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基于文化景观粒子论的乡村景观设计方法

2022-02-15赵中建

湖北农业科学 2022年22期
关键词:文化景观粒子要素

赵中建

(南京航空航天大学艺术学院,南京 210016)

21世纪以来,随着美丽乡村建设与乡村振兴的蓬勃发展,乡村景观建设与开发成为当前乡村建设的热点和趋势之一。在乡村景观建设实践中,文化景观资源的开发与利用已经成为最基本的建设内容之一。

就文化景观设计实践来看,基本模式是文化资源分析→文化符号抽取→文化符号创新设计→文化符号的景观化呈现,其中,文化符号抽取与创新是项目成功与否的关键。而依赖设计师对文化符号的主观判断与定性分析完成的文化景观设计项目,时常会因为客观数据分析不足,造成项目建设与实际需求的偏离。基于此,本研究提出文化景观粒子的概念与理论,以期构建基于定量数据分析的乡村景观设计方法体系。

1 文化景观粒子论的回顾

文化极其复杂,但是文化服从于自然,因此可以被科学地研究[1]。因此,人们对文化现象的研究聚焦于尽可能得出可量化的科学判断,归纳或提出文化传承、文化传播、文化复制、文化优化与迭代的具体方法。某种文化可以被解释为一个特定符号的集合,这个集合所构成的文化空间与结构反映了人们精神层面的空间构成与客观存在,而这种符号集合所构成的空间则通过特定的物质存在或特定的媒介,转换为一种实体空间结构与形态,即文化空间→符号空间→物质空间。也就是说,特定空间中人造的物质空间会映射特定的文化空间形态。文化通过“物”化为文化景观,物质景观通过“文”化为文化景观,可见,通过对实体空间的定量分析来判断特定文化的“景观”形态是符合逻辑的。

1.1 文化景观粒子

就乡村文化景观设计的实践经验来看,特定空间区域内现存的实体化文化景观要素所反映的是某种文化发展过程轨迹的信息符号集合。但是,对当下的文化景观开发与利用来说,最重要的是判定并筛检出具有代表性的符号信息集。赵中建等[2]从文化传承、文化共享、文化历史横断面、文化空间、文化符号空间转换的基本命题出发,认为特定空间中的某种文化景观会呈现出特定的粒子形态:由代表不同文化信息的景观符号元素构成的一种系统文化景观单元,且这种单元具有维持单元系统稳定性、景观符号空间稳定性、具有良好影响力、可被复制与模仿,面对外在干扰时具有开放性与自适性。在文化景观粒子界定基础上,从构成文化景观粒子的景观元素所带有的文化信息关系的分析出发,将构成文化景观粒子的景观元素设定为一个更小的粒子,那么,构成文化景观粒子的景观元素集合就是一种由更小粒子构成的具有核心和异性壳的粒子集合体。假设这些景观元素可以被统计、被量化,那么,可以通过文化景观粒子的密度模型与体积模型来估算出其开发与利用价值,为文化景观设计与规划提供指导与支撑。

1.2 文化景观粒子云

文化景观粒子概念适宜用来描述相对完整,且基于特殊因素相连接的一个系统单元。如基于家庭关系结构与家族文化传承的庭院景观单元,或基于家族关系结构与家族传承的宗族型乡村聚落单元,或基于特定资源分布的能源型乡村景观单元,或基于特定产业结构所构成的产业型景观单元等。可见,构成文化景观粒子的景观要素集合之间存在一种紧密的相互关系,它们所构成的景观空间与形态通常具有较为清晰的粒子形态,且个性鲜明。在特定空间尺度中存在的文化景观粒子,如果从更大的空间尺度来考察,发现存在N个相同或类似的文化景观粒子(同质化文化景观粒子),或者N个不同的文化景观粒子(异质化文化景观粒子),它们通过特定的景观资源相互联系在一起,形成一种较为松散的“云”状形态,即文化景观粒子云。赵中建等[3]提出文化景观粒子云具有特定的“云核”与“云壳”的结构,用来描述区域空间内乡村景观粒子的密集与离散形态,进而判定乡村区域景观规划中的文化景观形态与开发价值。对特定乡村区域而言,无论是文化景观粒子,还是文化景观粒子云,存在物理空间中的文化景观粒子云(特定空间中不同文化景观粒子集合化的云状形态)和时间性文化景观粒子云(特定空间中代表不同历史时刻的某种文化信息的景观粒子集合的云状形态),提出文化景观粒子云的密度、运动的向度和速度的估算模型。这个概念的提出,具有一定的实践价值,在区域化乡村景观规划与设计的实践中,可以通过对文化景观粒子云的形态分析与估算判断文化景观资源的空间结构、开发价值与发展方向。

