基于GIS的歷史風(fēng)貌區(qū)建筑價(jià)值評(píng)價(jià)研究
——以福州煙臺(tái)山為例

(福建農(nóng)林大學(xué)園林學(xué)院，福建 福州 350002)

歷史風(fēng)貌區(qū)之所以具有較高的保護(hù)價(jià)值是因?yàn)樗芟鄬?duì)完整地體現(xiàn)出當(dāng)?shù)貧v史文化特色，通過(guò)歷史建筑群的建筑風(fēng)格、區(qū)域景觀、空間布局等內(nèi)容，因此需要科學(xué)完善的保護(hù)體系。歷史風(fēng)貌區(qū)的保護(hù)工作目前處于初期探索階段。筆者根據(jù)目前保護(hù)現(xiàn)狀，歸納出兩個(gè)代表性問(wèn)題:一是在制定保護(hù)規(guī)劃時(shí)將歷史風(fēng)貌區(qū)內(nèi)的建筑全部保留，沒(méi)有根據(jù)建筑的綜合價(jià)值進(jìn)行篩選淘汰，導(dǎo)致修繕資金不足，影響保護(hù)計(jì)劃的進(jìn)度；二是不了解地區(qū)風(fēng)貌特色，盲目拆除更新，忽視了歷史風(fēng)貌區(qū)原有的建筑價(jià)值。因此許多歷史風(fēng)貌區(qū)的建筑都面臨著消亡的危險(xiǎn)，亟需盡快開(kāi)展有效的修復(fù)工作從而保護(hù)好這珍貴的歷史文化遺產(chǎn)。

1 福州煙臺(tái)山歷史風(fēng)貌區(qū)建筑價(jià)值評(píng)價(jià)體系構(gòu)建與分析

1.1 研究思路與方法

客觀的歷史風(fēng)貌區(qū)建筑價(jià)值評(píng)價(jià)能有效地指導(dǎo)歷史文化風(fēng)貌區(qū)的可持續(xù)發(fā)展，是建立科學(xué)保護(hù)體系的重要依據(jù)[1]。以福州煙臺(tái)山歷史風(fēng)貌區(qū)內(nèi)的建筑作為研究?jī)?nèi)容，通過(guò)福州地方志等相關(guān)文獻(xiàn)資料了解相關(guān)歷史人文背景，并參考《歷史文化風(fēng)貌區(qū)保護(hù)規(guī)劃編制與管理》等保護(hù)規(guī)劃，選取基本調(diào)查要素，對(duì)歷史風(fēng)貌區(qū)進(jìn)行詳細(xì)的實(shí)地調(diào)研，試圖從理論和實(shí)踐雙方面入手，全面深入研究歷史風(fēng)貌區(qū)的價(jià)值內(nèi)涵。再運(yùn)用GIS技術(shù)為其建立專(zhuān)屬數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)建筑屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字化處理以便于信息的共享與管理，最后采用專(zhuān)家調(diào)查法和層次分析法來(lái)確定評(píng)價(jià)指標(biāo)因子及其權(quán)重，逐步完善評(píng)價(jià)體系。通過(guò)對(duì)風(fēng)貌區(qū)內(nèi)建筑價(jià)值的綜合評(píng)價(jià)，對(duì)建筑進(jìn)行分類(lèi)，并對(duì)每種類(lèi)型的建筑提出針對(duì)性的保護(hù)措施。

1.2 研究區(qū)概述

福州煙臺(tái)山歷史風(fēng)貌區(qū)總面積為0.532 2 km2，在規(guī)劃范圍內(nèi)(圖1)具有珍貴歷史價(jià)值的保護(hù)對(duì)象內(nèi)共有95處[2]。由于風(fēng)貌區(qū)內(nèi)待修復(fù)的建筑數(shù)量龐大，則需要妥善安排建筑的修復(fù)順序和分別按照每棟建筑不同的情況進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的保護(hù)。所以構(gòu)建客觀的建筑價(jià)值評(píng)價(jià)是歷史文化風(fēng)貌區(qū)保護(hù)的重要內(nèi)容之一[2]。

