城市公園道路系統(tǒng)空間句法分析與實(shí)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(yīng)用到風(fēng)景園林相關(guān)的空間結(jié)構(gòu)分析中，該理論認(rèn)為空間結(jié)構(gòu)是決定空間內(nèi)人類行為類型和數(shù)量的主要因素。以佛山市中山公園為實(shí)證案例，在建構(gòu)3種不同軸線模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行量化分析，對句法變量進(jìn)行了數(shù)值和圖形對比研究，并分別與行人流量進(jìn)行了相關(guān)性分析，結(jié)果表明在城市公園中應(yīng)用空間句法理論建構(gòu)模型過程中應(yīng)當(dāng)考慮全部阻擋行人的因素，所有句法變量中穿行度的相關(guān)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(guān)鍵詞： 城市公園;道路系統(tǒng);空間句法;實(shí)證研究

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

中圖分類號：TU981 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)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(xué)者提出的根據(jù)圖論和城市形態(tài)學(xué)的觀點(diǎn)對空間的構(gòu)型特征進(jìn)行客觀地描述和測量一種理論和方法[1]。該理論認(rèn)為空間組織結(jié)構(gòu)的特征是系統(tǒng)內(nèi)所有空間節(jié)點(diǎn)的拓?fù)潢P(guān)系總和，而某一空間節(jié)點(diǎn)的特征則由其與所有其他空間節(jié)點(diǎn)的關(guān)系來決定[2]，這種空間結(jié)構(gòu)關(guān)系是決定空間內(nèi)“自然出行（Natural movement）”類型和數(shù)量的主要因素[3]，是人認(rèn)知、理解空間的依據(jù)，能夠在統(tǒng)計(jì)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(guī)劃到局部空間設(shè)計(jì)，空間句法得出的結(jié)論有助于預(yù)測空間的使用模式并且使空間得到最大程度的開發(fā)利用[5]?？傮w而言，空間句法理論的定量分析方法為城市、建筑和風(fēng)景園林的規(guī)劃設(shè)計(jì)提供了不同于傳統(tǒng)分析方法的獨(dú)特視角。

1.2 空間句法在城市公園中的應(yīng)用

通過文獻(xiàn)檢索，在國內(nèi)應(yīng)用空間句法討論城市公園內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)的一些相關(guān)研究的案例中[6-11]，大部分論文直接應(yīng)用整合度、連接值等變量來評價(jià)城市公園的空間結(jié)構(gòu)，并以此來判斷城市公園內(nèi)的道路、場地中人流量大小、使用強(qiáng)度等問題，僅有數(shù)個(gè)案例對變量與行人流量進(jìn)行了相關(guān)分析，但相關(guān)研究或者沒有使用現(xiàn)場觀測數(shù)據(jù)[12]，或者計(jì)數(shù)節(jié)點(diǎn)數(shù)量比較少[13]，或者僅討論部分人群且決定系數(shù)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(chǔ)是能夠在統(tǒng)計(jì)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(guān)性[15]。城市公園應(yīng)用空間句法理論進(jìn)行量化分析時(shí)，應(yīng)當(dāng)明確空間句法理論在城市公園道路系統(tǒng)中的適用性問題，并對其進(jìn)行實(shí)證檢驗(yàn)。首先是軸線模型是否適用于城市公園的道路系統(tǒng)。一般認(rèn)為，軸線模型適用于道路兩側(cè)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(huì)降低最長的軸線對空間進(jìn)行劃分的科學(xué)有效性，曲折的園路又會(huì)進(jìn)一些降低空間劃分的準(zhǔn)確性。其次是在城市公園尺度下，公園內(nèi)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(huì)影響人對空間的認(rèn)知，是否應(yīng)當(dāng)作為影響構(gòu)建軸線模型、提取空間節(jié)點(diǎn)的因素。

2 ?案例選擇與研究準(zhǔn)備

研究選擇佛山市中山公園為案例，分3個(gè)步驟進(jìn)行：首先是使用截面人流計(jì)數(shù)法收集行人流量數(shù)據(jù)[16];其次是在公園平面圖和實(shí)地踏勘的基礎(chǔ)上，繪制研究區(qū)域內(nèi)公園路網(wǎng)，通過軸線法建構(gòu)模型，計(jì)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(jìn)行相關(guān)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(dāng)時(shí)僅有0.5公頃，后經(jīng)擴(kuò)建成為達(dá)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(nèi)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(gè)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(shè)計(jì)成坐凳，行人無法穿越;226個(gè)樹池直徑均小于1.5m，鋪設(shè)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(gòu)

