北京市歷史建筑空間分布特征研究與分析

趙凌美 蔡 彩 李澤宇

(1. 北京市測(cè)繪設(shè)計(jì)研究院, 北京 100038； 2. 城市空間信息工程北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 100038)

0 引言

北京城歷史悠久,早在70萬(wàn)年前,北京市周口地區(qū)出現(xiàn)了原始人群居部落。春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期,北京地區(qū)為燕國(guó)的都城,彼時(shí)稱(chēng)為“薊”。公元938年至今,先后成為遼陪都、金中都、元大都、明清國(guó)都,經(jīng)歷民國(guó)時(shí)期,現(xiàn)為中華人民共和國(guó)首都。北京城里寫(xiě)滿(mǎn)了歷史,留有豐富的歷史遺存,1982年被列入首批國(guó)家歷史文化名城,同時(shí)也是世界上擁有世界文化遺產(chǎn)數(shù)最多的城市。周口店北京人遺址、長(zhǎng)城、北京故宮、頤和園、天壇和十三陵作為文化遺產(chǎn)均已被列入《世界遺產(chǎn)名錄》[1]。這些歷史遺跡中歷史建筑是重要的組成部分,承載了時(shí)代風(fēng)貌、歷史變遷、能夠反映重要的歷史意義以及體現(xiàn)豐富的文化特色,是文脈傳續(xù)的不可再生的寶貴資源。

近年來(lái),從國(guó)家層面強(qiáng)調(diào)加強(qiáng)文物保護(hù)和利用,做好文化傳承,增強(qiáng)文化自信[2]。北京是全國(guó)首批歷史建筑保護(hù)利用試點(diǎn)10個(gè)城市之一,自2019年北京市陸續(xù)公布了三批歷史建筑名單,其中第一批包括429棟(座),以具有一定時(shí)代特征和保護(hù)價(jià)值、承載了真實(shí)和相對(duì)完整歷史信息的建筑為主,例如，天安門(mén)觀(guān)禮臺(tái)、溥儀故居等。第二批和第三批有500余棟建筑,集中體現(xiàn)了北京作為國(guó)家首都豐富的歷史遺存和建筑物類(lèi)型。本文利用北京市公布的歷史建筑資料,利用地址模糊匹配的方法基于高德興趣點(diǎn)(point of interest,POI)數(shù)據(jù)進(jìn)行空間化。結(jié)合測(cè)繪地理信息數(shù)據(jù),用地理信息系統(tǒng)(geographic information system,GIS) 空間分析方法,進(jìn)行空間分布特征的初步分析,為歷史文化名城保護(hù)提供數(shù)據(jù)支撐。

1 北京市歷史建筑現(xiàn)狀

清及其之前,留下了豐富的古都風(fēng)貌歷史遺跡。近代(1840—1949年),北京淪為半殖民地半封建社會(huì),經(jīng)濟(jì)落后,城市發(fā)展相對(duì)緩慢。由于多次遭受西方列強(qiáng)入侵,城市的局部地段建筑樣式體現(xiàn)了歷史特征[3]。建國(guó)初期,百?gòu)U待興,1949—1956年間,城市核心區(qū)面積約為55.4 km2,平均每年只擴(kuò)張0.2 km2。1958年北京展開(kāi)第一次城市規(guī)劃,根據(jù)中央指示盡可能動(dòng)用一切土地、人力發(fā)展生產(chǎn),城市擴(kuò)張速度上升,平均每年擴(kuò)張面積達(dá)到5.2 km2[4-5],這段時(shí)期新增了許多反映共和國(guó)發(fā)展歷史的優(yōu)秀近現(xiàn)代建筑。然而,經(jīng)濟(jì)發(fā)展,城市急速擴(kuò)張,使歷史建筑面臨嚴(yán)峻威脅,宣武門(mén)、崇文門(mén)等在1950年之后陸續(xù)被拆除,始建于金代的慶壽寺雙塔在擴(kuò)建西長(zhǎng)安街時(shí)被拆除，等等。

