依托河流的城市遗产廊道历史文化价值可视化评价——以天津市中心城区为例

罗俊杰（天津大学建筑学院 天津 300072）

雷泽鑫（天津大学建筑学院 天津 300072）

曹 磊①（天津大学建筑学院 天津 300072）

引言

自然地理环境对于城市空间格局与景观的形成有重要引导作用。自然地理环境主要包括地质地貌、水文水系、气候气象、土壤类型、植被分布、动物资源等[1]。其中，河流对城市发展演进至关重要。据统计，中国34个省会与直辖市中就有33个滨水而建，美国75座大城市也有69座滨水而建[2]。水量丰沛的地区往往是城市聚落的发祥地，沿河地区通常保留着较多能够体现地域特色的城市历史景观。可以说，河流的历史即是城市的历史[3]。国内关于“城水关系”的研究，一方面集中以典型的传统滨水城市为例，如苏州[4]、成都[5]、赣州[6]，定性地对传统城市选址布局、水网骨架、水利设施以及滨水园林等进行归纳总结，从地域特色、生态安全等角度指导现代城市规划建设；或者基于城市历史文化特征，提出河道水系的保护开发或规划设计原则方法[7-10]；另一方面，在景观生态格局或局部环境气候等视角下，运用3S技术定量分析城市与河流廊道的关系[11][12]。但是目前鲜有学者以城市历史文化作为城市与河流关系的切入视角，定量评价河道与城市之间衍生关系。河道作为城市形态的骨架，也是城市景观格局的发展脉络。因此通过城市河流亦可以溯源到城市的遗产文化与历史景观。基于此，本文试图通过探究城市河流与城市遗产点的关联性来构建城市遗产廊道。

遗产廊道是基于线型遗产或遗产点群而形成的大尺度文化景观空间[13]。其按资源主题可以分为自然景观、民俗文化、交通线路、军事战略、河流水利和历史事件等类型[14]。当前遗产廊道的建设虽然没有统一的步骤或标准，但通常包括：（1）定义遗产廊道的主题和边界；（2）澄清遗产资源并评估相关价值；（3）计划和设计项目；（4）进行遗产管理[15]。近年来我国遗产廊道的实践逐渐增多，包括京杭大运河[16]、大同新荣区古长城[17]、福建永泰遗产廊道研究等[18]。但对于依托河流的城市遗产廊道历史文化价值的研究存在欠缺。此外，国内对于城市遗产廊道定量研究较为典型的有：宏观空间尺度上，王肖宇在“京—沈跨城市区域的清文化遗产廊道”研究中[19]，通过梳理沿线城市文化遗产点，构建遗产廊道数字信息库，但并没有进一步展开对廊道遗产点的可视化分析以及对城市与廊道之间空间关系解读；中观尺度上，王燕燕通过登录南京明城墙周边遗产点的信息，评价界定南京明城墙遗产廊道的文化景观资源，提出对明城墙遗产廊道的保护方法[20]，但是没有基于此深化历史文化名城南京的系统保护；微观尺度上，洪艳则是基于城市街区尺度建立运河城市历史景观对现代适应性的评价体系[21]，以此支撑历史街区的更新改造，但是没有关注城市发展与历史景观之间的内在关联。虽然这些研究很好地代表了国内对于城市遗产廊道景观定量研究的进步和方向，但其局限在于：不论是哪种空间尺度对于城市历史景观的评价结论都没有最终回归到城市空间格局的图示语境中。

当代风景园林的发展趋势强调设计与建造过程的科学化，突出环境空间、场所、功能、文化及技术支撑的一体化整合设计，彻底突破设计要素、层面与方法彼此游离或简单叠加的设计模式[22]。作为一套多指标集成的系统算法，层次分析法（AHP）有助于捕捉决策的定性和定量要素，并提供一种强大而简单的加权选择标准的方法，从而减少决策中的偏差[23]。依托RHINO环境下运行的GRASSHOPPER软件进行运算集编制和数据计算，一方面可以准确地对多类型数据进行运算和输出，既能够使数据有效衔接，实现了数据的精准与高效计算[24]；另一方面，能够为河道多元形态提供一种较为精确与直观的表述途径，便于分析研究的可视化表达。综上，RHINO与GRASSHOPPER构建的地理空间信息可视化平台与AHP法结合应用，可以利用信息系统发挥管理、空间分析和景观数据建模的巨大潜力。此外，这种程序的有效执行，便于分析和评估专家及其他利益攸关方的偏好[25][26]。

