歷史文化街區(qū)保護(hù)規(guī)劃中GIS技術(shù)的應(yīng)用

胡平力

摘要：本文立足于實(shí)際，首先針對歷史文化街區(qū)及其保護(hù)規(guī)劃中GIS技術(shù)的應(yīng)用背景進(jìn)行簡要概述;其次，著重論述了歷史文化街區(qū)保護(hù)規(guī)劃中GIS技術(shù)的應(yīng)用價值;最后，從空間數(shù)據(jù)庫在歷史文化街區(qū)保護(hù)規(guī)劃中的應(yīng)用以及GIS在歷史街區(qū)保護(hù)規(guī)劃編制中的應(yīng)用這兩個維度出發(fā)，深入探究了歷史文化街區(qū)保護(hù)規(guī)劃中GIS技術(shù)的應(yīng)用，以供業(yè)內(nèi)人士參考。

關(guān)鍵詞：歷史文化街區(qū);保護(hù)規(guī)劃;GIS技術(shù);技術(shù)應(yīng)用

一、關(guān)于歷史文化街區(qū)的簡要概述

歷史文化街區(qū)，特指我國各省市人民政府按照一定的核定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行嚴(yán)格審核、校驗(yàn)、確定并最終公布的現(xiàn)存文物保存極為豐富、人文底蘊(yùn)充足、歷史建筑保存完好，能夠較為客觀地展現(xiàn)中國歷史傳統(tǒng)文化格局與歷史人文風(fēng)氣的建筑街區(qū)。在空間認(rèn)知視域下，歷史文化街區(qū)中所存在的路面、地形、房屋、建筑單位、人文景觀等物質(zhì)空間層面中的客觀物體可初步分為建筑物體、院落、地塊（小區(qū)街坊）、街區(qū)小巷這四個層次，上述四個層次共同構(gòu)建起歷史文化街區(qū)空間的整體“意象”。

眾所周知，我國歷史悠久、源遠(yuǎn)流長，歷史文化街區(qū)承載著我國歷史傳統(tǒng)的文化格局以及當(dāng)時那個時代的社會人文風(fēng)貌。自改革開放以來，我國經(jīng)濟(jì)得以騰飛，科學(xué)技術(shù)得以發(fā)展。人口的不斷流動助力著我國我國新型城鎮(zhèn)化的發(fā)展與進(jìn)步。就現(xiàn)階段而言，雖然我國城鄉(xiāng)規(guī)劃、建設(shè)與發(fā)展已取得卓然成效;但是，我國在推進(jìn)現(xiàn)代化建設(shè)的過程中，忽視了歷史文化街區(qū)保護(hù)工作的重要意義，致使歷史文化街區(qū)保護(hù)問題紛至沓來。由此可見，針對我國歷史文化街區(qū)的保護(hù)規(guī)劃工作展開研究與探討顯得尤為重要。在組織、開展歷史文化街區(qū)的保護(hù)規(guī)劃工作的實(shí)踐過程中，應(yīng)該注重歷史文化建筑、整體外觀的整體保護(hù)。一方面，我國應(yīng)該提高歷史文化街區(qū)的文化古跡、歷史建筑，如街道、小院、樹林、河流、橋木等只是歷史文化建筑保護(hù)工作的重視度與關(guān)注度;另一方面，我國城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計的相關(guān)從業(yè)者更應(yīng)該注重歷史文化街區(qū)中存在的活態(tài)文化遺產(chǎn)、獨(dú)特的社會風(fēng)氣、歷史非物質(zhì)文化的保護(hù)，保存歷史社會風(fēng)俗、人文風(fēng)貌的獨(dú)特性與多樣化，進(jìn)而最大程度上保存中國歷史社區(qū)文化傳統(tǒng)，改善歷史文化街區(qū)特有的生活環(huán)境、社會風(fēng)貌，促進(jìn)我國城鄉(xiāng)區(qū)域的可持續(xù)健康發(fā)展。

