歷史文化街區(qū)保護(hù)規(guī)劃中GIS技術(shù)的應(yīng)用

胡平力

摘要：本文立足于實(shí)際，首先針對歷史文化街區(qū)及其保護(hù)規(guī)劃中GIS技術(shù)的應(yīng)用背景進(jìn)行簡要概述;其次，著重論述了歷史文化街區(qū)保護(hù)規(guī)劃中GIS技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值;最后，從空間數(shù)據(jù)庫在歷史文化街區(qū)保護(hù)規(guī)劃中的應(yīng)用以及GIS在歷史街區(qū)保護(hù)規(guī)劃編制中的應(yīng)用這兩個(gè)維度出發(fā)，深入探究了歷史文化街區(qū)保護(hù)規(guī)劃中GIS技術(shù)的應(yīng)用，以供業(yè)內(nèi)人士參考。

關(guān)鍵詞：歷史文化街區(qū);保護(hù)規(guī)劃;GIS技術(shù);技術(shù)應(yīng)用

一、關(guān)于歷史文化街區(qū)的簡要概述

歷史文化街區(qū)，特指我國各省市人民政府按照一定的核定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行嚴(yán)格審核、校驗(yàn)、確定并最終公布的現(xiàn)存文物保存極為豐富、人文底蘊(yùn)充足、歷史建筑保存完好，能夠較為客觀地展現(xiàn)中國歷史傳統(tǒng)文化格局與歷史人文風(fēng)氣的建筑街區(qū)。在空間認(rèn)知視域下，歷史文化街區(qū)中所存在的路面、地形、房屋、建筑單位、人文景觀等物質(zhì)空間層面中的客觀物體可初步分為建筑物體、院落、地塊（小區(qū)街坊）、街區(qū)小巷這四個(gè)層次，上述四個(gè)層次共同構(gòu)建起歷史文化街區(qū)空間的整體“意象”。

眾所周知，我國歷史悠久、源遠(yuǎn)流長，歷史文化街區(qū)承載著我國歷史傳統(tǒng)的文化格局以及當(dāng)時(shí)那個(gè)時(shí)代的社會(huì)人文風(fēng)貌。自改革開放以來，我國經(jīng)濟(jì)得以騰飛，科學(xué)技術(shù)得以發(fā)展。人口的不斷流動(dòng)助力著我國我國新型城鎮(zhèn)化的發(fā)展與進(jìn)步。就現(xiàn)階段而言，雖然我國城鄉(xiāng)規(guī)劃、建設(shè)與發(fā)展已取得卓然成效;但是，我國在推進(jìn)現(xiàn)代化建設(shè)的過程中，忽視了歷史文化街區(qū)保護(hù)工作的重要意義，致使歷史文化街區(qū)保護(hù)問題紛至沓來。由此可見，針對我國歷史文化街區(qū)的保護(hù)規(guī)劃工作展開研究與探討顯得尤為重要。在組織、開展歷史文化街區(qū)的保護(hù)規(guī)劃工作的實(shí)踐過程中，應(yīng)該注重歷史文化建筑、整體外觀的整體保護(hù)。一方面，我國應(yīng)該提高歷史文化街區(qū)的文化古跡、歷史建筑，如街道、小院、樹林、河流、橋木等只是歷史文化建筑保護(hù)工作的重視度與關(guān)注度;另一方面，我國城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的相關(guān)從業(yè)者更應(yīng)該注重歷史文化街區(qū)中存在的活態(tài)文化遺產(chǎn)、獨(dú)特的社會(huì)風(fēng)氣、歷史非物質(zhì)文化的保護(hù)，保存歷史社會(huì)風(fēng)俗、人文風(fēng)貌的獨(dú)特性與多樣化，進(jìn)而最大程度上保存中國歷史社區(qū)文化傳統(tǒng)，改善歷史文化街區(qū)特有的生活環(huán)境、社會(huì)風(fēng)貌，促進(jìn)我國城鄉(xiāng)區(qū)域的可持續(xù)健康發(fā)展。