本文以城市河流及其沿岸遗产区域共同构成的城市遗产廊道为研究对象，提出定量化构建依托河流的城市遗产廊道历史文化价值评价体系以及可视化分析城市遗产廊道历史文化价值两个研究问题。尝试通过RHINO与GRASSHOPPER软件平台与AHP法的结合使用，梳理城市水系支撑下的历史景观在时空序列上的“有机秩序”，为城市相关规划建设提供科学直观的依据。

一、研究对象与研究方法

（一）研究对象概述

天津起源于漕运，是一座因河而生、因河而盛的城市。海河—运河形成的三岔河口作为我国北方重要的漕运枢纽，也是天津城市发祥地。明朝时期，天津在三岔河口筑城设卫，修筑城池、拱卫京师、发展商贸。鸦片战争后，天津被辟为通商口岸。各国列强为抢占入海口资源，把持海河干流，沿河设置租界区。民国时期，袁世凯作为直隶总督，在海河北区的洼地依托新开河、金钟河建立“河北新区”，成为近代华人在天津的政治文化中心。中华人民共和国成立后，天津以海河为中轴形成北方第二大城市；改革开放后，天津在海河下游沿海区建立滨海新区，海河成为城市中心城区与新区的空间纽带。

中心城区是天津城市历史景观变迁的集中体现。中心城区的河流及其沿岸地区是社会经济因素推动下变化最为强烈的地带，也是天津城市历史景观的重要载体。本文选取天津中心城区为研究范围，其中一、二级河道及其河岸区域构成的城市遗产廊道为研究对象[27]（见表1）。以天津市内六区文化和旅游局提供的文物保护单位数据为基础，利用Python爬取高德地图文化遗产POI信息。通过实地勘察与卫星遥感影像人工判读方法对存疑的POI经纬度数据进行修正校对，最后获得研究范围内具有有效数据信息的文化遗产POI信息点267个（图1）。

表1 天津市中心城区河道分类

图1 天津中心城区河道与遗产点分布

（二）评价体系构建

本文通过RHINO与GRASSHOPPER软件平台与AHP法结合的方法，构建城市遗产廊道历史文化价值的评价体系。参数化分析技术与多准则评价方法相结合，可以支持空间指标的定义和计算，从而更好地评估和表征城市历史景观价值梯度。

1.评价要素选取

基于遗产廊道的概念与含义，本文在构建城市遗产廊道系统时主要考虑的要素有：（1）遗产本体；（2）潜在的连接这些遗产而形成廊道的景观要素例如河流、铁路、绿带等[28]。其中遗产本体要素的前期调研资料获取主要由天津大学建筑学院40名本科高年级学生与18名硕士研究生完成。景观要素的选取则依靠可视化分析方法确定其作为构成遗产廊道的骨架是否合适。为确定河流景观元素选取的适宜性，本文首先对天津的5条一级河道、15条二级河道进行评价，对所有河道进行了赋值打分，筛选出相关度最强、适宜性最高的景观要素（河道）作为城市遗产廊道的纽带。

基于此，通过筛选连接遗产的景观元素（河流），获取遗产本体要素信息（遗产点），判定景观元素与遗产本体间的关联性，构建依托河流的城市遗产廊道历史文化价值评价体系，评估并划定城市遗产廊道价值边界，总结廊道范围内遗产点历史文化价值分布特点，以期为城市进一步建设和相关旅游规划提供科学直观的依据。

其中需要强调的是，价值评价是文化遗产研究、保护、监测与维护等全过程的重要前提与实施依据[29]。因此识别和筛选价值评价要素是构建评价体系的关键步骤。本研究主要参照大运河遗产廊道构成要素[30]、明城墙周边遗产资源评价体系[31]以及历史街区场所精神延续设计原则[32]等既有研究成果，并征询天津市城市规划、遗产保护方向、对天津地区历史文化有深入了解和较多研究成果的多位专家，结合专家意见与国际现行的文化遗产保护原则[33]，确定遗产廊道历史文化价值评价目标下的中间准则层与对应因子层，并保证因子筛选与赋值的可定量和易操作性，且具有明确历史文化价值指征。