二、歷史文化街區(qū)保護(hù)規(guī)劃中GIS技術(shù)的應(yīng)用背景

由于我國現(xiàn)存的歷史文化街區(qū)規(guī)劃設(shè)計的保護(hù)理論多數(shù)是從國外引進(jìn)，而國外發(fā)達(dá)國家的相關(guān)理念、方法早已從歷史文物建筑保護(hù)躍遷至歷史地段保護(hù)階段。時至今日，其關(guān)于歷史文化街區(qū)規(guī)劃設(shè)計理論和方法任在持續(xù)創(chuàng)新。由于，我國地理情況、自然條件、文化背景等方面與國外西方國家均存在一定的差異;因此，我國急需探求適合于當(dāng)今國情的歷史文化街區(qū)保護(hù)規(guī)劃保護(hù)方法與策略。隨著我國現(xiàn)代化進(jìn)程的不斷發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的持續(xù)迭新，計算機(jī)技術(shù)、智能化技術(shù)、信息化技術(shù)日趨成熟。GIS技術(shù)作為跨學(xué)科交叉產(chǎn)物，以地理空間為基礎(chǔ)，能夠?yàn)槲覈青l(xiāng)建設(shè)規(guī)劃設(shè)計的深入研究、科學(xué)決策以及創(chuàng)新發(fā)展提供一定的技術(shù)支撐，由此可見，在我國歷史文化街區(qū)保護(hù)規(guī)劃過程中，有針對性地融入并滲透GIS技術(shù)尤為重要。

三、歷史文化街區(qū)保護(hù)規(guī)劃中GIS技術(shù)的應(yīng)用價值分析

（一）關(guān)于GIS技術(shù)概念的簡要解析

地理信息系統(tǒng)（GIS）又名地學(xué)信息系統(tǒng)。GIS技術(shù)以具體的地理空間信息為基礎(chǔ)，由數(shù)據(jù)庫與基于數(shù)據(jù)庫的衍生功能這兩部分構(gòu)成的計算機(jī)技術(shù)系統(tǒng)，具有輔助規(guī)劃、管理及決策等多種功能。GIS技術(shù)通過采用地理模型分析法，為多種空間提供動態(tài)性的、即時性的地理信息服務(wù)，其融合了計算機(jī)圖形學(xué)以及數(shù)據(jù)庫管理，在此基礎(chǔ)之上搭建了一個集空間地理信息、數(shù)據(jù)儲存、管理、分析、處理于一體的綜合性技術(shù)平臺系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?yàn)榈乩頉Q策、研究提供專業(yè)的技術(shù)服務(wù)。

（二）關(guān)于GIS技術(shù)的合理運(yùn)用對于歷史文化街區(qū)保護(hù)規(guī)劃的客觀影響及作用闡述

實(shí)際上，在城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計環(huán)節(jié)，許多實(shí)地工程、建筑工程的規(guī)劃、設(shè)計、搭建、修繕必須做的步驟就是嚴(yán)格勘測當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、地理位置、地形地貌等多方面因素，綜合影響目標(biāo)地帶與建筑相關(guān)的各種常規(guī)地理數(shù)據(jù)、高階信息等。完成城鄉(xiāng)規(guī)劃的首要步驟便是要對所選目標(biāo)地區(qū)的地理位置、自然條件、人文景觀、社會風(fēng)俗進(jìn)行綜合考量之后，再初步通過所選地域的空間布局、整體布局、風(fēng)水解析，對所選地區(qū)進(jìn)行前期的設(shè)計與規(guī)劃。與此同時，城鄉(xiāng)規(guī)劃、設(shè)計意義重大，能在一定程度上保障施工質(zhì)量并提高施工效率，進(jìn)而使得城鄉(xiāng)建設(shè)可以在規(guī)定時期之內(nèi)得以精準(zhǔn)無誤、科學(xué)高效的開展與完成。在歷史文化街區(qū)規(guī)劃設(shè)計中合理運(yùn)用GIS技術(shù)，不斷收集、處理、分析相關(guān)地理信息、數(shù)據(jù)資源，對于后續(xù)歷史文化街區(qū)的保護(hù)規(guī)劃方案的科學(xué)設(shè)計、建立、改善與發(fā)展尤為重要。如果在歷史文化街區(qū)保護(hù)規(guī)劃過程中，能夠合理運(yùn)用并滲透GIS技術(shù)，對于歷史文化街區(qū)保護(hù)工作的順利開展與穩(wěn)定推進(jìn)很有幫助。