二、歷史文化街區(qū)保護(hù)規(guī)劃中GIS技術(shù)的應(yīng)用背景

由于我國現(xiàn)存的歷史文化街區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)的保護(hù)理論多數(shù)是從國外引進(jìn)，而國外發(fā)達(dá)國家的相關(guān)理念、方法早已從歷史文物建筑保護(hù)躍遷至歷史地段保護(hù)階段。時(shí)至今日，其關(guān)于歷史文化街區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)理論和方法任在持續(xù)創(chuàng)新。由于，我國地理情況、自然條件、文化背景等方面與國外西方國家均存在一定的差異;因此，我國急需探求適合于當(dāng)今國情的歷史文化街區(qū)保護(hù)規(guī)劃保護(hù)方法與策略。隨著我國現(xiàn)代化進(jìn)程的不斷發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的持續(xù)迭新，計(jì)算機(jī)技術(shù)、智能化技術(shù)、信息化技術(shù)日趨成熟。GIS技術(shù)作為跨學(xué)科交叉產(chǎn)物，以地理空間為基礎(chǔ)，能夠?yàn)槲覈青l(xiāng)建設(shè)規(guī)劃設(shè)計(jì)的深入研究、科學(xué)決策以及創(chuàng)新發(fā)展提供一定的技術(shù)支撐，由此可見，在我國歷史文化街區(qū)保護(hù)規(guī)劃過程中，有針對性地融入并滲透GIS技術(shù)尤為重要。

三、歷史文化街區(qū)保護(hù)規(guī)劃中GIS技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值分析

（一）關(guān)于GIS技術(shù)概念的簡要解析

地理信息系統(tǒng)（GIS）又名地學(xué)信息系統(tǒng)。GIS技術(shù)以具體的地理空間信息為基礎(chǔ)，由數(shù)據(jù)庫與基于數(shù)據(jù)庫的衍生功能這兩部分構(gòu)成的計(jì)算機(jī)技術(shù)系統(tǒng)，具有輔助規(guī)劃、管理及決策等多種功能。GIS技術(shù)通過采用地理模型分析法，為多種空間提供動(dòng)態(tài)性的、即時(shí)性的地理信息服務(wù)，其融合了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)以及數(shù)據(jù)庫管理，在此基礎(chǔ)之上搭建了一個(gè)集空間地理信息、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存、管理、分析、處理于一體的綜合性技術(shù)平臺(tái)系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?yàn)榈乩頉Q策、研究提供專業(yè)的技術(shù)服務(wù)。

（二）關(guān)于GIS技術(shù)的合理運(yùn)用對于歷史文化街區(qū)保護(hù)規(guī)劃的客觀影響及作用闡述

實(shí)際上，在城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，許多實(shí)地工程、建筑工程的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、搭建、修繕必須做的步驟就是嚴(yán)格勘測當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、地理位置、地形地貌等多方面因素，綜合影響目標(biāo)地帶與建筑相關(guān)的各種常規(guī)地理數(shù)據(jù)、高階信息等。完成城鄉(xiāng)規(guī)劃的首要步驟便是要對所選目標(biāo)地區(qū)的地理位置、自然條件、人文景觀、社會(huì)風(fēng)俗進(jìn)行綜合考量之后，再初步通過所選地域的空間布局、整體布局、風(fēng)水解析，對所選地區(qū)進(jìn)行前期的設(shè)計(jì)與規(guī)劃。與此同時(shí)，城鄉(xiāng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)意義重大，能在一定程度上保障施工質(zhì)量并提高施工效率，進(jìn)而使得城鄉(xiāng)建設(shè)可以在規(guī)定時(shí)期之內(nèi)得以精準(zhǔn)無誤、科學(xué)高效的開展與完成。在歷史文化街區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)中合理運(yùn)用GIS技術(shù)，不斷收集、處理、分析相關(guān)地理信息、數(shù)據(jù)資源，對于后續(xù)歷史文化街區(qū)的保護(hù)規(guī)劃方案的科學(xué)設(shè)計(jì)、建立、改善與發(fā)展尤為重要。如果在歷史文化街區(qū)保護(hù)規(guī)劃過程中，能夠合理運(yùn)用并滲透GIS技術(shù)，對于歷史文化街區(qū)保護(hù)工作的順利開展與穩(wěn)定推進(jìn)很有幫助。

