空間句法在城市規劃中應用的局限性及改善和擴展途徑

閆明1 趙鑫2

1.黑龍江省合江林業勘察設計院 黑龍江 154007；2.佳木斯氣象衛星地面站 黑龍江 154007

摘要：空間句法主要是關于空間與社會的一系列理論和技術，其核心觀點是空間不是社會經濟活動的背景，而是社會經濟活動開展的一部分。下面就對城市規劃中空間句法的應用進行分析，以供相關人士參考。

關鍵詞：空間句法；城市規劃；局限性

前言：

改革開放以來，我國的城市建設和發展步入了一個新的時期。目前城市正處于一系列激烈的社會經濟變革之中，面對經濟體制轉軌、產業結構調整、城市急劇擴張和城市化進程日益加速等諸多變化，傳統城市規劃受到了空前的挑戰。在空間句法的理論自身不斷擴展的同時，也增強了空間句法理論方法在城市規劃應用的適應性。下面就對空間句法在城市固化中應用的局限性進行分析，并提出了加強改善的措施。

一、空間句法的概念分析

在1970年代由英國倫敦大學巴格特建筑學院比爾·希列爾（Bill Hillier）首先提出，如今已形成一套完整的理論體系、成熟的方法論、以及專門的空間分析軟件技術。其主要思想：個體空間元素不能完全影響社會經濟活動，而整體性的空間元素之間的復雜關系，才是社會經濟活動開展的空間因素，才是影響并決定社會經濟現象的因素。這種空間分析方法常用于建筑與城市，跨越不同尺度，從單獨建筑，到城市一片地區、整個城市，甚至整個區域等。

空間句法理論作為一種新的描述建筑與城市空間模式的語言，其基本思想是對空間進行尺度劃分和空間分割，分析其復雜的關系?？臻g句法中所指的空間，不僅僅是歐氏幾何所描述的可用數學方法來量測的對象，而且描述空間之間的拓撲、幾何、實際距離等關系。它不僅關注局部的空間可達性，而且強調整體的空間通達性和關聯性。

二、空間句法在城市規劃應用中存在的問題分析

1、現實空間中距離、速度分析

Ratti（2004）運用了實證方法進行驗證，他舉例，按照空間句法的拓撲關系，“住在111大道和112大道之間的第5大道的紐約人.要去中央公同和Co—lumbus Circle可達性相同，但事實上Co—lumbus Circle要比中央公同遠的多。Steadman（2004）從另一個方面指m空間句法在城市尺度下應用的局限性二如果在一個很直但是很擁擠的城市街道，通行是很慢的，而且需消耗較多能量，人們可能會選擇一個更快或者更省力的路徑，而不是減少轉彎。另外，他指出同樣的集成度（integration）不能夠預測不同時問的不同人流：他以18世紀和21世紀的威尼斯為例，300年間，空間布局幾乎沒有變化，集成度沒有變化，但是人的空間活動行為應該發生過很大變化二所以僅僅從空間布局來預測人的行為會有偏差。Hillier和Penn f2004）X寸Ratti的上述質疑表示了否定，用對偶拓撲來測量距離的好處是可以預防無邊界效應=無邊（界）效應是指當城市中心不在研究范罔幾何中心的時候，集成度高的地方依然會m現功能對應的中心而不是出現在研究范圍的幾何中心。這一觀點被后來Porta等（2006）的研究所證實，他們用4個不同的形態的城市，分別是印度的阿默達巴德，意大利的威尼斯，美國加州的里奇蒙和美國加州的沃爾納特克里克，比較了典型網絡、對偶網絡的優劣，發現用典型網絡分析比較容易受到邊界效應的影響。

2、軸線圖的生成受主觀經驗干擾，結果不一定唯一

盡管理論中清楚地說明軸線圖的生成是基于“最長最少”的原則，但是不少學者（Batty，2001；BattyRana2004：JiangClaramunt，2002）指m這個過程依舊比較武斷。因為沒有數理