1.3 文化景观粒子形态价值与应用场景

人的文化活动影响、干扰或重塑的自然环境,赋予自然人类的文化印记,使自然“人化”为自己的作品——使自然环境转换为半自然或人造环境,呈现出一种异于自然的新形态,使得自然客体转换为主体化客体,蜕变为文化世界的组成部分[4]。对乡村文化景观规划与设计实践来说,特定空间的文化景观研究对象是特定文化沉淀的产物,是特定文化形成、发展、消解与蜕变过程的“人化”自然的印记形态。基于这一逻辑,赵中建等[5]提出由地理空间的长、宽、高和时间空间的时刻T构成的4D 空间视角判断与分析文化景观粒子的观点和方法。在4D 视角下考察特定乡村空间中的文化景观粒子形态,认为不同文化景观粒子之间存在随机分布的相离形态、粒子嵌入形态与“套娃式”组合形态,且后者通常具有开发价值。因为文化景观粒子本身具有动态发展性,其表现形态总是千变万化。对设计实践来说,文化景观粒子处于稳定态、扩散态、叠加态和共生态的形态时才具有良好的开发和利用价值。就文化景观粒子开发与应用的目的来看,文化景观粒子的应用场景可以分为“基于现在回顾历史”的过去性场景应用与“基于现在面向未来”的未来性场景应用。

至此,通过文化景观粒子理论构建解决了乡村文化景观规划与设计实践中的2 个基本问题:一是借助文化景观粒子与文化景观粒子云的理论来筛选高价值的乡村文化景观资源,并在此基础上确立设计重点、原则与方法。二是通过建立估算与度量模型,初步实现由定量分析为主的文化景观设计方法。然而,上述理论框架在设计实践应用中还需解决2个基本问题:一是乡村文化景观设计为乡村景观规划与设计的子系统,设计实践过程中通常统一设计,需要建立乡村文化景观粒子与乡村景观的有机联系;二是文化景观粒子理论框架中的估算模型的设定是基于已经具备该文化景观的统计数据,且是全样本数据的基础上,而在实际项目研究中,研究对象的可获取数据通常是有限的,甚至是小样本数据,二者之间的矛盾难以破解。

2 乡村景观的二元结构

在规划设计实践中,人们通常认为乡村文化景观即是乡村景观,原因在于乡村景观、乡村文化与乡村的概念复杂,且不断发展。不纠缠于概念的辨析,直接关照具体的乡村景观内容,并基于此开展乡村景观设计实践,虽然屏蔽了诸多分歧,却也容易使设计作品违背一定的底层逻辑,因此,有必要梳理相关概念,并寻求其中底层的结构,以便解答乡村文化景观粒子论可以应用于文化景观设计中的问题。

景观是一个集审美、地理、生态及文化于一体的概念。与之相应,国内学者对乡村景观概念的描述大致呈现出4 个层次。韩丽等[6]认为乡村景观是有山水、田园、乡村聚落以及乡土文化所构成的审美信息源,其中,自然田园风光是乡村景观中的主体。金其铭等[7]认为乡村景观是由地理位置、地形、水体、山林、气候、生物等客观要素与经济发展、社会文化、风俗习惯等主观要素构成的具有一致自然地理基础的综合体。谢花林等[8]认为乡村景观则是由村落、林草、农田、水体、山林、畜牧等组成的由“自然-经济-社会”构成的一种复合生态系统。戴代新等[4]认为文化既然可以被理解为广义层面上的人类创造性活动总和及狭义层面上的社会精神生活方式的总和,那么,文化景观则可以理解为被“人化”的系统,是将地理学、生态学、规划学与文化学结合起来的产物。而刘滨谊[9]、王云才[10]从城乡景观的地域空间比较出发,认为乡村景观是在乡村地域空间范围内与人类聚居活动有关的景观空间,是以农舍与集镇为代表的特定的区域,以农业生产为主,以生产性景观、粗放土地利用景观和自然景观构成的复合体。

