智慧城市下的歷史文化街區(qū)設(shè)計(jì)

王楠

（長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)）

1 引言

在信息化和全球化的強(qiáng)烈沖擊下，我國(guó)的城市建設(shè)逐漸從增量擴(kuò)張轉(zhuǎn)向存量?jī)?yōu)化的新發(fā)展階段，致使舊城區(qū)的城市更新活動(dòng)逐步轉(zhuǎn)換為城市建設(shè)的新常態(tài)。因此，對(duì)歷史城區(qū)、歷史文化街區(qū)、歷史建筑的存量空間挖掘與歷史文脈傳承成為當(dāng)今城市建設(shè)中日益重視的研究方向。歷史文化街區(qū)作為一個(gè)城市的文化底蘊(yùn)，一方面保持城市文化環(huán)境的和諧，另一方面增強(qiáng)城市生活質(zhì)量的源泉，其保護(hù)與更新越來越受到人們的重視。但長(zhǎng)期以來，由于有效、快速、準(zhǔn)確的信息分析工具匱乏，一方面設(shè)計(jì)者多數(shù)從感性的角度出發(fā)，主觀分析歷史文化街區(qū)保護(hù)與更新的方法，缺乏對(duì)歷史文

化街區(qū)空間數(shù)據(jù)的科學(xué)合理分析。另一方面數(shù)量繁多的空間數(shù)據(jù)人為處理，這需要耗費(fèi)大量的人力物力，而且效率低下，加之龐大的數(shù)據(jù)難以整合分析，容易偏離原有的文化內(nèi)涵，造成歷史古跡的損害，使得獨(dú)具歷史特色、文化價(jià)值不可估量的街區(qū)和建筑迅速的消失在人們的視野內(nèi)，甚至大量的歷史文化遺產(chǎn)也被無情的磨滅。因此，目前迫切的需要探索并植入一種新理念、新技術(shù)、新方法在城市歷史城區(qū)的建設(shè)中，更理性、更科學(xué)的輔助歷史文化街區(qū)的設(shè)計(jì)。

2 相關(guān)概念

2.1 歷史文化街區(qū)

歷史文化街區(qū)是指在一定的區(qū)域范圍內(nèi)集中的保存了眾多文物古跡、歷史建筑，能真實(shí)的、完整的反應(yīng)傳統(tǒng)街區(qū)風(fēng)貌和歷史特色的區(qū)域[1]。并且歷史文化街區(qū)是城市歷史進(jìn)程的見證者、城市整體發(fā)展的基石,在當(dāng)代對(duì)它的智慧保護(hù)管理與更新設(shè)計(jì)具有極度的現(xiàn)實(shí)意義。

2.2 智慧城市

智慧城市普遍被理解的是將信息化、智能化的技術(shù)與手段投入到當(dāng)代城市的發(fā)展和建設(shè)中，更好地控制城市的運(yùn)行和發(fā)展，更好地優(yōu)化城市居民公共服務(wù)建設(shè)體系[2]。它的核心價(jià)值觀是提升人們的實(shí)際生活質(zhì)量，內(nèi)涵是實(shí)現(xiàn)城市的創(chuàng)新科技。它借助一種集成、創(chuàng)新以及協(xié)同的方式對(duì)城市進(jìn)行保護(hù)、管理與建設(shè)。從而使城市成為一個(gè)有機(jī)的整體，進(jìn)而提升城市的經(jīng)濟(jì)文化，更好的為人服務(wù)。

2.3 地理信息系統(tǒng)

地理信息系統(tǒng)是在計(jì)算機(jī)硬件和軟件支持下獲取、存儲(chǔ)、組織、運(yùn)算、分析、顯示和描述空間信息的技術(shù)系統(tǒng)[3]。在智慧城市中主要用于分析和處理城市某一區(qū)域內(nèi)的現(xiàn)象和過程，解決復(fù)雜管理、規(guī)劃和決策問題。地理信息系統(tǒng)的空間分析法將城市的特征量化定義到地圖中，一方面，表明城市物質(zhì)空間中各個(gè)要素的位置和維數(shù)。另一方面，也可以附加物質(zhì)空間中各個(gè)要素的屬性，如建筑的風(fēng)貌、年代、材料、層數(shù)以及歷史關(guān)聯(lián)度等，科學(xué)的、定量的分析了城市的歷史文化特征。

