城市公園道路系統空間句法分析與實證研究

古智穎

摘要：空間句法作為量化研究的理論與方法正被越來越多地應用到風景園林相關的空間結構分析中，該理論認為空間結構是決定空間內人類行為類型和數量的主要因素。以佛山市中山公園為實證案例，在建構3種不同軸線模型的基礎上進行量化分析，對句法變量進行了數值和圖形對比研究，并分別與行人流量進行了相關性分析，結果表明在城市公園中應用空間句法理論建構模型過程中應當考慮全部阻擋行人的因素，所有句法變量中穿行度的相關性最高。

Abstract： As the theory and method of quantitative research， space syntax， which regards spatial structure is the main factor for types and quantities of human behavior in space， is becoming more and more popular in spatial structure analysis for landscape architecture. Multiple measures and layouts of 3 different axial models of Zhongshan Park were comparatively studied， correlation analysis between space syntax measures and pedestrian flux show that， all elements would block pedestrians should be considered while constructing models base on space syntax， and choice is the most powerful measure at forecasting pedestrian movement in urban park.

關鍵詞： 城市公園;道路系統;空間句法;實證研究

Key words： urban park;road system;space syntax;empirical research

中圖分類號：TU981 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2019）20-0252-03

1 研究背景

1.1 空間句法理論

空間句法是由Hillier等學者提出的根據圖論和城市形態學的觀點對空間的構型特征進行客觀地描述和測量一種理論和方法[1]。該理論認為空間組織結構的特征是系統內所有空間節點的拓撲關系總和，而某一空間節點的特征則由其與所有其他空間節點的關系來決定[2]，這種空間結構關系是決定空間內“自然出行（Natural movement）”類型和數量的主要因素[3]，是人認知、理解空間的依據，能夠在統計層面影響人類群體行為（即影響步行或汽車流量密度的空間分配）[4]。從總體規劃到局部空間設計，空間句法得出的結論有助于預測空間的使用模式并且使空間得到最大程度的開發利用[5]。總體而言，空間句法理論的定量分析方法為城市、建筑和風景園林的規劃設計提供了不同于傳統分析方法的獨特視角。

1.2 空間句法在城市公園中的應用

通過文獻檢索，在國內應用空間句法討論城市公園內部空間結構的一些相關研究的案例中[6-11]，大部分論文直接應用整合度、連接值等變量來評價城市公園的空間結構，并以此來判斷城市公園內的道路、場地中人流量大小、使用強度等問題，僅有數個案例對變量與行人流量進行了相關分析，但相關研究或者沒有使用現場觀測數據[12]，或者計數節點數量比較少[13]，或者僅討論部分人群且決定系數非常低[14]。

1.3 空間句法在城市公園中的適用性

空間句法最重要的理論基礎是能夠在統計層面影響人類群體行為，在城市中顯示60%的行人與街道整合度等句法變量的相關性[15]。城市公園應用空間句法理論進行量化分析時，應當明確空間句法理論在城市公園道路系統中的適用性問題，并對其進行實證檢驗。首先是軸線模型是否適用于城市公園的道路系統。一般認為，軸線模型適用于道路兩側被建筑界定的城市街道，公園道路人行與視線的差異可能會降低最長的軸線對空間進行劃分的科學有效性，曲折的園路又會進一些降低空間劃分的準確性。其次是在城市公園尺度下，公園內部廣場中各種阻礙行人卻不阻擋視線的花壇、樹池等是否會影響人對空間的認知，是否應當作為影響構建軸線模型、提取空間節點的因素。

2 ?案例選擇與研究準備

研究選擇佛山市中山公園為案例，分3個步驟進行：首先是使用截面人流計數法收集行人流量數據[16];其次是在公園平面圖和實地踏勘的基礎上，繪制研究區域內公園路網，通過軸線法建構模型，計算句法變量;最后是對不同模型得到句法變量的解讀，并對這些句法變量與行人流量進行相關分析，以回答空間句法在城市公園中的適用性問題。

2.1 研究對象

中山公園始建于1928年，當時僅有0.5公頃，后經擴建成為達31.2公頃的集宣傳、展覽、科普、娛樂、飲食、休閑于一體的綜合性公園[18]。公園內除建筑和水體外，不阻擋視線的造景元素主要有花壇和樹池。104個花壇的直徑在1.5到8m之間，中間種植各種喬灌木，邊緣大多設計成坐凳，行人無法穿越;226個樹池直徑均小于1.5m，鋪設卵石，邊緣與地面平齊或僅高出地面0.1m，除樹干本身外不影響行人通行。

