陜南鄉(xiāng)村聚落街巷曲折特征分析研究

楊濤

以陜南鄉(xiāng)村聚落為例，采用量化分析的研究方法，從街巷的轉(zhuǎn)折點數(shù)量、偏離距離、直線率等幾個方面，對陜南鄉(xiāng)村聚落街巷曲折形態(tài)特征進(jìn)行了量化分析，為研究和分析鄉(xiāng)村聚落街巷形態(tài)特征提供了借鑒思路。

引言

鄉(xiāng)村聚落形態(tài)是鄉(xiāng)村在適應(yīng)自然環(huán)境條件下和實現(xiàn)自身生產(chǎn)和生活需求的物化體現(xiàn)，“主要表現(xiàn)為村落平面的形式和村落在空間高度上的形態(tài)”，是構(gòu)成鄉(xiāng)村聚落不同層面形態(tài)要素的表現(xiàn)形式和結(jié)構(gòu)特征的反映。街巷作為鄉(xiāng)村聚落的骨架要素，是鄉(xiāng)村聚落形態(tài)的重要組成部分。在適應(yīng)所處的自然地理條件的演變過程中，鄉(xiāng)村聚落的街巷形態(tài)呈現(xiàn)出有別于城市道路整齊劃一的形態(tài)，呈現(xiàn)出明顯的曲折多變的形態(tài)特征。

雖然曲折性是鄉(xiāng)村聚落街巷形態(tài)的重要特征，但現(xiàn)有的理論研究中對鄉(xiāng)村聚落街巷曲折特征的研究數(shù)量較少，理論研究的缺失使鄉(xiāng)村建設(shè)對鄉(xiāng)村道路的建設(shè)只能照搬城市建設(shè)的經(jīng)驗，按照城市的街道進(jìn)行處理，呈現(xiàn)出整齊劃一的形態(tài)特點，鄉(xiāng)村聚落街巷自身的特色逐漸缺失。鄉(xiāng)村的形態(tài)和面貌越來越呈現(xiàn)出和城市相同的趨勢。而作為記憶載體的物質(zhì)條件的改變也使“記得住鄉(xiāng)愁”的美好愿望成為無根之水，無本之木。

因此重新準(zhǔn)確認(rèn)識鄉(xiāng)村街巷區(qū)別于城市街道的曲折特征，有助于抓住鄉(xiāng)村形態(tài)特質(zhì)，從而保護(hù)和延續(xù)鄉(xiāng)村特有的風(fēng)貌，避免城鄉(xiāng)面貌的趨同化，使“鄉(xiāng)愁”真正留得住，對鄉(xiāng)村的記憶持久彌新?；诖?，本研究以陜南部分鄉(xiāng)村聚落作為研究對象進(jìn)行考察，對其街巷的曲折特征進(jìn)行研究和分析，歸納和總結(jié)鄉(xiāng)村聚落街巷形態(tài)曲折特征的規(guī)律和原則，為后續(xù)的新農(nóng)村建設(shè)保持和延續(xù)鄉(xiāng)村自身特色提供一定的借鑒和參考。

一、研究對象與研究方法

（一）研究對象選擇

本文以陜南地區(qū)的10個鄉(xiāng)村聚落為研究對象，通過研究對象的地形圖、衛(wèi)星影像圖，結(jié)合現(xiàn)場調(diào)研，對聚落街巷形態(tài)的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合與校準(zhǔn)，在此基礎(chǔ)上繪制研究所需要的矢量圖形。

（二）研究方法

1.街巷的分級

鄉(xiāng)村聚落作為一種自發(fā)性形成的聚居點，形態(tài)不同于城市，有明顯的先導(dǎo)性和規(guī)劃性，為了較準(zhǔn)確地分析這種自發(fā)性在街巷不同層級構(gòu)成的曲折特征的差異，有必要對街巷構(gòu)成進(jìn)行合理分級。自然界中河流的形成就是一種自發(fā)性成形的線性要素，構(gòu)成方式和生成機(jī)理和鄉(xiāng)村的街巷存在一定的相似性，因此本文街巷分級的方法，借鑒了河流分級中的Horton法對研究對象的街巷進(jìn)行分級。以直接連接住戶，最小不分支的街巷為第一級，僅僅接納第一級街巷為第二級，接納一二兩級街巷的為第三級，依次類推，如圖1所示。

2.研究指標(biāo)選取

規(guī)劃領(lǐng)域中對街巷或道路的曲折特征主要關(guān)注于其大的曲折趨勢，即街巷或道路的實際距離與直線距離之間的關(guān)系，并不關(guān)注其形態(tài)在微觀層面的曲折變化規(guī)律。因此本研究為了深入分析鄉(xiāng)村聚落街巷的曲折特征，除利用常規(guī)的道路直線率（見式1）來表征街巷的曲折特征外，還需要利用其他指標(biāo)較為準(zhǔn)確地反映街巷的曲折特征變化。

