羅有才
摘要:基于GIS景區的數據庫能夠提供一個多元資料集成的數字化平臺。以GIS為主要技術,分析評估影響永定客家土樓文化遺產的因素,為各決策部門制定適當的區域保護性規劃提供科學依據。提高永定客家土樓規劃的科學性、綜合性和合理性,實現土樓景區的動態管理,為土樓的文化資源保護及社會經濟發展發揮輔助決策作用。
關鍵詞:GIS 永定客家土樓 影響因素 規劃管理
中圖分類號:F592;P208 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2014)08-0064-03
地理信息系統(GIS)具有拓撲結構分析和強大的空間分析功能,不僅能完成永定客家土樓現狀調查資料的輸入、存儲、管理和利用現狀數據庫繪制永定客家土樓保護規劃所需要現狀分析圖,應用與圖形關聯的屬性數據庫,實現永定客家土樓保護范圍線的劃定與共享,實現圖形與屬性數據的雙向查詢、檢索、分析,而且能夠在多源數據集成的基礎上,給決策者提供一個直觀、快捷的決策方式進行綜合評價和判斷,避免由于認識局限性所造成的保護規劃失誤,并給決策者提供多種保護方案,從而提高永定客家土樓保護規劃成果的科學性和綜合性。
1 調查分析影響永定客家土樓文化遺產的因素
1.1 開發壓力
永定客家土樓大多數分布在山村,仍屬農業地區,尚未出現現代工業生產設施群體,境內人口流動較小,居民與外界經濟交流尚不頻繁,其自然環境、居民構成、生產方式、生活方式、經濟條件、文化模式等均處于傳統農業文明的平穩狀態。然而,自20世紀80年代以來,保護區及周邊的村鎮、社區的經濟、社會和人口發展較快,開發和利用必將給永定客家土樓及其周邊生態環境形成壓力和威脅。
1.2 環境壓力
永定客家土樓主要位于永定縣東南部,屬于典型的丘陵山地,根據環境監測站多年監測,區域內的環境質量狀況如下[2]:
地面水狀況:根據多年對流經保護區的溪流水質監測,地面水質主要指標均達國家一級水質標準。水質中主要指標的高錳酸鹽指數(CODMn)均值1999年為1.50mg/l,2002年為2.43mg/l,2005年為3.12mg/l。
大氣質量狀況:區域內大氣主要指標,二氧化硫(SO2)1999年均值為0.007mg/m3,2002、2005年均值為0.008 mg/m3。氮氧化物(NOx)1999年均值為0.013mg/m3,2002年均值為0.010 mg/m3,2005年均值為0.012mg/m3,2008年為0.020 mg/m3,都達到國家大氣環境質量一級標準。保護區由于植被覆蓋率大,無大業污染,政府經常進行環境治理,故以上因素對土樓建筑影響不大。
酸雨狀況:根據多年對降雨的監測,保護區的酸雨率呈逐年下降,降水的PH值略有上升,霜度有所減弱。1999年監測雨54次,PH年均值5.95,酸雨率48%。2002年監測降雨56次,PH年均值5.18,酸雨率41%。2005年監測降雨52次,PH年均值5.36,酸雨率39%。2008年監測降雨54次,PH年均值5.34,酸雨率51%。降雨酸度是影響土樓建筑木構材料老化的因素之一。
氣候狀況:土樓保護區屬亞熱帶季風氣候,光照充足,雨量充沛。1956年~2005年,年平均氣溫21.1℃,日最高氣溫大于或等于35℃的日數為1417天,年均32天。日極端最低氣溫-2.9℃,日最低氣溫小于或等于0℃的日數為28天,年均0.6天。1956年~2005年,年均降水量1478mm,5月~9月的降水量占全年的67.9%。保護區內氣溫低于0℃或高于35℃的天數較少,溫差變化小,對土樓建筑不造成大的影響。
1.3 自然災害和防災情況
土樓保護區自然災害主要有洪災、風災、火災和地震。