四、歷史文化街區(qū)保護(hù)規(guī)劃中GIS技術(shù)的應(yīng)用

（一）空間數(shù)據(jù)庫在歷史文化街區(qū)保護(hù)規(guī)劃中的應(yīng)用

1.空間數(shù)據(jù)庫設(shè)計

數(shù)據(jù)庫設(shè)計將地理實(shí)際位置與地理信息數(shù)據(jù)予以抽象化處理，構(gòu)建真實(shí)世界與計算機(jī)世界（虛擬世界）之間的概念模型?？臻g數(shù)據(jù)庫設(shè)計中的概念模型設(shè)計主要涵蓋了三個部分：其一、需求分析，其二、數(shù)據(jù)分析，其三、專題圖層設(shè)計。就需求分析而言，可把歷史文化街區(qū)保護(hù)規(guī)劃編制分成：歷史文化街區(qū)保護(hù)規(guī)劃現(xiàn)狀數(shù)據(jù)的搜索查找，數(shù)據(jù)的簡要處理與分析，數(shù)據(jù)的深入調(diào)研以優(yōu)化規(guī)劃決策，以及結(jié)果輸出等需求。就數(shù)據(jù)分析而言，通常應(yīng)結(jié)合系統(tǒng)功能與數(shù)據(jù)需求，在此基礎(chǔ)上，對入庫數(shù)據(jù)、信息予以精準(zhǔn)篩選并確定。其中，歷史文化街區(qū)保護(hù)規(guī)劃的相關(guān)數(shù)據(jù)信息主要包括了地理環(huán)境信息、自然條件信息、歷史文化信息等多個方面。就專題圖層設(shè)計而言，由于不同空間的數(shù)據(jù)庫專題設(shè)計存在差異性，因此，必須按照目標(biāo)歷史文化街區(qū)規(guī)劃保護(hù)的實(shí)際需要有針對性地進(jìn)行設(shè)計與管理?；诖耍F(xiàn)結(jié)合地理信息系統(tǒng)（GIS）的技術(shù)優(yōu)勢，針對空間數(shù)據(jù)庫在歷史文化街區(qū)保護(hù)規(guī)劃中的應(yīng)用展開分析如下。

2.實(shí)際應(yīng)用

2.1屬性查詢與圖形數(shù)據(jù)顯示功能

首先，圖形數(shù)據(jù)可在GIS界面上直接呈現(xiàn)出來，可按照數(shù)據(jù)種類選取不同色帶、符號予以標(biāo)記，使其呈現(xiàn)出差異性，從而便于區(qū)分信息數(shù)據(jù)。其次，還可按照圖形屬性的不同選取不同形狀的圖標(biāo)如柱狀表、餅狀圖等，標(biāo)于圖形的相應(yīng)位置以便區(qū)分。屬性查詢與圖形數(shù)據(jù)顯示原理一致，可通過綜合識別要素、屬性查詢要素、空間查詢要素這3種方法予以實(shí)現(xiàn)：

綜合識別要素須通過識別工具查詢圖形所對應(yīng)的屬性。實(shí)際操作方法是：第一步，選擇識別工具;第二步，在地圖上找到并點(diǎn)擊查找目標(biāo)，待其出現(xiàn)亮閃時，會自動出現(xiàn)與之對應(yīng)的屬性數(shù)據(jù)窗口。