上述不同视角下对乡村景观的描述虽然各有侧重,但如果将乡村景观的内容纳入“人-自然”的相互关系这一底层逻辑来看,特定地理空域的乡村景观由2 个部分构成:一是土地、山体、草地、沼泽、河流、湖泊、降水、气候等客观存在的自然环境要素;二是人在生存过程中所创造的房屋、道路、农田、游园、果园等人造景观要素,因广义文化泛指人类创造活动的总和,这种活动“物化”为景观要素,就是人对自然环境要素的改造、利用、干扰或重塑的印记集合,是一种广义层面上的文化景观。这样一来,乡村景观就呈现为文化景观与自然资源并存的二元结构,即“乡村景观元”与“乡村景观承载元”(图1)。其中,乡村景观元由乡村文化景观以及作为乡村景观审美对象的部分自然环境资源构成,主体是农民基于“人-地”关系所形成的乡村文化形态与乡村物质景观形态构成的一种综合体。而后者则是承载乡村景观元的自然环境与物质载体,是一种客观存在。由于“人-自然”的相互关系,使其呈现一定程度的“半自然”特征。对特定的地域空间而言,自然环境的构成要素之间相互作用且不断变化的同时,合乎人们特定目的的创造性活动也在不同程度地重塑了其内部结构。而乡村景观的构成要素之间相互作用,且不断演变,形成相对独立、又与自然资源紧密联系的系统结构。

图1 乡村景观二元结构示意图

理清了乡村景观的二元结构,就容易在设计实践中分别赋予乡村文化景观与乡村自然景观不同的设计方法,也便于对乡村景观设计对象进行系统设计——二元共生视角下的系统设计策略与开发。针对具体的现存景观设计项目,基于乡村景观的二元结构,设计过程中存在2 种基本取向:一是以乡村景观承载元为主体,优先导出生态性的设计原则,设计定位强调保护、修复和最小干扰自然,设计成果体现文化景观与自然资源的共生关系,集中表现为鲜明的自然田园风光特色。二是侧重人文景观主体,优先导出文脉设计的原则,设计定位强调乡村文明与乡村文化的特色,设计成果表现为特色鲜明的地域化或乡土风格,以历史文化名村、特色田园乡村的景观设计为代表。

需要进一步指出,乡村景观的二元结构存在的前提是两者之间具有能量流动,即自然资源能为人们提供赖以生存的资源与能力,形成有机的“人-地”关系——农业生产为核心的依存关系。而乡村发展的实际清晰地表明,当前的“人(农)-地”关系与传统的乡村具有明显的不同,它们之间的关系被不同程度削弱,甚至是背离。比如,随着乡村旅游产业的蓬勃发展,农民从“农-地”的关系中解放出来,成为以乡村三产为关系纽带的新农民,乡村文化结构、乡村自然景观结构得以重构。显然,这类项目的设计需更侧重导出人性化的设计原则,以景观美感度、丰富度、吸引力为设计重点,以旅游产业的收入为落脚点,设计成果呈现较为鲜明的城市景观与乡村景观混合的特征。以乡村产业振兴与乡村城镇化为导向的乡村景观项目,其基本取向在于促进农民全面发展,以“居于乡村的城市市民”为落脚点确定规划与设计内容,自然赋予乡村景观鲜明的“类城化”特征——乡村的微小城镇化建设就很好地说明了这一点。可见,乡村景观的规划与设计,既要尊重乡村景观的二元结构,又要正视新型乡村的发展与建设诉求,是设计师在拟定设计策略时需要优先考虑的重点之一。

