基于多源大數據的歷史街區空間形態量化分析研究*
——以高州市中山路街區為例

文/中南大學建筑與藝術學院 曾凡梓 石 磊 張 馳

0 引言

歷史街區是承載歷史風貌、社會結構和人文內涵的建筑群落，包含特色的街道風貌特征、建筑形態及公共空間組織等，具有極高的保護和研究價值。隨著多源大數據信息技術的發展，為城市研究帶來新方法和新角度，其應用主要集中于城市空間與城市問題等方面，而在歷史街區研究中運用較少。大數據技術相較傳統的研究方法，具有研究范圍廣、數據精確、實時性高的優勢[1]。研究基于多源大數據，提取中山路進行地理信息數據，并量化分析其街區空間形態，歸納其空間現狀特征。

1 研究范圍及方法

1.1 研究范圍

中山路為省級歷史文化街區，始建于隋朝，是高州城九街之首。公元1920年，老街改名中山路，至今仍保留著“北衙南商”的建筑布局，兩側界面形成2～3層商住合一的騎樓建筑群。

據相關文獻記載，中山路街區核心為長約1000m的街道，故研究以潘州中路、環城西路2條規劃道路為南北邊界，劃定中山路街區范圍，用地總面積約45.21hm2。研究采用“面、線、點”的手法將中山路街區空間形態分為3個層級：①街區空間形態，主要為街區內肌理形態，關注傳統建筑與現代建筑高度的協調性；②街道空間形態，主要以街道的界面密度、寬高比2個參數為基準；③節點空間形態，包括建筑節點、景觀節點。

1.2 研究方法

1.2.1 數據采集與繪制

數據提取包括像素化地理數據收集與矢量化地圖數據處理。首先使用谷歌地圖、ArcGIS、古籍文獻等多源大數據導出相關圖像數據；其次，利用Vector Magic軟件對多源圖像進行矢量化加工；最后，結合大數據對建筑的功能、高度、特征等屬性進行分類處理，并利用SketchUp生成可視化地理信息模型（見圖1）。

1可視化地理信息模型（圖片來源：作者自繪）

1.2.2 建立量化參數的數據分析庫

在參數的選取方面，主要分為街區空間形態與街道空間形態。街區空間形態參數主要包括建筑物數量、建筑毛密度、建筑均周長、周長標準差、建筑均面積、面積標準差、道路總長度、交叉口數量、界面密度和寬高比，將所有數據信息歸納匯總至表格并導入ArcGIS，建立歷史街區空間形態量化參數的數據分析庫（見表1）。

表1 高州市中山路街區形態

2 歷史街區空間

2.1 街區空間形態

2.1.1 形態特征

中山路街區功能分區合理，不同的功能區賦予建筑不同的層數與高度。中山路南北兩側多為2～3層傳統騎樓。在騎樓街區內，因后續加建與商業入駐，中段片區存在較多騎樓柱廊損壞、建筑加建至4～6層等現象，使部分片段空間壓迫感較強。中山路與解放路交會處為學校與政府用地，占地范圍較大，建筑密度低，故此區域空間較為空曠。其他部分是后建的商住區，多為2～6層建筑，高層建筑較少，工業化氣息濃厚，對歷史街區的視線與傳統人文風貌的影響較大，故針對歷史街區的建筑應進行嚴格的高度控制和風貌控制。

2.1.2 參數對比

通過對比高州市中山路歷史街區、高州市南華路歷史街區、高州北關歷史文化街區、東莞石龍鎮中山路街區、東莞中山路歷史文化街區5個歷史街區得出，高州市中山路歷史街區在容積率、建筑均面積、建筑面積標準差、建筑基底面積標準差、道路總長度5個參數與樣本平均值有明顯差距。其主要原因為高州市中山路歷史街區道路總長度較短，街區內校園占地較大，許多場地用于設置綠地與操場，建筑占地面積較小，且無明顯的道路劃分，其他波動較大參數與街區形態風貌具有一定聯系。