四、歷史文化街區(qū)保護(hù)規(guī)劃中GIS技術(shù)的應(yīng)用

（一）空間數(shù)據(jù)庫在歷史文化街區(qū)保護(hù)規(guī)劃中的應(yīng)用

1.空間數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)將地理實(shí)際位置與地理信息數(shù)據(jù)予以抽象化處理，構(gòu)建真實(shí)世界與計(jì)算機(jī)世界（虛擬世界）之間的概念模型。空間數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)中的概念模型設(shè)計(jì)主要涵蓋了三個(gè)部分：其一、需求分析，其二、數(shù)據(jù)分析，其三、專題圖層設(shè)計(jì)。就需求分析而言，可把歷史文化街區(qū)保護(hù)規(guī)劃編制分成：歷史文化街區(qū)保護(hù)規(guī)劃現(xiàn)狀數(shù)據(jù)的搜索查找，數(shù)據(jù)的簡要處理與分析，數(shù)據(jù)的深入調(diào)研以優(yōu)化規(guī)劃決策，以及結(jié)果輸出等需求。就數(shù)據(jù)分析而言，通常應(yīng)結(jié)合系統(tǒng)功能與數(shù)據(jù)需求，在此基礎(chǔ)上，對入庫數(shù)據(jù)、信息予以精準(zhǔn)篩選并確定。其中，歷史文化街區(qū)保護(hù)規(guī)劃的相關(guān)數(shù)據(jù)信息主要包括了地理環(huán)境信息、自然條件信息、歷史文化信息等多個(gè)方面。就專題圖層設(shè)計(jì)而言，由于不同空間的數(shù)據(jù)庫專題設(shè)計(jì)存在差異性，因此，必須按照目標(biāo)歷史文化街區(qū)規(guī)劃保護(hù)的實(shí)際需要有針對性地進(jìn)行設(shè)計(jì)與管理。基于此，現(xiàn)結(jié)合地理信息系統(tǒng)（GIS）的技術(shù)優(yōu)勢，針對空間數(shù)據(jù)庫在歷史文化街區(qū)保護(hù)規(guī)劃中的應(yīng)用展開分析如下。

2.實(shí)際應(yīng)用

2.1屬性查詢與圖形數(shù)據(jù)顯示功能

首先，圖形數(shù)據(jù)可在GIS界面上直接呈現(xiàn)出來，可按照數(shù)據(jù)種類選取不同色帶、符號(hào)予以標(biāo)記，使其呈現(xiàn)出差異性，從而便于區(qū)分信息數(shù)據(jù)。其次，還可按照圖形屬性的不同選取不同形狀的圖標(biāo)如柱狀表、餅狀圖等，標(biāo)于圖形的相應(yīng)位置以便區(qū)分。屬性查詢與圖形數(shù)據(jù)顯示原理一致，可通過綜合識(shí)別要素、屬性查詢要素、空間查詢要素這3種方法予以實(shí)現(xiàn)：

綜合識(shí)別要素須通過識(shí)別工具查詢圖形所對應(yīng)的屬性。實(shí)際操作方法是：第一步，選擇識(shí)別工具;第二步，在地圖上找到并點(diǎn)擊查找目標(biāo)，待其出現(xiàn)亮閃時(shí)，會(huì)自動(dòng)出現(xiàn)與之對應(yīng)的屬性數(shù)據(jù)窗口。

屬性查詢要素：由于，歷史文化街區(qū)數(shù)據(jù)庫要素與屬性數(shù)據(jù)量相差較大;因此，通常情況下，直接查詢單一要素往往無法有效滿足分析需求。在這種情況下，可選取GIS中的結(jié)構(gòu)化查詢語言（SQL）， 通過選取特定圖層與查詢條件相符合的目標(biāo)對象，就能夠在較短時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)確地篩選出目標(biāo)查詢對象的特定屬性。譬如說，輸入使用功能為辦公的查詢語言，滿足查詢要求的目標(biāo)對象便會(huì)被特殊顏色圈選，還可在屬性列表里搜尋其它屬性，從而實(shí)現(xiàn)聯(lián)合查詢。