永定客家土樓地處亞熱帶季風氣候區,每年夏季均受4~5次熱帶風暴的影響,存在著洪澇和大風的威脅。1956年~2005年,年均受4次熱帶風暴影響,其中1983年7月25日風力達到12級。日最大降水量307mm,出現在1981年9月22日。風災猛烈時會掀起土樓屋瓦造成漏雨,或折倒樹木壓壞土樓。通過疏通河道和排水系統,對瓦屋面進行經常、及時檢修,可以有效地防治洪澇雨浸對土樓的損害。從11世紀以來,土樓區共發生5級以上地震7次,個別土樓曾出現裂縫等損壞,但由于土樓的結構穩固,建筑技藝精湛,迄今尚無因地震而倒塌的報告。
1.4 旅游壓力
永定客家土樓是珍貴的人文資源,對中外旅游者極具吸引力,1980年至2005年,平均每年的游客數量達20萬人次以上。隨著對景點的開發,游客數量將不斷增加,如果管理不善、措施不力,容易使某一景點出現飽和狀況,致使景物和環境受到過大壓力。
1.5 保護范圍及建設控制地帶(緩沖區)內的居民數量
永定客家土樓保護區及緩沖區內現仍有大量居民,其中永定客家土樓保護區及緩沖區內有1206戶、5037人(表1)。
這些農戶都從事農業耕作,他們珍惜土樓文化遺產,愛護土樓,遵守文物法規,是土樓文化遺產保護管理的最基本、最重要的社會力量,不會對土樓文化遺產構成威脅。同時,這些住戶也是土樓所體現出的傳統文化與社會結構最基本的要素之一,政府鼓勵他們在保護好土樓、適當改善內部生活環境的前提下,繼續生活在土樓中,延續土樓的活力。另一方面,為了減輕過分增加的人口壓力,洪坑土樓群、初溪土樓群、高北土樓群于2001年遷移出205戶、1983人、由政府在緩沖區外另行擇地安置。
2 GIS在永定客家土樓保護規劃編制中的應用
2.1 繪制永定客家土樓各類現狀專題分析圖
在永定客家土樓的保護規劃編制過程中,需要繪制大量的現狀分析圖,傳統方法是根據現狀調查內容,在CAD中繪制,工作量比較大,而應用GIS數據庫的屬性數據可方便快捷進行專題圖生成,除專題圖外,還可生成多個屬性的分析圖,如不同年代下,建筑的結構類型。而這類分析圖,在CAD中顯然是難以完成的。通過永定客家土樓現狀調查及地理信息系統形成名木古樹分布專題數據、土樓質量專題數據、土樓結構分布專題數據、其他歷史文化建筑分布專題數據、水井分布專題數據等,為保護區規劃提供詳細、準確、可靠的地理信息數據(圖1)。
2.2 永定客家土樓建筑保護與整治方式中的應用
永定客家土樓建筑的保護與整治要在對現狀建筑充分調查研究的基礎上, 從樓群風貌總體保護、樓群物質環境改善及社會經濟發展、保護規劃的可操作性等多方面,對現狀建筑的保護價值進行綜合的判定,在此基礎上提出針對每一幢土樓適宜的保護與整治方式。因此,根據永定客家土樓建筑保護價值綜合評價的影響因素,建立現狀建筑保護價值的綜合評價指標,在建立指示的基礎上,對永定客家土樓建筑進行實地的調查,所有指標數據輸入到數據庫中,進行各指標的專題制圖,進行專題分析;采用特爾斐法和層次分析法相結合的方法,確定各指標權重,在專題分析基礎上實現多因子的綜合評定,以此來確定永定客家土樓建筑保護和整治的方式,改變以往永定客家土樓保護價值評價的人為性和不確定性,同時,采用多源數據進行綜合評價,可提高價值評定的科學性和準確性[3]。
2.3 輔助劃定永定客家土樓保護等級范圍邊界
利用現狀數據庫繪制永定客家土樓現狀專題分析圖和綜合評價分析圖,這些分析圖能反映出相關的多學科資料,評價不同保護規劃方案保護等級范圍邊界效果。應用GIS技術的空間疊置分析、網絡分析、緩沖區分析等功能可以為客家土樓群區劃界限的確定提供輔助手段(圖2)。界限的確定需要綜合多種多樣的自然人文因素,GIS技術可以對特定經濟數據進行空間離散分析,并且提取特征線,將表征區域資源環境承載力、現有開發密度和發展潛力的特征線與自然地理單元進行疊加分析,依據這些分析的數據做出評價,輔助劃定能夠保護永定客家土樓文化資源正確的保護等級邊界范圍[4]。