2.2 街道空間形態

2.2.1 街道界面密度

界面密度是指街道一側建筑物沿街道投影面寬與該段街道長度之比，主要對街道水平維度上的界面密集程度進行量化分析[2]，參數值越大，街道界面密集度越大，空間感知則越強。空間感知與水平視野范圍聯系緊密，結合人的水平可見視野120°與街道寬度得出每個視覺片段的長度[3]，對中山路街道進行劃分（見圖2）。中山路街道經歷百年改建及修建，實際街道寬度變化較頻繁，故隨機選擇33個節點以統計街道寬度，其平均值為10.5m，得出劃分的視覺片段長度約36.0m，街道共劃分為30段，且對每段南北界面密度進行數據統計（見圖3）。

2不同界面的De值比例（圖片來源：作者自繪）

3De值與建筑形態類型的關系（圖片來源：作者自繪）

自然生長肌理型道路的界面密度區間為86%～92%，人工規劃道路的界面密度區間為72%～83%[4]。而界面密度De值大于70%是形成優秀街道空間的必要條件[5]。本文將De值區間依空間感知性好壞分為“差、良、優”3類，并對上述29個片段中界面密度De值的數據進行統計。De≥80%占比達72.4%，可見街道兩側空間感知品質較高；De＜70%占比達17.3%是因街道東側設有景觀廣場，北側建筑退讓且南側無建筑，整體較空曠。

中山路街道兩側建筑發展具有歷時性，新舊建筑交替存在，故將沿街面建筑分為4種類型：①A類為純騎樓形態；②B類為純加建建筑；③AB類為騎樓且其上部含加建建筑；④C類為無建筑界面。A類占比43.1%，且多位于街道西側，說明該片段區騎樓形態保存較好。B類多位于街道東側或南側，占比17.2%，呈多層或高層建筑形態。AB類多位于街道東側，占比34.5%，多數建筑呈半破壞與新舊生長狀態。為表現沿街界面形態類型與界面密度De值之間的關系，需綜合分析上述2個變量。A類、B類、AB類沿街建筑形態類型在De≥80%的占比明顯高于其他區間，由此可得傳統建筑與加建建筑對界面空間感知未造成過多影響，在界面水平向延續了歷史街區空間特點。

2.2.2 街道寬高比

街道寬高比是指街道兩側的建筑高度（D）與該段街道的寬度（H）之比[6]，D/H主要用于描述街道垂直維度上的界面形態特征。以中山路街道29個分區的中點作為樣本取街道與建筑的寬高比值。以寬高比為指標來探尋街巷、建筑與人的關系[7-8]。當D/H=1時，街道尺度最為親切舒適；當D/H>1時，隨比值增大，兩側建筑呈游離狀，街道空曠而有遠離之感；當D/H<1時，街巷空間視線高度收束，有壓迫之感。結合蘆原義信提出的空間場所感概念[9-10]，筆者將D/H值區間分為3段，分別表示親切舒適、內聚壓迫、游離空曠的空間關系特點（見圖4）。

4中山路街道29個片段寬高比測算點（圖片來源：作者自繪）

2.3 特色建筑節點

中山路街區街道兩側現存大量民國南洋風騎樓建筑群，同時還遺留較多具有紀念意義的歷史古建。廣東省農民協會南路辦事處舊址位于中山路與府前路交會處，原為清代所建的南皋學舍，為2層樓閣式磚木結構建筑。中山紀念堂則位于中山路與學府路交會處的市委大院內，是廣州粵派、西方古典主義2種建筑風格的高度結合。歷史街區更新改造應整體控制街區的空間結構與歷史建筑風貌，合理利用歷史建筑遺址，充分挖掘歷史空間節點的文化價值和空間價值，實現街區內部開放、半開放、封閉等多層次街區空間形態的有機統一。

2.4 綠地景觀與公共空間

秀川廣場位于中山路街道東南側，是南北軸線重要的起始節點，作為空間序列的開端，廣場空間開闊，無實體建筑，與北側高州市委員會大院相連呈明顯的軸線關系，該軸線西側依次布置人民會堂、中山紀念堂等重要的歷史建筑，既延續城市景觀空間肌理，又成為串聯整個街區歷史文脈的中心樞紐，在文化傳承、街區活力塑造、空間結構組織等方面起到積極作用。

3 結語

歷史街區的保護和更新具有復雜性和地域性，既要關注建筑風貌與呈現的符號元素，又要考慮歷史街區的空間形態結構，根據大數據定量分析得出空間結構模型，分析文化內涵傳承性、居民生活情景場所和心理感知，對整體城市空間肌理進行可視化表達，為未來歷史街區空間形態更新與保護提供參考。