基于空间句法的老城区用地空间结构解析——以泉州古城为例

邹利林，王建英

（1.华侨大学政治与公共管理学院，福建 泉州 362021；2.华侨大学旅游学院，福建 泉州 362021）

基于空间句法的老城区用地空间结构解析
——以泉州古城为例

邹利林1，王建英2

（1.华侨大学政治与公共管理学院，福建 泉州 362021；2.华侨大学旅游学院，福建 泉州 362021）

研究目的：从空间认知的视角解析老城区不同用地类型在空间范围内的分布状态与组合关系。研究方法：以泉州古城为例，综合运用空间句法、空间分析法与相关性分析法。研究结果：泉州古城以交通干道为骨架的“田”形交通网络框架已经初具雏形，4个尺度的商业空间结构均较易辨认与理解，各类公共服务用地为迎合其功能需求各自占据着有利的空间位置，居住用地在拓扑半径为300 m时具有较为明显的局部集聚核，并且在古城范围内居民步行出行的距离在1000 m左右；为加强泉州古城不同用地类型之间的有机联系，可以采取完善道路网络框架以提升交通用地的通达能力、改善混乱的街巷体系以创建层次分明的商业空间、优化公共服务用地结构以满足旅游开发需求和遵循保护与更新相结合的原则以改善居住环境等措施。研究结论：基于空间句法解析老城区用地空间结构可以更直观地理解城市发展过程中不同尺度空间的用地关系。

土地规划；城市用地结构；空间句法；老城区

1　引言

老城区在地上或地下仍然比较完整地保存着历史城市建制且在城区范围内明显区别于其他区域［1-2］。在城市演进过程中，老城区一方面延续着行政、商业、居住等原生功能，另一方面又被赋予了文化、旅游、服务等次生功能［3］。老城区各项功能发挥所波及的地域范围无论是空间上还是结构上都有很大的不同，并最终以不同用地类型的空间分布与组合关系得以体现［4-5］。目前，国内有关老城区用地空间结构的研究存在明显不足。一方面，不同学科主要从城市空间客体视角揭示老城区空间形态及其影响因素［6］、演变逻辑及其动力机制［7-8］、空间扩张及其作用模式［4，9］等，而忽视了老城区行为主体的空间认知；另一方面，已有研究多从定性的角度对老城区用地性质、分布特征及影响因素进行理论探讨和描述性分析［9-11］，缺少定量方面的研究。Hillier认为，在创造城市的历程中，人类对空间的理解和在此基础上对周围环境的干预塑造着城市的空间结构，而空间结构又通过对人流密度分布的塑造极大地影响着土地利用的分布［12］。因此，从行为主体的空间认知视角定量研究老城区用地空间结构是该课题未来发展的重要方向，空间句法为此提供了新的切入点。

20世纪70年代末，Hillier首次提出空间句法的概念，并在1984年与Hanson合著的《空间的社会逻辑》一书中正式提出建筑与居民点空间组织的句法理论［13］。该理论主要用于对建筑、聚落、城市、景观等空间结构进行量化描述，以表达空间组织与人类社会之间的关系［14］，并通过构建街道路网的空间模型来揭示两者之间相互作用、相互影响的耦合关系，从而考察其对城市土地利用的影响［15-16］。空间句法已被广泛应用到老城区的空间结构与社会关系［17］、环境意象的空间组构［18-19］、街区空间及其更新策略［20-21］、形态空间与社会经济文化间的联系［22-24］等研究领域。目前，较少有研究将空间句法用于多尺度解析老城区用地空间结构。快速城市化进程中，老城区的保护与发展在错综复杂的现实矛盾与利益冲突中被赋予了过多的歧义和全新的内涵，需要重新进行反思和梳理［25］。因此，鉴于老城区用地空间结构研究的薄弱和老城区保护与发展的迫切需求，本文将GIS与空间句法相结合解析泉州古城用地空间结构，对老城区用地结构优化调整具有较强的理论与现实意义。