2.4 保護規劃中基于GIS數據的分析和匯總
在永定客家土樓保護規劃中,經常需要進行一些專題數據的統計分析工作,如各種保護與整治方式下建筑的占地面積和建筑面積,這些數據在CAD中統計比較復雜,同時計算不準確,而在GIS 中統計這些數據方便快捷。例如,某一幢土樓的占地面積,繪制出其建筑邊界后,在GIS系統中建立多邊形的拓撲關系,自動生成每幢土樓的占地面積,將建筑層與天井層的圖形數據進行相減,并乘以建筑層數,獲得每幢土樓的建筑面積。在數據庫中通過SQL查詢方式,可獲得在不同保護與整治方式下建筑的占地面積和建筑面積總和(圖3)。如利用名木古樹分布專題數據庫,可以得到保護區現存樹種分布,從而在地理信息系統軟件上,基于該專題GIS數據可以科學地進行保護區園林綠化專題規劃。根據歷史文化建筑分布專題數據、建筑質量專題數據可以通過地理信息系統快速調閱建筑風貌照片,參照圖片資料與實地考察經驗,科學合理地編制歷史建筑改造方案。
2.5 公共基礎設施規劃中的應用
在永定客家土樓保護規劃中,如永定湖坑客家土樓民俗文化村、永定初溪土樓民俗文化村,在2001年我們曾經對該村土樓群進行了土樓建筑測繪和資源調查,之后通過幾年的大力整治,現已經開發成為福建省永定縣的一個重要旅游資源。作為旅游產品需要規劃一些基礎設施,如停車場、消防栓、管網管線等,應用GIS給出永定客家土樓現狀公共設施分布狀況與容量比較正確的綜合評價,為永定客家土樓的公共設施空間布局規劃提供科學依據。如利用GIS中空間分析功能,分析永定客家土樓現狀公共設施分布,根據現狀公共設施的覆蓋范圍,規劃出新的公共服務設施位置。
2.6 基于專題GIS數據的保護性規劃改造預算分析
在客家土樓規劃改造過程中,必然有一些和古建筑毗鄰搭蓋、添建與景觀不協調的建筑物和簡易雜亂設施(如豬舍、牛棚等),對此必須進行拆除改建。因為GIS有助于提高預算規劃的準確性,通過比較土地費用,評價出具體項目的費用/效率比。如果居住在客家土樓里的居民被重新安置,可以計算出重新安置的費用。在建筑結構專題數據、人口專題數據、不動產專題數據、拆遷意向調查專題數據的基礎上,結合保護性改造規劃方案,通過GIS系統可以準確地分析計算出拆遷補償、歷史建筑保護修繕等費用,從而確定保護性改造方案的造價。同時通過比較改造前后的周邊土地價格,評價出改造項目的效益。
2.7 GIS在福建客家土樓日常保護和管控中的應用
永定客家土樓文化遺產保護是一項長期的、動態的過程,需要全過程的動態控制和調整,這就要求管理部門及時掌握各種動態信息,并將此作為保護管理部門保護和管理的依據,GIS應用于永定客家土樓的管理,將為永定客家土樓日常的保護和管理控制提供技術支撐平臺,深化和完善永定客家土樓文化遺產的保護和管理工作,實現永定客家土樓的動態、現時的管理和控制。
3 結語
實踐證明,GIS技術在永定客家土樓保護性規劃應用上表現了巨大的潛力,地理信息系統中強大的空間數據和屬性數據分析處理功能的應用可以有利于提高規劃科學性,提高工作效率,提高規劃成果的精度和可信度[3]。目前,永定客家土樓雖然已被列入世界文化遺產名錄,但基于GIS技術在永定客家土樓保護性規劃中的應用研究還處于初步階段,今后如何完善GIS空間分析、統計分析模型方法等,還需要更深入的探討和研究。
參考文獻
[1]陳述彭,魯學軍,周成虎.地理信息系統導論[M].北京:科學出版社,1999.