根据依托河流的城市遗产廊道历史文化价值的构成特点，评价体系的准则层分为河道历史价值、周边遗产点历史价值以及河道与遗产点的关联性三个部分。其中，河道历史价值评价包括功能复合性、历时性、现存状态以及文化性四个指标评定因子。功能复合性是对留存至今的河道历史功能的总体评估，包括航运、行洪、景观游憩等多方面内容；历时性则强调河道自始至今为人们所使用的延续时间；现存状态主要体现在现今的使用与维护程度上；文化性指标用来评估河流的文化属性，包括古籍诗词等历史文献的记载量，以及因河流而生或与之相关的民风民俗、传统技艺或故事传说等能够体现河流本体象征意义和文化影响力的非物质历史文化价值。周边遗产点历史价值分别以评价遗产点现状（规模、真实性、完整性）和价值（遗产年代、级别）作为依据。河道与周边遗产点的关联性则体现在直线距离、步行可达性、视线可达性以及两者脉络上的衍生关系（图2）。通过科学系统地制定依托河流的城市遗产廊道历史文化价值评价体系并选取评价要素，在保证研究对象与史料文献完备性与真实性的基础上，对其进行可视化定量评价，能够更为全面真实地进行价值评估工作。

图2 依托河流的城市遗产廊道的历史文化价值评价体系

2.指标判断矩阵

准则层中由于各准则在历史文化价值衡量过程中所占比重不同，所以应当对历史文化评价指标的相对重要性进行判断并赋值。首先征求专业人士对于各层次的因子重要性普遍衡量标准；并以此为依据引用数字1—9及其倒数作为因子重要性的评价标度。然后利用合积法计算出各层次因子相对重要性的权重值，完成层次单排序以及测算一致性比例CR（Consistency Ratio）。如果CR＜0.10则认为半段矩阵的一致性可以接受（见表2—5）。最终得出遗产廊道历史文化价值指标体系及其权重赋值（见表6）。

表2 B层对A层的判断矩阵计算过程

表3 C层对B1层的判断矩阵计算过程

表4 C层对B2层的判断矩阵计算过程

表5 C层对B3层的判断矩阵计算过程

表6 遗产廊道历史文化价值评价体系及其权重

其中：

1）一致性指标CI（Consistency Index）

2）平均随机一致性指标RI（Random Consistency Index）

当n=3时，RI=0.52；

当n=4时，RI=0.89；

当n=5时，RI=1.12。

3.可视化分析评价

通过在GRASSHOPPER软件中构建基于层次分析法（AHP）分析结果的遗产点与河道的参数化逻辑，获取前文中所描述遗产点的具体分析数据，具体参数化构建逻辑如下：

（1）在GRASSHOPPER中利用Heron插件导入天津市河道数据Shapefile文件，载入区域内矢量地图资料，并加载遗产点POI数据信息，构建起城市遗产廊道历史文化保护数据库。

（2）基于AHP评价体系权重赋值，在GRASSHOPPER中利用Bumblebee插件实现Excel中分值数据与GRASSHOPPER之间的链接，得到不同遗产点的具体得分数据；并依据分值大小赋予不同显示颜色，实现可视化展示与进一步分析。

（3）利用Deconstruct Point和Construct Point重新构建XY坐标不变，Z值为遗产点分值的点数据，并将点数据转化为Mesh曲面，利用Contour工具划分Mesh曲面，得到价值等高线数据，并依据高值赋予暖色（红），低值赋予冷色（蓝）原则赋予渐变梯度颜色，实现遗产点价值的可视化展示。

（4）利用Divide Curve将河道线形数据转化为点数据，重复（3）中的步骤对河道价值高低赋值给Z轴，将点数据进行抬升，并通过给定价值等高线划定城市遗产廊道历史文化价值的边界线。

（5）通过Dispatch工具筛选廊道研究范围内的遗产点数据，利用Bumblebee插件获取Excel中的分项分值数据，从而对评价体系中的分项进行分析与评估。

二、结果与分析

（一）依托河流的城市遗产廊道历史文化价值评价体系构建

基于天津大学建筑学院58名学生在2019年4—12月获取的遗产点调研资料，并通过天津大学建筑学院、天津大学建筑设计规划研究总院及天津城建大学的建筑、城市规划、风景园林专业遗产保护方向24位具有相关研究基础的学者及研究人员完成的评价指标重要度调查结果，进行矩阵判断，得出对于城市遗产廊道的历史文化价值评价结果。由图3可知，河道周边遗产点是遗产廊道历史文化价值的主要体现，同时这些遗产点与河道的关联性也会一定程度上影响遗产廊道的历史文化价值。

