證實了核心保護區劃定的意義,即保護以騎樓為主的地域民居建筑和傳統商業模式。

表1 不同空間范圍內商服用地的智能水平Tab.1 The intelligibility of commercial land in different space
3.3公共服務用地的服務能力
隨著城市社會經濟活動的多元化發展,古城用地逐漸開始強化其公共服務功能。表2顯示,在城市發展過程中,各類公共服務用地為迎合其功能需求各自占據著有利的空間位置,這在一定程度上有利于古城各類用地空間結構的穩定。文物古跡用地的全局集成度和局部集成度平均值分別為1.384和1.534,均處于較高水平,說明文物古跡用地既便于車輛出行也對步行出行人群具有較強的吸引力,這既有利于吸引外來游客以增強古城旅游開發價值,也便于將其免費開放作為社區居民日常休閑活動的場所。科研用地的全局集成度和局部集成度平均值分別為1.194和1.340,均處于較低水平,表明科研用地傾向于遠離喧囂的交通干道,體現“書香不怕巷子深”的用地訴求。行政辦公用地、中等專業學校用地、中小學用地和醫療衛生用地因一方面既要承擔整個古城甚至整個城市的公共服務功能,另一方面還要顧及社區居民步行辦事、就醫、上學等日常生活的便捷性,故全局集成度和局部集成度平均值處于中間水平。

表2 公共服務用地的全局與局部集成度Tab.2 The total and local integration value of administration and public services
3.4居住用地的便捷性分析
圖3顯示,在較小尺度范圍內(如R= 100 m)居住用地的便捷性差異并不明顯,表明在該尺度范圍內古城居民對周圍空間的認知程度基本一致。隨著拓撲距離增加,居住用地便捷性較優區域逐漸在西門片區、北門片區、華僑新村、城南街區等空間肌理較為規則的社區集聚(如R= 300 m),這些區域一方面是城市發展歷史過程中較早形成的一些規模較小且相對獨立的街區,各街區內部的自組織結構特性較為明顯,盡管在城市發展過程中被日益擴張的城市規模所掩藏,但仍然保持較強的自主性,另一方面也是政府重點改造的區域,區域路網肌理相對規整,便捷性較高。當拓撲距離為500 m時,居住中心逐漸向可達性較強的交通干道集聚,當拓撲距離進一步增加到1000—2000 m時,居住用地便捷性較優地區開始向古城幾何中心集聚,并且與全局集成度無差異,說明古城范圍內居民步行出行的距離在1000 m左右。不同拓撲距離下居住用地的便捷性差異,揭示了小尺度范圍內人流傾向于那些局部集成度更高的空間,而大尺度范圍出行則傾向于全局集成度更高的城市主要干道。
(1)完善道路網絡框架以提升交通用地的通達能力。從泉州古城所處的地理位置來看,東邊是人口最為密集的中心城區,西邊分布著西郊社區、北峰社區以及西湖公園、泉州博物館、中國閩臺緣博物館等主要景點,因此古城內的東街—西街與涂門街—新門街兩條軸線成為連接研究區內外東西區域的重要干道,其中出于對西街兩側歷史原貌建筑和重要文物古跡開元寺的保護,西街僅有2車道無法拓寬,這些因素都極大地增加了古城內東西通行的壓力(句法分析也顯示東街—西街干道的全局與局部集成度分別為1.825和3.452,分別排在所有軸線的第3和第1;涂門街—新門街干道的全局與局部集成度分別為1.845和3.183,分別排在所有軸線的第2和第6)。因此,建議在總體尊重古城肌理的基礎上對現有街巷空間進行改造,如拓寬平水廟巷并連接華僑新村路以搭建新華北路與北門街的交通連線,拓寬打錫街和莊府巷以延長九一街至新華路與新門街的交叉路口以增強豐澤街與古城西部區域的直接聯系,通過這些工程進一步完善古城道路網絡框架,緩解東西向街道的交通壓力和提升交通通達能力。
(2)改善混亂的街巷體系以創建層次分明的商業空間。目前古城商業開發模式主要是以門店為單元的個體經營模式為主,這種靈活的商業模式很適合泉州古城建筑層數較低且沿街開放的特點,但無法形成品牌效應,對外來客源缺少核心吸引力。因此,建議將中山中路、西街、新華北路和九一街延長線合圍區域打造為層次分明的核心商業區,考慮中山中路處于古城幾何中心且全局集成度較低,以及為消除西街人車混雜可能造成的交通安全隱患,可以將中山中路與西街規劃為商業步行街,并對該范圍其他街巷進行改造以提高各街巷之間的滲透性與連續性,增加與核心街道的互動性,為游客創造更多相遇的機會。
(3)優化公共服務用地結構以滿足旅游開發需求。盡管泉州古城內具有旅游價值的旅游景點有58處(其中國家文物保護單位5處、省級文物保護單位7處),但由于有些景點較小且相對分散,并沒有充分發揮其旅游價值,也不利于宣揚泉州作為東亞文化之都的城市魅力。因此,建議一方面依據現有公共服務用地的開放程度和服務功能,重點提升具有旅游服務功能用地的可達性和開放性,建立各公共空間之間的聯系和提升局部空間的公共服務水平,促進局部空間結構與全局功能結構的協同發展;另一方面進一步調整公共服務用地結構,如將泉州第二醫院用地調整為東亞文化之都展覽館,這樣既減少了城市居民涌向古城就醫所帶來的交通壓力,又整合了現有旅游資源,實現了旅游開發效益的最大化。
(4)遵循保護與更新相結合的原則以改善居住環境。一定比例的居住用地是古城空間精神得以延續和發展的核心元素,然而泉州古城內部居住用地的比例為50.7%,是整個泉州城區人口居住密度最高的區域之一,人口的高密度集聚必然會進一步激化居住環境改善與歷史文化保護之間的矛盾與沖突。因此,在古城的保護與更新發展過程中既要顧及原有居民改善生活環境的現實需求,又要按照規劃確定的一類傳統民居、一類現代建筑、二類傳統民居、二類現代建筑和三類保護建筑制定嚴格的保護措施。通過保護與更新之間的協調,既可以創造出一種近人的空間尺度,又可以增強局部地區的可讀性、可達性和滲透性。
從交通用地的可達性來看,泉州古城以交通干道為骨架的“田”形交通網絡框架已經初具雛形;從商服用地的智能水平來看,人流與車流的集聚帶動了交通干道沿線商服用地的開發,基本上4個尺度范圍商業空間的認知水平都較高,每個空間結構容易辨認與理解,行為主體在該空間中容易形成對周邊環境的完整感知;從公共服務用地的服務能力來看,各類公共服務用地為迎合其功能需求各自占據著有利的空間位置,一定程度上有利于各類用地空間結構的穩定;從居住用地的便捷性來看,古城居住用地在拓撲半徑為300 m時具有較為明顯的局部集聚核,這些集聚核在城市發展過程中仍然保持較強的自主性,古城范圍內居民步行出行的距離在1000 m左右,并且小尺度范圍內人流傾向于局部集成度更高的空間,大尺度范圍出行則傾向于全局集成度更高的城市主要干道。