[2]福建統計局.福建統計年鑒(2004卷)[M].北京:中國統計出版社,2004.
[3]胡明星,董衛. GIS技術在歷史街區保護規劃中的應用研究[J].建筑學報,2004(12):63-65.
[4]高紹良,黃登峰.基于GIS技術的福州“三坊七巷”保護性改造規劃與管理研究[J].測繪與空間地理信息,2006(1):54-56.
[5]黃寧,陳娟,戴文遠.福建土樓旅游資源特征與開發策略[J].福建地理,2006(2):63-64.
2.2 永定客家土樓建筑保護與整治方式中的應用
永定客家土樓建筑的保護與整治要在對現狀建筑充分調查研究的基礎上, 從樓群風貌總體保護、樓群物質環境改善及社會經濟發展、保護規劃的可操作性等多方面,對現狀建筑的保護價值進行綜合的判定,在此基礎上提出針對每一幢土樓適宜的保護與整治方式。因此,根據永定客家土樓建筑保護價值綜合評價的影響因素,建立現狀建筑保護價值的綜合評價指標,在建立指示的基礎上,對永定客家土樓建筑進行實地的調查,所有指標數據輸入到數據庫中,進行各指標的專題制圖,進行專題分析;采用特爾斐法和層次分析法相結合的方法,確定各指標權重,在專題分析基礎上實現多因子的綜合評定,以此來確定永定客家土樓建筑保護和整治的方式,改變以往永定客家土樓保護價值評價的人為性和不確定性,同時,采用多源數據進行綜合評價,可提高價值評定的科學性和準確性[3]。
2.3 輔助劃定永定客家土樓保護等級范圍邊界
利用現狀數據庫繪制永定客家土樓現狀專題分析圖和綜合評價分析圖,這些分析圖能反映出相關的多學科資料,評價不同保護規劃方案保護等級范圍邊界效果。應用GIS技術的空間疊置分析、網絡分析、緩沖區分析等功能可以為客家土樓群區劃界限的確定提供輔助手段(圖2)。界限的確定需要綜合多種多樣的自然人文因素,GIS技術可以對特定經濟數據進行空間離散分析,并且提取特征線,將表征區域資源環境承載力、現有開發密度和發展潛力的特征線與自然地理單元進行疊加分析,依據這些分析的數據做出評價,輔助劃定能夠保護永定客家土樓文化資源正確的保護等級邊界范圍[4]。
2.4 保護規劃中基于GIS數據的分析和匯總
在永定客家土樓保護規劃中,經常需要進行一些專題數據的統計分析工作,如各種保護與整治方式下建筑的占地面積和建筑面積,這些數據在CAD中統計比較復雜,同時計算不準確,而在GIS 中統計這些數據方便快捷。例如,某一幢土樓的占地面積,繪制出其建筑邊界后,在GIS系統中建立多邊形的拓撲關系,自動生成每幢土樓的占地面積,將建筑層與天井層的圖形數據進行相減,并乘以建筑層數,獲得每幢土樓的建筑面積。在數據庫中通過SQL查詢方式,可獲得在不同保護與整治方式下建筑的占地面積和建筑面積總和(圖3)。如利用名木古樹分布專題數據庫,可以得到保護區現存樹種分布,從而在地理信息系統軟件上,基于該專題GIS數據可以科學地進行保護區園林綠化專題規劃。根據歷史文化建筑分布專題數據、建筑質量專題數據可以通過地理信息系統快速調閱建筑風貌照片,參照圖片資料與實地考察經驗,科學合理地編制歷史建筑改造方案。
2.5 公共基礎設施規劃中的應用
在永定客家土樓保護規劃中,如永定湖坑客家土樓民俗文化村、永定初溪土樓民俗文化村,在2001年我們曾經對該村土樓群進行了土樓建筑測繪和資源調查,之后通過幾年的大力整治,現已經開發成為福建省永定縣的一個重要旅游資源。作為旅游產品需要規劃一些基礎設施,如停車場、消防栓、管網管線等,應用GIS給出永定客家土樓現狀公共設施分布狀況與容量比較正確的綜合評價,為永定客家土樓的公共設施空間布局規劃提供科學依據。如利用GIS中空間分析功能,分析永定客家土樓現狀公共設施分布,根據現狀公共設施的覆蓋范圍,規劃出新的公共服務設施位置。