圖1 研究范圍示意圖Fig.1 Schematic diagram of research scope

1.3 基于GIS的建筑信息數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建

通過(guò)參考《歷史文化風(fēng)貌區(qū)保護(hù)規(guī)劃編制與管理》等相關(guān)文獻(xiàn)資料選取基本調(diào)查要素并對(duì)福州煙臺(tái)山歷史風(fēng)貌區(qū)進(jìn)行詳細(xì)的實(shí)地調(diào)研，并在Excel中為風(fēng)貌區(qū)內(nèi)每棟建筑建立檔案表，以福州煙臺(tái)山安瀾會(huì)館建筑檔案表為例(表1)。將dwg格式的福州煙臺(tái)山歷史風(fēng)貌區(qū)研究范圍的地形圖數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為shape格式導(dǎo)入GIS中，將Excel建筑檔案表數(shù)據(jù)與GIS空間數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，構(gòu)建對(duì)福州煙臺(tái)山風(fēng)貌區(qū)內(nèi)所有保護(hù)對(duì)象的空間屬性建筑信息數(shù)據(jù)庫(kù)。

表1 建筑檔案表

1.4 評(píng)價(jià)指標(biāo)因子確定

通過(guò)文獻(xiàn)研究總結(jié)出四個(gè)在篩選評(píng)價(jià)指標(biāo)因子的過(guò)程中需要遵循的原則，分別是真實(shí)整體性原則、客觀科學(xué)性原則、實(shí)用可持續(xù)性原則、價(jià)值特色性原則。本研究在遵循上述原則的情況下，結(jié)合福州煙臺(tái)山歷史風(fēng)貌區(qū)的歷史人文背景和實(shí)際情況，參考已經(jīng)發(fā)展成熟的中國(guó)歷史文化名鎮(zhèn)(名村)評(píng)價(jià)體系和《中華人民共和國(guó)文物保護(hù)法》，設(shè)計(jì)了福州煙臺(tái)山歷史風(fēng)貌區(qū)建筑價(jià)值調(diào)查問(wèn)卷。調(diào)查問(wèn)卷的對(duì)象分別是對(duì)煙臺(tái)山有所了解的建筑專(zhuān)家以及福州煙臺(tái)山歷史風(fēng)貌區(qū)的周邊居民。將調(diào)查問(wèn)卷的結(jié)果進(jìn)行總結(jié)。經(jīng)過(guò)專(zhuān)家的多番分析探討，最終確定各項(xiàng)指標(biāo)及其分值。一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)因子，即歷史價(jià)值、科學(xué)價(jià)值、社會(huì)價(jià)值；二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)因子，即建筑質(zhì)量、建筑年代、建筑結(jié)構(gòu)、建筑風(fēng)貌、建筑類(lèi)別、環(huán)境影響。

1.5 單指標(biāo)因子評(píng)價(jià)

在GIS中分別錄入對(duì)上述研究所確定的評(píng)價(jià)指標(biāo)因子所進(jìn)行的評(píng)價(jià)，得出以下單指標(biāo)因子建筑價(jià)值評(píng)分圖。

1.5.1 歷史價(jià)值

1)建筑年代。建筑年代能夠突顯出建筑的歷史文化內(nèi)涵。福州作為中國(guó)的歷史文化名城之一，自公元前202年建城以來(lái)始終作為福建省的政治核心。煙臺(tái)山歷史風(fēng)貌區(qū)內(nèi)的建筑多是年代久遠(yuǎn)的珍貴文保單位。建筑年代分類(lèi)及其分值：①清代及以前的建筑(10分)；②民國(guó)前期的建筑(6分)；③民國(guó)后期的建筑(4分)；④解放后至今的建筑(2分)。風(fēng)貌區(qū)內(nèi)的建筑多為民國(guó)前后時(shí)期乃至清代及以前的建筑，年代較為久遠(yuǎn)，因此風(fēng)貌區(qū)內(nèi)的建筑整體來(lái)看賦有較高的歷史價(jià)值(圖2)。

