句法分析视角下的广州中心城区空间形态的演变研究

2015-12-10凌晓红LINGXiaohong

生态城市与绿色建筑 2015年2期

凌晓红 / LING Xiaohong

1 引言

城市空间形态的形成过程，是多种因素共同作用的结果，具有复杂性和多样性，这也是城市形态研究变得复杂的原因之一。城市发展是一个连续的过程，不了解过去，也就无法认识现在及预测未来。因此，研究城市形态的历史演变是城市学科的一项重要内容。

广州作为省会城市，地处中国南部，珠江三角洲的北缘，毗邻香港和澳门，区位优势明显，因此是华南地区的交通枢纽及重要的经济、政治、科教和文化中心，是中国的南大门。广州至今已有2 000多年的历史，历来是中国南部重要的通商口岸。在漫长的历史过程中，广州城市经历了连续不断的发展和演变，尤其是1980年代以后，广州进入快速扩张与发展时期，进一步巩固了其在珠江三角洲核心城市的地位。快速化的城市蔓延发展也推动了广州城市形态和内在空间结构的急剧演变，在城市面貌日新月异的同时，又不可避免地交织着错综复杂的矛盾与冲突。因此，研究广州城市形态的历史变迁，掌握其空间发展的特点和规律，不仅有助于加强广州城市发展研究的历史基础，也有利于多层次、多视角地把握广州的发展历程，探讨城市发展存在的问题，并为未来规划合理的城市空间提供依据（汪坚强，2009）。

2 广州近现代城市发展简略回顾

广州是中国古代重要的贸易中心，对外通商2 000余年，经久不衰从未间断。早在唐代，广州就成为当时世界上最大的港口城市之一。在清代，广州仍是全国最大的贸易口岸，1757年开始，又成为中国唯一对外开放的口岸城市。鸦片战争后，广州对外通商的地位减弱，并逐步被上海和香港所超越或取代。

广州城市发展在历史上基本属于自然发展模式，城市形态从某种程度上反映了封建礼制的治城理念。从晚清民国年间的地图（图1）可以看出，中心城区以城墙与周边居民区分隔，强调行政管理中心的统治地位。广州进行有规划的整体设计和建设始于20世纪初；1907年，两广总督周馥就曾以广州“非添辟市瘗不足为疏通招集之计”提出方案，准备以当时广州正在进行的长堤以及铁路建设为起点，同时兴筑3个新的外围商业区，开发省城—河南—黄埔3地之间的交通，最后拆除城基、拓展广州市区。但由于实施困难，该提议最终未能实现。1918年广州市政公所成立，对城市规划和建设相当重视，决定实施近代广州第一个大的市政建设工程，拆除旧城墙和13个城门，利用城基修筑长10km、宽25～33m的新式马路。1921年广州正式建市，此后经过近20年的建设，广州城市近代化获得了较快的发展，突出表现在新市政体制的确立、城市规划和建设工作的进一步开展、近代工业形成一定规模、城市内外交通和通讯网络的形成等几个方面（赵春晨，2004）。1921年广州市政厅建立，对城市建设工作负有专责，因此也更加重视城市建设，致力于筑路浚渠、美化市容、改善市区环境卫生状况。至1920年代末1930年代初，广州的城市规划开始步入制度化、正规化。1928年，广州市政府设立城市设计委员会。1932年，市政府又公布了《广州市城市设计概要草案》，这是广州历史上第一个正规的城市规划文件。

图1 1919年和1948年广州市地图

广州城市近代化在这一时期的进步是显著的，出版于1948年的地图（图1）比较完善地反映了这一时期的面貌，包含的信息相对详尽地反映了城市建设方面的成果。而1930年代后期日本军国主义发动大规模侵华战争，广州沦陷，城市遭到严重的破坏，以至于近代化的进程被阻延。抗战胜利后，近代化建设虽重新启动，但由于时间短促、内战又起，迄1949年广州解放，仍未能恢复到抗战前的水平（赵春晨，2004）。从以上广州城市近代化的发展情况可以看出，在晚清民国时期的100余年里，广州城市发生了不小的变化，已经从一个传统封建的区域行政中心与旧式商业城市，初步转变为资本主义工商型的口岸城市（赵春晨，2004）。

1949年新中国成立后，广州因地处国防前沿，长期以来未被列为政府计划经济发展的重点地区，城市发展受到一定程度的抑制，处于低水平。直至1978年，广州成为改革开放的前沿阵地，城市才进入高速发展时期，城市空间形态开始发生显著的变化。