為加強(qiáng)傳統(tǒng)文化歷史遺跡的保護(hù),北京市推出了許多有力措施。2005年頒布實(shí)施了地方性的法規(guī)——《北京市歷史文化名城保護(hù)條例》[6],使歷史文化名城保護(hù)工作有法可依。另外,北京市針對(duì)歷史文化名城保護(hù)工作編制了專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃,2021年8月《北京市“十四五”時(shí)期歷史文化名城保護(hù)發(fā)展規(guī)劃》獲市政府批復(fù)同意,促進(jìn)歷史文化保護(hù)的有序?qū)嵤?。?019年6月起,北京市陸續(xù)公布了三批歷史建筑名單,第一批歷史建筑名錄中的收錄內(nèi)容,重要性突出,核心區(qū)共有273棟(座),是體現(xiàn)古都風(fēng)貌及共和國(guó)發(fā)展歷史的建筑代表。第二批315棟(座),第三批200余棟(座)。主要分布在東城區(qū)、西城區(qū)、海淀區(qū)、豐臺(tái)區(qū)、石景山區(qū)、新城地區(qū),其中核心區(qū)占總量的64%。涵蓋居住、辦公、文化教育、醫(yī)療、商貿(mào)、工業(yè)等多種利用類(lèi)型。保存完好的工業(yè)遺產(chǎn),也納入了歷史建筑名錄,例如，門(mén)頭溝王平煤礦,主要分布在西南部的新城地區(qū)(圖1)。

圖1 北京市三批歷史建筑空間分布[審圖號(hào)：京S(2021)023號(hào)]

2 研究方法

本文搜集到的數(shù)據(jù)資料包括,北京市官方公布的歷史建筑名錄第一、二、三批歷史建筑名單。測(cè)繪地理信息數(shù)據(jù),包括行政區(qū)劃、歷史文化街區(qū)、中軸線(xiàn)申遺核心區(qū)范圍、北京市規(guī)劃用地類(lèi)型等。利用互聯(lián)網(wǎng)爬蟲(chóng)技術(shù),通過(guò)高德開(kāi)放數(shù)據(jù)接口,獲取2021年第一季度高德POI空間數(shù)據(jù)。利用地址模糊匹配的方法,從高德POI中獲取歷史建筑分布空間數(shù)據(jù)。

利用核密度分析方法進(jìn)行歷史建筑的空間分布熱度分析。核密度函數(shù)(kernel density)是一種用于估計(jì)概率密度函數(shù)的非參數(shù)方法,X1,X2…Xn為獨(dú)立同分布F的n個(gè)樣本點(diǎn),設(shè)其概率密度函數(shù)為f,核密度估計(jì)為

式中，K(.)為核函數(shù)(非負(fù)、積分為1,符合概率密度性質(zhì),并且均值為0)；h>0為一個(gè)平滑參數(shù),稱(chēng)作帶寬(bandwidth),也稱(chēng)作窗口。ArcGIS核密度分析工具中的核函數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布的密度函數(shù),離x越近的xi權(quán)重越高,越遠(yuǎn)權(quán)重越低[7-8]。點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離采用歐式距離,即歐幾里得空間中兩點(diǎn)間的直線(xiàn)距離,計(jì)算公式為

ArcGIS核密度分析工具將上述函數(shù)進(jìn)行封裝,輸入?yún)?shù)包括點(diǎn)圖層和搜索半徑(平滑參數(shù)h),搜索半徑參數(shù)值越大,生成的密度柵格越平滑且概化程度越高。值越小,生成的柵格所顯示的信息越詳細(xì)(圖2)。

(a)5 m搜索半徑核密度圖

3 空間特征分析

3.1 空間分布特征

利用ArcGIS核密度分析得到熱力圖,設(shè)置搜索半徑為7 m?？梢钥闯鰵v史建筑分布的熱點(diǎn)區(qū)域集中在東城區(qū)、西城區(qū)和海淀區(qū)(圖3),在11個(gè)區(qū)縣中有分布。

圖3 歷史建筑分布熱度圖[審圖號(hào)：京S(2021)023號(hào)]