為研究中山公園內(nèi)花壇、樹池等是否會(huì)影響人對空間的認(rèn)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(dòng)生成的軸線圖為參考，根據(jù)“最長且最少”的原則應(yīng)用最長軸線法手工繪制所有軸線[19]，建構(gòu)3個(gè)不同的空間模型，分別為模型A、模型B和模型C。

2.3 數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)采集在2018年11月天氣晴好的一個(gè)工作日和一個(gè)休息日進(jìn)行，采用截面人流計(jì)數(shù)法[16]對中山公園內(nèi)239個(gè)道路節(jié)點(diǎn)以每1小時(shí)記錄10分鐘的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了5個(gè)小時(shí)的行人流量計(jì)數(shù)，在刪除存在錯(cuò)漏的19個(gè)節(jié)點(diǎn)后，最終獲得269個(gè)有效計(jì)數(shù)節(jié)點(diǎn)，共16885個(gè)行人記錄（見圖1）。

3 ?不同模型空間句法變量的對比與相關(guān)性分析

3.1 句法變量的數(shù)值對比

通過對比中山公園不同模型得到的句法變量數(shù)值，可以發(fā)現(xiàn)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(fù)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(gè)公園的空間可達(dá)性在加強(qiáng)。單從句法變量的數(shù)值對比來看，在建構(gòu)模型時(shí)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(jié)構(gòu)中心位于十一孔橋至藝展館之間的西南側(cè)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(jié)構(gòu)中心向東移動(dòng);花壇和樹池都被考慮的情形下，公園的空間結(jié)構(gòu)中心將繼續(xù)向東移動(dòng)，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(jié)構(gòu)的中心。圖3的穿行度圖形對比顯示的結(jié)果與整合度相似。

3.3 行人流量和句法變量的相關(guān)性分析

在表3的對比中，軸線模型分析得到的幾個(gè)主要句法變量都與行人流量表現(xiàn)出顯著相關(guān)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(guān)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(guān)性超過40%，屬于中度相關(guān);模型C的穿行度與行人流量的相關(guān)性達(dá)到65%，屬于高度相關(guān)[16]。

從相關(guān)性分析的結(jié)果來看，通過句法變量表達(dá)的公園道路的空間結(jié)構(gòu)確實(shí)能在統(tǒng)計(jì)層面上影響到人類群體行為的結(jié)果，在劃分空間時(shí)要充分考慮公園內(nèi)花壇、樹池等元素的影響。

4 ?結(jié)論

4.1 空間句法理論的適用性

作為對空間進(jìn)行量化研究的工具，空間句法最重要的基礎(chǔ)是空間結(jié)構(gòu)對空間認(rèn)知產(chǎn)生影響并最終會(huì)反映到人在空間內(nèi)的移動(dòng)或占用中。通過中山公園句法變量與行人流量相關(guān)性的實(shí)證分析證明，公園的空間結(jié)構(gòu)關(guān)系確實(shí)是決定使用者步行行為數(shù)量的重要因素，65%公園內(nèi)部的行人流量與其相關(guān)。

與城市街道出行帶有明顯的目的不同，游人在公園內(nèi)步行時(shí)，更偏向于無特定目的、放松身心的漫游狀態(tài)，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(zhǔn)確性，但公園內(nèi)園路等級與園路寬度的強(qiáng)相關(guān)性不僅會(huì)引導(dǎo)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(bǔ)了上述準(zhǔn)確性減小的后果。

4.2 影響空間認(rèn)知的因素

通過不同模型句法變量與行人流量相關(guān)性的對比，表明只要對行人的通行產(chǎn)生阻擋作用因素，無論其尺寸大小如何，都會(huì)對空間產(chǎn)生分割作用，進(jìn)而影響人對空間的認(rèn)知，最終左右公園內(nèi)部的行人流量分布。因此，在公園內(nèi)空間運(yùn)用空間句法理論的軸線模型劃分空間時(shí)，所有可能阻擋行人的因素都應(yīng)當(dāng)被考慮到。

5 ?結(jié)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(diǎn)，決定了該理論是一種分析和評價(jià)城市園林道路系統(tǒng)等空間結(jié)構(gòu)的有效工具。作為一種從案例中發(fā)展而來的理論，實(shí)證研究案例是空間理論和方法不斷前進(jìn)的根本動(dòng)力。本文所選的案例僅應(yīng)用了軸線法對行人流量進(jìn)行了實(shí)證研究，需要更多地應(yīng)用不同的模型實(shí)證案例，對空間句法在不同場景下的應(yīng)用方法進(jìn)行驗(yàn)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(yīng)用。

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