基于空間句法的傳統村落空間結構研究

王倩 逯海勇 程世超 于東明

摘要：中國傳統村落的空間格局是文化和歷史的體現，近年來隨著旅游業的興起，越來越多的傳統村落空間格局被破壞，為今后的保護發展帶來巨大困難，因此空間結構的研究對于未來村落的保護發展研究具有極高的價值。山東省泰安市山西街村是第一批中國傳統村落，本研究通過空間句法的凸空間分析法、軸線分析法，選取整合度、可理解度、深度值等參數從不同的空間尺度定量分析其空間格局。研究表明：該村由環路包圍而成，其道路層次較為分明，街巷寬度與兩側建筑物空間比例協調，尺度感較好；其中主街、環街及其沿街空間的空間整合度最高，村落整體可理解度較高，整體深度值較低，村落位置于大汶口鎮可達性較好。整體而言，該村落既相對開放又保持著自身獨立性，對它的保護和發展應注重街巷獨特的空間格局保護與整治，同時給予上述分析中呈現的有意義空間更多關注。

關鍵詞：空間句法；傳統村落；空間結構；山西街村

doi：10.3969/j.issn.1009-1483.2020.06.012 中圖分類號：TU982.29

文章編號：1009-1483（2020）06-0083-09 文獻標識碼：A

Research on the Spatial Structure of Traditional Villages Based on Space Syntax： Taking Shanxijie Village in Shandong Province as an Example

WANG Qian， LU Haiyong， CHENG Shichao， YU Dongming

[Abstract] The spatial pattern of traditional villages is a reflection of culture and history. In recent years， with the rise of tourism， more and more traditional village space patterns have been destroyed， which will bring greater difficulties for future protection and development. Therefore， the study of spatial structure is of great value. Shanxijie Village is one of the first batch of Chinese traditional villages. Through the convex space analysis method and the axis analysis method of spatial syntax， the parameters such as integration degree， intelligibility and depth value are selected to quantitatively analyze the spatial pattern of Shanxjie Village from different spatial scales. The research illustrates that Shanxijie Village is surrounded by a loop， and its road system is relatively clear. The width of the alley and the proportion of the buildings on both sides are appropriate， and the scale of the site is quite appropriate. The space has high integration of the main road， the ring street and its surroundings. The village is highly synergy， and the overall depth value is low. Additionally， the village is located in Dawenkou Town， which is quite easily accessible. Furthermore， the location of the site is not only relatively open and but also maintain its independence. The protection and development of the village should focus on the protection and rectification of its unique spatial pattern， while giving more attention to the meaningful space presented in the above analysis.

[Keywords] space syntax； traditional village； spatial structure； Shanxijie Village

引言

傳統村落作為活態的生活基地是基于一定的自然條件，在其固定的社會經濟、歷史文化等背景影響下，人們通過不同的方式布置物質要素而形成的人居環境，村落外在表現為物質要素和空間的構成[1]。物質要素是原始的自然要素和特定的人工要素的表現形式，物質要素主要是構成傳統村落風貌特征的基礎空間單元或組件，它們是當時當地鄉村經濟、社會和文化內涵的物質載體，傳統村落風貌物質要素的功能類型分為經濟功能、社會功能、文化功能、居住功能及交通（聯系）功能，而傳統村落空間結構關系同物質形態一樣從另一個方面反映了自然、社會經濟、文化歷史、風俗觀念的影響，既是特定的經濟發展背景下歷史和文化融合的縮影，也是人類利用一定的方式認識、改變物質元素，并在既定自然環境中活動所形成的布局，是經過漫長積淀的結果[2]。空間結構的研究對于今后村落的保護發展研究具有極高的歷史文化、理論實踐等價值。

目前，在中國傳統村落的研究中，實地調研法和資料收集法是較為常用的研究方法[3]。多是基于資料、文獻及一般感性的調研與分析，對于歷史記憶的完整性與延續性方面往往存在著難以彌補的缺陷[4]。在定性分析的基礎上對傳統村落的空間關系進行抽象后建立模型并進行量化描述，從而尋找空間結構與人類社會活動之間的關系，空間句法作為建立在數字基礎上的可量化工具為這一過程提供了有效的支撐。