第一次高速扩展始于1990年代，该时期芳村、黄埔、天河区发展迅速，导致城市空间重构，由原来的单一中心外延扩展，并逐步过渡到二元城市发展模式（吕拉昌等，2006）。本研究掌握的该时期的地图（1996年）虽不能反映详细的路网资料，但显示出天河区已初步发展成形，成为新的城市功能中心。2000年6月番禺、花都撤市设区。行政区划的调整为广州城市空间的拓展和城市的可持续发展提供了新的契机，因而提出了从单一中心向多中心转变，采取“北抑、南拓、东移、西调”的发展战略，使广州包容了“山、城、田、海”的自然格局。进入21世纪后，随着城市建设重点的调整，广州更明确了要成为“一江多岸，两轴三带，两个转移带，三个大港，四大物流中心”的城市空间发展格局以及多中心网络式城市空间结构，城市功能重新调整，未来广州城市形态将进一步急剧地发展与变化。

因此，在对大都市进行广泛探讨和预测的背景下，有必要审视广州城市空间的发展历程和原则，这不仅具有地域意义，对全国的城市研究也有补充和指导作用。

3 国内城市形态研究及空间句法

城市空间形态虽是学科研究的一项重要内容，但由于中国城市发展较晚，直到1980年代，城市化进入高速发展时期，城市规划、地理学、建筑学的学者才纷纷关注城市形态的研究。1990年代以后，对城市形态的研究逐渐广泛和深入，出现大量涉及城市形态的演变模式、动力机制分析和演变规律探讨等多方面内容，并取得可喜的进展（牟凤云，张增祥，2009；刘雅轩，2011；武进，1990；胡俊，1995）。研究方法也经历了从定性描述到定量分析、从数理统计到GIS、从静态表述到动态模拟的演进等（赵景柱等，2011；杨立国等，2009；尹长林等，2008）。

广州作为一座历史名城，其城市形态的发展演变也引起不少学者的兴趣。吕拉昌等人（2006）从全球化和新经济的角度探讨广州市空间结构的演变历程，指出广州城市空间演变表现出明显的阶段性，分别为早期的单一中心、飞地发展过渡到1980年代后的“二元”空间结构及融合多核网络模式。陈子若（2002）从产业结构、用地功能分布等宏观角度出发，分析广州城市结构的发展状况并指出其发展存在方向不定、观念落后及城市规划管理滞后的问题。牟凤云等人（2007）基于历史资料并借助遥感影像技术对广州城市形态特征及演化规律进行分析，从宏观城市形态表征，特别是用地扩展模式梳理出广州空间形态演变的几个时期。而周霞（2005）基于较丰富的文献史料对广州城市形态演进规律作了比较全面系统的梳理和总结，内容覆盖历史、文化、政治、经济等范畴，为相关领域的研究提供了丰富的文献基础。从以上文献可以发现，由于城市基础数据连续性不足，对广州城市形态研究以定性描述居多，量化描述也以宏观尺度的形态表征分析为主，基于街道系统尺度的深层次结构探讨比较缺乏，因而难以从空间系统内部定量把握城市空间的发育水平（朱东风，2005）。而且大部分研究集中关注1990年以后广州城市空间的发展与演变，跨越近代与当代的对比研究较少。因此，为准确理解和掌握广州城市空间发展的特点，本文借助句法分析工具，从空间系统拓扑结构的角度分析广州城区近一个世纪以来空间形态的变迁历程，并结合社会经济活动等信息，梳理出空间内在结构的演变特征与规律，以期为未来的发展决策提供一定的支持和依据。

空间句法（Space Syntax）是一种通过对包括建筑、聚落、城市甚至景观在内的人居空间结构的量化描述，来研究空间组织与人类社会关系的理论和方法（Bafna S，2003）。空间句法理论由英国学者比尔·希列尔（Bill Hillier）于1970年代创立，经过近40年的发展，在城市规划和建筑设计的理论和实践领域取得了令人瞩目的成就。比尔等人通过对一系列城市的实证研究，发现城市的空间拓扑关系（具体为构型Configuration）本身反映了城市经济社会制约因素的综合性影响，特别是空间拓扑特性（尤其是集成度）和城市人群活动分布相关度很高，其原因是城市社会经济关系基于空间而存在，人的活动也基于空间的支持（B.Hillier，1996）。

