基于空間句法的拙政園和留園空間結構對比研究

王海濤，周 慶*，張昊雁

（1.天津城建大學建筑學院，天津300384；2.蘇州科技大學建筑與城市規劃學院，江蘇 蘇州215011）

中國江南私家園林的精髓在于園林空間的組織，塑造了以小見大、步移景異、開合有度、虛實相間的豐富空間變化。不同的空間組織形式營造出不同的空間感受，表達出園主人和造園家不同的精神追求。造園技術部分已經失傳，但探索園林空間結構，將其運用在現代景觀設計中，仍有積極意義。蘇州博物館采用現代材料表達的就是傳統空間意境和山水格局，成為現代園林建筑典范。傳統園林空間的認知往往采用描述的定性方法，屬于仁者見仁的主觀判斷，難以服眾。隨著現代科技的發展，空間句法理論以定量分析手段出現，采用幾何拓撲學為基礎，針對空間之間的邏輯關系進行分析，為理解傳統園林空間結構奠定了基礎。

1 研究地概況

拙政園和留園位于江蘇省蘇州市，同屬于中國四大名園和世界文化遺產，江南古典園林的代表作品。拙政園的研究范圍為20934 m2，建筑面積7682 m2，水體面積5800 m2。留園的研究范圍為23100 m2，建筑面積7580 m2，水體面積3000 m2。兩個園林用地面積和建筑面積均比較接近，水體面積相差一倍左右，具有較強的可比性。從總平面圖可以看出，拙政園水體較多，有分有聚，形體各異、參差錯落的亭臺樓榭圍水而建，折線形的小橋和走廊將各個景點連接起來。留園水體較少，位于全園中心，水中建有小蓬萊島，以有限空間塑造小中見大的意境，追求神仙思想。建筑上分布極不均勻，有些地方極其稀疏，有的地方則十分稠密，對比強烈。

2 研究方法

空間句法理論由比爾·希列爾于20世紀70年代提出，研究空間本身之間的邏輯關系，從量的角度深化對空間的認識[1]。空間句法研究不同的空間組織與人的行為活動之間的規律，其將理性的邏輯與感性的情感結合起來，探尋空間結構與人行為活動的內在聯系[2]。空間的組成方式決定了空間中人的行為方式，而不是人的行為方式影響空間的結構。空間句法的分析模型包括凸空間模型、軸線模型和線段模型，分析指標有連接度、整合度、深度值、選擇度和控制度等。

經過多年發展，空間句法已經廣泛應用在建筑[3][4]、城市規劃[5][6][7]、園林[8][9][10][11]等領域的空間分析中，在近些年才開啟其在空間復雜的中國傳統園林空間分析[12]。陳明采用空間句法分析了以拙政園和流芳園為代表的中外傳統園林，剖析了空間結構上的差異[13]。林輝以歷史為主線，采用空間句法技術分析了拙政園的空間演變[14]。楊琪瑤利用空間句法對場地空間幾何結構與游人對場地的感知方面的優勢，對獅子林假山曲徑空間進行拓撲空間劃分后，發現獅子林主假山樹狀鏈接和網狀鏈接相組合的"迷宮式"路徑模式是形成其空間神秘性與趣味性的主要因素[15]。

本文采用UCLDepthmap 軟件和基于Grasshopper平臺的space syntax 插件，對拙政園和留園進行凸空間分析和可視化分析，這些指標的數值隨著顏色的冷暖變化而變化，顏色越暖，數值越高，從而分析園林游覽路徑及空間的層次關系。指標包括：

（1）連接度

連接度則表示與指定空間相交的其他空間的總數。反映某個空間與整個空間系統的緊密程度，即空間的滲透性，連接度越高，滲透性越強。

（2）平均深度

深度值是指某一結點距其他所有結點的最短距離。反映空間局部在拓撲意義上的可達性，深度值越大，可達性越弱。

（3）整合度

整合度表示一個單元空間與系統中所有其他空間的集聚或離散程度。當整合度值越大，表示該空間在系統中的便捷程度越大，也就是該空間在系統中處于較便捷的位置；反之，則空間處于不便捷的位置。

