基于空間句法的鄭州龍子湖公園景觀空間研究①

袁德強(qiáng)，李倩倩，雷 天，唐潔芳，王鵬飛

(河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 風(fēng)景園林與藝術(shù)學(xué)院，河南 鄭州 450002)

隨著我國生態(tài)文明建設(shè)的大力推進(jìn)，改善城市生態(tài)環(huán)境，城市景觀建設(shè)正在廣泛開展。濱水景觀作為城市景觀的重要組成部分，在生態(tài)、景觀、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)諸多方面發(fā)揮著重要作用，對(duì)促進(jìn)城市生態(tài)文明建設(shè)具有重要意義。近年來，研究者在研究景觀空間時(shí)，運(yùn)用空間句法理論，對(duì)景觀空間進(jìn)行量化分析。陳建宇等[1]利用空間句法對(duì)南通市濠河風(fēng)景名勝區(qū)的游憩空間進(jìn)行量化與可視化分析，探討了影響景觀空間活力的因素；段思芃[2]運(yùn)用空間句法對(duì)沈陽市渾河核心段的總體空間以及渾河核心段的7個(gè)濱水公園空間進(jìn)行橫向?qū)Ρ妊芯浚接懥撕诵亩螢I水公園空間存在的問題；谷康等[3]運(yùn)用空間句法理論對(duì)明城墻沿線公園的綠地可達(dá)性進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)，為明城墻沿線公園綠地的景觀優(yōu)化提供了指導(dǎo)建議。本研究基于空間句法理論與分析方法，對(duì)鄭州市龍子湖公園景觀空間進(jìn)行量化與可視化分析，以期對(duì)濱水空間的景觀提升與改造提供相關(guān)參考。

1 研究區(qū)概況

龍子湖公園位于鄭州金水區(qū)(113°47.654′～113°48.968′E，34°47.090′～34°48.036′N)龍子湖高校園區(qū)內(nèi)，公園被人工湖面分割，形成內(nèi)環(huán)與外環(huán)兩條綠帶，內(nèi)環(huán)綠帶圍繞著湖心的中央商務(wù)區(qū)，外環(huán)綠帶被河南農(nóng)業(yè)大學(xué)、河南警察學(xué)院等12所高校所圍合。龍子湖公園水域面積約95 hm2，綠地面積為96.2 hm2，有喬木150余種，灌木300余種[4]，公園按照市政道路和水系自然劃分為12處景園，其中內(nèi)環(huán)綠帶分為城市陽臺(tái)、動(dòng)感森林等6處景園；外環(huán)綠帶分為五彩林帶、婚慶公園等6處景園。隨著公園基礎(chǔ)設(shè)施的不斷完善，逐步開放的龍子湖公園早已成為東區(qū)綠地的重要組成部分。

2 研究方法

2.1 研究范圍

研究范圍主要是龍子湖東路、龍子湖西路、龍子湖南路、龍子湖北路圍合的龍子湖公園，被現(xiàn)狀道路和水系自然劃分為12處景園，根據(jù)研究需要，外環(huán)依次編號(hào)為A～F，內(nèi)環(huán)依次編號(hào)為A1～F1(圖1)。

圖1 研究范圍分布Fig.1 Distribution of research scope

2.2 研究方法

空間句法最早是在20世紀(jì)70年代由英國倫敦大學(xué)比爾·希列爾教授根據(jù)空間拓?fù)湓硖岢鯷5]，將人的活動(dòng)與空間關(guān)系進(jìn)行量化分析，對(duì)空間形態(tài)、空間視域等要素進(jìn)行評(píng)價(jià)[6]。根據(jù)空間句法理論，通過構(gòu)建軸線模型和視域模型，將龍子湖公園景觀空間抽象成句法的拓?fù)潢P(guān)系，從拓?fù)鋷缀蔚囊暯莵矸治鰹I水景觀空間形態(tài)。軸線模型從整體與局部兩個(gè)層面綜合分析公園景觀空間的可達(dá)性、協(xié)同度及可理解度等指標(biāo)，可直觀顯示公園空間形態(tài)特征；視域模型通過分析可行層與可視層的連接值，在二維平面上感知景觀空間的可視范圍，通過可視化分析空間結(jié)構(gòu)的內(nèi)在關(guān)系，從而更好地分析濱水景觀空間。