2)建筑風(fēng)貌。通過(guò)建筑風(fēng)貌的風(fēng)格、色彩、歷史關(guān)聯(lián)等內(nèi)容體現(xiàn)建筑的歷史價(jià)值，反映出該地區(qū)的整體特色與藝術(shù)內(nèi)涵。煙臺(tái)山歷史風(fēng)貌區(qū)內(nèi)的建筑，有純粹中式或者西式的建筑，也有中西合璧的特色建筑，不同的建筑風(fēng)貌體現(xiàn)出不同的建筑價(jià)值。建筑風(fēng)貌分類(lèi)及其分值：①一類(lèi)(10分)：建筑原有風(fēng)貌保存較為完整，風(fēng)格具有代表性，能夠完好地體現(xiàn)了建筑的年代特征，蘊(yùn)含大量歷史文化價(jià)值；②二類(lèi)(6分)：建筑原有風(fēng)貌相對(duì)有特色，能夠完好地體現(xiàn)了建筑的年代特征，通過(guò)后期修復(fù)工作，能恢復(fù)原有的建筑風(fēng)貌；③三類(lèi)(1分)：建筑風(fēng)格與街區(qū)原有風(fēng)貌不相符，影響歷史風(fēng)貌區(qū)的整體性。風(fēng)貌區(qū)內(nèi)多為一類(lèi)、二類(lèi)的建筑，表示風(fēng)貌區(qū)內(nèi)的建筑整體風(fēng)貌保存較好，本身建筑特色也相對(duì)突出(圖3)。

圖2 建筑年代分析圖Fig. 3 Architectural age

圖3 建筑風(fēng)貌分析圖Fig. 4 Architectural style

1.5.2 科學(xué)價(jià)值

1)建筑質(zhì)量。建筑質(zhì)量能較為直觀的體現(xiàn)單體建筑的保存現(xiàn)狀和使用情況，是建筑科學(xué)價(jià)值的重要體現(xiàn)?，F(xiàn)階段在福州煙臺(tái)山歷史風(fēng)貌區(qū)內(nèi)，建筑群因?yàn)槟甏眠h(yuǎn)，分別存在著不同程度的受損情況。建筑質(zhì)量分類(lèi)及其分值：①一類(lèi)(10分)：質(zhì)量最佳，已修復(fù)：建筑主體結(jié)構(gòu)及附屬構(gòu)配件保護(hù)良好，無(wú)其他破損；②二類(lèi)(8分)：質(zhì)量較好，已修復(fù)：建筑主體結(jié)構(gòu)相對(duì)完好，附屬構(gòu)配件稍微破損；③三類(lèi)(6分)：保存較好，無(wú)修復(fù)：建筑主體結(jié)構(gòu)稍微破損，附屬構(gòu)配件破損程度較大；④四類(lèi)(4分)：質(zhì)量較差，無(wú)修復(fù)：建筑主體結(jié)構(gòu)破損程度較大，附屬構(gòu)配件破損程度較大。⑤五類(lèi)(2分)：落架重修，已坍塌主體結(jié)構(gòu)，待修復(fù)。質(zhì)量較好的建筑多是已經(jīng)經(jīng)過(guò)修復(fù)的文物保護(hù)單位或者是長(zhǎng)期維護(hù)的私有建筑。質(zhì)量較差的建筑主要是那些產(chǎn)權(quán)歸屬問(wèn)題尚未解決的建筑，由于沒(méi)有維護(hù)資金而導(dǎo)致年久失修?？傮w來(lái)看風(fēng)貌區(qū)內(nèi)的建筑主要分布在一到四類(lèi)，極少數(shù)是五類(lèi)，證明風(fēng)貌區(qū)內(nèi)的歷史建筑保護(hù)情況相對(duì)樂(lè)觀(圖4)。