屬性查詢要素：由于，歷史文化街區(qū)數(shù)據(jù)庫要素與屬性數(shù)據(jù)量相差較大;因此，通常情況下，直接查詢單一要素往往無法有效滿足分析需求。在這種情況下，可選取GIS中的結(jié)構(gòu)化查詢語言（SQL）， 通過選取特定圖層與查詢條件相符合的目標(biāo)對象，就能夠在較短時間內(nèi)準(zhǔn)確地篩選出目標(biāo)查詢對象的特定屬性。譬如說，輸入使用功能為辦公的查詢語言，滿足查詢要求的目標(biāo)對象便會被特殊顏色圈選，還可在屬性列表里搜尋其它屬性，從而實(shí)現(xiàn)聯(lián)合查詢。

空間查詢要素：可根據(jù)目標(biāo)圖層與原圖層兩者之間的空間位置關(guān)系，合理選取適用于特定空間關(guān)系的目標(biāo)對象，有利于滿足后續(xù)分析需求。譬如：將GIS技術(shù)應(yīng)用于歷史文化街區(qū)保護(hù)規(guī)劃的時候，可事先挑選一個目標(biāo)街區(qū);隨后分析中心點(diǎn)在內(nèi)部的空間關(guān)系，并選取位于該街區(qū)內(nèi)部的所有現(xiàn)狀院落;最后，利用GIS技術(shù)實(shí)現(xiàn)海量信息、數(shù)據(jù)資源的有效存儲與精準(zhǔn)查詢，為實(shí)現(xiàn)歷史文化街區(qū)保護(hù)規(guī)劃編制數(shù)據(jù)的查詢、分析、管理奠定堅實(shí)基礎(chǔ)。

簡單的數(shù)據(jù)統(tǒng)計按照查詢功能，通過定義某一查詢條件，對其展開數(shù)學(xué)計算與統(tǒng)計，從而輸出簡單數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果，并用圖表形式予以呈現(xiàn)。譬如：在統(tǒng)計歷史文化街區(qū)內(nèi)面積為一百平米歷史建筑個數(shù)的時候，可進(jìn)一步以篩選結(jié)果為查詢對象，統(tǒng)計查詢對象中不同功能建筑的實(shí)際情況，并輸出相應(yīng)的柱狀圖，有助于進(jìn)一步提升歷史文化街區(qū)保護(hù)規(guī)劃編制的準(zhǔn)確度與實(shí)效性。

2.3利用空間分析輔助歷史文化街區(qū)保護(hù)規(guī)劃決策

較之于CAD及其它技術(shù)的特殊功能，GIS具有強(qiáng)大的空間分析能力。在歷史文化街區(qū)保護(hù)規(guī)劃中運(yùn)用GIS 技術(shù)時，主要采用如下空間分析法：一，柵格數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析和量算;其二，矢量數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)分析、包含分析、疊加分析和數(shù)據(jù)量算;其三，空間分析模塊與3D分析模塊中的多項(xiàng)分析功能。在歷史文化街區(qū)保護(hù)規(guī)劃中充分利用GIS空間分析的優(yōu)勢，有利于進(jìn)一步提升規(guī)劃決策的合理性與可行性。譬如：規(guī)劃者在歷史文化街區(qū)保護(hù)規(guī)劃中利用GIS現(xiàn)狀基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，能夠提出有針對性的保護(hù)策略。

（二）GIS在歷史文化街區(qū)保護(hù)規(guī)劃編制中的應(yīng)用

1.繪制現(xiàn)狀專題分析圖

在進(jìn)行歷史文化街區(qū)保護(hù)規(guī)劃編制的時候，大量現(xiàn)狀分析圖的繪制必不可少，較之于傳統(tǒng)的CAD繪制法，GIS技術(shù)克服了CAD繪制法工作量大、工作效率低的技術(shù)短板。在歷史街區(qū)保護(hù)規(guī)劃編制中合理運(yùn)用GIS技術(shù)，通過GIS數(shù)據(jù)庫中屬性數(shù)據(jù)能夠迅速繪制對應(yīng)的現(xiàn)狀專題分析圖和其它種類的專題分析圖。

