基于大數據技術的沈陽堂子廟巷歷史文化街區更新方法研究

董瀟迪 哈爾濱工業大學建筑設計研究院工程師

1 背景

隨著互聯網的普及與信息化的高速發展，大數據技術的應用成為城市更新的新常態[1]。而歷史文化街區作為最能體現城市風貌特征以及延續文脈的核心承載地，是城市更新過程中的矛盾聚集之處，其保護模式與更新方法成為近幾年城市更新過程中的矛盾主戰場[2]。

2019 年，沈陽市政府印發《沈陽市歷史文化名城保護行動實施方案（2019—2021 年）》，計劃編制堂子廟巷、三臺子工人村以及睦路工人村等16 處歷史片區的規劃方案。針對堂子廟巷歷史片區等亟待解決的功能業態配置不合理、交通系統紊亂以及可持續更新等問題，探討如何應用大數據技術的優勢構建歷史街區有機更新的新路徑。多層次、多視角地分析、獲取并利用數字信息將成為量化測度下歷史街區更新研究的新課題。

2 國內外大數據技術應用概況

國內外有關大數據技術在城市更新領域的應用中，將大數據信息分為物理空間數據與社會空間數據2 類。

2.1 物理空間數據應用

物理空間數據以體現表征信息為主的傳統數據與互聯網數據為主。傳統數據包含通過走訪調研獲得的歷史信息數據以及通過互聯網與遙感衛星獲得的道路、實景等互聯網數據。

（1）歷史信息數據。歷史街區更新采用傳統調研與無人機傾斜攝影、三維激光掃描技術相結合的測繪方法，可以獲得更豐富的歷史建筑點源信息及空間形態數據信息，進而構建歷史街區的實景三維數據模型，在最大程度上減少對歷史街區的二次破壞。

（2）道路交通數據。普遍采用空間句法軟件，對路網密度、街區的可達性進行科學性的模擬與測算，結合百度路況圖數據，為滿足車輛通行需求的交通系統的規劃設計提供了數據支撐[3]。

（3）遙感與實景數據。通過電磁波的反射進行衛星地圖成像的數據，可以從宏觀尺度把握歷史街區物質空間的特征。利用計算機深度學習技術識別街景圖片綠化布局數值，更便捷地定量統計各街道或廣場空間的綠化數值。

2.2 社會空間數據

社會空間數據利用使用人群的移動信號、網絡社交媒體軟件使用的定位來反映人群的活動分布、道路交通的車行流量以及業態功能的分布與密度數據[4]。在歷史文化街區更新設計相關研究領域，較為常用的為百度熱力圖數據與POI 興趣點數據。其中，百度熱力圖與百度路況圖通過獲取百度旗下軟件使用者的定位信息與智慧交通設施獲得交通數據，實時展現區域人群密度與道路擁擠情況，進而分析使用者的訴求[5]。POI 興趣點數據可以更精準地統計各功能服務設施數量，從信息點中分析各業態的空間分布情況是否合理。

3 國內外研究對沈陽歷史文化街區更新的啟示

3.1 堂子廟巷現狀與存在問題

堂子廟巷歷史片區位于大東區、盛京城歷史城區內，北鄰大東路、西鄰培育巷、東鄰堂子街，始建于1625 年，是后金與清朝時期的重要國家祭祀地，也是沈陽城內現存唯一一處傳統合院式建筑群。隨著1896 年奉天機器局、江浙會館以及1923年奉天警察局第二署的建成，其建筑樣式反映出了傳統建筑向現代建筑過渡的特征，也是沈陽近代歷史建筑發展的重要過程節點。

堂子廟巷歷史片區內現存歷史建筑18 棟，以居住為主，臨時商業沿街布局，建筑層數為1 ～3 層，經現狀調研發現存在以下問題。

第一，空間失序，缺乏整體規劃，街區路網密度較高，等級級配與路權分配不合理，停車空間局促。經過多次翻建，建筑風格與傳統院落空間特色不突出。

第二，業態缺失，街區內公共服務設施陳舊不完善。功能置換缺乏市場驗證，業態變更導致原生活網絡的破壞。

第三，文化遺失，現有的堂子廟巷歷史片區保護規劃方案對建筑立面風貌要求詳盡，以修繕為主，而針對其他建筑群的風貌要求，缺乏滿族建筑特征，未能彰顯街區的歷史文化氛圍。加之當地居民的私自拆改與違建，使現存歷史建筑的二次破壞嚴重。堂子廟巷歷史保護片區現存的諸多問題很難單從定性的角度給予回答。結合前文大數據技術綜述研究，本文嘗試通過定量分析手段進行解決，探尋歷史街區更新的新技術與方法。