意義上的汪據說明一個空間只能對應唯一的軸線岡。每個使用者根據各自的經驗判斷繪制m不同軸線圖，即使對象是同一個，很容易導致軸線罔的繪制不精準，從而影響分析結果：Hillier和Penn f2004）回應了繪制軸線圖的過程其實沒有看沒那么的武斷。同時，Carvalho和Penn（2004）試圖通過統計的辦法來證明軸線圖和道路中心線的分析出來的誤差也沒有想象的那么顯著。Hillier認為之所以導致誤解的原因可能是人們認為軸線圖是凸多邊形的簡化，但是事實卜他們是獨市存在的，因此理論不只存在一個正確的道路網絡拓撲。

3、當軸線圖的分析范圍發生變化

集成度會發生很大的變化，另一個不一致被Ratti歸納為空間句法拓撲方法的相交“錯誤”，當兩個獨立的軸線圖被一個額外的軸線鏈接時，集成度立刻發生了很大的變化。因此，Ratti暗示空間句法在大范圍的城市地理空間分析中對選擇研究范圍會非常敏感，因為會影響集成度的結果：Hillier和Penn（20041承認這種現象在實際城市研究中的確存在，集成度高的地方會有原來的中心向增加連接的地方轉移的可能。如果能限制搜索半徑，可以使這個問題得到局部緩解，也就是通過設置某個半徑來控制集成度的轉移。不過他們還是在某種程度上同意了Ratti的觀點，軸線圖并不能表達真正意義上的運動等級。

三、加強空間句法在城市規劃擴展應用的措施

1、軸線的唯一性

關于軸線圖繪制的爭議主要集中在它的唯一性上，Hillier和Penn（2004）提出理論上只存在唯一的一個正確的軸線圖，緊接著Turner等（2005）在原有理論基礎上提出了軸線圖唯一性的解決方案：這個解決方案是主要是基于Penn（1997）的研究，包括了兩個步驟：第一步，產生所有的軸線圖，然后以“最少最長”的原則簡化產生的軸線圖，第二步是通過保留拓撲環的方式恢復復雜的軸線系統。關于什么是拓撲環，詳見Peponis等（1998）的研究。另外有學者Jiang和Liu（2009）介紹了另外一種可選擇的算法：AxialGen，來確定唯一的軸線圖。方程允許最少最長的視線或者軸線來表示一個空間環境中的每一個凸空間，從而可以自動生成唯一的軸線圖。本質上說AxialGen和空間句法獲得唯一軸線圖的區別在于第一步，因為AxialGen運用的是Batty和Ra.na（2004）所發明的和Peponis等（1998）類似的Isovist還原分析。

2、米制道路分段法

Hillier和Penn（2004）指出很早以前空間句法理論方法就提出可以引入搜索半徑，來控制集成度的影響范圍從而避免這個錯誤，而半徑的設置主要依賴于研究范圍的大小。整個過程可以在Depthmap這個軟件中完成，同傳統的拓撲距離不同的是，所有的軸線在交匯處被打斷，改良后的集成度是在一個指定的半徑內計算從一個道路到任意一個道路的最少轉彎次數（Turner，2007）。因此可以推論出，如果人們事先能夠知道研究范圍的大小，就可以指定一系列合適的研究半徑來避免Ratti所指出的“錯誤”。

3、對偶拓撲的改進

此外，Jiang和Claramunt（2002，2004）以特征點或路名定義拓撲關系中的點和線的方法也屬于類似的對偶方法，但是和傳統的空間句法有差別，Jiang和Claramunt f2002，2004）定義的點和線還是基于對偶拓撲關系（1維），而非真實的道路網絡關系（2維）。

結束語：

隨著我國經濟的高速發展下，城市經歷著翻天覆地的變化，為了加強城市的可持續建設，在城市的規劃和建設中，應該將空間句法引入，并且把握生態的原則，從新的視角出發，進而推進城市化的可持續發展。

參考文獻：

[1]陳晨，王法輝，修春亮.長春市商業網點空間分布與交通網絡中心性關系研究[U].經濟地理，2013（111）=40-47.

[2]劉承良，余瑞林，熊劍平，等.武漢都市圈路網空間通達性分析[U].地理學報，2009