3 歷史文化街區(qū)的現(xiàn)狀及解析

歷史文化街區(qū)作為人類發(fā)展史的見證者和保留者，向現(xiàn)代人們?cè)忈屩鲿r(shí)期、各民族人們的生活方式、生活內(nèi)容、社會(huì)形態(tài)和社會(huì)組織方式等[5]。任何一項(xiàng)歷史資源的破壞和消失，都會(huì)是世界各民族遺產(chǎn)不可恢復(fù)的巨大損失。今天，我國(guó)許多學(xué)者也從不同角度研究了歷史文化街區(qū)的保護(hù)與更新問題。在歷史文化街區(qū)設(shè)計(jì)的理論和模式方面，吳良鏞院士對(duì)歷史文化街區(qū)的保護(hù)模式提出“有機(jī)更新”的理論，避免街區(qū)改造中的“剃光頭”運(yùn)動(dòng)，強(qiáng)調(diào)謹(jǐn)慎更新、公眾參與、社區(qū)發(fā)展的原則，建立適合保護(hù)更新的新體制[4]。張東謙等提出歷史街區(qū)保護(hù)工作應(yīng)從各地實(shí)際情況出發(fā)，采取多種更新模式相結(jié)合的方式，杜絕急功近利的做法，堅(jiān)持以政府為主導(dǎo)、民眾參與原則，逐步的向“自下而上”的多種途徑推動(dòng)的更新模式轉(zhuǎn)變[5]。在歷史文化街區(qū)設(shè)計(jì)的方法和手段方面，王景慧認(rèn)為保護(hù)歷史地段的方法主要有三種： 一是保護(hù)外貌、整修內(nèi)部；二是整改城市基礎(chǔ)設(shè)施，提升城市質(zhì)量；三是采取循環(huán)漸進(jìn)的方式整治街區(qū)，嚴(yán)重遏制大拆大建行為[6]。漆美嫻以共生思想的為指引，從價(jià)值、空間和時(shí)間等維度探討了共生思想與歷史街區(qū)更新設(shè)計(jì)的關(guān)系，并提出歷史街區(qū)改造設(shè)計(jì)共生算法的技術(shù)路線[7]。

由此可見，在城市歷史文化街區(qū)的保護(hù)與更新上傾向于以人為主觀推論為主，而鮮有科學(xué)與定量的思維研究方法。然而，這些仍以“有機(jī)更新”、“自上而下”等定性評(píng)價(jià)為主的方法，其匱乏之處是人為因素過強(qiáng)，理論體系的種類過多，影響了對(duì)歷史文化街區(qū)規(guī)劃的準(zhǔn)確性。在此同時(shí)，其評(píng)價(jià)結(jié)論不夠清晰、完善，缺乏定量的空間分析、科學(xué)性的參考價(jià)值，導(dǎo)致了歷史文化街區(qū)保護(hù)與更新設(shè)計(jì)的嚴(yán)謹(jǐn)性、科學(xué)性等手段嚴(yán)重缺失。因此，科學(xué)地評(píng)價(jià)和真實(shí)地認(rèn)識(shí)街區(qū)資源是歷史文化街區(qū)設(shè)計(jì)的必要基礎(chǔ)。伴隨智慧城市發(fā)展，城市智能信息系統(tǒng)取得了質(zhì)的飛躍，尤其是地理信息技術(shù)具有空間信息的提取和分析功能，能將以往規(guī)劃模式中的定性分析轉(zhuǎn)化為定量分析，為科學(xué)的指導(dǎo)歷史文化街區(qū)設(shè)計(jì)提供了新的契機(jī)[8]。

4 歷史文化街區(qū)的定量性設(shè)計(jì)

應(yīng)用地理信息技術(shù)科學(xué)、定量地研究歷史街區(qū)的保護(hù)與更新設(shè)計(jì)，關(guān)鍵在于如何多元化、全方位的綜合考慮對(duì)歷史文化街區(qū)價(jià)值產(chǎn)生影響的空間形態(tài)與歷史文化要素，并在此基礎(chǔ)上建立街區(qū)文化評(píng)價(jià)體系與街區(qū)的保護(hù)規(guī)劃相銜接，最后再確定相應(yīng)的規(guī)劃區(qū)域[9]。以輔助歷史文化街區(qū)保護(hù)與更新的新常態(tài)下，提供一種智慧的規(guī)劃理念、科學(xué)的規(guī)劃方法。