2)建筑結(jié)構(gòu)。建筑結(jié)構(gòu)影響了建筑的保存期限，結(jié)構(gòu)材料的不同，建筑保存情況也大不相同，通常以磚石為主體結(jié)構(gòu)的建筑保存情況較為良好。煙臺(tái)山曾有17個(gè)國(guó)家先后在此設(shè)立領(lǐng)事館或代辦處，西方建筑的石磚結(jié)構(gòu)和福州傳統(tǒng)的木構(gòu)建筑相互融合，在煙臺(tái)山一帶形成了具有珍貴歷史價(jià)值的近代建筑群。建筑結(jié)構(gòu)分類(lèi)：①一類(lèi)(10分)：磚石的建筑；②二類(lèi)(6分)：磚木的建筑；③三類(lèi)(4分)：木結(jié)構(gòu)的建筑；④四類(lèi)(2分)：鋼筋混凝土。風(fēng)貌區(qū)內(nèi)的建筑多為磚石結(jié)構(gòu)，建筑保存較為完好，磚木和木結(jié)構(gòu)由于建筑材質(zhì)包含相對(duì)不好保存的木材料，所以建筑保存現(xiàn)狀較為堪憂。唯一的一棟鋼筋混凝土建筑是已經(jīng)經(jīng)歷了建筑重修，運(yùn)用了現(xiàn)代的建筑結(jié)構(gòu)恢復(fù)原有的建筑風(fēng)貌(圖5)。

圖4 建筑質(zhì)量分析圖Fig.4 Architectural quality

圖5 建筑結(jié)構(gòu)分析圖Fig. 5 Architectural structure

1.5.3 社會(huì)價(jià)值

1)建筑類(lèi)別。建筑類(lèi)別是建筑價(jià)值評(píng)價(jià)中最為直觀的指標(biāo)因子。根據(jù)《煙臺(tái)山歷史文化風(fēng)貌區(qū)保護(hù)規(guī)劃》文件，在風(fēng)貌區(qū)內(nèi)包含有省級(jí)文物保護(hù)建筑(10分)、市級(jí)文物保護(hù)建筑(8分)、區(qū)級(jí)文物保護(hù)建筑(6分)、福建省優(yōu)秀近代建筑(4分)、福州市優(yōu)秀近代建筑(2分)、保留歷史建筑等六類(lèi)建筑(1分)。風(fēng)貌區(qū)內(nèi)的建筑近大半都是等級(jí)較高的文物保護(hù)單位(圖6)。

2)環(huán)境影響。建筑的周?chē)h(huán)境能夠影響建筑的社會(huì)價(jià)值與藝術(shù)價(jià)值。環(huán)境影響分類(lèi)及其分值：①一類(lèi)(10分)：建筑布局對(duì)居民出行與景觀空間影響?。虎诙?lèi)(6分)：建筑對(duì)居民出行與景觀空間有一定影響。③三類(lèi)(1分)：建筑與周邊環(huán)境距離較為密集，不利于居民出行和景觀塑造。風(fēng)貌區(qū)內(nèi)多為二類(lèi)環(huán)境影響建筑，證明風(fēng)貌區(qū)整體環(huán)境較為良好，建筑并沒(méi)有對(duì)周邊居民產(chǎn)生太大的影響(圖7)。

圖6 建筑類(lèi)別分析圖Fig.6 Architectural category analysis

圖7 環(huán)境影響分析圖Fig.7 Environment effects analysis

1.6 評(píng)價(jià)指標(biāo)因子權(quán)重確定

評(píng)價(jià)指標(biāo)因子權(quán)重的確定是構(gòu)建評(píng)價(jià)體系的重要環(huán)節(jié)。此環(huán)節(jié)主要運(yùn)用層次分析法和專(zhuān)家調(diào)查法，通過(guò)兩兩比較來(lái)確定判斷矩陣，然后把判斷矩陣的最大特征向量的分量作為相應(yīng)的系數(shù)，最后得出各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)因子的權(quán)重。通過(guò)這種定性和定量相結(jié)合的綜合研究方法，使最終研究結(jié)果更科學(xué)化。

