基于GIS的城市更新改造分析與研究
——以合肥市三孝口片區為例

沈揆，司惠超 （合肥市規劃設計研究院，安徽 合肥 230041）

在我國新型城鎮化全面推進的宏觀背景下，如何從過去片面追求城市規模擴大、空間擴張轉向城市經濟結構調整和城市空間重構，是城市發展建設中面臨的重要課題[1]。城市更新改造涉及城市定位、經濟發展、環境生態、歷史風貌保護、拆遷安置等一系列問題，既是關系城市經濟和社會發展的全局性問題，又是一項龐大的系統工程。

GIS技術已廣泛應用于資源開發、環境保護和治理、區域開發、旅游、城市規劃和國土管理等領域[2]。在GIS技術的支撐下，可以將城市更新改造中需要的各種信息如現狀地形、建筑質量、建筑結構、建筑風格，建設年代、房屋權屬、土地性質等進行數字化處理，同時與有關的文字信息如經濟情況、人口分布、就業資料等相結合，實現以地理數據為基礎，對城市更新改造中需要的圖形數據和文字屬性數據進行疊加顯示、查詢和分析[3]，通過對現狀建筑與現狀用地的可改造度進行綜合分析與評價，輔助城市更新決策。

近年來，合肥市城市建設快速發展，城市規模不斷擴大，城市擴張帶動軌道交通的快速發展。隨著合肥市軌道交通建設的穩步推進，三孝口作為合肥市老城區唯一的軌道換乘樞紐，如何抓住軌道時代帶來的發展機遇，通過交通與土地的一體化利用，實現三孝口的振興與繁榮。

美國能源基金會（中國）的宗旨是推動能源效率的提高和可再生能源的發展，幫助中國過渡到可持續發展的未來。項目資助領域包括建筑節能、電力、環境管理、工業節能、低碳發展、可再生能源、可持續城市和交通八個方面。在此背景下，美國能源基金會（中國）委托編制《三孝口片區交通與土地一體化規劃研究》。本文作為該項研究的一個子專題，主要為老城區的更新改造提供技術支撐。

1 研究區概況

1949年前，合肥市建成區約為2km2，人口5萬人。解放后，合肥市得到大發展，2003年，合肥市中心城區建設用地面積148km2，城市人口150萬人。隨著近年來經濟社會發展速度的不斷加快，合肥市的城市規模也在不斷擴張，2015年合肥市中心城區面積336平方公里，城市人口320萬人。在新型城鎮化的發展要求下，城市發展模式由單一的對外擴張轉向外延發展與內涵挖潛并舉。

合肥市三孝口片區為合肥市的老城區域，位于合肥市環城河內，東臨六安路、桐城路，南至環城南路，西至環城西路，北至淮河路，占地面積1.56km2。現狀主導功能為居住、公共管理與公共服務、商業服務等。規劃合肥市軌道交通二號線與五號線從三孝口片區穿過并交匯于片區中心區域。

2 研究方法

2.1 技術路線

通過對現狀用地和現狀建筑各種屬性的細致調研，利用ARCGIS軟件對現狀建筑各建筑屬性因子進行加權疊加形成建筑可改造度分析圖，對建筑密度、建設強度等用地屬性因子進行加權疊加形成用地可改造度評價圖。根據可改造用地的難易分布，為老城區用地的更新改造提供更加有效的技術支撐。

在GIS技術支持下，城市更新改造分析與評價的技術路線如圖1所示。

2.2 評價指標體系

本文選取建設年代、建筑高度、建筑結構、建筑功能、建筑立面、建筑業態、建筑混合度等七個建筑屬性因子進行建筑可改造度分析。在建筑可改造度分析的基礎上，選取建筑密度、建設強度、用地混合度、居住人口密度和就業人口密度等用地屬性因子進行用地可改造度評價，以上因子共同構成三孝口片區城市更新改造分析與評價的指標體系（圖2）。