2.3 研究數(shù)據(jù)的獲取

將衛(wèi)星影像圖導(dǎo)入Auto CAD軟件，根據(jù)最長且最少軸線原則[7]，以研究范圍內(nèi)道路為基礎(chǔ)繪制軸線圖，結(jié)合實(shí)地調(diào)查的現(xiàn)狀情況，將繪制的軸線模型與場地現(xiàn)狀進(jìn)行對(duì)比與修正，盡可能地使軸線模型符合真實(shí)情況。在構(gòu)建公園整體的軸線模型時(shí)，為防止產(chǎn)生邊緣效應(yīng)影響計(jì)算結(jié)果，一般情況下需將軸線模型的邊界擴(kuò)大到所研究范圍30 min步行距離以外[8]，考慮到人正常的步行速度，將軸線模型邊界外擴(kuò)到2 km[9]。在構(gòu)建公園各景觀軸線模型時(shí)，依據(jù)公園的分區(qū)，外環(huán)編號(hào)為A～F，內(nèi)環(huán)編號(hào)為A1～F1，繪制各個(gè)分區(qū)的軸線模型。在構(gòu)建視域模型時(shí)，根據(jù)現(xiàn)狀道路及活動(dòng)場地繪制可行層，考慮到人的視線遮擋范圍，將坡地及遮擋視線的植被等當(dāng)作不可視的區(qū)域，繪制場地的可視層。將繪制好的模型導(dǎo)入U(xiǎn)CL Depth Map軟件進(jìn)行運(yùn)算。

3 結(jié)果與分析

3.1 龍子湖公園整體軸線分析

3.1.1 整合度分析

整合度是空間句法理論中評(píng)判空間可達(dá)性的重要指標(biāo)，可分為全局整合度 (R=n)和局部整合度(R=3)，其數(shù)值大小反映出系統(tǒng)空間中到達(dá)某一局部空間的便捷程度(圖2，圖3)。

圖2 全局整合度(R=n)Fig.2 Global integration degree (R=n)

圖3 局部整合度(R=3)Fig.3 Local integration degree (R=3)

經(jīng)UCL Depth Map軟件計(jì)算，數(shù)值越高、顏色越暖，表明該區(qū)域空間內(nèi)部的可達(dá)性越好[10]，一般認(rèn)為整合度 In>1.0時(shí)，區(qū)域空間的聚集性較強(qiáng)；0.4

3.1.2協(xié)同度分析

協(xié)同度表示空間系統(tǒng)整體變量與局部變量之間的相關(guān)程度，在運(yùn)算過程中，一般選取全局整合度(Rn)與拓?fù)洳綌?shù)為3的局部整合度(R3)進(jìn)行相關(guān)性計(jì)算，協(xié)同度越高表明兩者相關(guān)性越強(qiáng)，也表明系統(tǒng)空間與局部空間的協(xié)同性較高，空間內(nèi)部各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的通達(dá)性較好，道路系統(tǒng)較為流暢。反之，協(xié)同度較低就表明空間整體與局部空間之間的聯(lián)系不強(qiáng)，系統(tǒng)內(nèi)部通達(dá)性較低。通過計(jì)算可得協(xié)同度為0.504 9(圖4)，介于0.5～0.7，協(xié)同度一般，表明局部空間與整體有一定聯(lián)系，協(xié)同性一般，空間內(nèi)各節(jié)點(diǎn)間的通達(dá)性一般。