空間查詢要素：可根據(jù)目標(biāo)圖層與原圖層兩者之間的空間位置關(guān)系，合理選取適用于特定空間關(guān)系的目標(biāo)對象，有利于滿足后續(xù)分析需求。譬如：將GIS技術(shù)應(yīng)用于歷史文化街區(qū)保護(hù)規(guī)劃的時(shí)候，可事先挑選一個(gè)目標(biāo)街區(qū);隨后分析中心點(diǎn)在內(nèi)部的空間關(guān)系，并選取位于該街區(qū)內(nèi)部的所有現(xiàn)狀院落;最后，利用GIS技術(shù)實(shí)現(xiàn)海量信息、數(shù)據(jù)資源的有效存儲(chǔ)與精準(zhǔn)查詢，為實(shí)現(xiàn)歷史文化街區(qū)保護(hù)規(guī)劃編制數(shù)據(jù)的查詢、分析、管理奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

簡單的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)按照查詢功能，通過定義某一查詢條件，對其展開數(shù)學(xué)計(jì)算與統(tǒng)計(jì)，從而輸出簡單數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，并用圖表形式予以呈現(xiàn)。譬如：在統(tǒng)計(jì)歷史文化街區(qū)內(nèi)面積為一百平米歷史建筑個(gè)數(shù)的時(shí)候，可進(jìn)一步以篩選結(jié)果為查詢對象，統(tǒng)計(jì)查詢對象中不同功能建筑的實(shí)際情況，并輸出相應(yīng)的柱狀圖，有助于進(jìn)一步提升歷史文化街區(qū)保護(hù)規(guī)劃編制的準(zhǔn)確度與實(shí)效性。

2.3利用空間分析輔助歷史文化街區(qū)保護(hù)規(guī)劃決策

較之于CAD及其它技術(shù)的特殊功能，GIS具有強(qiáng)大的空間分析能力。在歷史文化街區(qū)保護(hù)規(guī)劃中運(yùn)用GIS 技術(shù)時(shí)，主要采用如下空間分析法：一，柵格數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析和量算;其二，矢量數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)分析、包含分析、疊加分析和數(shù)據(jù)量算;其三，空間分析模塊與3D分析模塊中的多項(xiàng)分析功能。在歷史文化街區(qū)保護(hù)規(guī)劃中充分利用GIS空間分析的優(yōu)勢，有利于進(jìn)一步提升規(guī)劃決策的合理性與可行性。譬如：規(guī)劃者在歷史文化街區(qū)保護(hù)規(guī)劃中利用GIS現(xiàn)狀基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，能夠提出有針對性的保護(hù)策略。

（二）GIS在歷史文化街區(qū)保護(hù)規(guī)劃編制中的應(yīng)用

1.繪制現(xiàn)狀專題分析圖

在進(jìn)行歷史文化街區(qū)保護(hù)規(guī)劃編制的時(shí)候，大量現(xiàn)狀分析圖的繪制必不可少，較之于傳統(tǒng)的CAD繪制法，GIS技術(shù)克服了CAD繪制法工作量大、工作效率低的技術(shù)短板。在歷史街區(qū)保護(hù)規(guī)劃編制中合理運(yùn)用GIS技術(shù)，通過GIS數(shù)據(jù)庫中屬性數(shù)據(jù)能夠迅速繪制對應(yīng)的現(xiàn)狀專題分析圖和其它種類的專題分析圖。