圖1 城市更新改造分析與評價技術路線

圖2 城市更新改造分析與評價指標體系

2.3 因子權重

本次評價采用AHP法來確定評價因子權重，AHP法也稱多層次權重分析決策法，其優點是定性和定量分析相結合[4]。分析城市更新改造指標體系中各評價因子對評價目標的影響大小，根據AHP方法初步得到各評價因子權重，同時根據德爾菲法進行校核，最終確定各評價因子權重。

3 研究結果

3.1 建筑可改造度分析

根據建設年代、建筑高度、建筑結構、建筑功能、建筑立面、建筑業態、建筑混合度各自屬性對建筑可改造難易程度進行分析，分別賦以不同的可改造度數值。

3.1.1 建設年代

建設年代分為1980年以前、1980年-2000年、2000年后。三孝口片區現狀建筑大多建于1980年-2000年，其建筑面積所占總建筑面積比例為78.3%，1980年前和2000年后建筑較少。將建筑建設年代越早賦以建筑可改造度數值越高，但應剔除具有重要歷史價值的歷史建筑。歷史建筑應予以保留，建筑可改造度低。

3.1.2 建筑高度

建筑高度分為1-3層、4-6層、7-9層、10-18層、19-35層。三孝口片區現狀建筑高度大多以6層以下的多層建筑為主，其建筑面積所占總建筑面積比例為69.7%，且大多低層建筑建設年代較早，同時考慮高層建筑的拆遷難度比低層建筑難度大，因此建筑層數越低賦予建筑可改造度數值越高。

3.1.3 建筑結構

建筑結構分為磚木結構、磚混結構、框架結構。三孝口片區現狀建筑結構以磚混結構為主，其建筑面積所占總建筑面積比例為62.5%，其次為框架結構，磚木結構建筑較少。建筑結構越穩固，拆遷難度越大，因此將磚木結構建筑賦以較高的建筑可改造度數值，將磚混結構賦以中等數值、框架結構賦以較低數值。

3.1.4 建筑功能

建筑功能分為居住建筑、商業建筑、公共建筑、混合建筑。三孝口片區現狀建筑功能以居住建筑為主，其建筑面積所占總建筑面積比例為45.6%，其次依次為商業建筑、公共建筑和混合建筑。公共建筑具有社會服務功能，拆遷帶來的社會影響較大，可改造度較低，商業建筑經濟價值較高，拆遷難度較大，可改造度中等，居住建筑可改造度相對較高。

3.1.5 建筑立面

建筑立面分為涂料、玻璃、石材、磚貼面、紅磚、青磚。三孝口片區現狀建筑立面以涂料為主，其建筑面積所占總建筑面積比例為76.2%，其次依次為磚貼面建筑、玻璃立面建筑、石材立面建筑、紅磚建筑、青磚建筑。玻璃立面建筑通常建筑高度較高，可改造度較低，其次可改造度由低到高依次為石材、磚貼面、涂料、紅磚、青磚。

3.1.6 建筑業態

建筑業態分為零售、餐飲、旅館、商務辦公、公用設施營業網點等。三孝口片區現狀建筑業態以零售、餐飲、旅館為主，其建筑面積所占總建筑面積比例為23.2%。建筑可改造度由低到高依次為商務辦公、公用設施營業網點、旅館、餐飲、娛樂、零售等。

3.1.7 建筑混合度

建筑混合度是指某棟建筑除主導功能外其他功能建筑面積占該棟建筑總建筑面積的比例。三孝口片區現狀建筑除單一功能建筑外，建筑混合度以10%-20%為主，其建筑面積所占總建筑面積比例為10.3%。建筑混合度越高，建筑各項功能越綜合，建筑可改造度越低。

通過對以上各單因子建筑可改造度分析，按照確定的因子權重，進行各建筑單因子的加權數值運算，得到最終的建筑可改造度分析圖（圖3）。

圖3 建筑可改造度分析圖

3.2 用地可改造度評價

在建筑可改造度分析的基礎上，根據建筑密度、建設強度、用地混合度、居住人口密度和就業人口密度各自屬性對用地可改造難易程度進行分析，分別賦以不同的可改造度數值。

3.2.1 建筑密度

建筑密度是指某個地塊內建筑基底面積占總用地面積的比例。三孝口片區各地塊現狀建筑密度以20%～40%為主，其用地面積所占總用地面積比例為47.8%。建筑密度越大，用地可改造度越低。同時考慮建筑密度對用地可改造度的影響較小，因此建筑密度因子賦以較低的權重。