2　研究区概况与研究方法

2.1研究区概况

作为宋元时期中国最大港口和贸易城市之一的泉州古城，发展至今其街道空间已经形成独特的结构。为保护古城的历史风貌，泉州市政府曾先后4次组织了关于古城保护的专项规划。本文研究范围为《泉州市古城保护整治规划——古城控规修编（2006年）》所划定的古城保护区。具体范围是指环城河、温陵路（不含北段）以西，南门水巷尾以北，破腹沟以东，北环城路以南的规划区域，面积约6.41 km2。

根据研究区土地利用状况和《城市用地分类与规划建设用地标准》（GB50137-2011），本文对研究区土地用途进行适当归并。居住用地的面积最大，为325.2 hm2，占总面积的50.7%，其次依次为交通设施用地、公共服务用地和商服用地，上述4类用地面积占研究区土地总面积的89.8%。本文主要选择这4类用地进行分析，借以解析泉州古城交通、商业、居住和公共服务用地的空间结构。

2.2研究方法

本文主要运用空间句法中的轴线法进行空间分割，相应的描述模型为轴线模型和线段模型。在空间句法的轴线模型和线段模型中，人们对空间认知方式的研究主要以轴线间的连接和计算轴线间相对拓扑深度来模拟局部感知下的空间与整体空间之间的结构关系［26］。拓扑深度是指由系统内特定一段街道经由最少转弯次数而到达另一段街道的拓扑距离。在由城市道路网所构成的公共空间中，集成度则是指由系统内任意一街道至其他所有街道的拓扑平均深度的倒数之和。由于平均拓扑深度的大小与研究区节点数直接相关，故为消除系统内街道和节点数量的影响，P. Steadman建议通过相对不对称值（RA = 2（MD - 1）/（n - 2），其中的n为街道总数，MD为平均深度）将其标准化。为与实际意义正相关，将RA的倒数就称为集成度。后来Hillier和Hanson又用RRA进一步标准化集成度，并以两位学者姓名开头字母的“HH”重新定义了改进后的集成度算法，其计算公式为：

空间句法解析城市空间的基本流程可以简述为：（1）基于空间尺度划分将大尺度空间分割为小尺度空间；（2）建立小尺度空间形态结构特征的连接图；（3）计算拓扑形态分析变量。本文主要运用Depthmap软件进行空间句法运算，并基于ArcGIS 10.2进行图形输出与空间分析，以及利用SPSS 19.0进行相关性分析。具体研究思路为：

首先，采用空间句法中的全局集成度和局部集成度来衡量不同空间交通用地的可达性程度，全局集成度是指城市中任一空间到达其他所有空间的可能性，用于反映车辆出行的活动范围（图1），局部集成度指城市中任一空间到达与其拓扑距离在一定步数以内的其他所有空间的可能性，用于反映步行出行的活动范围（图2）。

图1　全局集成度Fig.1 The map of total integration value

图2　局部集成度Fig.2 The map of local integration value

其次，按照空间句法的表述，句法分析中占集成度前10%的轴线称为局部整合核心，与整合核心直接相交的轴线与整合核心共同组成的轴线网络称为整合核心+1区域，表述的是区域公共活动的核心范围。为考察商服用地局部空间与全局空间之间的关系，空间句法用协同度指标来描述局部变量与全局变量之间的空间智能水平。经过Hillier多年实践，认为协同度相关系数R2＜0.2相关度较低，0.2＜R2＜0.4相关性一般，0.4＜R2＜0.7相关性较高，R2＞0.7相关性极高［12］。

再次，为准确计算每类公共服务用地的服务能力，以每块公共服务用地入口处的全局集成度和局部集成度衡量其可达性水平，分别考察车辆出行和步行出行的服务能力。

最后，为揭示不同区域居住用地便捷性的微观差异，空间句法进一步将轴线分割成不受打断的线段。（1）分别以拓扑距离100 m、300 m、500 m、1000 m、2000 m、n进行运算，得到不同尺度的集成度；（2）从泉州古城用地规划文件中导出居住用地，在ArcGIS 10中创建20 m × 20 m的渔网，并将其与居住用地文件进行相交分析，得到居住用地的渔网分布图；（3）利用ArcGIS 10中的分析工具/叠加分析/空间连接功能将最邻近的道路集成度连接到相应的网格上；（4）以“地块”为单元对第（3）步计算结果进行合并，得到每个地块的集成度平均值（图3）。