2.歷史文化街區(qū)建筑保護(hù)與整治方式中的應(yīng)用

歷史文化街區(qū)中建筑單位的保護(hù)、整治必須與當(dāng)?shù)貧v史文化街區(qū)建筑的實(shí)際調(diào)查分析數(shù)據(jù)結(jié)果為前提，在此基礎(chǔ)之上，從歷史文化街區(qū)文化風(fēng)貌的整體保護(hù)、環(huán)境優(yōu)化、經(jīng)濟(jì)可持續(xù)健康發(fā)展以及保護(hù)整治方案的科學(xué)性等多個(gè)維度對歷史文化街區(qū)現(xiàn)存建筑的保護(hù)價(jià)值予以合理評判，進(jìn)而有針對性地為歷史文化街區(qū)建筑保護(hù)與整治提出相應(yīng)對策。基于此，在歷史街區(qū)保護(hù)規(guī)劃編制中的應(yīng)用GIS技術(shù)的時(shí)候，首先，應(yīng)對目標(biāo)建筑單位的保護(hù)價(jià)值進(jìn)行分析，并根據(jù)目標(biāo)建筑單位的保護(hù)價(jià)值的分析結(jié)果有針對性地構(gòu)建綜合評價(jià)指標(biāo)。其次，對歷史文化街區(qū)建筑展開實(shí)地勘探。在歷史街區(qū)保護(hù)規(guī)劃編制中必須對當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、地理位置、建設(shè)環(huán)境等多個(gè)因素進(jìn)行綜合分析，并對影響歷史文化街區(qū)建筑保護(hù)與整治的各個(gè)因素、條件、數(shù)據(jù)、信息予以整合等。通過運(yùn)用GIS技術(shù)實(shí)現(xiàn)地理位置、環(huán)境的實(shí)時(shí)共享，通過處理相關(guān)信息數(shù)據(jù)，對歷史文化街區(qū)建筑保護(hù)與整治方案的合理制定大有裨益。再次，將歷史文化街區(qū)建筑中的所有指標(biāo)數(shù)據(jù)輸入至GIS數(shù)據(jù)庫中，對所有指標(biāo)進(jìn)行專題制圖與分析：此過程中可將特爾斐法法與層次分析法予以結(jié)合，并根據(jù)實(shí)際情況選定合適的指標(biāo)權(quán)重，以達(dá)到多因子綜合評定的最終目的，進(jìn)而為歷史文化街區(qū)保護(hù)、與整治策略、方針的最終決策提供技術(shù)支撐，進(jìn)而最大程度上降低傳統(tǒng)歷史文化街區(qū)保護(hù)價(jià)值評定方法的隨機(jī)性，提高歷史文化街區(qū)保護(hù)價(jià)值評定結(jié)果的科學(xué)性、合理性與準(zhǔn)確性。

3.輔助劃定歷史文化街區(qū)保護(hù)等級范圍邊界

歷史文化街區(qū)現(xiàn)狀專題分析圖及綜合評價(jià)分析圖都可以較好地反映出與歷史文化街區(qū)相關(guān)的跨學(xué)數(shù)據(jù)及資源，將GIS技術(shù)運(yùn)用至歷史文化街區(qū)保護(hù)等級范圍邊界中，合理利用空間迭置分析功能，可以獲收多種方案下各類數(shù)據(jù)、信息，通過對這些信息、數(shù)據(jù)資源進(jìn)行評價(jià)，有助于精準(zhǔn)把握歷史文化街區(qū)文化資源保護(hù)等級范圍邊界，對于后續(xù)歷史文化街區(qū)規(guī)劃保護(hù)工作的順利開展與穩(wěn)定推進(jìn)大有裨益。

結(jié)束語：

一言以蔽之，我國在推進(jìn)現(xiàn)代化建設(shè)的過程中，應(yīng)該重視歷史文化街區(qū)保護(hù)規(guī)劃工作，并將GIS技術(shù)合理運(yùn)用并滲透于歷史文化街區(qū)保護(hù)規(guī)劃過程中，從而為歷史文化街區(qū)保護(hù)、與整治策略、方針的最終決策提供技術(shù)支撐，進(jìn)一步提升歷史文化街區(qū)規(guī)劃保護(hù)工作決策的科學(xué)性與合理性，為歷史文化街區(qū)的文化資源保護(hù)與我國經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展奠基。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄒艷霞. 基于GIS的中小城市歷史街區(qū)保護(hù)更新的應(yīng)用研究[D]. 東北石油大學(xué)， 2015.

[2]喬恩懋， 丁琦， 尚大為，等. GIS在歷史文化街區(qū)保護(hù)規(guī)劃中的應(yīng)用探討[J]. 風(fēng)景名勝， 2019（7）：1.

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