位于北京市中軸線(xiàn)申遺核心區(qū)范圍內(nèi)包括第一、第二批歷史建筑名錄中的歷史建筑共10棟(座)。包括天安門(mén)觀(guān)禮臺(tái)、人民大會(huì)堂、地安門(mén)內(nèi)大街40號(hào)、41號(hào)住宅、永定門(mén)內(nèi)大街91號(hào)等(圖4),包括合院式建筑和近現(xiàn)代優(yōu)秀建筑。天安門(mén)觀(guān)禮臺(tái)記錄了共和國(guó)發(fā)展的具有歷史意義的瞬間,同時(shí)也是中軸線(xiàn)節(jié)點(diǎn)上重要的歷史遺存。

圖4 中軸線(xiàn)申遺核心區(qū)歷史建筑分布圖(中軸線(xiàn)申遺核心區(qū)范圍來(lái)源：北京市文物局)

第一批歷史建筑在新城區(qū)無(wú)分布。隨著名錄批次的增肌,中心城區(qū)和新城區(qū)列入名錄中的歷史建筑逐漸增加(圖5)。從三批歷史建筑的空間分布圖來(lái)看,歷史建筑的數(shù)量西南方向多于東北方向。新城區(qū)中門(mén)頭溝歷史建筑最多,京西古道穿過(guò)門(mén)頭溝區(qū),覆蓋大部分面積,是古代商用、軍用運(yùn)輸?shù)闹匾獦屑~[9-10]。明朝修建皇城所用的琉璃制品全部出自門(mén)頭溝,從歷史建筑中也有跡可循,如列入名錄的琉璃渠村的合院式建筑。建國(guó)初期,成為北京市煤礦的主產(chǎn)地,如大臺(tái)煤礦、王平煤礦、木城澗煤礦等[11-12],近年來(lái)退出歷史舞臺(tái),遺留建筑成為工業(yè)遺產(chǎn),與門(mén)頭溝區(qū)域的歷史和現(xiàn)狀經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)律相吻合。

圖5 歷史建筑各區(qū)縣分布柱狀圖

疊加規(guī)劃用地,可以看出95%的歷史建筑分布在城鎮(zhèn)建設(shè)用地范圍內(nèi)。但是,位于歷史文化街區(qū)內(nèi)的歷史建筑的房屋建設(shè)活動(dòng),必須遵循《北京市歷史文化街區(qū)風(fēng)貌保護(hù)與更新設(shè)計(jì)導(dǎo)則》《北京市核心區(qū)控制性詳細(xì)規(guī)劃》高度管控、景觀(guān)視廊、老城整體風(fēng)貌等要求[13-14],歷史建筑會(huì)受到更有利的保護(hù)。所有歷史建筑中,位于歷史文化街區(qū)內(nèi)約占總量的40%,主要分布在老城區(qū)(圖6)。

圖6 歷史文化街區(qū)范圍內(nèi)的歷史建筑分布(歷史文化街區(qū)范圍來(lái)源：北京市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院)

3.2 風(fēng)貌特征

參考北京市歷史建筑名單的收錄相關(guān)依據(jù)和歷史意義,本文按照歷史建筑的年代,將風(fēng)貌特征劃分為古都風(fēng)貌、民國(guó)風(fēng)貌、共和國(guó)發(fā)展歷史風(fēng)貌三類(lèi)。古都風(fēng)貌指歷史建筑年代在明清及以前,民國(guó)風(fēng)貌指建筑年代在1911—1949年,1949年后的歷史建筑、工業(yè)遺產(chǎn)都?xì)w為共和國(guó)發(fā)展歷史風(fēng)貌。由于數(shù)據(jù)不全,風(fēng)貌的特征的統(tǒng)計(jì)基于第一、第二批歷三史建筑名錄。共和國(guó)風(fēng)貌占比最高,民國(guó)風(fēng)貌次之,古都風(fēng)貌占19%(圖7)。