图3　不同尺度居住用地的便捷性Fig.3 The convenience of residential land in different space

3　结果分析

3.1交通用地的可达性分析

图1显示，以东街、西街、新华北路、新门街、涂门街、百源路、南俊路、九一街和温陵北路等交通干道为骨架的“田”形交通网络框架已经初具雏形，是古城内人流、车流集聚的主要场所和可达性最优的空间区域。从图2来看，尽管局部集成度的高值区域呈现微弱的由街区干道向社区支路转移的趋势，但总体上与全局集成度并无差异，说明巷道空间作为泉州古城肌理的重要组构并不具有明晰的渗透性与连续性，也表明泉州古城肌理暗藏着一种独特的双重性，即一方面是清晰的城市轴线与主要道路网络，而另一方面却是难以辨认的街巷结构。此外，由东街—西街、新华北路、新门街—涂门街和百源路—南俊路所构成的区域无论是全局集成度还是局部集成度都较高，成为空间句法理论所谓的核心轴线区域，也证实尽管经历了漫长的历史演变，泉州古城的发展却具有一脉相承的特点，即不同时期的城市格局总是在原有城市的基础上拓展而成的，核心城区的位置并没有发生偏移。

3.2商服用地的智能水平

商服用地主要分布在城市街道的两侧，因此城市街道的空间结构对商业的分布具有重要影响，商业都是尽可能位于人流聚集性强、空间可达性高的区域［15］。从表1可以看出，整体商服用地轴线占所有轴线的比例为16.0%，协同度相关系数为0.745，相关性极高，说明商服用地的空间认知水平较高且结构较为合理，每个空间容易辨认与理解或不易迷失方向。从局部整合核心和局部整合核心+1的相关系数来看，分别为0.610和0.614，相关性较高，说明这两个空间也易于理解，但从二者的散点图来看，分布区间相对分散且偏离拟合线，说明该区域内全局集成度较高的核心对相邻街区空间的整合作用减弱，即街区内全局集成度较高的核心未能很好地通过周边空间把整个街区组织成一个易于理解的商业空间系统，究其原因在于政府在改造过程中为最大限度挖掘古城的商业潜力，在主要干道两侧建成了“下店上居”式的骑楼，同时又在新建骑楼的背后保留传统街巷格局，这两套完全不同的道路体系，造成街区空间在一定程度上不易被理解［27］。进一步考察核心保护区商业空间的智能水平发现，尽管该区轴线只有49条，但相关系数却最高为0.775，表明行为主体在该空间中最容易形成对周边环境的完整感知，也充分证实了核心保护区划定的意义，即保护以骑楼为主的地域民居建筑和传统商业模式。

表1　不同空间范围内商服用地的智能水平Tab.1 The intelligibility of commercial land in different space

3.3公共服务用地的服务能力

随着城市社会经济活动的多元化发展，古城用地逐渐开始强化其公共服务功能。表2显示，在城市发展过程中，各类公共服务用地为迎合其功能需求各自占据着有利的空间位置，这在一定程度上有利于古城各类用地空间结构的稳定。文物古迹用地的全局集成度和局部集成度平均值分别为1.384和1.534，均处于较高水平，说明文物古迹用地既便于车辆出行也对步行出行人群具有较强的吸引力，这既有利于吸引外来游客以增强古城旅游开发价值，也便于将其免费开放作为社区居民日常休闲活动的场所。科研用地的全局集成度和局部集成度平均值分别为1.194和1.340，均处于较低水平，表明科研用地倾向于远离喧嚣的交通干道，体现“书香不怕巷子深”的用地诉求。行政办公用地、中等专业学校用地、中小学用地和医疗卫生用地因一方面既要承担整个古城甚至整个城市的公共服务功能，另一方面还要顾及社区居民步行办事、就医、上学等日常生活的便捷性，故全局集成度和局部集成度平均值处于中间水平。

表2　公共服务用地的全局与局部集成度Tab.2 The total and local integration value of administration and public services