盡管泉州古城已經形成了較為穩定的用地空間結構,但為充分發揮經濟效益還必須采取一定的措施加強交通、商業、居住、公共服務等各種用地類型之間的有機聯系,如完善道路網絡框架以提升交通用地的通達能力、改善混亂的街巷體系以創建層次分明的商業空間、優化公共服務用地結構以滿足旅游開發需求和遵循保護與更新相結合的原則以改善居住環境等。當然,所有優化方案的實施必須以保護泉州古城獨一無二的“空間精神”為前提,即維護空間各部分在整個城市系統間的內在聯系,只有這樣才能保持空間的生存發展能力,否則將會散失歷史空間的邏輯,而新建的空間功能也難以得到正確的定位[3]。
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(本文責編:陳美景)
A Syntactic Analysis of Land Spatial Structure in Old City: Taking Quanzhou Old City as an Example
ZOU Li-lin1, WANG Jian-ying2
(1. School of Political Science and Public Administration, Huaqiao University, Quanzhou 362021, China; 2. College of Tourism, Huaqiao University, Quanzhou 362021, China)
The purpose of this paper is to analyze the spatial distribution and syntagmatic relation among different land use types in old city from the perspective of spatial cognition. This paper takes Quanzhou old city as an example. The methods employed include space syntax, spatial analysis and correlate analysis. The results show that 1)the traffic net framework have already be shaped as “tian” which is based on traffic trunk road skeleton. The commercial spatial structure is easy to identify and understand in four dimensions. All kinds of public services land take up the reasonable location in order to cater their respective functional requirements. The residential land has more obvious local cluster cores when the topology radius is about 300 meters with the trip distance about 1000 meters for residents. 2)In order tostrengthen the organic connection among different land use types in Quanzhou old city, some suggestions are put forward such as expanding the road network framework to enhance the accessibility of traffic land, improving the chaotic streets system to create a distinct commercial space, optimizing the structure of public services land to satisfy the demands of tourism development, and following the principles of protection and regeneration to improve living environment. The paper concludes that the land relationship in different scale space under the urban development process could be understanded more intuitively when the space syntax is used in parsing the land spatial structure in old city.
land planning; land spatial structure; space syntax; old city
F301.23
A
1001-8158(2016)03-0063-08
10.11994/zgtdkx.20160317.142756
2015-07-07;
2015-12-29
國家自然科學基金“國土空間功能定位與優化利用研究——以武漢市為例”(41501593);華僑大學海上絲綢之路研究基金項目“中國海絲文化旅游資源整合與品牌塑造研究”(HSYB2014-10)。
鄒利林(1984-),男,湖北監利人,博士,講師。主要研究方向為土地評價與規劃。E-mail: cug_zll0303@163.com