圖7 3類(lèi)風(fēng)貌占比情況

依據(jù)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)資料來(lái)看,古都風(fēng)貌中明代及其之前的歷史建筑有一處,位于東城區(qū)交道口街道,為原福祥寺舊址。其余均為清朝時(shí)期的歷史建筑。3類(lèi)風(fēng)貌主要分布在核心區(qū),在空間上交錯(cuò)分布無(wú)明顯的界限感,中心城和新城區(qū)零星分布(圖8)。

(a)古都風(fēng)貌

3.3 建筑類(lèi)型特征

新版北京城市總體規(guī)劃[]提出要最大限度保留各時(shí)期代表性發(fā)展印記,加強(qiáng)歷史建筑及工業(yè)遺產(chǎn)保護(hù)[15]。目前公布的歷史建筑名錄中,歷史建筑類(lèi)型包括合院式建筑、近現(xiàn)代公共建筑、工業(yè)遺產(chǎn)、居住小區(qū)和其他建筑5種類(lèi)型[7]。合院式建筑作為北京一大建筑特色,自元代開(kāi)始出現(xiàn),到明朝在北京建都大量涌現(xiàn)。三批名錄中,合院式建筑占總量的50%,東城、西城核心區(qū)擁有量占總量的74%,包括故居、政府大樓、寺廟、教堂、醫(yī)院等類(lèi)型。清末民國(guó)時(shí)期,由于歷史原因建筑特色受到西方影響,與合院式建筑有明顯區(qū)別。1949年新中國(guó)成立后,建立了人民大會(huì)堂等建筑,這些建筑歸納為近現(xiàn)代公共建筑,占?xì)v史建筑總量的28%。工業(yè)遺產(chǎn)和居住小區(qū)分別占10%和12%,其他建筑,包括墻、橋、酒窖等,占比不足1%(圖9)。

圖9 建筑類(lèi)型占比情況

工業(yè)遺產(chǎn)在新城區(qū)分布較多,東城區(qū)零分布,西城區(qū)僅有一處。合院式建筑主要分布在東西城核心區(qū),中心城和新城區(qū)分布較少,兩種類(lèi)型的歷史建筑空間分布規(guī)律相反(圖10)。

(a)工業(yè)遺產(chǎn)

4 結(jié)束語(yǔ)

本文盡可能地搜集了北京市歷史建筑的相關(guān)的數(shù)據(jù)和資料,結(jié)合GIS技術(shù),對(duì)歷史建筑的空間分布特征進(jìn)行分。從分析結(jié)果來(lái)看：

(1)北京市的歷史建筑分布廣泛,涵蓋11個(gè)區(qū)。由東西城核心區(qū)向周邊擴(kuò)展,西南方向的歷史建筑分布更多。中軸線(xiàn)申遺核心區(qū)中有重要意義的近現(xiàn)代優(yōu)秀建筑分布。

(2)歷史建筑的類(lèi)型逐漸豐富,類(lèi)似解放軍部隊(duì)用房圍墻、中法大學(xué)第二農(nóng)林試驗(yàn)場(chǎng)酒窖、珠窩水庫(kù)、古北口鎮(zhèn)老橋等建筑類(lèi)型逐漸列入名錄中。對(duì)工業(yè)遺產(chǎn)重視程度逐漸增加,主要分布在新城區(qū)域。

(3)古都風(fēng)貌和民國(guó)風(fēng)貌以核心區(qū)分布為主,共和國(guó)發(fā)展歷史風(fēng)貌分布在核心區(qū)、中心城區(qū),并向新城區(qū)擴(kuò)張。

(4)通過(guò)疊加規(guī)劃用地類(lèi)型、歷史文化街區(qū)等數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),絕大部分的歷史建筑位于城市建設(shè)用地類(lèi)型中,其中，位于歷史文化街區(qū),受《北京市歷史文化街區(qū)風(fēng)貌保護(hù)與更新設(shè)計(jì)導(dǎo)則》保護(hù)的接近一半。對(duì)于剩余部分,建議在城市建設(shè)過(guò)程中加強(qiáng)保護(hù)。