2.2 模型建構

為研究中山公園內花壇、樹池等是否會影響人對空間的認知，分別采用無花壇無樹池底圖，有花壇無樹池底圖和有花壇有樹池底圖，以UCL Depthmap軟件自動生成的軸線圖為參考，根據“最長且最少”的原則應用最長軸線法手工繪制所有軸線[19]，建構3個不同的空間模型，分別為模型A、模型B和模型C。

2.3 數據采集

數據采集在2018年11月天氣晴好的一個工作日和一個休息日進行，采用截面人流計數法[16]對中山公園內239個道路節點以每1小時記錄10分鐘的標準進行了5個小時的行人流量計數，在刪除存在錯漏的19個節點后，最終獲得269個有效計數節點，共16885個行人記錄（見圖1）。

3 ?不同模型空間句法變量的對比與相關性分析

3.1 句法變量的數值對比

通過對比中山公園不同模型得到的句法變量數值，可以發現其受到花壇、樹池的巨大影響（表1）。其中連接值均值提高明顯，提示空間變得更加復雜多變;平均深度值的降低、整合度和穿行度的提高，提示整個公園的空間可達性在加強。單從句法變量的數值對比來看，在建構模型時是必須明確花壇、樹池等影響因素的。

3.2 句法變量的圖形對比

圖2的整合度圖形對比顯示，在不考慮花壇、樹池的情形下，公園的空間結構中心位于十一孔橋至藝展館之間的西南側主園路上;在只考慮花壇不考慮樹池的情形下，公園的空間結構中心向東移動;花壇和樹池都被考慮的情形下，公園的空間結構中心將繼續向東移動，與十一孔橋所在軸線及與之相交的主園路才是公園空間結構的中心。圖3的穿行度圖形對比顯示的結果與整合度相似。

3.3 行人流量和句法變量的相關性分析

在表3的對比中，軸線模型分析得到的幾個主要句法變量都與行人流量表現出顯著相關的特征。但隨著花壇、樹池的加入，除連接值外其他變量與行人流量的相關性均在提高，其中模型A的穿行度、模型B的整合度和穿行度、以及模型C的整合度分別與行人流量相關性超過40%，屬于中度相關;模型C的穿行度與行人流量的相關性達到65%，屬于高度相關[16]。

從相關性分析的結果來看，通過句法變量表達的公園道路的空間結構確實能在統計層面上影響到人類群體行為的結果，在劃分空間時要充分考慮公園內花壇、樹池等元素的影響。

4 ?結論

4.1 空間句法理論的適用性

作為對空間進行量化研究的工具，空間句法最重要的基礎是空間結構對空間認知產生影響并最終會反映到人在空間內的移動或占用中。通過中山公園句法變量與行人流量相關性的實證分析證明，公園的空間結構關系確實是決定使用者步行行為數量的重要因素，65%公園內部的行人流量與其相關。

與城市街道出行帶有明顯的目的不同，游人在公園內步行時，更偏向于無特定目的、放松身心的漫游狀態，可能是穿行度而非城市街道常用的整合度能夠更好地解釋行人流量主要原因。曲折的園路雖然可能減小軸線劃分空間的準確性，但公園內園路等級與園路寬度的強相關性不僅會引導更多游人往主園路集中，更寬的園路在相同長度下劃分空間的軸線更少，提升主園路的整合度和穿行度，從而彌補了上述準確性減小的后果。

4.2 影響空間認知的因素

通過不同模型句法變量與行人流量相關性的對比，表明只要對行人的通行產生阻擋作用因素，無論其尺寸大小如何，都會對空間產生分割作用，進而影響人對空間的認知，最終左右公園內部的行人流量分布。因此，在公園內空間運用空間句法理論的軸線模型劃分空間時，所有可能阻擋行人的因素都應當被考慮到。

5 ?結語

空間句法的理論和方法所具有的客觀、定量、便于比較的特點，決定了該理論是一種分析和評價城市園林道路系統等空間結構的有效工具。作為一種從案例中發展而來的理論，實證研究案例是空間理論和方法不斷前進的根本動力。本文所選的案例僅應用了軸線法對行人流量進行了實證研究，需要更多地應用不同的模型實證案例，對空間句法在不同場景下的應用方法進行驗證，才能使這一誕生在西方城市分析中的空間句法理論得到更廣闊的應用。

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