圖4 協(xié)同性散點(diǎn)圖Fig.4 Synergy scatter diagram

3.1.3可理解度分析

可理解度(R2)表示空間整體變量與局部變量之間相關(guān)性的數(shù)據(jù)，由全局整合度和連接值來進(jìn)行相關(guān)性計(jì)算[11]。連接值為空間系統(tǒng)中與某一個(gè)節(jié)點(diǎn)直接相連的節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)，連接值越高，則說明該空間與周邊空間的聯(lián)系密切，對(duì)周邊空間的影響力越強(qiáng)，兩者相關(guān)性越強(qiáng)，可理解度就越高，空間的可識(shí)別性就越強(qiáng)，行人的流動(dòng)性則更好[12]。一般而言，R2<0.5表示系統(tǒng)可理解性不佳，0.5≤R2<0.7則系統(tǒng)可理解性良好，0.7≤R2<1.0則表明系統(tǒng)具有極強(qiáng)的可理解性[13]。通過計(jì)算，可理解度為0.139 6(圖5)，數(shù)值低于0.5，表明公園整體景觀空間的可理解度較低，空間可識(shí)別性不強(qiáng)，同時(shí)也說明空間整體與局部之間的聯(lián)系還不夠緊密。這主要也與公園形狀有關(guān)，環(huán)狀的濱水綠地，道路繞湖而行，活動(dòng)空間散布在園路兩旁，景觀的相似性導(dǎo)致整體景觀空間可識(shí)別性不強(qiáng)。

圖5 可理解度散點(diǎn)圖Fig.5 Scatter diagram of intelligibility

3.2 龍子湖公園的局部軸線分析

3.2.1 整合度分析

龍子湖公園局部景觀整合度計(jì)算結(jié)果見表1。

通過計(jì)算結(jié)果可知，外環(huán)各景園全局整合度平均值為0.503 9，最高的是D區(qū)，為0.646 3，最低的是E區(qū)，為0.378 1；內(nèi)環(huán)各景園全局整合度平均值為0.609 8，最高的是B1區(qū)，為0.955 3，最低的是A1區(qū)，為0.472 9。從表1來看，外環(huán)與內(nèi)環(huán)各景園全局整合度數(shù)值均未超過1.0，表明公園局部各景園內(nèi)聯(lián)系不夠緊密，可達(dá)性均處于一般水平，與公園全局整合度分析的結(jié)果吻合。各景園中只有4個(gè)景園局部整合度小于1.0，其余內(nèi)環(huán)、外環(huán)景園局部整合度均大于1.0，也表明在拓?fù)洳綌?shù)為3時(shí)，景園內(nèi)空間的聯(lián)系較強(qiáng)，與整體的局部整合度分析結(jié)果對(duì)應(yīng)。內(nèi)環(huán)相較外環(huán)數(shù)值，內(nèi)環(huán)整體的整合度要高于外環(huán)，表明內(nèi)環(huán)各景園空間的聯(lián)系要高于外環(huán)，這與實(shí)際調(diào)查結(jié)果一致。內(nèi)環(huán)比外環(huán)的場地小，相對(duì)來說，小場地的可達(dá)性更好，同時(shí)可達(dá)性也與到達(dá)場地的入口數(shù)量有一定關(guān)系，如內(nèi)環(huán)的B1區(qū)，臨近湖心廣場，與外道路聯(lián)系緊密，沿道路入口多達(dá)17處，從而大幅增加了達(dá)到場地的便捷程度，可達(dá)性也相應(yīng)提高。

表1 龍子湖公園局部景觀整合度Tab.1 Integration degree of local landscape in Longzihu Park

3.2.2協(xié)同度分析

根據(jù)各景園的全局整合度與局部整合度進(jìn)行相關(guān)性計(jì)算，可得各景園的協(xié)同度(表2)。

表2 龍子湖公園局部景觀協(xié)同度Tab.2 Coordination degree of local landscape in Longzihu Park

由表2可知，外環(huán)各景園協(xié)同度平均值為0.375 6，最高的是D區(qū)，為0.745 2，最低的是A區(qū)，為0.127 4；內(nèi)環(huán)的協(xié)同度平均值為0.527 8，最高的是B1區(qū)，為0.841 6，最低的是F1區(qū)，為0.358 1。通過數(shù)值對(duì)比，外環(huán)的協(xié)同度比內(nèi)環(huán)的協(xié)同度平均水平要低，表明外環(huán)整體的協(xié)同度比內(nèi)環(huán)的協(xié)同度低，空間內(nèi)部的通達(dá)性也相對(duì)較弱；同時(shí)發(fā)現(xiàn)，內(nèi)環(huán)、外環(huán)景園協(xié)同度的最高值所對(duì)應(yīng)的區(qū)域與整合度最高值所對(duì)應(yīng)的區(qū)域重合，即外環(huán)D區(qū)、內(nèi)環(huán)B1區(qū)整合度相對(duì)較高，協(xié)同度也相應(yīng)較高。

