空間句法在成都少城空間優(yōu)化中的應(yīng)用

鐘婷

（成都市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，四川成都 610081）

0 引言

當(dāng)下，城市規(guī)劃的核心問題越來越趨向于“人”，城市發(fā)展越來越突出了人性化的趨勢(shì)。城市規(guī)劃的方法，隨著規(guī)劃任務(wù)的擴(kuò)展和科學(xué)思維與認(rèn)識(shí)方法的發(fā)展而變化，隨著信息網(wǎng)絡(luò)化和計(jì)算機(jī)有關(guān)軟件、硬件的大量開發(fā)和升級(jí)，進(jìn)行信息化數(shù)據(jù)收集、分析建模、模擬等量化方法已經(jīng)成為城市規(guī)劃技術(shù)的重要手段。

“空間句法作為一種空間理論與方法，從拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)的角度理解空間，以實(shí)證方式從各個(gè)尺度上重點(diǎn)研究空間形態(tài)結(jié)構(gòu)對(duì)于社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的空間分布的影響?！盵1]研究人的行為與空間形態(tài)的互動(dòng)規(guī)律，橋接人與物的城鎮(zhèn)化。自上世紀(jì)70年代創(chuàng)立以來，空間句法在建筑、規(guī)劃領(lǐng)域得到了較多應(yīng)用，并取得了較好的效果。自上世紀(jì)90年代引入我國以來，空間句法的理論與研究方法逐漸被中國城市規(guī)劃學(xué)者們所熟知。

圖1 空間句法應(yīng)用思路

1 空間句法介紹

空間句法理論由英國倫敦大學(xué)學(xué)院巴特萊特建成環(huán)境學(xué)院（University College London Bartlett Faculty of the Built Environment）的比爾·希列爾（Bill Hillier）教授提出，是一種從空間形態(tài)出發(fā)理解人類社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和文化行為的城市空間理論。其核心觀點(diǎn)是人們塑造了空間，同時(shí)空間也影響了我們的行為，空間與社會(huì)關(guān)系相互映射，空間布局反映社會(huì)模式，空間塑造社會(huì)模式[2]。

空間句法軟件是一種以空間拓?fù)湫螒B(tài)為基礎(chǔ)的空間分析及計(jì)算軟件，用于進(jìn)行空間句法模型分析，并實(shí)現(xiàn)了與Arcgis平臺(tái)的集成，大大提升了空間模擬和研究能力[3-4]。Depthmap從空間的構(gòu)型入手，分析街道和道路的網(wǎng)絡(luò)，以及所有在此基礎(chǔ)上附加的空間所組成的空間結(jié)構(gòu)形態(tài)特性。作為拓?fù)潢P(guān)系的度量，空間句法較為常見的度量值為連接值、控制值、深度值、整合度以及選擇度。其中整合度是用來度量城市中心性的值，多用來進(jìn)行城市公共空間的實(shí)證研究。

從方法論來講，空間句法研究的方法不是簡(jiǎn)單的“分析-歸納”或者驗(yàn)證，空間句法通過數(shù)據(jù)收集與分析來增強(qiáng)規(guī)劃科學(xué)性，是一種基于空間數(shù)據(jù)分析明確問題、需求和各相關(guān)現(xiàn)象的因果關(guān)系，并通過建構(gòu)數(shù)據(jù)鏈來確定設(shè)計(jì)相關(guān)參數(shù)體系關(guān)系的設(shè)計(jì)方法[5]。具體來講就是在對(duì)城市空間現(xiàn)象和社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)進(jìn)行分析、提出假設(shè)的基礎(chǔ)上，通過社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)構(gòu)建的模型與空間句法網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行實(shí)證檢驗(yàn)，然后優(yōu)化或否定假設(shè)，將結(jié)論應(yīng)用于下一步的規(guī)劃決策以及方案中。在這個(gè)過程中，通過觀察提出假設(shè)或研究問題是整個(gè)研究的基礎(chǔ)，而相關(guān)性分析是整個(gè)研究的重點(diǎn)所在。