視線整合度值越高的，表示這個元素只需要較少的轉折就能看到全系統中的其他元素。視線整合度值越低，表示從這個元素出發，要看到其他元素，需要更多的轉折。

（4）控制度

與某節點相連的節點的連接度倒數之和，就是該節點的控制度，反映該節點與其他節點相互控制的程度。

（5）選擇度

選擇度表示空間被穿越的概率，考察一個空間出現在最短拓撲路徑上的次數。

3 拙政園和留園空間結構對比分析

3.1 凸空間分析

幾何學中對于凸空間的定義是空間內任意兩點的連線均處于該空間內部。在實際空間中，人的視線均可以貫穿空間內部的任意兩個位置。凸空間是組成空間系統的最基本空間單元。在模型繪制中需要遵循最少且最大，用盡量簡潔的方式對整體空間系統進行劃分，劃分出的各個凸空間即為空間節點，用直線將各節點連接起來。

選取拙政園26 個景觀空間節點作為凸空間，計算各個空間的深度值。由表1 可見，以拙政園入口為起點，腰門位于第1 深度，遠香堂和小滄浪位于第2 深度，梧竹幽居、玲瓏館、倚玉軒、小飛虹和玉蘭堂位于第3 深度，荷風四面、綠漪亭、北山亭、海棠村塢、聽雨軒、香洲、宜雨亭、二十六鴛鴦館和別有洞天位于第4 深度，雪香云蔚亭、塔影亭、留聽閣、柳陰路曲、見山樓和倒影樓位于第5 深度，浮翠閣位于第6 深度，衛生間位于第7 深度。

選取留園23 個景觀空間節點作為凸空間，以門廳為起點，古木交柯位于第1 深度，明瑟樓和曲溪樓位于第2 深度，涵碧山泉、西樓和濠濮亭位于第3 深度，聞木犀香軒、活潑潑地、小蓬萊和五峰仙館位于第4 深度，花房、遠翠閣、緣溪行、還我讀書處和鶴所位于第5 深度，衛生間揖峰軒和冠云臺位于第6 深度，林泉耆碩之館和冠云樓位于第7 深度，停云庵位于第8 深度。

拙政園連接度和整合度相關系數為0.749，比留園的0.629 高出0.12。拙政園整合度和平均深度相關系數為0.943，比留園的0.898 高出0.045。拙政園連接度和平均深度相關系數為0.706，比留園的0.553 高出0.153。

表1 凸空間分析表

拙政園和留園各個凸空間的連接度最小值和最大值均為1 和6，而拙政園的平均值（3.31）比留園（2.78）大0.53。拙政園和留園各個凸空間的整合度最小值和最大值亦近似相等，而拙政園的平均值（1.18）比留園（1.06）大0.12。拙政園平均深度最小值（2.4）比留園（2.23）大0.17，最大值近似相等，而拙政園的平均深度平均值（3.11）比留園（3.22）小0.11。

表2 凸空間分析屬性表

由以上數據可知，拙政園的各個景觀凸空間節點相鄰連接空間比留園多，游覽路線組合方案較多，可達性也較高，平均深度卻較低。

計算拙政園和留園所有景觀空間節點的整合度、選擇度和控制度（見表3），以拙政園的玉蘭堂、遠香堂、玲瓏館和三十六鴛鴦館，以留園涵碧山泉、五峰仙館和林泉耆碩之館，各四個主要景觀節點為研究對象進行說明，分析其整合度、選擇度和控制度。拙政園玉蘭堂、遠香堂和三十六鴛鴦館整合度分別為1.547、1.547、1.278；留園西樓、五峰仙館和林泉耆碩之館整合度分別為1.057、1.422、0.756。拙政園玉蘭堂、遠香堂和三十六鴛鴦館選擇度分別為305、327、195；留園西樓、五峰仙館和林泉耆碩之館選擇度分別為169、231、191。拙政園玉蘭堂、遠香堂和三十六鴛鴦館控制度分別為1.433、1.617、1.567；留園西樓、五峰仙館和林泉耆碩之館控制度分別為0.583、1.417、1.667。

由以上數據，可以很清楚地看出，拙政園主要景觀空間節點的整合度、選擇度和控制度均比留園高。這與拙政園可達性較高、有較多的游覽路線可供游客選擇的直觀感受一致。

3.2 可行層分析

可行層主要繪制游覽路徑及建筑內部可達到的空間，可視層以成年人的平均視線高度（1.6 m）為基準，繪制對視線可造成遮擋的要素，如高大的喬木、建筑、假山等。

由表3 可知，連接度較高的區域集中在面積較大的開放空間。拙政園連接度最高的是遠香堂，其次為香洲和三十六鴛鴦館，再次為連接各個觀景建筑的走廊，最低的為海棠村塢。留園聞木犀香軒處連接度最高，其次為入口走廊，再次為連接各個觀景建筑的走廊，最低的為湖中島小蓬萊。拙政園與留園連接度最高值相似在于均處于用地中央，位于水邊，連接通達處。