1.6.1 建立層次結(jié)構(gòu)模型

根據(jù)福州煙臺(tái)山歷史風(fēng)貌區(qū)建筑價(jià)值評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，建立出層次結(jié)構(gòu)模型(圖8)。

圖8 層次結(jié)構(gòu)模型Fig.8 Hierarchical model

1.6.2 構(gòu)造判斷矩陣

判斷矩陣元素的值體現(xiàn)了人們對(duì)每個(gè)元素相對(duì)重要性的認(rèn)識(shí)，一般采用1～9及其倒數(shù)的標(biāo)度法[3]。但當(dāng)相互比較因素的重要性能夠用具有實(shí)際意義的比值說(shuō)明時(shí)，判斷矩陣相應(yīng)元素的值則取這個(gè)比值。即得到判斷矩陣S=(uij)p×p(表2)。

表2 元素相對(duì)重要性的比例標(biāo)度

1.6.3 判別矩陣構(gòu)建

根據(jù)指標(biāo)體系，利用上述標(biāo)度法，通過(guò)專(zhuān)家咨詢法問(wèn)卷調(diào)查，選取本領(lǐng)域?qū)＜曳謩e對(duì)指標(biāo)的重要程度進(jìn)行打分，然后對(duì)打分結(jié)果再進(jìn)行了內(nèi)部的討論和歸納，得到兩兩判別矩陣(表3)。

表3 矩陣表

1.6.4 權(quán)重的求解

表4 評(píng)價(jià)指標(biāo)因子權(quán)重表

用MATLAB軟件計(jì)算判斷矩陣S的最大特征根得λmax=6.063 9。為進(jìn)行判斷矩陣的一致性檢驗(yàn)，需計(jì)算一致性指標(biāo)：

平均隨機(jī)一致性指標(biāo)RI=1.24。隨機(jī)一致性比率：

所以認(rèn)為層次分析排序的結(jié)果有滿意的一致性，即權(quán)系數(shù)的分配是非常合理的。最終得到各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)因子的權(quán)重(表4)。

1.7 建筑價(jià)值綜合評(píng)價(jià)分析

以上研究數(shù)據(jù)被用以GIS技術(shù)進(jìn)行賦值，然后進(jìn)行加權(quán)疊加分析，獲取福州煙臺(tái)山歷史風(fēng)貌區(qū)建筑物價(jià)值的綜合得分(圖9)。分?jǐn)?shù)越高，建筑綜合價(jià)值越高，而得分越低表示建筑綜合價(jià)值越低。從數(shù)據(jù)圖的結(jié)果顯示，煙臺(tái)山歷史風(fēng)貌區(qū)整體建筑風(fēng)貌保持情況較為樂(lè)觀，賦有歷史文化價(jià)值且保護(hù)相對(duì)完好的建筑占多數(shù)。

2 福州煙臺(tái)山建筑保護(hù)措施與設(shè)想

2.1 建筑保護(hù)措施

在GIS中使用自然不連續(xù)點(diǎn)分類(lèi)方法對(duì)建筑進(jìn)行分類(lèi)(圖10)，也考慮了《煙臺(tái)山歷史文化風(fēng)貌區(qū)保護(hù)規(guī)劃》的有關(guān)要求，并結(jié)合風(fēng)貌區(qū)景觀區(qū)域的現(xiàn)狀，將福州煙臺(tái)山歷史風(fēng)貌區(qū)內(nèi)的建筑分為6類(lèi),每種類(lèi)型的建筑會(huì)有相應(yīng)的保護(hù)措施(表5)。