詳細(xì)的空間句法應(yīng)用思路見圖1。

2 成都少城空間句法實(shí)證研究

2.1 基本情況

成都少城片區(qū)位于城市中心歷史悠久的區(qū)域，面積約1.5km2。在兩千年的歷史中，成都一直延續(xù)著大城套小城的格局，少城則延續(xù)了清代以來的空間格局，一直延續(xù)著街巷平行式的魚骨式結(jié)構(gòu)，延續(xù)著北方院落以及閑適的生活氛圍[6]。自2003年寬窄巷子開業(yè)成為熱門景區(qū)后，少城呈現(xiàn)了兩種不同的面貌：一種是居住區(qū)的閑適寧靜，一種是商業(yè)區(qū)的熱鬧喧囂。

2.2 實(shí)證研究

1）主要思路

空間句法在微觀層面主要應(yīng)用在以下四個(gè)方面：街區(qū)內(nèi)公共空間及公共設(shè)施的優(yōu)化布局及多方案比選、社區(qū)安全與空間的關(guān)系研究及相應(yīng)的社區(qū)安全的提升策略、輔助城市設(shè)計(jì)確定景觀節(jié)點(diǎn)及標(biāo)志物的具體位置、輔助公共建筑平面布局以及室外場(chǎng)地設(shè)計(jì)。

該研究想借助于空間句法這一理論工具，通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研獲取公共空間活動(dòng)人數(shù)數(shù)據(jù)。利用Depth Map軟件進(jìn)行空間句法整合度分析，公共空間人流數(shù)據(jù)與空間句法整合度的相關(guān)性分析，尋找研究少城公共空間活動(dòng)人數(shù)分布與城市空間結(jié)構(gòu)的關(guān)系。在探求關(guān)系的基礎(chǔ)上，輔助進(jìn)行少城片區(qū)內(nèi)居住片區(qū)與商業(yè)旅游片區(qū)公共空間的設(shè)置及優(yōu)化。

圖2為少城周邊控制性詳細(xì)規(guī)劃拼合圖，圖3為應(yīng)用思路圖。

圖2 少城周邊控制性詳細(xì)規(guī)劃拼合圖

圖3 應(yīng)用思路圖

2）建立空間句法模型

該次工作空間句法建模范圍包含整個(gè)少城片區(qū)范圍，南至少城路、東至東城根街、北至八寶街、西至西郊河向外延伸1～3km；建模深度精細(xì)到城市道路、步行通道、綠地廣場(chǎng)等公共空間（圖4）。

圖4 建模范圍示意圖

由于微觀城市尺度涉及到的空間尺度較小，需使用視域分析與線段分析兩種方法（圖5）。因?yàn)閮蓚€(gè)區(qū)域呈現(xiàn)明顯不一樣的空間特質(zhì)，該研究采用兩種建模方式，一種是視域模型，一種是線段模型。通過驗(yàn)證不同類型模型與現(xiàn)實(shí)情況匹配度之后，再選取最佳模型作為后續(xù)方案比較提升的使用模型。

表1 全局整合度與人數(shù)密度數(shù)據(jù)相關(guān)性分析相關(guān)性

圖5 少城片區(qū)空間句法模型（左視域分析、右軸線分析）

通過視域法分析建立模型，柵格大小為4mx4m。選取視域整合度進(jìn)行分析。通過線段法分析，角度模式建立分析模型。選取整合度進(jìn)行分析。

3）建立社會(huì)經(jīng)濟(jì)模型

數(shù)據(jù)獲取以解決城市研究或者規(guī)劃問題為目的。數(shù)據(jù)能夠被空間化、能夠獲取、易于操作?？紤]到該研究屬于城市微觀尺度的研究，對(duì)于數(shù)據(jù)點(diǎn)位的空間分布精準(zhǔn)度要求很高，現(xiàn)有的大數(shù)據(jù)手段并不能達(dá)到如此高的精度，本研究采用實(shí)地調(diào)查統(tǒng)計(jì)的方式進(jìn)行行人計(jì)數(shù)，圖6為調(diào)查手稿。選取3個(gè)工作日上午10—12時(shí)調(diào)查少城片區(qū)公共空間人數(shù)的空間分布（圖7）。通過實(shí)測(cè)落點(diǎn)圖可以看到，在寬窄巷子區(qū)域人流分布更為密集集中，而周邊的居住區(qū)域分布則較為均質(zhì)與稀疏。