直線率公式：T=l/L（1）

其中，T為街巷直線率;l為街巷端點直線距離;L為街巷實際長度。

鄉(xiāng)村聚落的街巷可以近似地看作是若干條折線組合而成。這些折線的彎折變化和街巷兩個端點所形成的連線存在偏離的變化可以用來反映街巷的曲折變化程度。這種偏離變化可通過若干轉(zhuǎn)折點以及這些轉(zhuǎn)折點與街巷端點連線的距離來表征。因此本文以這種模型里出現(xiàn)的街巷轉(zhuǎn)折點數(shù)量（Nz）、最大偏離點距離（Dmax）和最小偏離點距離（Dmin）以及最大偏移距離和最小偏離距離差值（?D）作為反映街巷曲折度的補(bǔ)充研究指標(biāo)（見圖2），和規(guī)劃中常用的直線率共同描述鄉(xiāng)村聚落的街巷曲折變化。

3.數(shù)據(jù)分析方法

按前述分級方法將研究對象的街巷進(jìn)行分級，分別統(tǒng)計其街巷曲折特征各指標(biāo)的最大值、最小值、平均值和變異系數(shù)，以這些特征值來比較不同級別街巷的曲折特征的差異，并通過擬合回歸方程的方法來分析鄉(xiāng)村聚落街巷曲折特征變化和街巷級別的關(guān)系。

二、結(jié)果與分析

（一）街巷曲折特征差異

通過本次研究發(fā)現(xiàn)，陜南鄉(xiāng)村聚落街巷不同級別的街巷在轉(zhuǎn)折點數(shù)量、最大偏離距離、最小偏離點距離以及偏離距離差值有較大差異，而直線率的差異在4種曲折特征指標(biāo)中最?。ㄒ姳?）。其中，轉(zhuǎn)折點數(shù)量均值最小的街巷級別為一級街巷數(shù)量，僅為2個，最大為三級街巷轉(zhuǎn)折點數(shù)量多達(dá)10個，為一級街巷的5倍，表明三級街巷比一級街巷有更多的轉(zhuǎn)折。最大偏離距離均值中最小的是一級街巷為17.91m，三級街巷的最大為109.57m;最小偏離距離均值最小仍然是一級街巷為0m，三級街巷的最大為17.60m;偏離距離的差值最小仍為一級街巷，最大為三級街巷。這表明在街巷級別中，三級街巷相對于一級街巷，不僅有著更多的轉(zhuǎn)折點，而且轉(zhuǎn)折幅度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于一級街巷，從外觀上表現(xiàn)出較大的曲折變化，這一特點也反映在直線率指標(biāo)中，一級街巷的直線率（0.911）大于三級街巷的直線率（0.866）。

通過研究發(fā)現(xiàn)，各指標(biāo)中，轉(zhuǎn)折點數(shù)量、最大偏離距離、最小偏離距離及距離差隨街巷級別升高而增加，直線率則隨著街巷級別的升高而降低。這表明隨著街巷級別的升高，街巷的曲折程度表現(xiàn)出變大的趨勢。通過對各曲折度指標(biāo)數(shù)據(jù)的回歸分析也可以發(fā)現(xiàn)相似規(guī)律，街巷各曲折特征指標(biāo)與街巷級別的關(guān)系均可用二次函數(shù)來表征。其中除最小偏離距離外，其他各指標(biāo)伴隨著街巷級別的升高均為增長趨勢。從回歸方程系數(shù)的差異，可以知道伴隨著街巷級別的升高曲折度的各指標(biāo)的增長幅度并不一致，指標(biāo)中距離差和最大偏離距離增長最快，直線率增長最慢（見表2）。