3.2.2 建設強度

建設強度是指某個地塊內總建筑面積占總用地面積的比例。三孝口片區各地塊現狀建設強度以2.0以下為主，其用地面積所占總用地面積比例為53.6%。建設強度越大，拆遷量越大，用地可改造度越低。建設強度對用地可改造度的影響較大，因此建設強度因子賦以較高的權重。

3.2.3 用地混合度

用地混合度是指某個地塊內除主導功能外其他功能建筑面積占總建筑面積的比例。三孝口片區各地塊現狀用地混合度以10%以下為主，其用地面積所占總用地面積比例為66.2%。用地混合度越大，涉及的用地權屬越復雜，用地可改造度越低。用地混合度對用地可改造度的影響一般，因此用地混合度因子賦以較低權重。

3.2.4 人口密度

居住人口密度是指某個地塊內居住總人口占總用地面積的比例。三孝口片區各地塊現狀居住人口密度以600～900人/公頃為主，其用地面積所占總用地面積比例為40.6%。居住人口密度越大，反映單位面積地塊內拆遷安置的成本越高，用地可改造度越低。

就業人口密度是指某個地塊內就業總人口占總用地面積的比例。三孝口片區各地塊現狀就業人口密度以0～200人/公頃為主，其用地面積所占總用地面積比例為42.8%。從居住人口密度與就業人口密度的對比可以看出，平均就業人口密度顯著小于居住人口密度，三孝口片區主要還是以居住功能為主。就業人口密度越大，反映單位面積地塊內公共服務水平越高，用地可改造度越低。

人口密度高低直接涉及到拆遷安置的成本大小，對用地可改造度的影響較大，因此人口密度因子賦以較高權重。

在建筑可改造度分析的基礎上，通過對建筑密度、建設強度、用地混合度、人口密度等用地因子的可改造度分析，進行各用地因子的綜合加權數值運算，得到最終的用地可改造度評價圖（圖4）。

圖4 用地可改造度評價圖

4 結論

城市更新改造是一項內容極為復雜的規劃工作，特別是在當前社會需求動態化和利益多元化的市場經濟環境中，更是對城市規劃實施管理的科學性提出了非常高的要求[5]。本文分析了反映三孝口片區城市更新改造的各類影響因子，建立了較為合理的指標體系，利用GIS技術進行城市更新改造分析與評價，增加了評價的綜合性、客觀性和科學性。在三孝口片區城市更新改造分析與評價結果的基礎上，主要結論有以下兩個方面。

①三孝口片區用地可改造度分為五級，分別為“易改造”、“較易改造”、“一般改造”、“較難改造”、“難改造”，扣除道路和空地外，其所占總用地面積比例分別為2.2%、13.2%、41.2%、33.8%、9.6%。其中“一般改造”所占比重最大，“易改造”、“較易改造”和“一般改造”占總用地面積比例為56.6%，這部分用地是三孝口片區城市更新改造的主要區域；同時“較難改造”和“難改造”占總用地面積比例為43.4%，占比較大，說明該地區城市更新改造仍面臨一定壓力，需合理處理并協調好各方利益后才能穩步推進老城更新。

②GIS技術為城市研究提供了數據和圖形處理的有效分析工具[6]，將GIS技術應用于城市更新改造分析，克服了傳統技術手段僅靠主觀判斷、結論可靠性差等弊端。借助GIS技術，將人工難以處理的大量復雜數據數字化，實現對各種影響因子的綜合分析，使得分析結果變得客觀、準確，實現了由主觀判斷到客觀分析的轉變。然而，在選擇評價因子、確定因子權重時存在一定的主觀性，因此研究結果會存在一定程度的誤差，但對綜合評價結果的分析，可在一定程度上為城市更新改造提供較為科學的決策依據。