基于GIS和空間句法淺析街道空間環(huán)境對(duì)街道活力的影響

薛 雨，張 悅，李華英

(1. 山東科技大學(xué) 測(cè)繪科學(xué)與工程學(xué)院，山東 青島 266590；2. 山東正元航空遙感技術(shù)有限公司，山東 濟(jì)南 250101；3. 榮華建設(shè)集團(tuán)，山東 青島 266699)

0 引 言

街道空間作為城市中分布最廣的公共空間，是城市公共空間的重要組成部分，對(duì)街道活力有較大影響。街道活力，最重要的是正確理解“活力”一詞的含義：Metha認(rèn)為，有活力的街道是指有大量的人參加一系列主要的固定或持續(xù)的活動(dòng)尤其是那些社會(huì)性的活動(dòng)的街道[1]。自20世紀(jì)50年代以來，國(guó)內(nèi)外利用空間句法對(duì)城市及街道的研究不斷發(fā)展，凱文·林奇撰寫的城市形態(tài)理論著作《城市形態(tài)》和《城市意象》對(duì)活力進(jìn)行了論述，具有借鑒意義[2]；荷蘭的德·波爾創(chuàng)建了烏納夫原則[3]，艾倫·雅各布斯著述《偉大的街道》旨在尋找最好的街道形態(tài)[4]。沈磊著述的《效率與活力：現(xiàn)代城市街道結(jié)構(gòu)》對(duì)寧波“街”和“道”的空間形態(tài)進(jìn)行研究，但是對(duì)街道活力涉及較少[5]；姜蕾《城市街道活力的定量評(píng)估與塑造策略》，分析了影響街道活力的因素，并提出塑造街道活力的“交混方法”[6]；吳一洲等人利用GIS和空間句法分析城市軌道需求供需特征[7]。綜上所述，空間句法知識(shí)多應(yīng)用于城市形態(tài)的構(gòu)建，或者單獨(dú)應(yīng)用于街道活力評(píng)估方面，無法全面發(fā)揮其作用。將空間句法與其他領(lǐng)域知識(shí)結(jié)合，多方面探究城市街道活力的研究甚少，導(dǎo)致了空間句法應(yīng)用領(lǐng)域的局限性。

1 概 述

隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，各種拆遷、舊城改造在各個(gè)城市的老城區(qū)大規(guī)模開展，同時(shí)開發(fā)區(qū)等新城區(qū)的建設(shè)和規(guī)劃也如火如荼地進(jìn)行。上述活動(dòng)在提升城市現(xiàn)代化、美觀市容市貌的同時(shí)，也拆掉了原有的活力較強(qiáng)的公共生活空間，建成了大尺度、綠化程度高的街道空間，卻忽略了以人為核心的街道活力的提升，從而降低了城市的整體活力，不利于和諧城市的構(gòu)建。

空間句法是通過對(duì)城市系統(tǒng)、建筑、聚落、景觀等的定量化描述，表達(dá)空間結(jié)構(gòu)形態(tài)與人類社會(huì)行為之間的關(guān)系。GIS作為重要的空間信息系統(tǒng)，具有強(qiáng)大的空間數(shù)據(jù)分析功能和高效的地理建模能力，為眾多領(lǐng)域的空間數(shù)據(jù)顯示和分析提供了豐富的方法。從空間分析的角度來說，GIS與空間句法結(jié)合能夠同時(shí)對(duì)街道空間進(jìn)行自然和社會(huì)兩個(gè)層面的分析，提升街道空間方面的研究能力[8]。本論文將GIS與空間句法知識(shí)結(jié)合，基于德州市基礎(chǔ)地理信息建庫(kù)項(xiàng)目，對(duì)德州市德城區(qū)、開發(fā)區(qū)進(jìn)行調(diào)查，采集街道兩旁的興趣點(diǎn)以及街道聯(lián)通的院落、居民區(qū)、功能區(qū)等要素，選擇具有代表性的老城區(qū)“商業(yè)街-太平街”以及開發(fā)區(qū)“常興路”中段為研究對(duì)象，結(jié)合ArcGIS軟件利用空間句法知識(shí)對(duì)比分析街道空間環(huán)境對(duì)街道活力的影響，如圖1所示。