图3 廊道历史文化价值评价结果分析

遗产点的历史文化价值评价中对于真实性的关注程度最高。遗产点的历史文化价值主要体现在真实性、完整性以及历史年代，而不是它的现状规模或者已有的等级评判。这符合世界文化遗产的保护要求，也从侧面反映出聚焦遗产本体的原真价值，已经成为相关专业学者深刻理解并一致认同的价值理念。

河道与周边遗产点作为遗产廊道系统的构成要素，其关联性主要体现在视线可达性方面。遗产廊道各要素之间的视线可达被认为是评价其历史文化价值重要的因子之一。这再一次佐证了景观的感官认知转化为可量化控制指标的必要性。在这一方面，欧美国家有不少可以借鉴的经验，如英国的眺望景观战略和保护规划、法国的眺望景观保护[34]。另一方面，关注河流与周边遗产的衍生关系对于构建遗产廊道或者保护流域地域风貌有重要作用。此外，城市河流由于城市建设发展或社会经济需求难免经历改道、拓宽等形态变化要求，这会影响河流与周边遗产点的空间距离。但是就目前调研结论来看，河道与遗产点的空间距离对于遗产廊道整体的历史价值影响不大。

（二）遗产廊道历史文化价值评价

1.综合评价结果

使用RHINO与GRASSHOPPER构建信息平台有助于实现城市遗产廊道的自动化筛选和可视化展示。在综合天津市一、二级河道价值评价结果与遗产点评价结果之后，得出城市遗产总体价值等高线分析示意。如图4所示：城市历史文化价值最大值出现在海河“S形湾”附近，三岔河口片区及海河“S形湾”—五大道相连区域形成了两部分价值区；中山公园、古文化街等区域历史文化景观价值次之；西营门外大街、天津西站、西沽公园附近存在较低遗产价值。根据图中可以看出，城市历史景观沿海河、南运河、北运河三条河道体现出较高的历史文化价值，子牙河、新开河较低，城市二级河道的历史文化景观价值不明显。

图4 廊道历史文化价值等高线分析图

依据历史文化价值等高线分析图，结合半小时步行距离2.7千米为筛选条件（即廊道边界与河道最大距离小于2.7千米），得到3.2850的价值等高线为符合条件的边界线。如图5所示，包含中心城区中三条一级河道的河段（海河大部分河段以及南北运河的部分河段）以及津湾广场、意大利风情区、五大道历史文化区、古文化街、中心公园、解放北路等区域，能够形成一条完整的城市河流历史文化遗产廊道。在城市遗产廊道历史价值保护范围划定后，根据模糊综合判定法划定其包含区域内廊道范围，将遗产价值划分为4个等级，与之对应的价值等高线区间分别为A（8.4073～6.3750）、B（6.3750～5.7395）、C（5.7395～5.4977）、D（5.4977～3.2850）。其中A区间历史文化价值最高，出现在津湾广场（图5-A1）与意大利风情区（图5-A2）两地，在其外围区域（图5-B1）以及五大道北部区域（图5-B2）为历史文化价值较高的B区间；C区间涵盖了海河“S形湾”（图5-C1）与五大道部分区域（图5-C2），以及三岔河口（图5-C3）、古文化街（图5-C4）、中山公园附近区域（图5-C5）；D区间则沿海河（图5-D1）、南运河（图5-D2）、北运河（图5-D3）延伸，并包含前三等级及部分外围区域；此外E区域赋值＜3.2850，但仍是城市中河流沿线具有一定历史文化价值的区域，这部分应作为历史文化价值缓冲区，结合城市规划中的具体要求和建设现状，再行讨论是否要划入城市遗产廊道的历史文化保护范围。

图5 廊道历史文化价值分级与范围分析图

2.资源构成分析

首先，结合评价体系中对遗产点的评价指标在划定的海河—运河历史文化廊道中进行空间定量分析（图6）；其次，对评价体系因子层中的两部分内容进行分项评价（图7）：一是对于河道周边遗产点评价包括遗产保护现状（规模、真实性、完整性）和遗产资源价值（遗产级别、年代）；二是对遗产点与河道关系评价包括可达性评价（视线可达性、交通可达性）和关联性评价（衍生关系、直线距离）。

