以空间句法方法探寻传统村落的深层空间结构

2020-09-21戴晓玲浦欣成

中国园林 2020年8期

戴晓玲浦欣成董奇

2017年在印度召开的国际古迹遗址理事会(ICOMOS)第19届大会上通过了《国际古迹遗址理事会与国际景观设计联盟关于乡村景观遗产的准则》。该文件达成共识，认为乡村景观存在极为关键的内在价值，能够从内而外地将人和社区与其生活的自然环境紧密联系在一起，成为持续的、活态的，且社会文化融合度极高的乡村景观[1]。然而，随着全球化与资本的深入，历史村镇文化景观的地域性“文化形态”与“景观结构”面临着巨大的冲击[2]。一方面，中外学者都认识到景观变迁中文化驱动力的重要性[3-4]；另一方面，怎样在新时期对历史村镇进行有机活化与延续性复兴，把空间与文化的交缠关系厘清说透，成为难解的议题。

王竹指出，自然原生的乡村聚落在居住者自下而上的自组织机制下建造生成，个体微观的建造活动汇集到聚落整体层面，随着时间稳定下来，其形态肌理则呈现出因个体秩序微差而在整体上造就了某种柔韧而自然的有机性与丰富性。我们对待乡村的态度，与其说是改造，不如说应当是守护和学习[5]。段进从城市空间发展理论的视角，提出“空间基因”概念。认为通过空间基因识别提取、解析评价到传承导控的技术体系，可以避免采用统一的模式面对千差万别城市、不尊重历史和自然的设计弊端，强化规划设计的在地性，推动城市规划设计方法从空间形式创作到空间基因分析的方向性转变，为城市建设与自然保护、文化传承的共赢提供有效设计路径[6]。本文采用空间句法理论，其终极目标就是将内嵌在空间结构中的社会与文化逻辑作清晰表述。以这一工具描述传统村落的深层结构，从而在实践中强化传统村镇景观中的文化维度，达成有机活化的目标。

一篇综述指出，针对中国村落形态存在单项研究较多、综合研究较少的不足，未来应重视研究成果的交流、注重从案例中提炼理论、加强新方法的应用等[7]。以传统形态学方法进行个案研究，虽能翔实地分析单个案例的形态要素特点，却难以进一步推广到其他案例，也就无法提炼对未来设计有指导性的指标或模式规律。

空间句法的量化工具，以数学方法对度量进行标准化处理，能化解研究分析主观性及案例横向比较的难题。王浩锋质疑了把传统村落形态看作是社会与空间之间结构简单对应的通常观点，以轴线图对一组徽州村落进行建模分析，发现商业设施与祠堂大都聚集在村落的空间核心[8]；陶伟以广州小洲村为例，以轴线图结合意象图的方法，探讨了空间形态与使用者认知的关系[9]；陈铭等借鉴了考古研究中以空间句法方法推测遗址空间特征，从而还原社会经济状态的做法，以安徽南屏村为例，探寻历史村落的失落空间[10]。

本文将通过空间句法的量化工具及可视化表达，在具象形式和风貌之外，客观讨论传统村落形态的隐形结构与内在逻辑，从而为文化景观的延续性设计提供理论基础。分析建立在2个概念的基础上：普遍性功能和3层过滤器。希列尔把聚落生长看作从无限多形式可能中，筛选得到有限数量形式的过程[11]。第一层过滤器即为普遍性功能，指人类在使用空间中最基本的2种需求——“空间占据和移动”，以及它所折射出的空间意义。第二层过滤器是社会与经济的过程，形成可被识别的聚落类型。当地特殊的时间与空间状况为第三层过滤器，从而形成城市或聚落的个体特质。他指出：“不理解这些，我们就无法解密功能与形式的关系。更重要的是，如果不理解普遍性功能及它的空间意指，我们就不能真正理解这个原理：建筑或者聚落所具有的普遍性空间结构特性，实际上是由人类在空间中的行为活动所塑造的。”这一观点与文化景观的定义“附加在自然景观上的各种人类活动形态”遥相呼应，也对厘清村落自组织生长规律及提炼村落形态的共同特性具有重要意义。