圖6 調(diào)查手稿

圖7 少城公共空間人數(shù)分布

4）尋找關(guān)聯(lián)性

在人數(shù)數(shù)據(jù)與整合度相關(guān)性分析中，由于少城片區(qū)寬窄巷子周邊以商業(yè)旅游功能為主，其余以居住功能為主，兩種片區(qū)功能不同，人流分布存在數(shù)量級(jí)上的差異，因此將兩個(gè)片區(qū)分別加以分析。

在少城片區(qū)層面的分析中，在線段模型中，以線段為單位，統(tǒng)計(jì)人數(shù)和整合度數(shù)據(jù)，作為分析單元。通過軸線線段法進(jìn)行活動(dòng)人數(shù)數(shù)據(jù)與整合度相關(guān)性分析。初步選取1000、2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000局部整合度及全局整合度進(jìn)行建模分析（表1），通過整合度與人數(shù)密度數(shù)據(jù)（線段上每米的人數(shù)）相關(guān)性發(fā)現(xiàn)6000、7000、8000、9000局部整合度及全局整合度與人流相關(guān)性高，且數(shù)值相近，因此選定全局整合度進(jìn)行分析。

在居住功能為主的片區(qū)中，人數(shù)數(shù)據(jù)與全局整合度數(shù)據(jù)相關(guān)性指數(shù)R=0.556（R2=0.305），表明居住功能片區(qū)人數(shù)與全局整合度有相關(guān)性，這說明在少城片區(qū)中人流更傾向于分布在可達(dá)性強(qiáng)的區(qū)域，這為后續(xù)的社區(qū)服務(wù)設(shè)施、公共空間的布局優(yōu)化提供了輔助決策依據(jù)。圖8為居住片區(qū)標(biāo)準(zhǔn)化全局整合度（對(duì)數(shù)）與標(biāo)準(zhǔn)化人數(shù)密度數(shù)據(jù)（對(duì)數(shù)）線性回歸分析。

商業(yè)旅游功能為主的片區(qū)涉及的線段數(shù)量較少，無法得出統(tǒng)計(jì)規(guī)律，需要在視域分析中進(jìn)一步闡述。

圖8 居住片區(qū)標(biāo)準(zhǔn)化全局整合度（對(duì)數(shù)）與標(biāo)準(zhǔn)化人數(shù)密度數(shù)據(jù)（對(duì)數(shù)）線性回歸分析

在視域模型分析中，將視域模型柵格化，以24x24柵格為單位，統(tǒng)計(jì)活動(dòng)人數(shù)和整合度數(shù)據(jù)，作為分析單元。居住功能為主的片區(qū)中，人數(shù)數(shù)據(jù)與視域整合度數(shù)據(jù)相關(guān)性指數(shù)為0.228（R2=0.051），活動(dòng)人數(shù)與整合度不具有相關(guān)性。圖9為居住片區(qū)標(biāo)準(zhǔn)化全局整合度（對(duì)數(shù)）與標(biāo)準(zhǔn)化人數(shù)數(shù)量數(shù)據(jù)（對(duì)數(shù)）回歸分析。

圖9 居住片區(qū)標(biāo)準(zhǔn)化全局整合度（對(duì)數(shù)）與標(biāo)準(zhǔn)化人數(shù)數(shù)量數(shù)據(jù)（對(duì)數(shù)）回歸分析

圖10 商業(yè)片區(qū)標(biāo)準(zhǔn)化全局整合度（對(duì)數(shù)）與標(biāo)準(zhǔn)化人數(shù)數(shù)量數(shù)據(jù)（對(duì)數(shù)）回歸分析

而在商業(yè)旅游功能為主的片區(qū)中，人數(shù)數(shù)據(jù)與視域整合度數(shù)據(jù)相關(guān)性指數(shù)R=0.597（R2=0.347），表明商業(yè)旅游功能片區(qū)人數(shù)與視域整合度有相關(guān)性，說明在寬窄巷子中的人流更傾向于分布在視線集中，可以被看見的區(qū)域。這為后續(xù)的功能改造、景觀設(shè)置以及空間的優(yōu)化提供了基礎(chǔ)依據(jù)。圖10為商業(yè)片區(qū)標(biāo)準(zhǔn)化全局整合度（對(duì)數(shù)）與標(biāo)準(zhǔn)化人數(shù)數(shù)量數(shù)據(jù)（對(duì)數(shù)）回歸分析；圖11、圖12、圖13分別是視域模型整合度示意圖、視域模型分區(qū)整合度示意圖、線段模型整合度示意圖；圖14為商業(yè)片區(qū)人數(shù)密度數(shù)據(jù)與全局整合度散點(diǎn)圖。