空间句法理论的建立基于几个核心概念。首先，它认为空间不仅仅是人类活动的背景，还是人类活动行为的内在属性，从而在空间和社会活动之间建立联系。其次，城市空间不是均质和各向同性；城市的形态结构是一个整体系统，并且能够被理解为各元素和系统内其他元素之间的关系模式，而且各个部分在系统内存在构型上的不同，而这种构型上的差异是可以比较和描述的（B.Hillier，1996）。因此，空间句法有几个重要变量，用以考察不同空间系统的构型特性。比较常见的是连接度（Connectivity）、整体集成度（Global Integration）、局部集成度（Local Integration）。连接度表示某节点与其他节点连接的个数；某个空间的连接值高，则其空间渗透性或可达性较好。整体集成度（Rn）反映单元空间（如轴线）与系统中所有其他空间联系与可达的程度，而局部集成度（通常为R3）则表示单元空间与附近3步内空间节点间的联系程度①。集成度值越大，空间的可达性越强，空间越整合；反之，空间越分离或离散。另外还有可理解度（Intelligibility）和协同度（Synergy），可理解度是连接度和整体集成度的线性相关值；而协同度是整体集成度和局部集成度的线性相关值，用以考察空间结构整体和局部的关系②。可理解度值越高，则意味着空间越易被认知。在句法分析中，对于大尺度的城市空间系统，主要通过建立轴线模型来进行分析。根据句法理论，轴线图的定义是将城市的街道网络表达为一组数目最少、长度最长的直线网络。轴线图是空间句法分析城市空间系统的重要方法，通过对比不同年代系统的轴线集成度数值及其分布特点，可以考察不同空间系统的几何拓扑特性与结构逻辑变迁（王静文等，2008）。

空间句法自创立以来，在世界范围内广泛应用于城市或建筑空间的研究，成为研究空间社会性的有力工具之一。近年来，国内建筑学和城市规划等领域的学者开始关注句法在城市形态和空间结构研究方面的作用，并展开大量应用研究工作。如李江等人（2003）对武汉城市形态的研究，朱东风（2005）利用句法探讨苏州城市空间中心性的演变，何子张等人（2007）对厦门城市形态发展所作的研究等；而王静文等人（2008）则把北京城市形态的演变分析和功能模式的研究结合起来，王洁晶等人（2012）则基于空间句法对中国8个城市的空间形态进行对比分析。综合以上文献可以发现，基于句法的研究成果不少，极大地丰富了我国城市形态研究领域的角度与内容；但目前基于句法理论针对广州独特的城市空间形态进行探讨的研究还相对缺乏，因此本文旨在填补这方面的不足。

基于可以取得的历史地图资料，本文选取1919年、1948年、1996年和2011年这4个历史时期的广州城市空间作为考察对象，并将珠江北面中心城区的形态发展作为主要关注点。研究首先在历史地图的基础上进行补充和完善，建立轴线模型，然后利用DEPTHMAP③工具得出句法变量的图形或数值，再进行不同变量之间的对比分析工作。对于空间构型变量，本文着重于整体集成度（Rn）和局部集成度（R3）、可理解度和协同度的分析和讨论。

4 广州城市空间形态演变的句法分析

不同时期的空间构型变量如表1所示。1919年的地图反映了广州近代化前城市的发展状况。这一时期中心城区有明显的城墙边界，与周边居民区分隔。这一时期的句法地图显示（图3a），空间构型呈现双重肌理并置格局：一方面是位于几何中心的几条主要道路以及与它们相连的次一级街道系统形成集成度高的区域，另一方面是位于周边区域由错综复杂的微型轴线结构组成的低集成度区。整体集成度值（Rn）介于0.39～1.26之间，平均值为0.812。分析显示，集成度高的区域覆盖面较广，向四周递减级差小，表明这一时期的空间拓扑结构可达性较好、渗透性强，内聚现象不明显。这一特点也体现在整体集成核分布图上（图2a）。对于比较大的城市空间系统，集成核通常由5%～10%集成度最高的轴线组成，是系统中具有最强渗透力和集成力、代表城市中心性最强的区域。根据句法理论，集成核是人流汇聚中心，能够带动经济，使集成核的社会经济功能强于非集成核区，成为城市社会活动中心（B.Hillier，2000）。而这一时期的整体集成核清晰地呈现“工”字形态，东西方向以惠爱路（中山路）为龙骨，这也是广州当时政府部门、学校的所在地；而纵向则以大北直街（现在的解放路）、四牌路和小市街为脉络，自北向南延伸至现在的沿河长堤一带，表明整体集成度以穿越性长轴为特征，南北渗透性强，沿江一带区域可达性好，并与中心行政区域有较强的连接关系。而局部集成度（R3）的分布图（图3b）也印证了当时珠江沿岸一带是“社会生活中心”的事实，其局部整合度呈现最高值，为3.50，这与清末时期广州城作为一个重要的商业城市及对外开放河港的功能定位相符。而这一时期的可理解度和协同度分别为0.118和0.393，表明城市整体空间结构与局部的关系较好，即局部空间对整体空间认知的引导作用较强。