圖1 技術(shù)路線圖Fig. 1 Technology roadmap

2 研究對(duì)象選取

德州市商業(yè)街，西起迎賓路（火車站廣場(chǎng)），東至黎明街（人民影院路口），長(zhǎng)280m，寬15m，始建于明朝，當(dāng)時(shí)名字為溜口街，火車站的繁榮帶動(dòng)了商業(yè)街的崛起，溜口街由居住區(qū)變?yōu)樯套^(qū)域，德州最早的百貨公司出現(xiàn)在此，同時(shí)照相館繁多，因此1946年解放后改為商業(yè)街。德州市太平街，西起黎明街，東至解放南路，長(zhǎng)240m，寬15m，原名為米市街，古代時(shí)較為繁華的街區(qū)，因?yàn)橘u米的商家眾多而得名。德州市常興路，西起康博大道，東至將軍大道，長(zhǎng)1590m，寬30m，由德州市常興集團(tuán)有償命名如圖2所示。

圖2 街道調(diào)查范圍圖Fig. 2 Street investigation map

3 樣例街道研究

1）商業(yè)街-太平街

商業(yè)街-太平街為德州市歷史性街道，曾經(jīng)是德州市的商業(yè)中心，隨著城市的不斷擴(kuò)張和發(fā)展，這一區(qū)域雖然失去了其往日的繁華，但在老德州人的心中，是永遠(yuǎn)難以割舍的地方，是德州經(jīng)濟(jì)發(fā)展的見證，是老德州的經(jīng)濟(jì)和文化標(biāo)志。

①商業(yè)街-太平街街道縱深分析

街道縱深及街道的長(zhǎng)與寬，而此處的寬不僅僅是街道的實(shí)際寬度，更表明了街道兩旁掛接的支路所能使街道延長(zhǎng)的區(qū)域。將樣例區(qū)域顯示在ArcMap中，可以發(fā)現(xiàn)該街道掛接了8條南北向的小路，有的道路甚至可以連接太平街和其南部的光明街。利用ArcGIS中的工具測(cè)量商業(yè)街太平街的長(zhǎng)度和掛接小路的長(zhǎng)度，計(jì)算街道縱深比例。

街道縱深公式：

D=掛接小路長(zhǎng)度/商業(yè)街-太平街長(zhǎng)度=878/563=1.56

②商業(yè)街-太平街用地布局

研究區(qū)域用地狀況為混合型土地利用，附近分布學(xué)校、步行街、商城、醫(yī)院、休閑娛樂設(shè)施以及居民小區(qū)等，由于周邊功能區(qū)的吸引，商業(yè)街人流量較大，提高了商業(yè)街的街道活力。對(duì)周邊各種功能區(qū)對(duì)提高商業(yè)街活力的貢獻(xiàn)進(jìn)行量化，通過該功能區(qū)到街道的距離、人流量進(jìn)行描述并獲取最終的權(quán)重值。通過各種屬性的量化對(duì)比，對(duì)各種屬性賦予相當(dāng)?shù)臋?quán)重予以表示，距離越近、人流量越大則權(quán)重高具體見表1。

表1 商業(yè)街-太平街用地類型量化表Tab. 1 Land type quantification of commercial street -Taiping street

③商業(yè)街-太平街交通可達(dá)性

交通可達(dá)性包括兩個(gè)方面，一方面是公共交通工具的可達(dá)性，另一方面是附近場(chǎng)所人員的可達(dá)性，以及道路的可達(dá)性。公共交通的可達(dá)性通過公交站牌數(shù)量刻畫，商業(yè)街西首有3個(gè)公交站牌，有1、2、8、12、18、107、20、17、106、4、16、19、101共計(jì)13條公交路線通過，而太平街東首1個(gè)公交站牌，有2、3、12、15、28、38、102、107共計(jì)8條公交線路通過，因此公共交通工具可達(dá)性較高；前邊描述了該街道掛接了8條南北向支路，街道縱深比高，便于周邊功能區(qū)場(chǎng)所人員到達(dá)；樣例街道西與迎賓大道相連、東與解放中大道相接，中間穿過馬市街和黎明街連接?xùn)|方紅西路和東風(fēng)中路等級(jí)較高的街道,從而貫穿德州東西。