图6 海河—运河廊道历史文化价值分析

图7 海河—运河廊道范围内遗产点历史文化价值分布对比

由图7分析可知：廊道范围内遗产点历史文化价值分布最高值处于海河“S形湾”处，包括意大利风情区、津湾广场以及中心公园延伸至五大道景区。其次三岔河口处包括估衣街、古文化街等地。而海河“S形湾”也是遗产廊道中遗产点价值和可达性最高的区域，三岔河口则是遗产点与河流文化衍生关系最密切的区域。

上述的遗产廊道历史文化价值分布现状反映出天津城市发展的历史过程和地理特点。三岔河口是海河与运河的交汇处，也是天津城市的发祥地，这里遗存是天津地区历史最为悠久的历史景观。由于海河的改道，可能导致三岔河口与河流的空间可达性关系变弱，但是这里是城市历史景观中与河流衍生关系最为强烈的片区，最能体现天津“因河而盛”的漕运文化。廊道“S形湾”两岸以及一直延伸到五大道区块的斑块呈现出遗产价值、保护现状以及可达性上的最大值。这与天津在近代成为“九国租界”半殖民历史密不可分。海河沿岸的九国租界不到50年的时间范围扩张至旧城的9倍[35]。而由于这段时间接近现代，遗留下来的资源更多，保护的真实性和完整性也更好。此外，由于早在2002年实行海河综合治理，推进了海河沿岸历史文化景观（即近代天津历史文化景观）的保护与修缮。随着城市不断向海河下游发展、与滨海新区相衔接的天津城市发展趋势，对于海河的景观提升和保护更新，成为天津城市景观建设的重点。这些遗产保护过程与城市功能结合更为密切，两者相辅相成，一方面促进了城市历史景观的保护；另一方面也以此为载体盘活了天津中心城区的交通、商业、旅游、生态等建设发展需求，而这一过程反过来会进一步激活城市历史景观。反观三岔河口，随着城市发展重心的南移以及运河的衰落，南北运河所在的红桥区虽然号称“津卫摇篮”，但是由于运河沿线遗产点历史久远，再加上偏离城市发展重心，其保护的受重视程度也相对较低，导致运河沿线的历史文化景观价值相对较低。

三、结论与展望

本研究利用AHP法得出依托河流的城市遗产廊道的历史文化价值评价体系，并通过构建天津市中心城区河道与遗产点的历史信息数据库，可视化地评估并得到了天津中心城区“Y”字形态的城市遗产廊道历史文化价值边界。通过研究可知，天津中心城区可依托“运河—海河”形成城市遗产廊道：以主城区的海河、南运河、北运河三条河道为骨架，串联海河S湾、五大道与三岔河口的历史文化景观斑块。其中海河S湾和五大道均以体现近代天津城市的历史文化景观为主要特征，历史建筑保护完好，景观风貌统一，业态丰富，已经成为著名的天津地域特色景观和天津城市名片。

但是三岔河口斑块作为天津“漕运”文化的重要载体，其历史景观价值有待进一步提升。一方面，随着大运河申遗成功以及《国家“十三五”时期文化发展改革规划纲要》发布，大运河作为重大的线性文化遗产成为遗产保护领域的焦点。天津作为重要的运河城市，在下一步的规划发展中，应该从城市层面实现对于运河遗产的保护和活化。另一方面，随着京津冀一体化的发展趋势，天津城市发展趋势必然与承接首都功能息息相关，依托三岔河口的红桥区作为京—津连线上的重要区域，进一步整合南运河、北运河的河流景观资源，突出历史、文化与绿色景观的融合，进一步延伸体现天津历史文化的城市遗产廊道，才能不断完善天津的城市历史景观保护，带动区域的经济、文化与社会发展。

此外，本研究的遗产点数据主要来自天津市各区政府官网的公开信息以及Python爬取高德地图空间数据，在此基础上开展进一步的调研工作。因此研究中可能存在前期遗产数据不够完善以及部分遗产点数据未纳入的情况。但是由于上述缺失遗产点信息占比较小、研究结果能够基本真实匹配天津历史发展和地理特点，因此对整个研究的影响可忽略。结合研究过程中的专家评价与研究结果，本文认为：RHINO与GRASSHOPPER软件平台和AHP法的结合使用对城市遗产廊道历史文化价值评价具有一定的有效性和实操性，并且可为城市历史景观保护以及旅游规划和构建河流观光带提供重要参考。