基于空間句法的傳統村落街巷空間形態分析
——以桂林市褚村為例

0 引言

空間句法是20 世紀70 年代英國倫敦大學建筑學院比爾·希列爾（Bill Hillier）首先提出的，用于定量研究空間拓撲關系的一種方法。現在已形成完整的理論體系和方法論，用于空間句法分析的軟件發展的也很多，有Depthmap、基于Arcgis 的axwoman 和confeego 等。

空間句法分析空間的主要思想，是擺脫空間本身的內容，專注于研究系統內各空間元素之間的拓撲關系。其基本做法是把空間按照一定的規則進行分割，形成相互連接的凸空間，再用軸線概括凸空間，借助分析軸線圖來研究凸空間之間復雜的關系。這種空間分析的運用，小至建筑內部，大到一個城市甚至整個區域。本文以桂林市褚村為研究對象，利用空間句法軟件Depthmap，進行褚村空間形態的分析。

1 軸線圖的繪制

在空間句法中，為了方便研究各空間之間的拓撲關系，最普遍的辦法是，把空間按照一定規則抽象成凸空間并用直線概括成軸線圖，再進行它們之間拓撲關系的研究。根據Bill Hillier 的說法，數學上已經證明，用直線來代替凸空間的思路，在數學上具有唯一性[1]。因此，軸線法能窮盡空間之間連接關系的所有可能性，且軸線圖較為吻合人流自然運動的軌跡。所以，通過研究軸線圖的拓撲關系能較準確地判斷村落空間形態的肌理特征。空間句法軸線法繪制軸線地圖有一定要求，即把村落中的街巷抽象成凸空間，再以最長且最少的原則用軸線圖概括凸空間，因此，軸線圖較準確地反映了人用視線來判斷周圍空間形態的行為。

街巷作為村落最主要的基礎設施，最重要的功能是提供了最為便利和無處不在的公共空間，支持各種文化、經濟、政治和社會活動[2]。因此，本文以街巷出發研究褚村空間形態特征，利用Depthmap 軟件將褚村街巷空間概括成軸線地圖（圖1），用軸線地圖代表的街巷空間更易定量圖示空間之間的拓撲關系，也直觀地表達了褚村街巷空間形態的肌理變化。如，新村區域街巷為明顯的直線形態，而老村部分街巷則曲折多變。原因是，新村部分房屋多呈現行列式布局，街巷齊整密度低；而老村部分建筑布置，因地制宜，隨地形就山勢，道路網隨之復雜而密集。但是，軸線地圖僅能分析這些空間關系，并不能對其中蘊含的具體原因進行揭示。筆者利用空間句法研究街巷空間的目的在于，科學定量地分析褚村傳統村落街巷空間的形態，探究人流如何受到公共空間的影響，以及公共空間起到怎樣的塑造人流作用。

圖1 褚村軸線地圖

2 褚村街巷空間句法解讀

2.1 集成度分析

空間句法中集成度體現某一空間對其他空間的中心性，描述的是一個街巷元素在其研究區網絡中的“通達能力”。全局集成度反映不同高低集成度的街巷分布位置信息。高集成度的街巷有較強匯聚人流的能力，是系統中的中心位置，地理位置好，較適合分布公共服務中心、村委會和便利店等公共服務設施。但高集成度意味著喧鬧嘈雜，人流多就意味著危險因素多，受到侵染的可能性大。而低集成度的街巷較隱蔽安靜，空間流量小，環境較安全，適合村民居住。

首先，對褚村老村進行集成度分析（圖2），圖中由紅色到藍色代表了街巷從高到低的集成度。容易看出，褚村總體的集成度中心最高，集成度最高的街巷穿過老村中心古井、雙龍橋和雙龍橋廣場（圖2 上紅線部分），形成“集成核”（按照Bill Hillier 空間句法中的定義，元素集成度從高到低加總，達到總集成度10%的這些街巷組成集成核），這些街巷具有較高集成度的原因明顯，古井是村中主要水源，雙龍橋是村中榮譽的象征，雙龍橋廣場則是老村唯一比較寬敞的集會休閑場所，最重要的原因是，褚村傳統村落都是農耕時期自給自足的生活方式，形成的一種以自我為核心發展的空間形態，從這集成核向外擴散的其他街巷，隨著拓撲距離的增大，集成度逐漸減弱，這也是不安定社會年代村落的一種自我保護。