3.4居住用地的便捷性分析

图3显示，在较小尺度范围内（如R= 100 m）居住用地的便捷性差异并不明显，表明在该尺度范围内古城居民对周围空间的认知程度基本一致。随着拓扑距离增加，居住用地便捷性较优区域逐渐在西门片区、北门片区、华侨新村、城南街区等空间肌理较为规则的社区集聚（如R= 300 m），这些区域一方面是城市发展历史过程中较早形成的一些规模较小且相对独立的街区，各街区内部的自组织结构特性较为明显，尽管在城市发展过程中被日益扩张的城市规模所掩藏，但仍然保持较强的自主性，另一方面也是政府重点改造的区域，区域路网肌理相对规整，便捷性较高。当拓扑距离为500 m时，居住中心逐渐向可达性较强的交通干道集聚，当拓扑距离进一步增加到1000—2000 m时，居住用地便捷性较优地区开始向古城几何中心集聚，并且与全局集成度无差异，说明古城范围内居民步行出行的距离在1000 m左右。不同拓扑距离下居住用地的便捷性差异，揭示了小尺度范围内人流倾向于那些局部集成度更高的空间，而大尺度范围出行则倾向于全局集成度更高的城市主要干道。

4　泉州古城用地空间结构优化建议

（1）完善道路网络框架以提升交通用地的通达能力。从泉州古城所处的地理位置来看，东边是人口最为密集的中心城区，西边分布着西郊社区、北峰社区以及西湖公园、泉州博物馆、中国闽台缘博物馆等主要景点，因此古城内的东街—西街与涂门街—新门街两条轴线成为连接研究区内外东西区域的重要干道，其中出于对西街两侧历史原貌建筑和重要文物古迹开元寺的保护，西街仅有2车道无法拓宽，这些因素都极大地增加了古城内东西通行的压力（句法分析也显示东街—西街干道的全局与局部集成度分别为1.825和3.452，分别排在所有轴线的第3和第1；涂门街—新门街干道的全局与局部集成度分别为1.845和3.183，分别排在所有轴线的第2和第6）。因此，建议在总体尊重古城肌理的基础上对现有街巷空间进行改造，如拓宽平水庙巷并连接华侨新村路以搭建新华北路与北门街的交通连线，拓宽打锡街和庄府巷以延长九一街至新华路与新门街的交叉路口以增强丰泽街与古城西部区域的直接联系，通过这些工程进一步完善古城道路网络框架，缓解东西向街道的交通压力和提升交通通达能力。

（2）改善混乱的街巷体系以创建层次分明的商业空间。目前古城商业开发模式主要是以门店为单元的个体经营模式为主，这种灵活的商业模式很适合泉州古城建筑层数较低且沿街开放的特点，但无法形成品牌效应，对外来客源缺少核心吸引力。因此，建议将中山中路、西街、新华北路和九一街延长线合围区域打造为层次分明的核心商业区，考虑中山中路处于古城几何中心且全局集成度较低，以及为消除西街人车混杂可能造成的交通安全隐患，可以将中山中路与西街规划为商业步行街，并对该范围其他街巷进行改造以提高各街巷之间的渗透性与连续性，增加与核心街道的互动性，为游客创造更多相遇的机会。

（3）优化公共服务用地结构以满足旅游开发需求。尽管泉州古城内具有旅游价值的旅游景点有58处（其中国家文物保护单位5处、省级文物保护单位7处），但由于有些景点较小且相对分散，并没有充分发挥其旅游价值，也不利于宣扬泉州作为东亚文化之都的城市魅力。因此，建议一方面依据现有公共服务用地的开放程度和服务功能，重点提升具有旅游服务功能用地的可达性和开放性，建立各公共空间之间的联系和提升局部空间的公共服务水平，促进局部空间结构与全局功能结构的协同发展；另一方面进一步调整公共服务用地结构，如将泉州第二医院用地调整为东亚文化之都展览馆，这样既减少了城市居民涌向古城就医所带来的交通压力，又整合了现有旅游资源，实现了旅游开发效益的最大化。