3.3 龍子湖公園的視域分析

公園的視域分析，以視域模型的連接值表示人們的視域范圍，能夠反映出人在景觀空間中各個(gè)視點(diǎn)的視線范圍大小[14]。通過可行層與可視層的連接值對(duì)比分析(圖6，圖7)，可以得出功能與空間間的關(guān)系，研究視線與空間活力間的關(guān)系[15]。

圖6 可行層連接值Fig.6 Feasible layer connection value

圖7 可視層連接值Fig.7 Visual layer connection value

將繪制的可行層與可視層進(jìn)行視域分析，顏色越暖表明人們的視線連接值越大，其視線范圍越廣、空間活力越高，根據(jù)顏色冷的區(qū)域分布可以得出人們的視線范圍受植被影響較大，場地內(nèi)通過植被圍合的密閉空間較多，同時(shí)顏色較暖的區(qū)域與場地內(nèi)活動(dòng)空間的分布也基本吻合。根據(jù)視域模型的冷暖分布可知，空間活力較好的區(qū)域主要分布在公園的西南部，而北部活力空間相對(duì)不佳，這與公園內(nèi)節(jié)點(diǎn)分布的多少有關(guān)，西南部局部節(jié)點(diǎn)相對(duì)較多，而北部空間內(nèi)部節(jié)點(diǎn)相對(duì)較少。

4 結(jié)論與討論

利用空間句法理論，分別從公園整體和局部景園的層面上對(duì)研究區(qū)域進(jìn)行軸線及全局視域分析。結(jié)果表明，龍子湖公園整體的整合度一般，整體景觀空間的聚集性不強(qiáng)，但局部空間與整體有一定聯(lián)系；整體景觀空間的可理解度較低，空間可識(shí)別性不強(qiáng)；公園的局部景園中，內(nèi)環(huán)整體的整合度及協(xié)同度要大于外環(huán)，內(nèi)環(huán)景觀空間的可達(dá)性及通達(dá)性要優(yōu)于外環(huán)，但各景園空間的聚集性不強(qiáng)，景觀空間的可識(shí)別度較低；視域分析反映了景觀空間活力與活動(dòng)空間分布的關(guān)系，在植被圍合下，構(gòu)成開敞與密閉的景觀空間，主要的活力空間隨景觀節(jié)點(diǎn)隨機(jī)分布在景園各處。

根據(jù)實(shí)地調(diào)研與空間句法量化分析結(jié)果，針對(duì)龍子湖公園的景觀空間優(yōu)化，提出加強(qiáng)公園外道路與公園內(nèi)部的聯(lián)系，適當(dāng)增加出入口，打造入口開放空間，有利于提高公園的可達(dá)性；增加公園內(nèi)景觀空間的標(biāo)識(shí)與指引，可增加標(biāo)識(shí)地圖、引導(dǎo)牌、地面引導(dǎo)等來提高公園內(nèi)部的可識(shí)別度，明確游人在公園中所處的位置及節(jié)點(diǎn)的分布；適當(dāng)在公園北部增設(shè)景觀節(jié)點(diǎn)，提高場地內(nèi)活力，增加游覽者的體驗(yàn)感、記憶點(diǎn)，以便更好地吸引周邊游人進(jìn)入公園。

基于拓?fù)鋵W(xué)原理，利用空間句法理論與分析方法對(duì)龍子湖公園景觀空間進(jìn)行了評(píng)價(jià)。在公園綠地景觀空間評(píng)價(jià)的過程中會(huì)受到主觀與客觀因素的影響，如在模型繪制時(shí)忽略了植物在不同季節(jié)對(duì)視線的影響等，可能會(huì)導(dǎo)致評(píng)價(jià)結(jié)果存在誤差。評(píng)價(jià)和計(jì)算結(jié)果的高低并不一定完全代表該空間的各項(xiàng)指標(biāo)，有關(guān)空間評(píng)價(jià)是一項(xiàng)涉及多學(xué)科的復(fù)雜標(biāo)準(zhǔn)，因此，如何提高評(píng)價(jià)結(jié)果的科學(xué)性尚需進(jìn)一步深入研究。