前文已提及，1948年地图是广州城市近代化发展状况的有效反映。从句法地图上发现（图3c），由于城基拆除，两种构型肌理进一步加剧并相互渗透。位于主要道路的长轴线仍呈现较高的集成度，并进一步向四周渗透，形成网格状集成特征；而不规则的微型结构也向城市中心区延伸，形成另一层级的空间肌理，城市整体因而呈现出两种结构重叠的格局。整体集成度值较高的区域此时分布更广泛，集成核也渐趋完整（图2b），形成规则网格形态，并进一步扩展至沿江区域。这一时期的Rn平均值为1.045，与1911年的分析相比有明显提高，意味着空间的可达性及连接性都得到加强，城市空间整体均质开放，渗透性强。同样，R3的分析图上显示（图3d），局部集成度高的轴线也都位于主要道路，呈网格形态分布；而且，Rn与R3的重合度非常高，即相当数量的长轴线同时显现整体和局部集成特性。然而，这个时期的空间可理解度却有所降低，为0.0995，这与微型轴线结构的加剧有关，从而使人们从局部理解城市整体的难度加大；而协同度值却有所提高，为0.461，说明集成度高的轴线形成的网格影响力强，无论在城市整体还是局部区域都是集聚社会活动的“城市功能中心”。

通过分析1919年与1948年的历史地图可以发现广州城市空间结构的一些特点：一是空间发展以惠爱路（中山路）、中华路（解放路）、海珠路、光复路等主要道路为脉络，形成核心结构，而发展也主要以扩展道路为手段，其结果是空间结构可达性及连接性较好；二是自上而下和自下而上两种城市发展模式并存，具体表现在两种空间构型肌理相互渗透的格局。

表1 不同历史时期空间构型变量比较

图2 不同时期整体集成核的演变

图3 1919与1948年广州城市空间集成度的句法表达

进入1980年代，随着改革开放的落实，广州城市进入高速发展时期。而1996年的地图从某种程度上反映了改革开放近20年来城市形态发展的结果。但由于本研究无法获得该时期详细的道路网资料，轴线数量不足，句法分析仅反映中级以上道路组成的空间结构，微观街巷肌理信息缺乏，以致难以将其与其他时期进行分析比较，只能在宏观层面做定性描述。这一时期广州已确定“南拓、北优、东进、西联”的空间发展方向，天河区的发展已基本成型，广州城市形态出现明显的东西向带状扩展格局。这一时期的句法分析显示（图4a），整体集成核心区东移，但仍以位于3条主干道的长轴线为骨架，由西向东渗透延伸。这些主要道路除了之前分析的中山路（即惠爱路）外，还分别增加了环市路、东风路，而南北方向除了解放路外，核心区还依次增加了人民路、光复路、小北路等道路，意味着广州城市空间的发展已发生质变，由多向的集成特征转变为以东西向为主的集成特征，并逐渐由机动街道集成代替传统的人行道路集成。Rn与R3已出现差异（图4b），即同时具有较高整体与局部集成度的轴线很少，其中一种解释是某些区域的空间结构逻辑可能出现变异，使局部与整体的关系疏离。因此，这个时期的可理解度和协同度都明显下降，意味着城市空间已开始出现支离和混沌局面。