（4）遵循保护与更新相结合的原则以改善居住环境。一定比例的居住用地是古城空间精神得以延续和发展的核心元素，然而泉州古城内部居住用地的比例为50.7%，是整个泉州城区人口居住密度最高的区域之一，人口的高密度集聚必然会进一步激化居住环境改善与历史文化保护之间的矛盾与冲突。因此，在古城的保护与更新发展过程中既要顾及原有居民改善生活环境的现实需求，又要按照规划确定的一类传统民居、一类现代建筑、二类传统民居、二类现代建筑和三类保护建筑制定严格的保护措施。通过保护与更新之间的协调，既可以创造出一种近人的空间尺度，又可以增强局部地区的可读性、可达性和渗透性。

5　结论与讨论

从交通用地的可达性来看，泉州古城以交通干道为骨架的“田”形交通网络框架已经初具雏形；从商服用地的智能水平来看，人流与车流的集聚带动了交通干道沿线商服用地的开发，基本上4个尺度范围商业空间的认知水平都较高，每个空间结构容易辨认与理解，行为主体在该空间中容易形成对周边环境的完整感知；从公共服务用地的服务能力来看，各类公共服务用地为迎合其功能需求各自占据着有利的空间位置，一定程度上有利于各类用地空间结构的稳定；从居住用地的便捷性来看，古城居住用地在拓扑半径为300 m时具有较为明显的局部集聚核，这些集聚核在城市发展过程中仍然保持较强的自主性，古城范围内居民步行出行的距离在1000 m左右，并且小尺度范围内人流倾向于局部集成度更高的空间，大尺度范围出行则倾向于全局集成度更高的城市主要干道。

尽管泉州古城已经形成了较为稳定的用地空间结构，但为充分发挥经济效益还必须采取一定的措施加强交通、商业、居住、公共服务等各种用地类型之间的有机联系，如完善道路网络框架以提升交通用地的通达能力、改善混乱的街巷体系以创建层次分明的商业空间、优化公共服务用地结构以满足旅游开发需求和遵循保护与更新相结合的原则以改善居住环境等。当然，所有优化方案的实施必须以保护泉州古城独一无二的“空间精神”为前提，即维护空间各部分在整个城市系统间的内在联系，只有这样才能保持空间的生存发展能力，否则将会散失历史空间的逻辑，而新建的空间功能也难以得到正确的定位［3］。

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（本文责编：陈美景）

A Syntactic Analysis of Land Spatial Structure in Old City: Taking Quanzhou Old City as an Example

ZOU Li-lin1， WANG Jian-ying2
（1. School of Political Science and Public Administration， Huaqiao University， Quanzhou 362021， China； 2. College of Tourism， Huaqiao University， Quanzhou 362021， China）

The purpose of this paper is to analyze the spatial distribution and syntagmatic relation among different land use types in old city from the perspective of spatial cognition. This paper takes Quanzhou old city as an example. The methods employed include space syntax， spatial analysis and correlate analysis. The results show that 1）the traffic net framework have already be shaped as “tian” which is based on traffic trunk road skeleton. The commercial spatial structure is easy to identify and understand in four dimensions. All kinds of public services land take up the reasonable location in order to cater their respective functional requirements. The residential land has more obvious local cluster cores when the topology radius is about 300 meters with the trip distance about 1000 meters for residents. 2）In order tostrengthen the organic connection among different land use types in Quanzhou old city， some suggestions are put forward such as expanding the road network framework to enhance the accessibility of traffic land， improving the chaotic streets system to create a distinct commercial space， optimizing the structure of public services land to satisfy the demands of tourism development， and following the principles of protection and regeneration to improve living environment. The paper concludes that the land relationship in different scale space under the urban development process could be understanded more intuitively when the space syntax is used in parsing the land spatial structure in old city.

land planning； land spatial structure； space syntax； old city

F301.23

A

1001-8158（2016）03-0063-08

10.11994/zgtdkx.20160317.142756

2015-07-07；

2015-12-29

国家自然科学基金“国土空间功能定位与优化利用研究——以武汉市为例”（41501593）；华侨大学海上丝绸之路研究基金项目“中国海丝文化旅游资源整合与品牌塑造研究”（HSYB2014-10）。

邹利林（1984-），男，湖北监利人，博士，讲师。主要研究方向为土地评价与规划。E-mail: cug_zll0303@163.com