基于GIS的历史风貌区建筑价值评价研究——以福州烟台山为例

(福建农林大学园林学院，福建 福州 350002)

历史风貌区之所以具有较高的保护价值是因为它能相对完整地体现出当地历史文化特色，通过历史建筑群的建筑风格、区域景观、空间布局等内容，因此需要科学完善的保护体系。历史风貌区的保护工作目前处于初期探索阶段。笔者根据目前保护现状，归纳出两个代表性问题:一是在制定保护规划时将历史风貌区内的建筑全部保留，没有根据建筑的综合价值进行筛选淘汰，导致修缮资金不足，影响保护计划的进度；二是不了解地区风貌特色，盲目拆除更新，忽视了历史风貌区原有的建筑价值。因此许多历史风貌区的建筑都面临着消亡的危险，亟需尽快开展有效的修复工作从而保护好这珍贵的历史文化遗产。

1 福州烟台山历史风貌区建筑价值评价体系构建与分析

1.1 研究思路与方法

客观的历史风貌区建筑价值评价能有效地指导历史文化风貌区的可持续发展，是建立科学保护体系的重要依据[1]。以福州烟台山历史风貌区内的建筑作为研究内容，通过福州地方志等相关文献资料了解相关历史人文背景，并参考《历史文化风貌区保护规划编制与管理》等保护规划，选取基本调查要素，对历史风貌区进行详细的实地调研，试图从理论和实践双方面入手，全面深入研究历史风貌区的价值内涵。再运用GIS技术为其建立专属数据库，对建筑属性数据进行数字化处理以便于信息的共享与管理，最后采用专家调查法和层次分析法来确定评价指标因子及其权重，逐步完善评价体系。通过对风貌区内建筑价值的综合评价，对建筑进行分类，并对每种类型的建筑提出针对性的保护措施。

1.2 研究区概述

福州烟台山历史风貌区总面积为0.532 2 km2，在规划范围内(图1)具有珍贵历史价值的保护对象内共有95处[2]。由于风貌区内待修复的建筑数量庞大，则需要妥善安排建筑的修复顺序和分别按照每栋建筑不同的情况进行相对应的保护。所以构建客观的建筑价值评价是历史文化风貌区保护的重要内容之一[2]。

图1 研究范围示意图Fig.1 Schematic diagram of research scope

1.3 基于GIS的建筑信息数据库构建

通过参考《历史文化风貌区保护规划编制与管理》等相关文献资料选取基本调查要素并对福州烟台山历史风貌区进行详细的实地调研，并在Excel中为风貌区内每栋建筑建立档案表，以福州烟台山安澜会馆建筑档案表为例(表1)。将dwg格式的福州烟台山历史风貌区研究范围的地形图数据转化为shape格式导入GIS中，将Excel建筑档案表数据与GIS空间数据关联，构建对福州烟台山风貌区内所有保护对象的空间属性建筑信息数据库。

表1 建筑档案表

1.4 评价指标因子确定

通过文献研究总结出四个在筛选评价指标因子的过程中需要遵循的原则，分别是真实整体性原则、客观科学性原则、实用可持续性原则、价值特色性原则。本研究在遵循上述原则的情况下，结合福州烟台山历史风貌区的历史人文背景和实际情况，参考已经发展成熟的中国历史文化名镇(名村)评价体系和《中华人民共和国文物保护法》，设计了福州烟台山历史风貌区建筑价值调查问卷。调查问卷的对象分别是对烟台山有所了解的建筑专家以及福州烟台山历史风貌区的周边居民。将调查问卷的结果进行总结。经过专家的多番分析探讨，最终确定各项指标及其分值。一级评价指标因子，即历史价值、科学价值、社会价值；二级评价指标因子，即建筑质量、建筑年代、建筑结构、建筑风貌、建筑类别、环境影响。

1.5 单指标因子评价

在GIS中分别录入对上述研究所确定的评价指标因子所进行的评价，得出以下单指标因子建筑价值评分图。

1.5.1 历史价值

1)建筑年代。建筑年代能够突显出建筑的历史文化内涵。福州作为中国的历史文化名城之一，自公元前202年建城以来始终作为福建省的政治核心。烟台山历史风貌区内的建筑多是年代久远的珍贵文保单位。建筑年代分类及其分值：①清代及以前的建筑(10分)；②民国前期的建筑(6分)；③民国后期的建筑(4分)；④解放后至今的建筑(2分)。风貌区内的建筑多为民国前后时期乃至清代及以前的建筑，年代较为久远，因此风貌区内的建筑整体来看赋有较高的历史价值(图2)。