圖11 視域模型整合度示意圖

圖12 視域模型分區(qū)整合度示意圖

圖13 線段模型整合度示意圖

圖14 商業(yè)片區(qū)人數(shù)密度數(shù)據(jù)與全局整合度散點(diǎn)圖

2.3 規(guī)律總結(jié)與研究建議

1）分析方法建議

微觀層面模型選擇上，線段分析適合的空間尺度較大，約1km2左右，視域分析適合的空間尺度較小，約10公頃左右；少城中，居住功能片區(qū)，線段分析中全局整合度與公共空間人的活動(dòng)有相關(guān)性；少城中，商業(yè)旅游功能片區(qū)，視域分析中視域整合度與公共空間旅游人群的活動(dòng)有相關(guān)性。因此可以通過對(duì)規(guī)劃基礎(chǔ)空間模型的分析給出適當(dāng)?shù)囊?guī)劃建議。

2）線段分析研究建議

作為具有傳統(tǒng)格局的片區(qū)，少城以居住功能為主，在人民對(duì)于美好生活追求日益提高的今天，該片區(qū)存在著配套落后的問題，運(yùn)用空間句法進(jìn)行最優(yōu)化公共服務(wù)設(shè)施的選址是一個(gè)新的思路。

對(duì)居住功能片區(qū)規(guī)劃空間模型進(jìn)行線段分析，全局整合度較高的線段集中在東城根街、西大街-八寶街、槐樹街-東門街、同仁路、實(shí)業(yè)街、長(zhǎng)順街。這說明這些區(qū)域在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中具有更強(qiáng)的可到達(dá)性，具有人流集聚的潛在條件，從城市發(fā)展的角度來講，更適宜設(shè)置開放公共性的功能。綜合考慮，現(xiàn)在東城根街、西大街-八寶街為城市主干道，承擔(dān)機(jī)動(dòng)車交通功能，建議在槐樹街-東門街、同仁路、實(shí)業(yè)街、長(zhǎng)順上街設(shè)置與居住功能相關(guān)的公共空間及功能，如社區(qū)綠地、社區(qū)廣場(chǎng)、社區(qū)中心、社區(qū)商業(yè)等。圖15為空間句法引導(dǎo)方案設(shè)計(jì)。

圖15 空間句法引導(dǎo)方案設(shè)計(jì)

3）視域分析研究建議

為了疏導(dǎo)寬窄巷子過于密集的人群，需要在可行的區(qū)域進(jìn)行通道聯(lián)通，運(yùn)用空間句法對(duì)可能的打通通道方案進(jìn)行比對(duì)，評(píng)價(jià)其效果。兩種方案分別為，打通北部通道和打通南部通道。

采用視域分析模型，對(duì)不同的通道打通方案進(jìn)行人流疏散效果的量化預(yù)測(cè)。結(jié)果表明打通南部通道連通西勝街，有2個(gè)柵格單元整合度提升，位于西勝街，提升幅度為16.79%；打通北部通道連通支磯石街，有2個(gè)柵格單元略微提升，3個(gè)柵格單元明顯提升，位于支磯石街，提升幅度為27.75%；北部打通人流疏導(dǎo)效果更加明顯，規(guī)劃建議方案選擇打通北部通道提升支磯石街人流。圖16是對(duì)寬窄巷子進(jìn)行視域分析，圖17為向南（左）、向北（右）進(jìn)行通道打通的結(jié)果。

圖16 對(duì)寬窄巷子進(jìn)行視域分析

圖17 向南（左）、向北（右）進(jìn)行通道打通的結(jié)果

3 結(jié)語

本文在總結(jié)了空間句法應(yīng)用思路的基礎(chǔ)上，以成都少城為對(duì)象進(jìn)行了空間句法的研究，針對(duì)不同的空間特質(zhì)，對(duì)空間整合度和人流分布進(jìn)行實(shí)證研究，深入挖掘空間網(wǎng)絡(luò)和行人使用的規(guī)律，并以此為基礎(chǔ)，輔助后續(xù)的片區(qū)公共服務(wù)設(shè)施提升策略，可為類似地區(qū)的實(shí)踐提供借鑒。