而2011年的句法分析显示（图4c），整体集成核进一步东向生长，呈不规则网格形态，自西向东仍以环市路、东风路、中山路为骨干，而南北轴线较短，集成核仍以人民路、解放路及越秀路等一系列南北走向道路为主（图2d）。句法分析还显示，集成度的分布较集中，向周边递减明显，意味着中心区结构向内集聚、向外渗透的能力开始减弱，尤其是延伸至广州大道，整体集成度出现突变，意味着广州大道形成屏障，削弱天河区与西边城区的联系，使空间结构出现断层；而核心区南北向延伸与渗透力也不强，沿河区域可达性减弱，与核心区的连接关系不明显。另外，1949年以前城市呈现的两种结构肌理并置或重叠的格局也逐渐消失，出现迷宫式的微型街巷结构消隐和空间尺度扩大化现象，这与广州曾一度大量拆除旧城区传统街巷有关。从以上分析可推论出，广州城市发展逐步以自上而下的规划管理为手段，并以交通道路发展为先。这个时期的分析还显示，平均整体集成度比1948年的分析有所降低，为0.817。另外，这个时期的Rn和R3也表现出极大的差异性（图4d），两者几乎无叠合关系；局部整合度高的轴线集中在西部传统街区和东部天河区，形成两个明显的区域中心，直接反映了广州现代组团式空间发展定位的影响。沿河一带的局部集成度数值也不高，局部可达性减弱，意味着其区域功能作用已出现衰败，滨水区不再是社会生活的中心。总体而言，这一时期城市空间的整体性减弱，各部分连接性降低，呈现局部分离发展的格局。可理解度和协同度数值较差的事实也反映了广州城市空间发展的现状，空间肌理支离与连续性不强，使空间结构越发变得复杂和认知感不强。

另外，从城市功能分布上来看，主要政府部门位于越秀区，这正是整体集成核分布的区域，从某种程度上反映了城市发展强调行政中心的整体影响作用。然而，整体集成核的影响力有限，反映在局部区域尺度上，荔湾区及天河区以其自身空间集聚的特点形成区域中心；由于这两个区域主要以经济活动为主，反映了局部空间网格与其经济功能相关性更高的特点。

5 结语

图4 1996与2011年广州城市空间集成度的句法表达

总结以上句法分析，广州中心城区的空间形态在20世纪经历了很大的发展与变迁，发展阶段性明显，每个阶段的空间结构特点也较突出，但同时也呈现越来越复杂的趋势。

（1）广州近代化城市空间特点突出，出现两种构型肌理重叠的格局，主要道路的集成特性明显，由它们组成的网格对城市空间起主导作用，无论在整体还是局部都形成城市功能中心或社会生活中心；错综复杂的微型街巷空间形成网格系统下另一层次的肌理。城市空间系统整体性强，可达性好，渗透能力强，空间可理解度高，城市意象明显，易被认知。

（2）广州发展至现代，因规划目标的明确，城市形态开始沿东向快速发展。虽然核心结构仍以东西走向几条穿越性主干道为脉络，但其控制作用已被削弱，局部已出现明显区域中心，如荔湾传统街区和天河新区，它们与整体结构脉络几乎无重叠关系，意味着城市以分离式局部发展为特点，新区的发展并未追随原有城市空间逻辑，而倾向于自成体系。其结果是空间连续性不强，连接性较差；其中一些主要干道，如广州大道，也成为削弱结构连续性的障碍。另外，广州现今的城市空间形态还体现了可理解度和协同度低的特点，意味着空间系统日趋复杂，局部对整体的启示与引导作用不强，人们易产生认知困难。

（3）研究的另一个发现是，作为近代广州城市中心一部分的沿江一带可达性减弱，与中心区的联系减弱，出现一定程度的衰败，不再是城市功能或区域社会生活的集聚区。

基于以上分析，对未来城市空间发展提出以下建议：（1）为改善广州城市空间形态整体性不强的特点，可加强水平向长轴的渗透性，如环市、东风、中山路等，增强东部新发展区与原有城市形态的连接性。（2）新建区域的空间应考虑原有城市空间的结构逻辑，注重空间过去与现在的协调性，维护城市空间的可持续发展能力。（3）发挥目前整体集成核的集成功能，除布置行政中心外，还可引入更多重要的城市功能，发挥集聚社会活动的优势，使其成为真正的城市功能中心。（4）珠江作为广州城市宝贵的景观资源，如何发挥沿江滨水区社会活动中心的功能是未来城市空间发展的一项内容，仅在景观规划与设计方面下功夫是不够的，还应考虑改善沿河区域与整体空间系统的连接性，提高其可达性，使其具备集聚社会活动的能力。

注释

① 作为空间句法参量值，Rn是指空间半径n内的整体集成度，n为无限大；R3是指空间半径3内的局部整合度，通常计算3步范围，称为“半径-3集成度”。

② 空间句法中采用回归系数R2来衡量可理解性（或协同性）的大小，R2介于0～0.5之间表示空间系统可理解性（或协同性）差，R2介于0.5～0.7之间表示空间系统具有良好的可理解性（或协同性），R2介于0.7～1.0之间表示空间系统具有极强的可理解性（或协同性）。（来源：张勇强.空间研究2：城市空间发展自组织与城市规划[M].南京：东南大学出版社，2006.）

③ 空间句法的专用分析软件。

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