2.歷史文化街區(qū)建筑保護(hù)與整治方式中的應(yīng)用

歷史文化街區(qū)中建筑單位的保護(hù)、整治必須與當(dāng)?shù)貧v史文化街區(qū)建筑的實(shí)際調(diào)查分析數(shù)據(jù)結(jié)果為前提，在此基礎(chǔ)之上，從歷史文化街區(qū)文化風(fēng)貌的整體保護(hù)、環(huán)境優(yōu)化、經(jīng)濟(jì)可持續(xù)健康發(fā)展以及保護(hù)整治方案的科學(xué)性等多個維度對歷史文化街區(qū)現(xiàn)存建筑的保護(hù)價值予以合理評判，進(jìn)而有針對性地為歷史文化街區(qū)建筑保護(hù)與整治提出相應(yīng)對策?；诖?，在歷史街區(qū)保護(hù)規(guī)劃編制中的應(yīng)用GIS技術(shù)的時候，首先，應(yīng)對目標(biāo)建筑單位的保護(hù)價值進(jìn)行分析，并根據(jù)目標(biāo)建筑單位的保護(hù)價值的分析結(jié)果有針對性地構(gòu)建綜合評價指標(biāo)。其次，對歷史文化街區(qū)建筑展開實(shí)地勘探。在歷史街區(qū)保護(hù)規(guī)劃編制中必須對當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、地理位置、建設(shè)環(huán)境等多個因素進(jìn)行綜合分析，并對影響歷史文化街區(qū)建筑保護(hù)與整治的各個因素、條件、數(shù)據(jù)、信息予以整合等。通過運(yùn)用GIS技術(shù)實(shí)現(xiàn)地理位置、環(huán)境的實(shí)時共享，通過處理相關(guān)信息數(shù)據(jù)，對歷史文化街區(qū)建筑保護(hù)與整治方案的合理制定大有裨益。再次，將歷史文化街區(qū)建筑中的所有指標(biāo)數(shù)據(jù)輸入至GIS數(shù)據(jù)庫中，對所有指標(biāo)進(jìn)行專題制圖與分析：此過程中可將特爾斐法法與層次分析法予以結(jié)合，并根據(jù)實(shí)際情況選定合適的指標(biāo)權(quán)重，以達(dá)到多因子綜合評定的最終目的，進(jìn)而為歷史文化街區(qū)保護(hù)、與整治策略、方針的最終決策提供技術(shù)支撐，進(jìn)而最大程度上降低傳統(tǒng)歷史文化街區(qū)保護(hù)價值評定方法的隨機(jī)性，提高歷史文化街區(qū)保護(hù)價值評定結(jié)果的科學(xué)性、合理性與準(zhǔn)確性。

3.輔助劃定歷史文化街區(qū)保護(hù)等級范圍邊界

歷史文化街區(qū)現(xiàn)狀專題分析圖及綜合評價分析圖都可以較好地反映出與歷史文化街區(qū)相關(guān)的跨學(xué)數(shù)據(jù)及資源，將GIS技術(shù)運(yùn)用至歷史文化街區(qū)保護(hù)等級范圍邊界中，合理利用空間迭置分析功能，可以獲收多種方案下各類數(shù)據(jù)、信息，通過對這些信息、數(shù)據(jù)資源進(jìn)行評價，有助于精準(zhǔn)把握歷史文化街區(qū)文化資源保護(hù)等級范圍邊界，對于后續(xù)歷史文化街區(qū)規(guī)劃保護(hù)工作的順利開展與穩(wěn)定推進(jìn)大有裨益。

結(jié)束語：

一言以蔽之，我國在推進(jìn)現(xiàn)代化建設(shè)的過程中，應(yīng)該重視歷史文化街區(qū)保護(hù)規(guī)劃工作，并將GIS技術(shù)合理運(yùn)用并滲透于歷史文化街區(qū)保護(hù)規(guī)劃過程中，從而為歷史文化街區(qū)保護(hù)、與整治策略、方針的最終決策提供技術(shù)支撐，進(jìn)一步提升歷史文化街區(qū)規(guī)劃保護(hù)工作決策的科學(xué)性與合理性，為歷史文化街區(qū)的文化資源保護(hù)與我國經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展奠基。

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