本文采用了空间句法的线段模型。这种方法的分析单元为线性要素，与其他空间网络分析方法的差异在于对距离的定义①[12]。文中强调了2项分析策略。首先，不应一味采用统计分析，而忽视对空间结构的可视化表达。其次，通过利用定义简单的指标(如步深分析)，以及采用“空间优先级别、空间深度”等通用术语，可化解空间句法指标过于复杂、脱离了直观理解这一矛盾。

1 研究问题的提出

1.1 村落生长及其空间结构惯性

在历史上，村落形态的演化是缓慢发生的。进入当代，受现代化进程的显著影响，村落形态发生快速变化。与自然演进的聚落相比，在急速扩张的聚落中，自组织力量未能充分发挥作用，各类物质空间要素的分布不能通过时间的磨合而达成有机平衡。而空间句法早期理论的建构，主要基于规划干预较少的城镇案例[8]，反映出由多个代理人行为选择叠加所形成的自组织规律。在他组织力量超越自组织力量起作用时，形态发生快速变迁，这种情况下空间结构可能会发生的变化尚未有研究予以充分讨论。这种现象在当代中国极为普遍，亟须实证研究加以探究与澄清。

对传统村落保护而言，要延续传统文脉，渐进式的空间结构变化才是健康的。希列尔指出：“城镇系统的整合度分配，以及相应的建筑形式与土地利用分布，并不是一个静止的画面。它们更应被视为对系统演化历史的结构性记录。由这个系统历史演进所带来的结构惯性将是这个系统未来继续生长最主要的限制条件。[13]”这段话提醒我们，深层空间结构具有一定的稳定性，既要看到中心的变化，也要看到它的延续。在当代城市化进程中，被外力干涉的传统村落形态是否还能保留其深层结构？这是本文的第一个关注点。

1.2 重新审视米制距离组构度量算法的意涵

第二个关注点在于重新审视适用于村落对象的组构度量。空间句法团体的大量实证案例证明，人们的出行遵循最小角度变化的路径，而非最短距离的路径[14]。这一主张得到了认知研究的支持——城市空间的尺度大，使用者往往不能准确判断两点之间的欧式距离，转折次数少或者转弯角度小的路径在感受上要比其实际距离短。然而在乡村聚落，角度距离算法的优势地位或许会受到挑战。一方面，乡村聚落规模小，从认知上说，长距离出行时发生的“距离扭曲”现象并不明显。另一方面，乡村是熟人聚落，本地居民对环境熟悉，“抄近路”的人性特点会使他们对短路径更敏感。因此在乡村，以欧式距离所定义的空间结构可能也非常重要。本文将对这一假设进行测试。

笔者从既有实证研究中发现这一猜想获得了一定的支持。江苏同里古镇与云南丽江古镇的空间句法研究都收集了人流数据[15-16]。把游客与本地人的流量与组构度量进行分类考察，均发现能解释游客与本地人流量的组构度量有所区别。对熟人聚落，在角度距离组构度量以外，有可能存在其他度量能更好地解释本地人的行为规律。

2 案例来源与初步分析

本文收集到位于江南地区的27个传统村落样本，其中2个来自于硕士论文案例[17-18]，其余25个均为笔者整理。这些村落由平原村与山村构成，有1/3内含或紧邻水体。从形态上看，它们都属于自然原生的村落。这些村庄在入口处都有现代公路接入，内部除了主要巷道外，存在很多宽度仅有一两米的步行小径。得益于村落保护运动及旅游产业发展，在近年来有一部分村庄得到了更新改造。

从尺度看，整体样本规模呈渐变分布。纵深最小为180m，最大不过1 200m；总面积最大为40.7hm2，最小为1hm2。依据轮廓类型，可分为线性、团状和指状3类。聚落长短轴比例，最大为5.0，最小为1.2，均值为2.3。平均街道段长度最大值为21.2m，最小值为7.1m，均值为12.2m；路网密度最大值为1 189m/hm2，最小值为343m/hm2，均值为610m/hm2。这些数据的波动限制在一个不大的范围内，体现出乡村聚落与城市聚落的差异。通过简单的形态甄别，可推测出聚落的生长过程——旧肌理往往拥有更短的街道段和更曲折的路径；而最近生长或更新过的肌理则会出现较长、较宽的直线街道。大部分新生肌理会向村落外部蔓延生长，一般向新建高等级道路方向加密。