④商業(yè)街-太平街空間開放性

街道空間開放性反映居民出行路徑多樣性，同時(shí)反映附近人群到達(dá)街道的便捷性。本論文調(diào)查數(shù)據(jù)包括院落范圍、類型及其出入口，院落的類型決定院落的開放程度。傳統(tǒng)的沿街院落一般有沿街門頭房，同時(shí)封閉性差，出入便捷；而現(xiàn)代化的院落和居民區(qū)為了人身和財(cái)產(chǎn)安全更偏向于封閉性，出入口較少，而出入口的位置和數(shù)量恰恰可以反映院落中人群出入院落的便捷程度，進(jìn)而反映出街道空間的開放程度。商業(yè)街-太平街沿街的院落多為傳統(tǒng)的院落，出入口較多，如中泰尚居小區(qū)，占地面積雖然小，但是有兩個(gè)出入口，都可以方便到達(dá)商業(yè)街。由圖中明顯看出，該街道兩旁院落共有13個(gè)出入口可以直接通向街道，且距離均在20m以內(nèi)，到達(dá)街道非常方便，街道的開放性較高，如圖3所示。

圖3 商業(yè)街出入口及商鋪分布圖Fig. 3 The distribution of shops and entrances in commercial street

⑤商業(yè)街-太平街商鋪分布

作為歷史悠久的生活性街道，商業(yè)街一直位于德州市的中心位置。解放以來的商業(yè)不斷繁榮，在奠定商業(yè)街-太平街商業(yè)基礎(chǔ)的同時(shí)也使該街道區(qū)域變?yōu)樯套』旌蠀^(qū)。傳統(tǒng)的院落類型成就較為開放的院落格局也為街旁商鋪的繁榮林立提供了方便，讓傳統(tǒng)的露天街市變成了整潔美觀的店鋪，而創(chuàng)造的街道活力卻是分毫未減?；A(chǔ)地理信息調(diào)查結(jié)果在ArcMap下顯示，樣例街道兩旁大小商鋪共計(jì)135家，涵蓋住宿、餐飲、銀行、保險(xiǎn)、影城、洗浴休閑、醫(yī)院、美發(fā)造型、培訓(xùn)機(jī)構(gòu)、五金廚具、服裝鞋帽等各種商業(yè)類型，一條街道，可以滿足人們各種購(gòu)物需求。商業(yè)街民國(guó)時(shí)以照相館密布而聞名德州，如今的婚紗影樓在太平街上依然是一道亮麗的風(fēng)景線（見表2）。

表2 商業(yè)街-太平街商鋪類型明細(xì)表Tab. 2 Shop type table of commercial street-Taiping street

2）常興路中段

隨著德州市經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及國(guó)家政策的支持，德州市區(qū)范圍由原來的岔河以西擴(kuò)展到減河以西，進(jìn)而擴(kuò)展到德州東環(huán)，由原來的德城區(qū)擴(kuò)展到開發(fā)區(qū)，進(jìn)而擴(kuò)展到高鐵新區(qū)。常興路是開發(fā)區(qū)的一條街道，由常興集團(tuán)有償命名，為更好地和商業(yè)街-太平街對(duì)比，本論文研究區(qū)域?yàn)槌Ｅd路中段，即宏遠(yuǎn)大道以東晶華大道以西的區(qū)域。周圍空地較少，居民區(qū)較多。

①常興路中段街道縱深分析

常興路中段街道寬度為30m，四周多為居民小區(qū)，街道縱深已在前文進(jìn)行定義，同樣利用ArcGIS工具進(jìn)行計(jì)算得到結(jié)果：

D1=掛接小路長(zhǎng)度/常興路中段長(zhǎng)度=740/593=1.25

常興路中段用地布局

常興路作為經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)的一條道路，該區(qū)域范圍的用地主要是住宅用地和辦公用地，其中段西首為沙河溝景區(qū)，是人們休閑游憩的優(yōu)良場(chǎng)所。周圍分布不同程度等級(jí)的住宅小區(qū)，以及供水公司和環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，向南1km有開發(fā)區(qū)最大的澳德樂購(gòu)物中心和德百家居建材城，向北1km為董子文化園。利用上文中同樣的方法分析各功能區(qū)對(duì)街道的權(quán)重，并計(jì)算影響力，具體見表3。