2.6 基于專題GIS數據的保護性規劃改造預算分析
在客家土樓規劃改造過程中,必然有一些和古建筑毗鄰搭蓋、添建與景觀不協調的建筑物和簡易雜亂設施(如豬舍、牛棚等),對此必須進行拆除改建。因為GIS有助于提高預算規劃的準確性,通過比較土地費用,評價出具體項目的費用/效率比。如果居住在客家土樓里的居民被重新安置,可以計算出重新安置的費用。在建筑結構專題數據、人口專題數據、不動產專題數據、拆遷意向調查專題數據的基礎上,結合保護性改造規劃方案,通過GIS系統可以準確地分析計算出拆遷補償、歷史建筑保護修繕等費用,從而確定保護性改造方案的造價。同時通過比較改造前后的周邊土地價格,評價出改造項目的效益。
2.7 GIS在福建客家土樓日常保護和管控中的應用
永定客家土樓文化遺產保護是一項長期的、動態的過程,需要全過程的動態控制和調整,這就要求管理部門及時掌握各種動態信息,并將此作為保護管理部門保護和管理的依據,GIS應用于永定客家土樓的管理,將為永定客家土樓日常的保護和管理控制提供技術支撐平臺,深化和完善永定客家土樓文化遺產的保護和管理工作,實現永定客家土樓的動態、現時的管理和控制。
3 結語
實踐證明,GIS技術在永定客家土樓保護性規劃應用上表現了巨大的潛力,地理信息系統中強大的空間數據和屬性數據分析處理功能的應用可以有利于提高規劃科學性,提高工作效率,提高規劃成果的精度和可信度[3]。目前,永定客家土樓雖然已被列入世界文化遺產名錄,但基于GIS技術在永定客家土樓保護性規劃中的應用研究還處于初步階段,今后如何完善GIS空間分析、統計分析模型方法等,還需要更深入的探討和研究。
參考文獻
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[5]黃寧,陳娟,戴文遠.福建土樓旅游資源特征與開發策略[J].福建地理,2006(2):63-64.
2.2 永定客家土樓建筑保護與整治方式中的應用
永定客家土樓建筑的保護與整治要在對現狀建筑充分調查研究的基礎上, 從樓群風貌總體保護、樓群物質環境改善及社會經濟發展、保護規劃的可操作性等多方面,對現狀建筑的保護價值進行綜合的判定,在此基礎上提出針對每一幢土樓適宜的保護與整治方式。因此,根據永定客家土樓建筑保護價值綜合評價的影響因素,建立現狀建筑保護價值的綜合評價指標,在建立指示的基礎上,對永定客家土樓建筑進行實地的調查,所有指標數據輸入到數據庫中,進行各指標的專題制圖,進行專題分析;采用特爾斐法和層次分析法相結合的方法,確定各指標權重,在專題分析基礎上實現多因子的綜合評定,以此來確定永定客家土樓建筑保護和整治的方式,改變以往永定客家土樓保護價值評價的人為性和不確定性,同時,采用多源數據進行綜合評價,可提高價值評定的科學性和準確性[3]。
2.3 輔助劃定永定客家土樓保護等級范圍邊界
利用現狀數據庫繪制永定客家土樓現狀專題分析圖和綜合評價分析圖,這些分析圖能反映出相關的多學科資料,評價不同保護規劃方案保護等級范圍邊界效果。應用GIS技術的空間疊置分析、網絡分析、緩沖區分析等功能可以為客家土樓群區劃界限的確定提供輔助手段(圖2)。界限的確定需要綜合多種多樣的自然人文因素,GIS技術可以對特定經濟數據進行空間離散分析,并且提取特征線,將表征區域資源環境承載力、現有開發密度和發展潛力的特征線與自然地理單元進行疊加分析,依據這些分析的數據做出評價,輔助劃定能夠保護永定客家土樓文化資源正確的保護等級邊界范圍[4]。