2)建筑风貌。通过建筑风貌的风格、色彩、历史关联等内容体现建筑的历史价值，反映出该地区的整体特色与艺术内涵。烟台山历史风貌区内的建筑，有纯粹中式或者西式的建筑，也有中西合璧的特色建筑，不同的建筑风貌体现出不同的建筑价值。建筑风貌分类及其分值：①一类(10分)：建筑原有风貌保存较为完整，风格具有代表性，能够完好地体现了建筑的年代特征，蕴含大量历史文化价值；②二类(6分)：建筑原有风貌相对有特色，能够完好地体现了建筑的年代特征，通过后期修复工作，能恢复原有的建筑风貌；③三类(1分)：建筑风格与街区原有风貌不相符，影响历史风貌区的整体性。风貌区内多为一类、二类的建筑，表示风貌区内的建筑整体风貌保存较好，本身建筑特色也相对突出(图3)。

图2 建筑年代分析图Fig. 3 Architectural age

图3 建筑风貌分析图Fig. 4 Architectural style

1.5.2 科学价值

1)建筑质量。建筑质量能较为直观的体现单体建筑的保存现状和使用情况，是建筑科学价值的重要体现。现阶段在福州烟台山历史风貌区内，建筑群因为年代久远，分别存在着不同程度的受损情况。建筑质量分类及其分值：①一类(10分)：质量最佳，已修复：建筑主体结构及附属构配件保护良好，无其他破损；②二类(8分)：质量较好，已修复：建筑主体结构相对完好，附属构配件稍微破损；③三类(6分)：保存较好，无修复：建筑主体结构稍微破损，附属构配件破损程度较大；④四类(4分)：质量较差，无修复：建筑主体结构破损程度较大，附属构配件破损程度较大。⑤五类(2分)：落架重修，已坍塌主体结构，待修复。质量较好的建筑多是已经经过修复的文物保护单位或者是长期维护的私有建筑。质量较差的建筑主要是那些产权归属问题尚未解决的建筑，由于没有维护资金而导致年久失修。总体来看风貌区内的建筑主要分布在一到四类，极少数是五类，证明风貌区内的历史建筑保护情况相对乐观(图4)。

2)建筑结构。建筑结构影响了建筑的保存期限，结构材料的不同，建筑保存情况也大不相同，通常以砖石为主体结构的建筑保存情况较为良好。烟台山曾有17个国家先后在此设立领事馆或代办处，西方建筑的石砖结构和福州传统的木构建筑相互融合，在烟台山一带形成了具有珍贵历史价值的近代建筑群。建筑结构分类：①一类(10分)：砖石的建筑；②二类(6分)：砖木的建筑；③三类(4分)：木结构的建筑；④四类(2分)：钢筋混凝土。风貌区内的建筑多为砖石结构，建筑保存较为完好，砖木和木结构由于建筑材质包含相对不好保存的木材料，所以建筑保存现状较为堪忧。唯一的一栋钢筋混凝土建筑是已经经历了建筑重修，运用了现代的建筑结构恢复原有的建筑风貌(图5)。

图4 建筑质量分析图Fig.4 Architectural quality

图5 建筑结构分析图Fig. 5 Architectural structure

1.5.3 社会价值

1)建筑类别。建筑类别是建筑价值评价中最为直观的指标因子。根据《烟台山历史文化风貌区保护规划》文件，在风貌区内包含有省级文物保护建筑(10分)、市级文物保护建筑(8分)、区级文物保护建筑(6分)、福建省优秀近代建筑(4分)、福州市优秀近代建筑(2分)、保留历史建筑等六类建筑(1分)。风貌区内的建筑近大半都是等级较高的文物保护单位(图6)。

2)环境影响。建筑的周围环境能够影响建筑的社会价值与艺术价值。环境影响分类及其分值：①一类(10分)：建筑布局对居民出行与景观空间影响小；②二类(6分)：建筑对居民出行与景观空间有一定影响。③三类(1分)：建筑与周边环境距离较为密集，不利于居民出行和景观塑造。风貌区内多为二类环境影响建筑，证明风貌区整体环境较为良好，建筑并没有对周边居民产生太大的影响(图7)。

图6 建筑类别分析图Fig.6 Architectural category analysis

图7 环境影响分析图Fig.7 Environment effects analysis

1.6 评价指标因子权重确定

评价指标因子权重的确定是构建评价体系的重要环节。此环节主要运用层次分析法和专家调查法，通过两两比较来确定判断矩阵，然后把判断矩阵的最大特征向量的分量作为相应的系数，最后得出各个评价指标因子的权重。通过这种定性和定量相结合的综合研究方法，使最终研究结果更科学化。

