基于空間句法與GIS的歷史街區(qū)空間形態(tài)研究
——以西安市北院門一帶為例

楊家婷，謝超，曾晨帆，喬丹

（西北大學城市與環(huán)境學院）

1 引言

在我國高速城市化進程中，城市普遍面臨著快速的無序擴張問題，作為地區(qū)文化記憶的載體，歷史街區(qū)的生存空間壓縮滯后，而新型城鎮(zhèn)化要求，在城市建設過程中傳承城市記憶[1]，故需要不斷的更新和發(fā)展來增強街區(qū)活力，以提供獨特文化的展示空間。在存量規(guī)劃設計的背景之下，為了精準提高復雜社會經(jīng)濟條件下人們的生活質量，城市設計逐漸作為一項重要的空間干預手段[2]。為了描述空間生長邏輯下的經(jīng)濟社會活動，空間句法作為經(jīng)典的空間形態(tài)定量分析理論與方法，成為循證城市設計的一種手段[3]?；诖?，文章將綜合空間句法與GIS核密度分析方法，對西安市北院門一帶歷史街區(qū)空間形態(tài)與空間活力進行分析，對歷史街區(qū)的規(guī)劃設計、建設及管理有重要作用。

2 區(qū)域概況

研究區(qū)位于西安市明城墻內(nèi)北院門一帶，北至大皮院，南至西大街，西至廣濟街，東至北院門（見圖1）。道路有西大街、北院門、大皮院、廣濟街、西羊市及若干組團級道路。地塊內(nèi)有西安化覺巷清真大寺、北院門風情文化街等重要節(jié)點。整體功能空間復合，集居住、商業(yè)、文教、醫(yī)療于一體。新舊建筑密集交織，路網(wǎng)雜亂。

圖1 研究范圍及軸線圖

3 研究方法

3.1 區(qū)位條件分析

通過實地調研，結合GIS核密度分析方法，將餐飲、交通、科教、住宅、購物、住宿、醫(yī)療、體育、生活、風景、公共設施等11個因子賦予權重，對其設施數(shù)量及空間分布狀況進行綜合分析，使空間上離散點密度的變化平滑，突出活力的聚集程度與變化趨勢。

3.2 空間形態(tài)分析

空間句法是一種以定量指標表述建筑和城市空間網(wǎng)絡特征及其對應的社會經(jīng)濟影響的理論，通過社會效應改善的優(yōu)劣來決定城市形態(tài)干預的途徑[4]。文章運用CAD及Depthmap軟件進行圖像繪制與功能分析，建立研究區(qū)軸線拓撲關系，采用軸線及視域分析的方法，對研究地塊的街道網(wǎng)絡進行連接度、穿行度、整合度、可理解度、協(xié)同性等的量化評價，探討街區(qū)空間形態(tài)及存在的問題。

4 結果分析

4.1 區(qū)位活力分析

參考文獻并結合基地現(xiàn)狀，將餐飲、交通等11類因子賦予權重（見圖2）。發(fā)現(xiàn)：活力較高點大多分布于基地的四周邊界，與明城墻內(nèi)其他地區(qū)相比，活力值適中偏低，區(qū)域內(nèi)各類設施與服務仍需完善。

圖2 核密度分布圖

4.2 空間句法分析

4.2.1 高穿行度影響未來街道發(fā)展?jié)摿?/p>

穿行度表達系統(tǒng)中某一空間被其他最短路徑穿行的可能性。基地內(nèi)穿行度最高的分別為西大街、廣濟街、西羊市，其次為大皮院，北院門較低，地塊內(nèi)組團級道路則最低（見圖3）。實地調研發(fā)現(xiàn)，北院門人流相比大皮院及西羊市更多，即人群有更大的可能性選擇穿行北院門。分析其原因在于北院門作為回民街打造的回坊文化風情街，有著更高的知名度和街道寬度可供人流的選擇和通過。西羊市及大皮院整體街道尺度及立面整飾程度都較弱。參考穿行度，說明它們都具有較高的行人及車輛穿行潛力，未來可考慮提高立面整飾，打造回坊街區(qū)完整的商業(yè)閉環(huán)。

圖3 穿行度圖

4.2.2 高局部整合度刺激生成次一級商業(yè)活力點

全局整合度（r=n）與局域整合度（r=2/3）的差別為：前者計算每條線到其他所有線的拓撲深度，而后者僅計算與每條線距離3個拓撲距離的線的平均深度。傳統(tǒng)空間句法研究認為，全局整合度可以反映出全城的商業(yè)中心；局域整合度可以避免邊界作用的影響，反映出商業(yè)次中心。