3.2 堂子廟巷歷史保護片區更新策略

以大數據技術為指導的更新策略可以更量化、更科學地模擬更新前后的使用狀態，協助設計者從多維角度探索歷史街區空間的發展規律，推動歷史街區更新過程中的定量化研究。

3.2.1 構建歷史信息量化數據庫

利用無人機傾斜攝影與三位激光掃描技術，將歷史建筑現狀特征信息進行掃描存儲，同時查閱建成時間、形式、色彩、使用材質、層數、結構、破損狀況、改造過程、歷史沿革等歷史信息，導入ArcGIS，應用可視化手段展現歷史街區的空間演變軌跡，形成動態的歷史信息數據庫。通過網絡及實地調研獲得街區的用地屬性、道路網絡、空間肌理以及單體建筑等特征基礎信息，導入已構建的歷史信息數據庫，形成物質空間數據集；網絡抓取POI 數據、人群熱力分布、路況信息等網絡數據，形成社會網絡數據集。搭建一個完整的、分類清晰的歷史街區數據庫，為后續進行量化研究提供可靠的研究基礎資料。

3.2.2 大數據量化技術應用

（1）通過公眾參與調查規律，掌握使用人群訴求與特征。歷史文化街區的主要使用者為人，人的行為選擇與主觀能動性決定了更新設計的環境特征。人群經常到訪的空間，可以體現其活躍程度。通過對堂子廟巷歷史保護片區使用人群進行公眾參與問卷調查發現，街區周邊人群經常到訪的區域為遼寧省腫瘤醫院與北方茶城附近，對用地周邊以茶葉售賣為主的零售類業態與餐飲類業態較為感興趣。可以看出到訪人群除了求醫和購買茶葉需求外，對餐飲業態也有一定需求。

（2）通過空間可達性分析，構建分等級智慧交通系統。到訪城市街區的便捷程度，可以利用空間句法軟件對道路的可達性進行分析，通常會得出選擇度和整合度兩個典型的數值。選擇度高表示到達其他區域的路徑最短，交通更為便利；整合度高表示該區域的中心性強，到訪更為便捷。

利用道路路況信息數據，對堂子廟巷歷史保護片區周圍更新前道路與更新后道路的可達性進行分析（表1），發現更新前北側大東路選擇度為6.90，整合度為57 865.91，相較于其他道路的數值均屬于高值，代表其可達性較高；西側的培育巷選擇度為1.79，屬于低值，代表其可達性較差，整合度為55 239.42，屬于中高值，證明從此路到訪較為便捷；東側堂子街選擇度為1.26，整合度為37 880.15，均屬于最低值，代表其可達性最差。街區南側為斷頭路，沒有與城市道路連接的支路，人們到達街區內部并不便捷。

表1 更新前道路與更新后道路的可達性分析

考慮與城市道路的貫通性，在更新前的道路系統布局基礎上增加一條東西向貫穿用地的城市支路，同時南北向增加消防通道與城市道路連接，并滿足消防需求，如圖1 所示。增加道路后，大東路、培育巷以及堂子街的選擇度分別提高到6.93、3.18、1.31，整合度分別提高到58 467.93、56 026.15、38 697.42，證明利用大數據分析技術對道路系統進行合理規劃，可以增加街區的可達性，進而提升街區活力。

圖1 道路交通系統布局

（3）通過業態功能混合度分析，規劃多樣的混合歷史街區。利用高德地圖API 平臺的數據獲取城市POI 數據，分析堂子廟巷歷史保護片區POI 功能業態混合度（圖2）得出，在街區周邊1 km 范圍內，沈陽中街商圈與龍之夢購物中心商圈業態功能混合度為高值，證明POI功能業態多樣且較為集中，并以此為核心點沿小什字街、大什字街、東順城街、小河沿路，形成南北向帶狀密集區，集中了醫療、商業、教育、居住、辦公等多種業態。

圖2 POI 功能業態混合度

堂子街與大東路沿街界面業態功能混合度為中間值，代表街區周邊的堂子街與大東路是吸引人群的入口位置，可以新增業態形成成片的混合度高值區。

其余片區功能混合度均為低值，代表業態單一，不能夠滿足不同人群對不同功能業態的訴求，需要以歷史文脈為基礎，提高業態功能混合程度，增加街區的使用頻率與活躍程度。

因此，建議功能業態主題引入滿族文化，打造全街區滿族特色歷史街區，包括居住、餐飲、購物等基礎功能，嵌入運動休閑、藝術展覽等文創功能，以多元業態提升街區活力。

4 結語

大數據技術是未來相關領域研究的發展趨勢，本文通過對沈陽堂子廟巷歷史保護區進行調研，發現其存在空間失序、文化遺失、業態缺失和形態失調等問題，應用公眾參與調研、交通可達性分析、業態功能混合度分析的方法對道路交通、業態功能、空間結構和文脈傳承等方面提出更新策略與建議，明確了大數據技術在歷史文化街區更新研究的可行性。