表3 常興路用地類型量化表Tab. 3 Land type quantization table of Changxing road

②常興路中段交通可達(dá)性

從公共交通可達(dá)性方面分析：常興路中段有2個(gè)公交站牌，分別是聚福園小區(qū)和福匯來糖酒公司2個(gè)站牌僅有6路公交一條線路通過，因此公共交通可達(dá)性較差；由上文可知，樣例街道掛接的支路僅僅為小區(qū)內(nèi)的道路，街道縱深比不高；常興路中段西鄰體育街、東連晶華大道，南通升源街，除了晶華大道較寬、車流量較大外，其他2條均為小路，道路網(wǎng)絡(luò)通達(dá)性可想而知。

③常興路中段空間開放性

常興路位于建設(shè)時(shí)間較短的經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，街道兩旁的院落多為現(xiàn)代化性質(zhì)的居民小區(qū)，格局構(gòu)造相對(duì)比較封閉，院落鄰街的長(zhǎng)度短，深度大。ArcMap調(diào)查結(jié)果圖顯示每個(gè)院落僅有一個(gè)出入口，整段研究區(qū)域共8個(gè)出入口（如圖4所示）。

圖4 常興路出入口及商鋪分布圖Fig. 4 The distribution of shops and entrances in Changxing road

④常興路商鋪分布

由于街道院落的封閉性較強(qiáng)，街道兩旁的商鋪類型多為服務(wù)于周邊社區(qū)的生活性用品商店，多位于開發(fā)鄰街門頭房的小區(qū)外圍，調(diào)查結(jié)果統(tǒng)計(jì)顯示，調(diào)查區(qū)域街道兩旁共有商鋪30個(gè)（見表4）。

表4 常興路商鋪類型明細(xì)表Tab. 4 Shop type table of Changxing road

4 對(duì)比結(jié)果分析

通過數(shù)據(jù)的對(duì)比，從街道縱深方面來說，商業(yè)街-太平街的縱深值大于常興路縱深值；而商業(yè)街-太平街周邊用地布局較為多樣化，醫(yī)院、購(gòu)物、休閑以及學(xué)校等功能區(qū)設(shè)施齊全，常興路略差；交通可達(dá)性方面，常興路公交路線僅一條并且連接的道路等級(jí)較小，相對(duì)來說不利于構(gòu)建較為通達(dá)的道路網(wǎng)絡(luò)體系；商業(yè)街位于老城區(qū)，院落多為傳統(tǒng)類型，道路掛接支路較多，四通八達(dá)，院落出入口分布零散，因此具有更高的空間開放性；圖中明顯看出商業(yè)街兩旁店鋪布局緊密，數(shù)量較多且種類齊全，容易滿足消費(fèi)者的需求，而常興路沿街商鋪數(shù)量較少且類型單一。而通過我們一段時(shí)間的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，商業(yè)街-太平街人流量較大，街道活力較高，而常興路兩旁雖然有較多的居民小區(qū)但是街道人流量較少且停留時(shí)間較短，街道活力低。

總體來看，街道活力雖然受街道本身空間的影響，但更多在于街道空間的延展環(huán)境如商鋪、院落等。經(jīng)過分析，交通可達(dá)性對(duì)街道活力的影響最為重要，其次是鄰街商鋪的豐富度，再次是街道周邊用地布局的影響。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文基于德州市基礎(chǔ)地理信息建庫(kù)項(xiàng)目調(diào)查數(shù)據(jù)，選取比較老城區(qū)、開發(fā)區(qū)具有代表性的商業(yè)街和常興路進(jìn)行研究。將GIS與空間句法知識(shí)結(jié)合，利用GIS良好的空間展示和分析功能，結(jié)合空間句法中的量化知識(shí)，全面剖析樣例街道的縱深分布、用地布局、交通可達(dá)性、空間開放性以及鄰街商鋪5個(gè)方面的街道空間環(huán)境。對(duì)比分析結(jié)果，從而得出街道活力受街道空間環(huán)境尤其是延展空間環(huán)境影響顯著，擴(kuò)展了GIS和空間句法的應(yīng)用領(lǐng)域，為城市街道活力提升、和諧城市構(gòu)建提供支持。但是街道活力不僅僅受街道空間環(huán)境的影響，還受文化、歷史等方面的制約，本論文并沒有涉及除街道空間環(huán)境以外的影響因素，因此，本研究需要進(jìn)一步完善。