圖2 褚村老村集成度分析圖

圖中藍色區域分南北兩個部分，這是較低集成度的街巷，通過現場調研發現，北部區域建在獅子山腳的山坡上，這些街巷因地制宜、曲折起伏，容易迷路，且距離村子入口最遠，因此行人通過率很低，集成度便也很低。但是在村落南部，傳統時期的褚村只有此一處入口，村民出入村子都要經過此處街巷，集成度應該很高，但事實卻不是如此，此處集成度反而是老村整體集成度最低的兩部分之一。除了上文所述，褚村是以自我為核心自我發展的原因外，防御方面的考量也是其另外一個影響因素。對村口低集成度的防御性進行分析，首先，褚村老村有寨墻圍合，寨門寬度只有1.5 m左右，寨門附近街巷的寬度都隨著寨門的寬度進行建設，有些街巷稍寬，但也寬的有限，村民都以步行作為生活的行動方式，所以在當時并沒有主次路的概念。街巷四通八達，村民遵循自然運動的原則，回家選擇近路，不會匯集到一條路上。其次，如果有小規模盜匪進入村落陌生的環境中，比較難深入到村落內部，再考慮到村落建筑街巷尺度、規模、建材等的相似度，使村落具有較高的防御性。如遇到大規模敵人來襲，則村口處低集成度能夠非常有效地緩解敵人入侵速度，給居民組織抵抗或者撤離提供寶貴時間。

圖3 褚村全局集成度分析圖

在老村集成度系統中加入新村部分街巷軸線圖，進行全局集成度分析（圖3），對比發現，隨著新村擴建，老村入口處集成度大幅提高，村落幾乎失去老村村口低集成度的拓撲關系，隨之丟失的是低集成度承載的安全環境。按圖所示，褚村老村村口應該成為局部集成核才對，事實上隨著老村入口道路的拓寬，該處集成度確實有所提高，但卻沒有達到圖示中，幾乎與新村路集成度不相上下的地步。造成此現象有幾個原因：①本文所研究的褚村老村部分是傳統村落，且村落格局保存良好，小尺度街巷只能步行，車輛難以通過也不允許通過。②新村路寬闊，現代化交通工具方便行動，且新村路是通往臨近兩江鎮的近路，居民外出趕集主要從此處通行。③有了新村路以后，最北部的居住片區村民出行不再穿越老村曲折復雜街巷，而是直接走新村路到達村落內部。因此，老村村口主要集成老村南部居住片區的人流，依舊保持較低的集成度。全局集成度核心隨著新村建設整體向右下移動，伴隨著村里蔬菜水果的種植，對外經濟活動頻繁，村落開始對外發展；新建村落公共中心、廣場和便利店等公共設施布置在老村外空曠場地上，吸引了人流；村子整體規模的擴大，核心必定有所偏移。但是，這個現象在便利了交通的同時，高集成度核心對村外暴露，導致陌生人流的自然運動更容易深入到村落深處，村落的整體安全性下降。

2.2 控制值

控制值表示某一空間對與之相連空間的控制程度[3]。對每個街巷元素在全系統中有直接連接的其他元素的值進行加總，得到的值即為整個系統的控制值（圖4、5）?？刂浦蹈叩牡胤脚c之連接的街巷多，反之控制值低的街巷與之相連的街巷少，在褚村老村控制值圖中容易看出，控制值最低的街巷（圖中藍色部分）都是村子周邊短小的斷頭路，這些街巷對其他街巷沒有控制力。具有較高控制力的街巷零散分布在整個村落中，這些街巷的高控制度是因為有很多支巷與之相連，但它們都沒有較高的集成度。

圖4 褚村老村控制值圖

圖5 褚村全局控制值圖

在集成度分析章節得出褚村老村古井、雙龍橋和小廣場部分街巷集成度最高，組成了全村的集成核心，對比褚村老村控制值圖發現，這個集成核所包含的街巷卻不是控制度最高的幾條街巷。正常非防御性村落的控制度一般都與集成度成正相關性，集成度高的街巷較少，并且連接村內較多支巷，導致控制值隨之升高。而褚村的獨特之處在于街巷密度大，一排并列的支巷同時有好幾條街巷對其進行串聯，隨之降低了某幾條街巷的控制度，這種現象在村落中普遍存在，因此，褚村全局控制度分布比較均勻。