2.1 建模与分析方法概述

采用空间句法线段角度模型建模方法，综合参考卫星鸟瞰图与CAD地形图建模。特别关注村落与周边高等级交通的衔接关系、水体位置及地形的高差变化。在Depthmap软件中计算4种度量，表达多种组构关系，分别是：全局角度距离选择度(缩写为Ang N)、300m半径角度距离选择度(Ang 300)、全局米制距离选择度(Metric N)及300m半径米制距离选择度(Metric 300)②。研究选取300m作为局部组构度量的半径，反映以老年人口为主的居民的步行范围。

2.2 2类核心的位置关系：重合、搭接还是分离

角度与米制算法下揭示的2类空间核心，其位置关系如何？先对其位置进行定性判断。Depthmap软件对定量数据进行可视化显示，其默认上色方式按照最小值与最大值范围，把数据均分为10份，对每一份赋予从蓝色到红色渐变的色彩。这样就可以通过色彩变化识别某个值的高低等级。红色表示数值属于前10%。这样，比较2类核心的位置关系，相当于识别不同度量红色线段的位置关系，由此实现对定量数据的定性化解读。本文以“重合、搭接、分离”3类关系对样本进行分类统计。

计算了4项组构关系：Ang 300、Ang N、Metric 300、Metric N，进行两两比较。首先考察角度与米制算法下的2种全局核心的关系(Ang N与Metric N，第一组中心性关系)。在27个样本中，重合11例，搭接10例，分离6例。继续检查聚落规模是否影响这些关系。总体而言，小聚落出现重合关系的概率大，大聚落概率小。但也存在例外，聚落规模并不是影响中心关系的决定性因素。

再考察其他3类核心的关系。发现在第一组中心性关系显示为重合的样本中，另外3组核心也是全部重合的；而在第一组关系显示为搭接的样本中，另外3组关系情况复杂，但至少有一种核心的关系不是重合；在第一组关系显示为分离的样本中，另外3组核心的情况多元，没有3组数据全部分离或搭接的情况，即4种核心的关系呈“若即若离”的状态。

2.3 核心与功能的匹配关系

从形式与功能的关系看，组构度量捕捉的核心位置应具有功能意涵。在案例中，有8个样本获取到确切的功能点定位信息，包括宗祠、店铺、市场和村委会，以及口口相传的公共活动中心的位置。进一步调查发现，无论是历史记载的还是当前公共活动中心所在的街道段，都在某种组构分析中显示为暖色，即拥有空间地位的优势。

就历史公共活动中心而言，尚阳村曾经是商业集镇，拥有一条中心商业街。它的位置能被2种米制距离中心所捕捉；但与角度距离中心呈分离关系(图1)。

图1 义乌尚阳村图1-1 总图图1-2 全局角度距离选择度图1-3 全局米制距离选择度

半山村与小朴村内各有一条有历史记载的古道，作为山区主要的商业与货运通道。在未分析的轴线图中，它们的位置很难被定位。然而在组构分析后，其位置都以暖色凸显(图2、3)。唯一不能识别古道位置的度量是小朴村的Ang N。在小朴村的Ang 300中，出现2处空间核心；在角度算法把半径扩大到N时，古道所在的中部核心消失了，仅存靠近外围的北部核心。

淳安金峰乡朱家村位于浙西丘陵地带。它是朱子后裔的迁居点，有800多年历史。村落依山傍水，地形高差较大。西侧为朱家源溪，上有多座特色古石拱桥，溪的东岸为宋代始建的挑盐古道。村内保留有历史建筑朱氏宗祠。老的村委会建筑位于村落西南侧标注的位置，在2015年朱安线开通后，迁往东侧标注院落(图4)。通过位置比较，发现主要公共建筑的选址都能被2种度量所解释。无论在历史还是当前，朱氏宗祠都临近2类空间的核心。而新/老村委会的地点选择，则都靠近街道系统核心中最靠近外部道路的位置。