研究得知，廣濟街擁有最高的全局整合度，其他道路及組團級道路次之（見圖4），這說明廣濟街擁有更高的商業(yè)發(fā)展?jié)摿?，人群會集聚在廣濟街進行商業(yè)活動和互動聯(lián)系。但實際上，北院門及西羊市擁有更高的人流和集聚活動，主要原因在于廣濟街的街道尺度及整體立面整飾較差。北院門及西羊市則可以考慮設置更多的停留設施以聚集人群空間。

局域分析以步行對象為主，選定r=3。結果顯示，局域整合度最高的為西大街，其次為大皮院及西羊市等（見圖5）。意味在步行條件下，存在更多的商業(yè)活力點，次一級的商業(yè)活力點可以存在與中心商業(yè)活力點不同的商業(yè)業(yè)態(tài)及集聚人群規(guī)模，未來可以根據(jù)地段功能劃分生活圈要求，完善次一級的商業(yè)活力點。

圖5 局域整合度圖

4.2.3 可理解度的增強，提升地區(qū)可辨識度

可理解度衡量從一個空間所看到的局部空間結構是否有助于建立起整個空間系統(tǒng)的圖景、能否作為其看不到的整個空間結構的引導，表達了連接度與全局整合度的相關性。分析得到R2=0.606657，擬合方程y=0.106475x+1.15329。此時R2大于0.5，說明橫軸與縱軸是相關的（見圖6）?？芍@是一個可理解性好但不夠突出的空間系統(tǒng)，原因在于部分街道狹窄臟亂。

圖6 可理解度圖

4.2.4 協(xié)同度高的街區(qū)需注重觸發(fā)街區(qū)整體活力

協(xié)同度表達了局域整合度和全局整合度之間的關系，分析得到R2=0.790055，擬合方程y=0.349747x+0.800442。此時R2大于0.7，說明橫軸與縱軸顯著相關（見圖7）。那么，這就是一個可理解性好的空間系統(tǒng)。協(xié)同度高的街區(qū)網(wǎng)絡傾向于具有單一核心的軸線結構。街區(qū)空間核心為北院門步行主街，集中人流匯集使主街的空間活力較高。各街巷空間品質差別較大，凌亂的空間影響了人的直觀體驗，影響了街巷的聚集效應。未來可以加強引導，使人流向周邊街巷分散；通過功能觸媒誘發(fā)整體街區(qū)活力。

圖7 協(xié)同度圖

4.2.5 集聚系數(shù)低的節(jié)點引導人流的快速通過

視域集聚系數(shù)表達了空間邊界在視覺限定效果強弱中的判斷。集聚系數(shù)越高，表示這一范圍內(nèi)的視點在系統(tǒng)中受到的遮蔽越多，空間中視線受壓迫程度更強烈，同時能夠接收到的信息越多。分析圖8可知，視域集聚系數(shù)低的區(qū)域主要集中在主要街道的交匯處，而視域集聚系數(shù)較高的點則主要集中在區(qū)域內(nèi)部組團級道路中段。結合實際情況，在街道活力提升過程中，在集聚系數(shù)較低，信息易丟失的道路交匯點處，適量設置路牌引導人流的快速通過。

圖8 視域集聚系數(shù)圖

4.2.6 視域整合度高的節(jié)點加強空間與人流互動

視域整合度表示每一個視點能夠看到的空間多少，值越高代表空間的開放程度越高。由圖9可知，基地整體視域整合度較低，西大街作為基地整合度較高的區(qū)域，易被游客察覺和感知，因此，應注重對北院門回坊風情文化街的空間引導，利用視域整合度的優(yōu)勢，吸引更多游客進入地塊內(nèi)部。在西羊市的部分節(jié)點處也存在整合度較高點，在這些點中更適宜進行節(jié)點空間的打造，結合游客休憩時不希望被看到的心理，設置少量半開放空間，增加整體空間可停留度。

圖9 視域整合度圖

5 結語

本文選取西安明城墻內(nèi)北院門歷史街區(qū)部分地塊，運用GIS核密度及空間句法理論下的軸線及視域分析方法，對地塊的空間形態(tài)與空間活力進行研究。發(fā)現(xiàn)了區(qū)域在設施配置、街道尺度、業(yè)態(tài)分布、空間引導等方面的不足，并提出完善配套服務設施、組織開發(fā)地塊周邊道路、分級業(yè)態(tài)激活、關注空間引導與節(jié)點停留空間的打造等建議。以期為城市歷史街區(qū)的更新與活力的重塑提供一些思路。