4.1 設(shè)計(jì)體系

地理信息系統(tǒng)在歷史文化街區(qū)規(guī)劃中的主要思路是，首先通過網(wǎng)絡(luò)地圖、文物保護(hù)網(wǎng)、遙感勘探等方式獲得歷史街區(qū)、建筑以及基礎(chǔ)設(shè)施等相關(guān)屬性要素。其次將屬性要素導(dǎo)入地理信息系統(tǒng)、建立數(shù)據(jù)庫，并與圖形要素相連接。最后對(duì)空間屬性賦予加權(quán)值，構(gòu)建合理的空間分析模型，對(duì)歷史街區(qū)的設(shè)計(jì)產(chǎn)生科學(xué)、有意義的參考數(shù)值。其具體的步驟內(nèi)容如下：

1）收集數(shù)據(jù)——本著科學(xué)合理的保護(hù)歷史文化街區(qū)的整體風(fēng)貌、空間尺度、歷史環(huán)境、周邊環(huán)境的原則，需要在歷史文化街區(qū)的建筑、院落、街巷、設(shè)施、景觀等多方面要素綜合考慮，加以搜集。主要采集方法分為：資料搜集、現(xiàn)場(chǎng)踏勘、房產(chǎn)調(diào)查等方式。其調(diào)查要素要?jiǎng)澐种撩總€(gè)街區(qū)單體的屬性元素，如收集建筑的屬性要素應(yīng)以建筑的質(zhì)量、結(jié)構(gòu)、風(fēng)貌、風(fēng)格、層數(shù)、年代等信息為基本屬性元素，對(duì)每棟建筑進(jìn)行拍照，檔案整理。

2）數(shù)據(jù)庫建立——在完成歷史街區(qū)的數(shù)據(jù)搜集和整理后，利用地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、輸入、存儲(chǔ)、管理、空間分析、查詢、輸出、顯示等功能，將測(cè)繪的街區(qū)形貌繪制為Auto cad平面圖，并與街區(qū)各種要素的屬性和調(diào)查中的圖像數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)。即以Auto cad繪制出歷史街區(qū)的道路、建筑物、構(gòu)筑物、設(shè)置等單體邊框線，同時(shí)在圖層中輸入相對(duì)的編碼；之后在excel表格中輸入與之相對(duì)應(yīng)的屬性數(shù)據(jù)，以公共編碼為橋梁將街區(qū)的圖形數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)相連接，以實(shí)現(xiàn)街區(qū)建筑物與量化屬性數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)。

3）空間分析——在歷史文化街區(qū)數(shù)據(jù)庫建立的基礎(chǔ)上，根據(jù)不同屬性要素的歷史價(jià)值，為各個(gè)要素單因子確定不同的權(quán)重，同時(shí)賦予其不同的分值，以確定和建立街區(qū)歷史文化價(jià)值評(píng)估體系，進(jìn)而獲得街區(qū)的單因子指標(biāo)價(jià)值和多因子疊加的綜合價(jià)值。地理信息系統(tǒng)對(duì)歷史文虎街區(qū)這些屬性要素的系統(tǒng)建立之后，通過其SQL語句對(duì)數(shù)據(jù)的查詢，能快速的生成歷史文化街區(qū)的單因子屬性專項(xiàng)分析圖和多因子綜合分析圖。鑒此結(jié)果，對(duì)街區(qū)的歷史性景觀做出評(píng)價(jià)、分類、分級(jí)，針對(duì)不同等級(jí)的歷史性景觀提出不同的保護(hù)和更新策略。

4.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容

1）歷史建筑

歷史建筑是歷史文化街區(qū)中的最重要組成部分，將地理信息技術(shù)應(yīng)用于歷史建筑的保護(hù)與更新上，需選取能代表建筑典型特征的因子：形式、層數(shù)、材料、色彩、結(jié)構(gòu)以及歷史關(guān)聯(lián)度等屬性因子；之后將整理的歷史建筑情況及建筑價(jià)值權(quán)重指標(biāo)錄入地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫；然后依據(jù)單因子、多因子數(shù)據(jù)定量分析歷史建筑價(jià)值，確定不同歷史建筑的等級(jí)與改造方法。

2）基礎(chǔ)設(shè)施

在對(duì)歷史文化街區(qū)的設(shè)計(jì)中同樣需要對(duì)街區(qū)的停車場(chǎng)、管網(wǎng)線、交通站點(diǎn)、消防栓等基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行規(guī)劃。應(yīng)用地理信息系統(tǒng)在歷史文化街區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施中可以更好的展示街區(qū)原設(shè)施的分布情況，還可以為未來歷史文化街區(qū)的公共設(shè)施準(zhǔn)確科學(xué)布局提供參考。如對(duì)街區(qū)的消防栓的布置應(yīng)在街區(qū)的現(xiàn)狀分析點(diǎn)位布置圖之后，根據(jù)國(guó)家規(guī)范對(duì)實(shí)際街區(qū)范圍進(jìn)行科學(xué)的布置與規(guī)劃。