以上案例分析证明，传统村落在形态演变过程中，会逐渐形成公共空间网络与使用功能布局的同构关系。这种关系能对深层结构的稳定性起锚固作用。

3 进一步解读与主要发现

3.1 导致2类核心重合或分离的机制探究

2类核心位置偏离或分离的原因是什么？进一步审视发现，由于村落规模不大，在第一组中心性关系显示为“搭接”的样本中，由2种算法所捕捉到的中心位置是比较接近的。有近3/4的样本拥有一个双重高效的结构：其空间核心既利于熟悉路径的村民四处活动，也利于外来访客便捷地到达中心或交易完毕离开村庄。这些村落的空间网络看似随意，却在自然演化过程中，发展出了适应人类认知特性的有机结构。

接着考察显示为分离状况的6个案例。它们的米制中心与其余案例拥有一致性，即靠近聚落的几何中心位置；而其角度中心则偏离了几何中心，被长直线所吸引。这一发现符合认知逻辑：村落的路网密集，在全路程集合中，穿过几何中心位置能节约大部分米制距离路程；而如果考虑选择认知简单的路径，则应选择通过新路，虽然多走了几步，却也少转了几个弯，不易迷路。

由于长直线往往是新建的高等级街道，我们猜想角度距离中心位置的迁移可能会呼应村落的生长方向。尚阳村向外围环路扩张，朱家村向新路方向生长，小朴村向北侧新建公路加密，都符合这个猜想。传统村落近年来的迅速扩张，破坏了原有肌理高效的组织结构，从而导致2类中心分离。

接着考察2 类中心搭接与分离共存的案例。2.2 节指出“没有4 个指标是全部分离的”，这提示我们，中心结构的迁移是藕断丝连的。在绝大多数情况下，全局尺度度量中角度与米制距离中心位置显示为分离或搭接关系的村庄，在小尺度度量中则显示为吻合。而小尺度中心的位置又往往位于村落中历史较为悠久的部分。由此可把本文构想的机制作更清晰表述：若老旧肌理在演进过程中被保留下来，它将拥有顽强的形态记忆，使得小尺度的中心结构能还原出村庄原有的中心位置。由于缓慢演进的结构是双重高效的，这个位置将同时成为小尺度米制与角度距离的核心。村落的历史片区具有形态记忆。在村落迅速生长时，如果形态记忆占优势，新老中心就呈现搭接的情况；当新结构摆脱惯性力量时，新老中心就发生分离。惯性与变化这两方面力量的博弈，正是导致不同尺度、不同类型的组构中心呈现搭接或分离状态的原因。

图2 黄岩半山村图2-1 总图图2-2 未分析线网图图2-3 300m半径角度距离选择度

图3 温州洞头小朴村图3-1 未分析线网图图3-2 全局角度距离选择度图3-3 300m半径角度距离选择度图3-4 全局米制距离选择度

图4 淳安金峰乡朱家村图4-1 总图图4-2 全局角度距离选择度图4-3 全局米制距离选择度

3.2 核心的形状描述及辐射能力考察

定量分析使我们能理性讨论村落的空间结构，而要让设计师接受其成果，需要对定量数据进行有效呈现。希列尔曾以“带刺土豆”形容城镇活力中心的布局模式[13]。本文借鉴这一做法，对空间核心的形状进行观察，提取其共性模式。

在软件中，数据上色图把空间优先级别在前10%～30%的线段表达为红/橙/黄色，因此能对空间核心进行定位。它们的形式可以被描述为T形、环形或交叉环形。值得注意的是，外轮廓同为团状的聚落，会呈现截然不同的中心形态——郎村的中心为环形(图5)，而石家村的全局角度中心则为T形(图6)。通过定量数据的可视化表达，就能对村落结构类型进行精准的定性描述。

步深分析是一种经典的轴线图模型分析方法，即通过从中心街道拓展2个深度的拓扑距离，表达中心街道与周边肌理的渗透关系。一般而言，中心街道段比普通街道段在两步之内能覆盖更大范围[13]。本文借鉴该技术，在线段角度模型中，发展出角度步深度量。设置“2.5”为阈值，捕捉从中心街道段出发，转弯角度之和在225°以内的街道段。以安吉郎村与石家村为例，考察中心街道段的辐射能力。结果显示，中心街道对这2个小型村落的影响力是巨大的(图7)。通过2个半直角转弯，从村口出发的陌生人就能找到中心。这正是一个健康聚落所应拥有的深层空间结构特征。