2.4 保護規劃中基于GIS數據的分析和匯總
在永定客家土樓保護規劃中,經常需要進行一些專題數據的統計分析工作,如各種保護與整治方式下建筑的占地面積和建筑面積,這些數據在CAD中統計比較復雜,同時計算不準確,而在GIS 中統計這些數據方便快捷。例如,某一幢土樓的占地面積,繪制出其建筑邊界后,在GIS系統中建立多邊形的拓撲關系,自動生成每幢土樓的占地面積,將建筑層與天井層的圖形數據進行相減,并乘以建筑層數,獲得每幢土樓的建筑面積。在數據庫中通過SQL查詢方式,可獲得在不同保護與整治方式下建筑的占地面積和建筑面積總和(圖3)。如利用名木古樹分布專題數據庫,可以得到保護區現存樹種分布,從而在地理信息系統軟件上,基于該專題GIS數據可以科學地進行保護區園林綠化專題規劃。根據歷史文化建筑分布專題數據、建筑質量專題數據可以通過地理信息系統快速調閱建筑風貌照片,參照圖片資料與實地考察經驗,科學合理地編制歷史建筑改造方案。
2.5 公共基礎設施規劃中的應用
在永定客家土樓保護規劃中,如永定湖坑客家土樓民俗文化村、永定初溪土樓民俗文化村,在2001年我們曾經對該村土樓群進行了土樓建筑測繪和資源調查,之后通過幾年的大力整治,現已經開發成為福建省永定縣的一個重要旅游資源。作為旅游產品需要規劃一些基礎設施,如停車場、消防栓、管網管線等,應用GIS給出永定客家土樓現狀公共設施分布狀況與容量比較正確的綜合評價,為永定客家土樓的公共設施空間布局規劃提供科學依據。如利用GIS中空間分析功能,分析永定客家土樓現狀公共設施分布,根據現狀公共設施的覆蓋范圍,規劃出新的公共服務設施位置。
2.6 基于專題GIS數據的保護性規劃改造預算分析
在客家土樓規劃改造過程中,必然有一些和古建筑毗鄰搭蓋、添建與景觀不協調的建筑物和簡易雜亂設施(如豬舍、牛棚等),對此必須進行拆除改建。因為GIS有助于提高預算規劃的準確性,通過比較土地費用,評價出具體項目的費用/效率比。如果居住在客家土樓里的居民被重新安置,可以計算出重新安置的費用。在建筑結構專題數據、人口專題數據、不動產專題數據、拆遷意向調查專題數據的基礎上,結合保護性改造規劃方案,通過GIS系統可以準確地分析計算出拆遷補償、歷史建筑保護修繕等費用,從而確定保護性改造方案的造價。同時通過比較改造前后的周邊土地價格,評價出改造項目的效益。
2.7 GIS在福建客家土樓日常保護和管控中的應用
永定客家土樓文化遺產保護是一項長期的、動態的過程,需要全過程的動態控制和調整,這就要求管理部門及時掌握各種動態信息,并將此作為保護管理部門保護和管理的依據,GIS應用于永定客家土樓的管理,將為永定客家土樓日常的保護和管理控制提供技術支撐平臺,深化和完善永定客家土樓文化遺產的保護和管理工作,實現永定客家土樓的動態、現時的管理和控制。
3 結語
實踐證明,GIS技術在永定客家土樓保護性規劃應用上表現了巨大的潛力,地理信息系統中強大的空間數據和屬性數據分析處理功能的應用可以有利于提高規劃科學性,提高工作效率,提高規劃成果的精度和可信度[3]。目前,永定客家土樓雖然已被列入世界文化遺產名錄,但基于GIS技術在永定客家土樓保護性規劃中的應用研究還處于初步階段,今后如何完善GIS空間分析、統計分析模型方法等,還需要更深入的探討和研究。
參考文獻
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