1研究對象

1.1基本概況

山西街村位于山東省泰安市岱岳區大汶口鎮東南，隸屬大汶口鎮，距泰山市約30公里。村落坐南朝北，南臨大汶河，通過石橋（建于明朝隆慶年間）將村落內部與大汶河自然景觀有機連接（見圖1）。整體按照平原地區方格網布局，與周邊自然環境密切結合，空間變化豐富，文化底蘊深厚，景觀風貌特點明晰，水利文化價值較為突出，入選第一批中國傳統村落。

村內有國家重點文物保護單位1處（明石橋），山東省級文物1處（山西會館），宗教性建筑一處（火神廟），距離村落西側約730米有國家級重點文物保護單位一處（大汶口文化遺址）。現有村落格局及建筑風貌保存相對完整，是泰安市“歷史文化軸”的重要節點。在《泰安市城市總體規（2011—2020年）》及《泰安市歷史文化名城保護規劃2008—2020年》中，將歷史文化軸南延至大汶口（該軸線連接泰山、汶水、泰城，展現了山、水、城的一體化），從整體構建山東歷史文化特區的角度而言，具有先行先試的標志性意義，也側面印證了山西街村所在位置的獨特性。

1.2山西街村發展沿革

山西街村自新石器時代至今，已積淀了6000年的文明，聞名遐邇的大汶口文化就發源于此。先秦時期，東夷族在大汶口周圍創建國家；春秋時期，大汶口成為連接齊魯的交通要道；漢朝時期，為鉅平縣城所在地；明隆慶時期，建成大汶口石橋，自此商業交通進一步發達進而古鎮聚落成；明中后期至清中期為大汶口商業發展時期，形成山西街、會館街等多條主街；自清朝設鎮已有近400年的歷史，同期，大汶口作為重要的商業鎮吸引全國各地的晉商來此經商，并出資興建山西會館以供接待聚會之用，山西街村也因此得名。環村的城墻于明清時就已形成，兼具防御和防洪功能，后屢次改建；至清末，古鎮城墻共八座城門，山西街村內有正南門、西南門、東南門三座城門，現僅有正南門保存完好，依舊具有防洪功能。

1937年，日軍占據大汶口，商業逐漸衰敗。1951年土地改革過后，組織農村合作社，劃分為興華、和平、太平、汶陽（即今山西街村）四個高級合作社，1962年農業體制改革后，汶陽生產隊改為山西街生產隊，即改革開放后的山西街村。

2研究方法

2.1關于空間句法

空間句法在20世紀70年代由倫敦大學建筑學院教授Bill Hillier及其團隊提出，該方法是一種通過對包括聚落和城市在內的人居空間結構的量化描述，研究空間組織結構與人類社會生活之間關系的理論方法[5-7]，運用這種分析方法可以重新審視山西街村的平面形態，提煉村落的更多信息[8]，較為清晰地把握村中重要的生活場所（公共空間）的分布及位置[9-12]，再結合相關史料研究和有針對性地實地調研走訪，從而具體并準確地探明山西街村內特色場所的空間特征。

空間句法中可分為軸線分析法、凸空間分析法和視域分析法①。凸空間模型可把多個實際的空間轉譯為凸空間組成的系統，能較好地揭示現實空間拓撲邏輯關系與人們行為的關系；軸線模型可按照既定規則使用直線概括原有空間，將其復雜的空間用直線進行轉譯，能反映人在空間中的運動行為、趨勢，因此較適用于較大尺度空間研究；視域分析模型用無限細分的方格網將空間結構轉譯成小方格組成的空間系統以后，可反映空間的視線壓迫程度及圍合效果。

本研究利用凸空間分析法對尺度較小的山西街村進行分析，所得結果更為直觀、準確。軸線分析法對尺度相對較大的大汶口鎮分析可進一步明確該村落在鎮中所處地位、可達性等，作為山西街村研究的補充。通過兩種方法不同尺度的分析，選取整合度、可理解度、深度值等作為核心分析指標，能從多角度得到更為可靠的結果。

2.2模型的建立

通過對山西街村CAD總平面圖分析，本文研究對象中所有的通行關系連接清晰直接，該村落院落空間表現出了對于方正空間的追求，滿足空間句法中對于凸空間研究的基本條件，因此可將山西街村由三維空間直接抽象為二維空間。凸空間即在空間內部任意兩點之間可以相互看到的二維平面空間。在使用凸空間模型法進行研究時，首先要將空間劃分為凸空間，對于個別較為復雜的空間進行了凸空間切割處理（本文將一個完整的院落空間看為一個凸空間，未對院落內部空間進行細化研究）。利用CAD將原有平面圖轉化為凸空間布局形式的平面圖，導入DepthMap后根據門的開設位置建立相應的連接關系并對其進行計算，得到每個凸空間相對應的整合度、可理解度、深度值等參數。