3.3 水体对空间核心的影响

接着测试其他村落，发现绝大多数案例的中心街道拥有强劲的辐射力。把不满足这一规律的3个案例放到一起，发现它们具有共性：拥有一条中心水系(图8)。在其他村落，中心线段往往位于一条长直线或和缓转折的长街上；而在这些例外中，中心线段则会处于一条较短的街道上，这正是其辐射范围减弱的最主要原因。

需要注明，对拥有中心水系的聚落，空间句法模型对空间意向的表达是有缺陷的。水系能打开视野，在紧邻水系的曲折路径上行进时，通过视线与水声，能感知到的空间关系要远大于轴线所能覆盖的区域。在图8中，被捕捉到的中心街道段与中心水系都有着紧密关联。这一发现呼应了掌少波通过定性研究得出的发现：街巷布局的骨架与水系的整体走势有关[19]。

3.4 总结

主要发现包括3项。首先，研究再次印证了空间句法理论的基石：有关空间关系的法则是不可言说的，但却能被直觉所理解。相对于城市，村落的个体行动者拥有更多对建成环境进行干预的自由，村落当前的功能布局关系可被视作代理人行动叠加的结果。在资料完整的村落中，我们发现公共建筑的位置与空间核心的关系紧密。在不少案例中，通行汽车的村道基本能被以角度算法捕捉的核心所覆盖。这些证据表明，在小型聚落中个体行动者拥有对空间深层结构的直觉性理解，这正是空间组构能对社会生活产生重要影响，进一步形成稳定文化景观的底层机制。

其次，实证案例支持了猜想：对小尺度熟人社区而言，米制距离的组构中心是有意义的。在缓慢演进的聚落，角度与米制距离2种定义下的空间核心相吻合，形成双重高效的空间结构，使村民日常出行与外来者找到村落中心的需求被同一个结构所满足。

最后，传统村落的街道网络中蕴含着宝贵的形态记忆。尽管在一些村庄中，近年来的快速生长使2类核心发生错位，然而小尺度米制距离中心还是能指示出聚落原有形态中心的位置。因此，自然原生的乡村聚落拥有相对稳定的深层结构。看似无序的有机形态，能容忍一定程度的当代改造，保留结构中心的稳定性，最终对当地居民的集体记忆作出贡献。

图5 安吉郎村图5-1 村庄形态图图5-2 全局角度距离选择度图5-3 全局米制距离选择度

图6 安吉石家村图6-1 村庄形态图图6-2 全局角度距离选择度图6-3 全局米制距离选择度

图7 中心街道辐射范围分析图图7-1 安吉郎村图7-2 安吉石家村

4 研究对设计的启示

当前，乡村振兴得到了国家前所未有的重视。本项研究所揭示的基础理论知识，能支持设计师在历史村镇上对景观结构的修复、传统产业文化景观的重组及对其传统生活形态的复原等方面进行有理有据的实践。

从修复视角看，借用小尺度空间结构的记忆特征，空间句法模型可以用来帮助识别村庄最古老肌理的位置。针对村庄公共空间被私人搭建侵占的问题，可以结合访谈与历史资料，借助模型来推断原有主要街道的位置，还原侵占前的状态。在梳理步行网络时，模型能帮助识别出对公共生活重要的环形路径。这一做法对仅关注总图形式的设计具有很好的提醒作用。如若遗漏一处关键性的小径，对总图形式没有什么影响，却可能对原生的整体空间结构造成破坏。

从更新视角看，在设计旅游路线与公共设施布点时，可参考空间句法模型所提炼的空间前景网络与历史核心的位置，综合考虑历史空间记忆与当前的新因素，因势利导地进行布点与链接。由于新建道路入村口的位置选择会极大影响村落本身的空间结构，应重视村落主要街道网络与外界高等级道路的交接情况，并谨慎选择它的位置，使其与原有村落核心在视线关系上尽量接近(处于2个直角转弯以内)。这样就可以在空间结构的维度确保其活力延续，避免其由于淡出人行主导流线而导致的原有中心的衰退。