1.6.1 建立层次结构模型

根据福州烟台山历史风貌区建筑价值评价指标体系，建立出层次结构模型(图8)。

图8 层次结构模型Fig.8 Hierarchical model

1.6.2 构造判断矩阵

判断矩阵元素的值体现了人们对每个元素相对重要性的认识，一般采用1～9及其倒数的标度法[3]。但当相互比较因素的重要性能够用具有实际意义的比值说明时，判断矩阵相应元素的值则取这个比值。即得到判断矩阵S=(uij)p×p(表2)。

表2 元素相对重要性的比例标度

1.6.3 判别矩阵构建

根据指标体系，利用上述标度法，通过专家咨询法问卷调查，选取本领域专家分别对指标的重要程度进行打分，然后对打分结果再进行了内部的讨论和归纳，得到两两判别矩阵(表3)。

表3 矩阵表

1.6.4 权重的求解

表4 评价指标因子权重表

用MATLAB软件计算判断矩阵S的最大特征根得λmax=6.063 9。为进行判断矩阵的一致性检验，需计算一致性指标：

平均随机一致性指标RI=1.24。随机一致性比率：

所以认为层次分析排序的结果有满意的一致性，即权系数的分配是非常合理的。最终得到各个评价指标因子的权重(表4)。

1.7 建筑价值综合评价分析

以上研究数据被用以GIS技术进行赋值，然后进行加权叠加分析，获取福州烟台山历史风貌区建筑物价值的综合得分(图9)。分数越高，建筑综合价值越高，而得分越低表示建筑综合价值越低。从数据图的结果显示，烟台山历史风貌区整体建筑风貌保持情况较为乐观，赋有历史文化价值且保护相对完好的建筑占多数。

2 福州烟台山建筑保护措施与设想

2.1 建筑保护措施

在GIS中使用自然不连续点分类方法对建筑进行分类(图10)，也考虑了《烟台山历史文化风貌区保护规划》的有关要求，并结合风貌区景观区域的现状，将福州烟台山历史风貌区内的建筑分为6类,每种类型的建筑会有相应的保护措施(表5)。

图9 综合分析图Fig.9 Aggregate analysis

图10 建筑分类图Fig.10 Architectural classification

建筑代表建筑分类得分区间整治措施美国领事馆1类8.51～10.0维护—严格参照国家或福州市文物保护的相关法规进行保护和管理,坚持原貌保护的原则,定期修缮、保养和加固。圣约翰堂2类7.21～8.50维修—在不改变外观特征的情况下进行加固,对破损的部分进行原样补缺,恢复其原貌。槐荫里4号3类5.91～7.20改善—在不改变外观特征的原则下对建筑内部空间进行调整,使其功能更为完善,但建筑的基本形式应严格控制。张珠治宅4类4.61～5.90整修—按照街区传统风貌对其外立面进行整修,通过对建筑材料、装饰的处理和加工使其与街区的传统风貌特色相协调。乐群楼5类3.31～4.60改造—按照街区传统风貌对破损严重的部分进行改造,对有利用价值的建筑加以改造利用。仓山影剧院6类2.01～3.30拆除—按照街区传统风貌,对已坍塌主体建筑结构加以重建。

2.2 建筑保护设想

结合图表内容来看，第1类建筑的建筑综合价值最高，体现出该级别的建筑保存现状相对最好，因此建筑修复的急迫性不强，只需在原有的基础上保持建筑的维护力度即可。而第6类建筑的建筑综合价值最低，该级别的建筑也相对保存现状最差，因此修复的工程量较大且修复价值较小。笔者建议安排建筑的修复顺序，可以优先考虑从2类到5类的建筑修复顺序，因为综合来看这些建筑的综合价值较高，保存现状较好，修复的工程量相对较小。

3 结语

基于GIS和层次分析法集成的思路，对福州烟台山历史风貌区建筑属性数据进行数字化处理，构建了烟台山历史风貌区建筑价值评价体系。通过定性与定量相结合的综合研究方法，提出了具有针对性的具体保护措施，使福州烟台山历史风貌区建筑价值评价更加科学，弱化了传统评价方法存在的问题。为日后建筑物的修复顺序安排提供客观依据，减少出现建筑原有风貌遭破坏，对所有建筑千篇一律的“修复建筑”等问题，同时也对促进历史文化风貌区信息化管理的发展具有积极意义。