圖9 綜合分析圖Fig.9 Aggregate analysis

圖10 建筑分類(lèi)圖Fig.10 Architectural classification

建筑代表建筑分類(lèi)得分區(qū)間整治措施美國(guó)領(lǐng)事館1類(lèi)8.51～10.0維護(hù)—嚴(yán)格參照國(guó)家或福州市文物保護(hù)的相關(guān)法規(guī)進(jìn)行保護(hù)和管理,堅(jiān)持原貌保護(hù)的原則,定期修繕、保養(yǎng)和加固。圣約翰堂2類(lèi)7.21～8.50維修—在不改變外觀特征的情況下進(jìn)行加固,對(duì)破損的部分進(jìn)行原樣補(bǔ)缺,恢復(fù)其原貌。槐蔭里4號(hào)3類(lèi)5.91～7.20改善—在不改變外觀特征的原則下對(duì)建筑內(nèi)部空間進(jìn)行調(diào)整,使其功能更為完善,但建筑的基本形式應(yīng)嚴(yán)格控制。張珠治宅4類(lèi)4.61～5.90整修—按照街區(qū)傳統(tǒng)風(fēng)貌對(duì)其外立面進(jìn)行整修,通過(guò)對(duì)建筑材料、裝飾的處理和加工使其與街區(qū)的傳統(tǒng)風(fēng)貌特色相協(xié)調(diào)。樂(lè)群樓5類(lèi)3.31～4.60改造—按照街區(qū)傳統(tǒng)風(fēng)貌對(duì)破損嚴(yán)重的部分進(jìn)行改造,對(duì)有利用價(jià)值的建筑加以改造利用。倉(cāng)山影劇院6類(lèi)2.01～3.30拆除—按照街區(qū)傳統(tǒng)風(fēng)貌,對(duì)已坍塌主體建筑結(jié)構(gòu)加以重建。

2.2 建筑保護(hù)設(shè)想

結(jié)合圖表內(nèi)容來(lái)看，第1類(lèi)建筑的建筑綜合價(jià)值最高，體現(xiàn)出該級(jí)別的建筑保存現(xiàn)狀相對(duì)最好，因此建筑修復(fù)的急迫性不強(qiáng)，只需在原有的基礎(chǔ)上保持建筑的維護(hù)力度即可。而第6類(lèi)建筑的建筑綜合價(jià)值最低，該級(jí)別的建筑也相對(duì)保存現(xiàn)狀最差，因此修復(fù)的工程量較大且修復(fù)價(jià)值較小。筆者建議安排建筑的修復(fù)順序，可以優(yōu)先考慮從2類(lèi)到5類(lèi)的建筑修復(fù)順序，因?yàn)榫C合來(lái)看這些建筑的綜合價(jià)值較高，保存現(xiàn)狀較好，修復(fù)的工程量相對(duì)較小。

3 結(jié)語(yǔ)

基于GIS和層次分析法集成的思路，對(duì)福州煙臺(tái)山歷史風(fēng)貌區(qū)建筑屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字化處理，構(gòu)建了煙臺(tái)山歷史風(fēng)貌區(qū)建筑價(jià)值評(píng)價(jià)體系。通過(guò)定性與定量相結(jié)合的綜合研究方法，提出了具有針對(duì)性的具體保護(hù)措施，使福州煙臺(tái)山歷史風(fēng)貌區(qū)建筑價(jià)值評(píng)價(jià)更加科學(xué)，弱化了傳統(tǒng)評(píng)價(jià)方法存在的問(wèn)題。為日后建筑物的修復(fù)順序安排提供客觀依據(jù)，減少出現(xiàn)建筑原有風(fēng)貌遭破壞，對(duì)所有建筑千篇一律的“修復(fù)建筑”等問(wèn)題，同時(shí)也對(duì)促進(jìn)歷史文化風(fēng)貌區(qū)信息化管理的發(fā)展具有積極意義。