表3 整合度、選擇度和控制度分析表

拙政園整合度最高的為柳陰路曲、荷風四面、倚玉軒之間的走廊，其次為遠香堂平臺，最低的為入口處空間。留園整合度最高的為遠翠閣右側走廊，其次為遠翠閣周邊與聞木犀香軒、還我讀書處、冠云臺之間的走廊，最低的是西側緣溪行入口處小路。拙政園與留園整合度最高值相似在于均位于走廊四通八達的節點位置。

拙政園深度值最高的為入口處，最低的為柳陰路曲、荷風四面、倚玉軒之間的走廊。留園深度值最高的為西側緣溪行入口處小路，最低的為遠翠閣右側走廊。這也與拙政園和留園的整合度空間布局相反，互相驗證，整合度高代表空間的可達性較好，深度較低。

表4 可行層分析

由表4 可知，拙政園的連接度最小值、平均值和最大值均比留園大數倍，表明拙政園各個相鄰空間更多，游覽路徑可選擇性也越多。拙政園的整合度最小值、平均值和最大值均比留園稍大，表明隨著空間之間連接數量增加，各個觀景建筑的可達性也隨之提高。與連接度和整合度相反的是平均深度，拙政園的平均深度各項值均比留園小，這也與空間相鄰程度和可達程度較高的空間結構一致。

表5 可行層分析屬性表

對比拙政園與留園的可行層連接度和整合度值高的區域，基本上空間都較為寬闊，以增強與周圍空間的滲透關系。而連接度和整合度低的區域往往是狹窄且長的游覽路徑，尤其是與周圍空間沒有直接聯系的路徑，空間滲透性最弱。

3.3 可視層分析

由表5 可知，拙政園可視層連接度在中部水體南北有兩個高值分布區域，逐漸向周圍呈減小趨勢。說明這里是園林中最容易被看到的區域，由于水面面積較大，也不存在視線遮擋，景觀節點也大多圍繞著水面布置，這些節點既是景點，也是觀景點。拙政園內部因存在假山、建筑等要素對視線造成一定的遮擋，所以其空間的變化層次更為豐富。

相比之下，留園沒有大的假山遮擋，西北部和西南部空間較為開闊，因此視線容易穿透的區域更大。其次連接度較高的就是中心水面，留園的水面面積雖然較小，但比拙政園集中，呈現更高的可視性。連接度最低的區域在狹窄的入口空間序列，此空間內時間轉角均在90°以內，導向性極強。在對空間的視覺感知上，入口空間序列分為兩部分，入口前半部分為若干小庭院、小天井和狹窄走廊，可視性比較差，但行至古木交柯處，北方向的視線豁然開朗，將行人視覺引向留園主觀景空間—中央水面區。

拙政園連接度最小值為1，平均值為627.23，最大值為2216。留園連接度最小值為1，平均值為1079.5，最大值為3486。拙政園連接度與第一和第二動點圖的相關度為0.957 和0.865，比留園（0.938和0.759）稍高。

總體來看，拙政園水域較大，臨水而建的景點分布更加均勻，游覽路線更加多樣；留園水體比較集中，臨水而建，形成全園的中心景區，聚集性更高。但為了形成疏密變化的空間布局，在西北點種柏、柳杉和梧桐，在西南部種樺樹、青楓和柿樹，空間開朗，可視性最高，與中部密集的景點形成對比。

表6 可視層分析

4 結語

采用UCL Depth map 軟件和Space syntax 插件，對拙政園和留園進行凸空間分析、可行層和可視層分析，發現：

（1）拙政園主要景觀空間節點的整合度、選擇度和控制度均比留園高。這與拙政園可達性較高、有較多的游覽路線可供游客選擇的直觀感受一致。

（2）對比拙政園與留園的可行層連接度和整合度值高的區域，基本上空間都較為寬闊，與周圍空間的滲透更多。而連接度和整合度低的區域往往是狹窄且長的游覽路徑，尤其是與周圍空間沒有直接聯系的路徑，空間滲透性弱。

（3）拙政園景點分布更加均勻，游覽路線更加多樣。留園有臨水中心景區，聚集性更高，但在西北和西南部，空間開朗，可視性最高，與中部密集的景點形成疏密變化的空間格局。