3）景觀植物

在歷史街區(qū)的設(shè)計(jì)中，景觀植物的規(guī)劃設(shè)計(jì)對(duì)原有歷史文化街區(qū)的整體風(fēng)貌、環(huán)境質(zhì)量的保護(hù)占據(jù)著重要在地位。通過地理信息系統(tǒng)技術(shù)對(duì)景觀植物的生態(tài)價(jià)值、景觀視線的保護(hù)與控制，實(shí)現(xiàn)了歷史文化街區(qū)景觀的數(shù)字管理和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，進(jìn)一步提高了歷史文化街區(qū)景觀風(fēng)貌的原生態(tài)。

4.3 優(yōu)勢(shì)

在智慧城市的背景下，地理信息技術(shù)的推廣打破了傳統(tǒng)歷史文化街區(qū)分析方法的桎梏，解決了傳統(tǒng)定性分析手法下產(chǎn)生的問題。并且使用地理信息系統(tǒng)能夠高效地完成傳統(tǒng)方法難以勝任或費(fèi)用特別高的定量分析內(nèi)容。同時(shí)，將地理信息系統(tǒng)應(yīng)用在歷史文化街區(qū)設(shè)計(jì)中，不僅能解決規(guī)劃成果缺乏理性指導(dǎo)、科學(xué)性較低的問題，同時(shí)能提高數(shù)據(jù)和圖形的精確性，提升街區(qū)規(guī)劃整體質(zhì)量。其優(yōu)勢(shì)一方面是基于定量的空間分析法形成的歷史文化街區(qū)設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)體系，動(dòng)態(tài)的監(jiān)測(cè)了街區(qū)的保護(hù)以及數(shù)字化的管控街區(qū)的建設(shè)過程，使街區(qū)建設(shè)變得更科技化、信息化。另一方面街區(qū)的定量保護(hù)更新體系對(duì)推動(dòng)街區(qū)建設(shè)和歷史環(huán)境的和諧共生具有現(xiàn)實(shí)意義，對(duì)振興城市的旅游也和商業(yè)具有實(shí)際作用?？傊谥腔鄢鞘械耐苿?dòng)下把地理信息系統(tǒng)的科學(xué)技術(shù)與歷史街區(qū)的文化藝術(shù)的相融合，將歷史文化街區(qū)建設(shè)成宜居的環(huán)境空間。其不僅實(shí)現(xiàn)、增強(qiáng)了城市地域文化的歸屬感和認(rèn)同感，還組織、拉動(dòng)了城市文化旅游、經(jīng)濟(jì)發(fā)展，甚至多學(xué)科的交叉融合，使其走向藝術(shù)與科技共融的智能化新時(shí)代。

5 結(jié)語

正如文章引言所述，城市建設(shè)在不斷的發(fā)展進(jìn)步，智慧城市將是城市發(fā)展的一種必然趨勢(shì)，同時(shí)也是解決現(xiàn)階段城市歷史文化街區(qū)問題的一個(gè)有效方法與途徑。文章通過以上研究，基于計(jì)算機(jī)信息平臺(tái)，依據(jù)地理信息技術(shù)構(gòu)想了歷史文化街區(qū)設(shè)計(jì)的科學(xué)數(shù)據(jù)庫，將所有資料信息化、嚴(yán)謹(jǐn)化和綜合化，實(shí)現(xiàn)資料的動(dòng)態(tài)更新、信息共存的規(guī)劃方法。旨在為實(shí)際的歷史街區(qū)保護(hù)與更新設(shè)計(jì)提供一種科學(xué)性、定量性的研究思路，并具有一定的實(shí)際運(yùn)用價(jià)值和參考借鑒價(jià)值，對(duì)未來的歷史文化街區(qū)研究有巨大的潛力和科學(xué)價(jià)值。然而，智慧城市下的歷史文化街區(qū)設(shè)計(jì)的廣度和深度還有待進(jìn)一步擴(kuò)展與延伸，且需加強(qiáng)與其他更智能化、更信息化、更科技化的方法搭配使用，以提高其實(shí)用性和可操作性，實(shí)現(xiàn)歷史文化街區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。