軸線分析中以山西街村所在的大汶口鎮為研究對象，在CAD中建立軸線模型后導入DepthMap中進行運算，量化分析空間組織結構。

3結果分析

3.1空間整合度分析

整合度用以描述空間系統中各個節點的集散程度，它反映了從一點出發，遍歷了空間中其他各點所需的總步數，整合度數值越高，表示空間可達性就越好。而根據拓撲步數的不同，整合度分為全局整合度和局部整合度。通過研究傳統村落的歷史發展進程發現，村落空間的可達性與場所對村民的吸引力呈正相關。

基于凸空間分析的整合度，顏色越暖則表示測算對應數值越高，反之表示測算對應數值較低。經分析可發現，山西街村空間整合度在0.54～1.58之間，從全局整合度可以看出，全局整合度最高的空間分布在村內的主街、環街及其沿街空間，說明其與系統內各空間有較好的通達性，各個獨立的院落空間的整合度較低，有相對獨立性。其中，邵家胡同的全局整合度最高。從局部整合度R3②可以看出，局部整合度最高的空間分布在村內的主街及環街，其中村東側主街山西街局部整合度最高（見圖2）。

由此分析可得村落東側山西街是村落空間組織結構中的主導軸線，由該軸線向西延伸出輔街，明確了山西街村的空間布局——“卄字格局”+“汶河樞紐”的特色空間，并形成了“汶水—城門—主街—民居—輔街—民居—支巷—民居”的有機格局（見圖1）。其中邵家胡同、南門街等處于核心區域，這些重要的公共空間與村落的整體空間環境聯系緊密，公共空間在村落的位置和組織形式是村落外部空間結構形成的主導因素[13]，是人們認知村落空間的基礎。

作為村內代表性建筑，山西會館局部整合度相對較高，但位于山西會館北側的火神廟則局部整合度較低。

以大汶口古鎮為研究對象，基于軸線分析得出大汶口鎮的整合度。大汶口鎮的全局整合度在0.14～0.89之間，全局整合度最高的軸線位于山西街村北側主干道利民街。由主干道進入該村的街道有兩條，西側東側各有一條，承接村落南北交通，整合度均較高，與村民日常的生活聯系緊密。西側南門街全局整合度由北向南逐步降低，東側山西街全局整合度由北向南逐步降低，山西街全局整合度相較于南門街較高，說明由利民街進入山西街村的可達性越來越低，且山西街可達性較西側南門街好（見圖3）。

相較于全局整合度而言，大汶口鎮的局部整合度在0.33～3.03之間，在山西街村北側主干道利民街且最靠近該村的路段局部整合度最高，說明從大汶口鎮著眼來看，山西街村處于大汶口鎮較為可達的地段（見圖4）。

對于局部整合度、全局整合度一高一低的空間，是村內較有特色的空間或存在問題的區域，對于有特色的區域應當在保留其原有特色的基礎上進行利用開發，對于存在問題的區域應當通過空間的整合進一步提高其整合度或將問題轉化為特色，提高整合度。而全局整合度與局部整合度均較低的區域，從經濟學的角度來看，是不利于發展經濟的空間，對于這樣的區域，可以結合現狀的真實情況，加強此區域的環境建設與空間塑造，但需要對數量進行控制，大范圍的改造會導致局部與整體的割裂。

3.2可理解度分析

個體在局部空間系統體驗過程中對全局系統的理解程度為可理解度，可理解度數值與空間被認知程度呈正相關。

分析時，x軸為全局整合度，y軸為局部整合度，進行線性回歸分析得到二維圖像，圖中的每一個點代表空間模型中的相應空間或軸線，得出山西街村空間系統的可理解度為R2。R2值是指數學上的擬合度，值越高則代表用Trend Line去預測散點圖的實際情況就越準確。R2的值小于0.5時認為局部整合度與全局整合度不相關。R2的值大于0.5小于0.7時認為橫軸縱軸是相關的。當R2的值上升到0.7以上時，認為橫軸與縱軸之間是顯著相關的。