（二）街巷曲折特征的變異程度

前文用各曲折度指標(biāo)的平均值進(jìn)行了比較，但均值只能反映數(shù)據(jù)的集中性，無法反映數(shù)據(jù)的多樣性，因此還需要借助其他指標(biāo)來反映街巷曲折度的指標(biāo)變化幅度。變異系數(shù)可以用來比較不同指標(biāo)數(shù)據(jù)的變化幅度的大小，變異系數(shù)大，則該指標(biāo)數(shù)據(jù)的變化幅度大、多樣性高;反之則說明該指標(biāo)數(shù)據(jù)的變化幅度小，多樣性低。變異系數(shù)的計算公式為：變異系數(shù)=標(biāo)準(zhǔn)差/平均值。通過研究發(fā)現(xiàn)街巷曲折度各指標(biāo)的平均變異系數(shù)順序為直線率<轉(zhuǎn)折數(shù)量<最大偏離距離<距離差<最小偏離，各形態(tài)指標(biāo)中直線率、轉(zhuǎn)折點數(shù)量的變異系數(shù)最小，均值分別為0.113和0.604（表3）。說明在曲折度各指標(biāo)中，直線率和轉(zhuǎn)折點數(shù)量較為穩(wěn)定，數(shù)據(jù)的變化幅度小;而偏離距離的極大值、極小值和差值3組指標(biāo)的變異幅度較大，均值在0.9以上，說明它們的數(shù)據(jù)變化幅度大，最不穩(wěn)定。不同級別的街巷形態(tài)指標(biāo)的變異程度也不相同，從表3中可以看出伴隨著街巷級別的升高，各曲折度指標(biāo)的變異系數(shù)均成下降趨勢，表明隨著街巷級別的升高，各曲折度指標(biāo)數(shù)據(jù)趨于穩(wěn)定，變化幅度減少。通常情況下，變異系數(shù)不大于1，但本次研究中的一級街巷的最大偏離距離、最小偏離距離和距離差值均出現(xiàn)了大于1的情況，說明這3個指標(biāo)的數(shù)據(jù)波動較大，數(shù)據(jù)的均勻性交叉，也較為客觀地反映了現(xiàn)狀中街巷為適應(yīng)外部條件所發(fā)生的變化。

三、討論與結(jié)論

鄉(xiāng)村聚落的街巷在適應(yīng)鄉(xiāng)村所處的自然地理環(huán)境下，形成其特有的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，加之鄉(xiāng)村聚落的形成是一種自發(fā)性行為，因此街巷形態(tài)區(qū)別于城市街巷那種整齊劃一的形態(tài)，呈現(xiàn)出曲折變化的特點。

不同級別的街巷曲折特征的差異從一定程度上反映出其在聚落街巷體系中承擔(dān)的交通聯(lián)系功能的差異。低級別的街巷主要起到居住組團(tuán)內(nèi)部的交通聯(lián)系功能，如一級街巷主要和住戶連接，為減少居民從家到各道路的行走距離，使住戶便捷地達(dá)到各道路，其形態(tài)盡量平直;而高級別的街巷要承擔(dān)組團(tuán)之間的交通聯(lián)系功能，尤其在分布在用地條件明顯受到限制的山區(qū)、河谷的鄉(xiāng)村聚落，其組團(tuán)分布較為分散，連接各組團(tuán)之間的高級別的街巷除了長度增長外還要適應(yīng)組團(tuán)間的各種地理環(huán)境條件，曲折特征要明顯大于低級別的街巷。在本研究中曲折特征指標(biāo)的差異也表明了這種功能上的差異，隨著街巷級別的升高，各級街巷的轉(zhuǎn)折點數(shù)量、最大偏移距離、最小偏移距離和偏離距離的差值均值在增加，直線率在降低，表明高級別的街巷由于功能因素在形態(tài)上顯得更為曲折，或者說曲折的幅度更大。而對比各指標(biāo)的差異可以發(fā)現(xiàn)，不同級別的街巷中，直線率的差異是最小的，說明在條件允許的情況下，盡量將街巷路網(wǎng)組織成接近直線類型，減少交通距離是鄉(xiāng)村聚落街巷組織的理想目標(biāo)，差異較小的街巷直線率也是鄉(xiāng)村自發(fā)性建設(shè)中，平衡經(jīng)濟(jì)利益和適應(yīng)外部條件的一個相對均衡的選擇結(jié)果。

本研究通過各指標(biāo)的變異系數(shù)研究發(fā)現(xiàn)，各指標(biāo)中除直線率外，其余各指標(biāo)的變異系數(shù)均較大，表明相關(guān)數(shù)據(jù)的均勻度較少，也反映了不同條件的鄉(xiāng)村聚落由于自身條件差異的巨大變化。指標(biāo)中偏離距離的變異幅度較大，轉(zhuǎn)折點數(shù)量的變異幅度較小，說明鄉(xiāng)村聚落在進(jìn)行街巷建設(shè)時，受制于適應(yīng)地形條件只能首先通過增加偏離距離來獲得對外部條件的適應(yīng)，使偏離距離數(shù)據(jù)的離散程度要大于轉(zhuǎn)折點數(shù)量，這是在適應(yīng)外部條件下一種人為選擇的體現(xiàn)。

綜上，鄉(xiāng)村聚落的街巷曲折變化是在適應(yīng)外部自然地理條件時，通過一定的人為選擇實現(xiàn)的。本研究的結(jié)果限于研究條件，沒有將具體的自然地理條件，如坡度、坡向等與街巷的曲折特征指標(biāo)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，對街巷究竟在何種條件下會發(fā)生何種變化認(rèn)識不夠深入，還需要在后續(xù)的相關(guān)研究中進(jìn)行驗證和分析。

（作者單位：陜西理工大學(xué)土木工程與建筑學(xué)院）