2.3 深度值

拓撲深度代表這個元素在整個研究區中的“深度”，是一個負向指標，值越大，說明這個元素在研究區網絡中埋得越深。計算方法是，從中心空間出發，窮盡了系統中所有的其他元素和可能性以后，把每種情況的拓撲步數都加在一起，這個數值反饋回來，記在中心空間上，就是這個中心空間的全局拓撲深度了[4]（圖6、7）。圖中從紅色到藍色，代表了軸線深度值的從高到低分布，反應的是軸線不同高低的可達性。

通過對褚村老村深度值圖的觀察，發現褚村老村的深度值除了極少數幾處外，整體都呈現較高的狀態，這些街道在整個系統中都處于較深的位置，對于外界或者村內來說，都比較復雜且難以到達。在傳統時期面對入侵時，深度值越高的地方，敵人越不容易到達，且難以快速地對整個村落進行搜索，便于村落居民組織抵抗和逃生。深度值高，對于進行自然運動的游客來說，這些地域性的街巷有別于線性交通的無趣和大尺度空間的空曠感，又不容易馬上穿越出來，具有較高的探索性和可玩性。

新村部分的深度值較低，具有比較高的可達性，街道呈現線性十字交叉，這種格局便利了交通，也易溶解老村中深度值較高區域的人流，并通過這個系統進入到其他區域。新村道路的建設對老村北部的深度值有所改變，呈現直接連接的部分深度值下降，間接連接的部分深度值不變。這個現象表明，新村路在一定程度上對老村的交通有所改善，且對老村居住區的私密性沒有破壞。

2.4 可理解度

圖6 褚村老村深度值圖

圖7 褚村全局深度值圖

可理解度是用于反映系統中的局部變量和全局變量相關程度的變量值。換言之，可理解度表示人從某一個空間所獲取的信息是否有助于構建起整個系統的圖景[5]。在一個空間系統內，若空間的局部變量與整體變量有較高的正相關性，那么系統就有較高的可理解度。此處筆者選取褚村局部集成度、全局集成度，句法量化生成相關性散點圖，通過其相關性來分析褚村街巷空間的可理解度。

圖8 褚村全局集成度與局部集成度相關性圖

集成度散點圖是以兩種不同拓撲步數為半徑計算出的集成度，分別做為橫軸和縱軸的值生成一個坐標系，每個散點都是一個拓撲空間以這兩個值為參數計算生成的。此處以不同拓撲步數的集成度Rn和R3分別為X 值Y 值，構建褚村全局集成度與局部集成度相關性圖（圖8）。能夠容易發現：二者散點分布整體上呈現正相關性，說明褚村街巷整體上有著較高的可理解度。這些街巷主要位于褚村新村路和老村集成核，這與我們上文集成度的研究相符。圖中最下一列散點的局部集成度未隨全局集成度的升高而升高，呈現無相關性，說明這部分街巷理解度較低。選紅色虛線框內的八個散點進一步分析，生成樣點參量比對（表1）。發現，這些街巷的全局集成度上升時，局部集成度并不隨之提高，主要影響因素是這些街巷的深度值高，可達性低，造成街巷可理解度低的現象。

表1 樣點參量表

3 結語

通過空間句法軟件Depthmap，分析得到褚村街巷空間的句法4 大主要變量，結合褚村實地調研，發現褚村老村部分和新村部分的句法分析變量值都有較大不同。原因在于，傳統時期歷史社會背景下和現代化新農村建設時期對村落的建設需求不同。該方法可以科學地分析街巷空間，有更強的說服力。定量的研究方法也能用數據來說明空間的運轉規律。

由于空間句法的算法只考慮空間之間的拓撲關系，忽略了空間內在的社會因素和文化因素等其他影響因素，因此，得出的結果與實際情況有所偏差，需要結合實地調研修改權重的方式來調整研究的精確度。