選取全局整合度作為x軸，局部整合度R3為y軸，得出該村凸空間系統的可理解度R2為0.86，R2數值大于0.7說明局部整合度R3與全局整合度具有顯著相關性（見圖5）。通過該顯著的相關性也可以進一步說明山西街村的整體與細部風格上保持了較高的一致性，較易從村落的局部空間推測整體的空間特征，不會產生容易迷路的感覺，容易被認知。

該分析結合村落現狀，山西街村由環路包圍而成，其道路層次較為分明，由“主街—輔街—支巷”三級體系組成，村民生活秩序得到較好平衡，且該道路系統與中國傳統交通模式相符。明確的村落街巷空間除了承擔交通功能外，還是村莊結構的基本骨架[14]，同時能夠賦予不同等級道路空間的開敞或幽閉的空間屬性，一揚一抑，一開一合，街巷寬度與兩側建筑物比例空間協調，尺度感較好。

在鎮級層面上，選取全局整合度作為x軸，局部整合度R3為y軸，得出大汶口鎮軸線空間系統的可理解度R2為0.32，R2數值小于0.5認為局部整合度R3與全局整合度不相關（見圖6）。說明大汶口鎮各村之間較為獨立，與外界存在一定的隔絕，對于外來人口有一定的排斥性，在一定程度上有利于保持相對獨特性和原真性，其內部的發展存在自發的合理性。但與外界聯系較少，外界對其影響不大，不利于與外界進行交流發展。

在功能主義的大背景下，通過可理解度分析，發現更容易被識別和認知的空間，對其進行功能性使用，而同時對于可理解度較低的空間，對其在保護基礎上進行改造，使其在數學指標上向更好的方向發展，能在較高的效率下進行有針對性的發展。

3.3深度值分析

兩個相鄰空間之間的拓撲距離（空間轉換次數）代表其深度值。深度值表示空間的便捷程度，到達某一空間的轉換次數少則深度值小、便捷性好，反之亦然。深度值由暖到冷逐漸遞減。

兩個相鄰空間之間的拓撲距離即空間轉換的次數為這兩空間之間的深度值。其代表了空間的便捷程度及可達性，到達某一空間轉換的次數越少，則深度值越小、便捷性越好，反之便捷程度較差、空間越深邃。顏色較暖則深度值高，顏色較冷則深度值低。

山西街村深度值較小的空間主要分布在南門街、山西街、邵家胡同、沿河胡同及沿街空間，代表這些空間具有較高的可達性，屬于“整合區”（見圖7）。該村落中心深處的幾處空間呈現出較暖色調，為深度值較高的空間，說明這些空間可達性較差，屬于“離散區”。由此可見，街道空間可達性較高，應有足夠大的人流集散場地，可以設置景觀滿足人們公共交流和視線焦點。可達性差的空間一部分可通過增加標識、安全考量等方面改善；若保留其封閉性，可通過景觀手法塑造相對私密的景觀空間，給人以開合的空間對比感。

從鎮級層面來看，山西街村整體的深度值不高，說明村落在鎮上較為可達。通過明石橋向南深度值逐漸升高，即山西街村向南便捷程度逐漸降低，說明該村落是鎮上處于既相對開放的空間但又能保持自身獨立性（見圖8）。

3.4連接值分析

連接值代表了某一空間系統的視覺滲透性，即人的視覺廣度，空間的連接值與此空間范圍的滲透性呈正相關。

在村落層面，連接值較高的空間與整合度較高的軸線基本重合，這也再一次說明了這些空間對周圍空間影響力較大、聯系密切，進一步說明這些空間對于山西街村的重要性（見圖9）。

就大汶口鎮連接度來看，連接值較高的軸線依然是利民街，而山西街村整體連接值一般，說明該村落這樣的傳統村落空間有著開放與封閉共存的特性（見圖10）。

3.5控制值分析

某一空間對與之相連的空間影響程度可用控制值表示。控制度與選擇度均是表示某一空間與其他空間的關系變量，連接值表示該空間自身有多少其他空間與其相連，而控制值則表示與某一空間相連的其他空間的連接值的倒數總和。這說明空間的連接值與控制值無明顯正相關性。如一空間及與其連接的空間的連接值都較高時，其控制值會較低。

在山西街村的控制圖中，大部分空間均呈現出冷色調，說明該村落各個空間之間相互控制能力較低，但有幾個主街空間控制值較高，最大值為9.34位于山西街中段，這些空間連接的局部空間關系較為緊密，同時對與之相連的空間控制與影響能力較大（見圖11）。宏觀而言，整個山西街村內部空間單元的勻質性，也凸顯了主干街道的控制性；微觀而言，絕大部分空間單元（院落）都是相對獨立的個體，缺乏內部的聯系。就圖而言，空間結構與前文提到的“卄字格局”有一定出入，應該是由于后期社會、文化因素及突發事件的加入，打破了傳統的格局。

而在大汶口鎮的控制值分析圖中，山西街村整體控制值均較低，說明山西街村對于相鄰村落空間控制能力較差，對其他空間的影響能力較小（見圖12）。

3.6選擇度分析

該數值是考察一個空間系統內一個空間點出現在最短拓撲路徑上的次數，選擇度與空間吸引穿越交通的潛力呈正相關。對山西街村進行選擇度分析，能夠發現除了街巷空間的顏色較暖數值較高，其他空間均較低。選擇度最高空間位于山西街村中部邵家胡同為3794，而與其相連接的輔巷選擇度也較高（見圖13）。說明該道路雖然較曲折但依然選擇性較高，證明其不易使人產生方向迷惑性，對游人而言不具有危險性，具有趣味性，且間或點綴以古樹、石碾等，游人穿街而過，既有較強的心理暗示，也同樣產生了強弱不一的視覺變化。南門街及山西街兩側分布著大量空間節點，如山西會館、火神廟等歷史古跡及學校建筑分布于此，因此這兩條道路空間是村民日常生活中不可缺少的公共交流中心（見圖14）。該數據為山西街村的空間序列、交通組織提供了較為直觀的量化依據。

目前，火神廟年久失修、瓦件松脫、局部拆改，建筑前部分公共空間土地裸露，選擇度較低。該廟南臨山西會館，南門街、潘家胡同、會館街呈斜十字交叉交匯成一公共空間，建筑前有古槐一株（國槐），所處區位具有較好的標識性與公共集會性。建議通過后期火神廟的保護性修繕，以建筑與古槐為核心，對該公共空間進行一體化設計，提高該節點空間的選擇度。

對大汶口鎮進行選擇度分析，發現山西街村整體選擇度較低，但利民街、山西街、南門街及明石橋的選擇度較高，該線路較為貫通，且節點較多，是較好的旅游線路（見圖15）。

4結語

在中國傳統村落的空間研究中，大部分只著眼于所研究對象自身，而忽視了其所處的獨特區位和大環境，村落所處環境的發展及空間格局在傳統村落形成過程中具有重要意義，本文對大汶口鎮的分析，補充完善了山西街村的空間研究。

基于凸空間與軸線分析，從理性角度對于村落的空間格局特征、可達性等有了更進一步的了解及認識，有效地增加了該村的可度量性，為該村落的空間把握提供一定的依據。研究發現該村落空間整合度高的空間主要圍繞著街道，道路層次分明，空間方向感強，有利于村民進行社交活動，較容易被游客所認知，能夠增強村落凝聚力及游覽趣味性。其獨特的地理優勢則使其處于既相對開放的空間但又能保持自身獨立性，有利于村落完整形態的保留，是傳統空間結構保存的必要條件。

由于傳統村落的自發性、空間形態的復雜性、道路曲折迂回等均對模型建立增加一定難度；對于凸空間的劃分、軸線的連接無明確評判標準與方法，主觀影響因素較大，且空間劃分并非全然客觀，通過實地調查訪談摸清不同時段、形式的活動內容才可最終準確劃分空間[15]。即便在算法中盡量排除某些元素數量的影響，但也不能完全將其忽略，因此最終研究結果對于傳統村落的空間把握具有一定借鑒意義但不具有科學唯一性。

注：

①凸空間分析法：將實際的空間，轉譯成由凸空間組成的系統，通過軟件建立凸空間模型。

軸線分析法：按照一套既定規則，用直線去概括空間，將空間轉譯成為一些直線組成的系統，通過軟件建立線段模型。

視域分析法：用無限細分的方格網，將空間結構轉譯成小方格組成的空間系統以后，考察元素與元素之間的某種數學關系。

②局部整合度為3（即R3）表示空間映射以3個拓撲步數為限進行拓撲結構關系計算。

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