3 基于网格-体模型的乡村文化景观度量方法

乡村景观资源与现状分析关联着项目的资源优势、设计痛点、设计趋势、设计定位与设计理念生成,是设计成败的前提与关键。其研究的主要目的在于获得该项目的景观资源数量、多样性状况、资源分布状况、景观资源之间的关联状况、景观资源的系统结构以及景观发展趋势与基本规律。设计实践中,通常的做法是通过田野调查与文献资料查阅获取项目的数据与资料,并通过分析各部分的权重与分布,判断开发与利用价值,进而确定设计策略与方法。这种方法有效依赖于2 个基本条件:①假设能获取足够多的数据,甚至是全样本数据;②设计人员具有足够的设计能力、判断能力和综合设计能力,做出科学、合理的判断。但实际情况常与假设存在不同程度的背离,因此,需要用一种定量分析的方法来弥补上述定性分析的不足和短板。

网格法提供了一种将空间形态(具有鲜明二维空间属性的空间)按照特定的精度划分为相同大小的单元,对每个单元中的要素进行赋值,并基于这些数值进行统计分析的定量分析方法。数据统计的精度取决于网眼的大小,即具体对象中设定的特定尺度大小,尺度越小,往往获取的数据精度也就越高。由于乡村景观形态是一种由三维景观形态与时间维度的动态变化形态所构成的4D 景观体,显然,传统的网格法并非是最佳的定量分析方法。因此,依据网格法的设定思想,将二维空间的网格升级为三维空间的体,用特定3D 空间尺度为基本单元形成如图2 所示的网格-体模型,其基本应用原理如下。

3.1 现在时刻(t0)乡村景观粒子的估算

在特定的乡村地域空间中,乡村景观资源会呈现水平方向的平铺式分布和竖向的垂直分布,并共同构成一个特定的空间体形态。就具体的乡村文化景观粒子而言,存在水平维度与竖向维度中的交错、穿插与叠加形态。比如,山村的景观在竖向上呈现较为典型的分层结构——水下及水平层、平地与山脚聚落景观层、山坡景观层、山顶景观层和空中悬空层,不同景观层的景观元素在竖向上构成有机的联通整体。针对具体乡村景观设计项目,可以根据情况设定一个具体的尺度为单位,构建“网格-体”框架(图2a),用来记录该项目的景观资源数据。

步骤1:网格设定。基于该项目的平面地形,确定规划红线最外缘的4 个顶点,过这些点作相邻两边垂直的切线,组成1 个基于4 个顶点的水平矩形,并依据设定的精度确定网眼大小,形成1 个平面网格。

步骤2:网格-体设计。选择该网格的任意顶点作铅垂线,并以平面网格尺度为单元向上进行高度划分,形成由长=宽=高的立方体单元构成的网格-体。

步骤3:网格-体赋。由于乡村景观粒子具有粒子核与异性粒子壳的结构,那么,1 个景观粒子在水平空间里存在如图2d 所示的(①、②、③、④)4 种形态:在一个网格内部、横跨2 个网格、横跨3 个网格与横跨4 个网格。同样,在竖向空间里也存在上述4 种形态。设定某景观粒子处于网格-体内部的情况为1,其他形态则可以根据各自网格-体中景观粒子含量的多少赋值,其区间为0≤网格-体景观粒子含量值<1,如此以来,就可以通过对每个网格-体的赋值数据进行统计分析。因为乡村景观粒子形态总是在不断变化和运动,理论上存在的景观粒子只要在某一个网格-体出现,就可能成为在网格内部的状态,因此,可以设定任意“网格-体”中的乡村景观粒子存在,且不论其占比情况,都赋值为1,然后通过全网格-体的赋值进行统计分析。

步骤4:数据分析与应用。文化景观粒子及文化景观粒子云的概念表明,文化景观粒子是由不同景观要素构成的一种有机系统单元。假设该粒子的构成要素分别由A、B、C、D 4 种要素构成,那么,根据步骤3 的赋值方法,基于同一网格-体分别对A、B、C、D 进行赋值,可以获取4 组数据,以便后续的数据进行统计与分析。同理,假设某景观粒子云由E、F、G 3 个文化景观粒子构成,则可以将文化景观粒子看作一个单元,然后用步骤3 的赋值方法进行网格-体的数据描述并统计分析即可。由于乡村文化景观粒子适宜描述微观层面的景观对象,比如庭院景观单元或者自然村落景观,文化景观粒子云适宜描述中观与宏观层面的景观对象,比如乡村区域景观,因此,基于网格-体的景观资源统计与分析方法具有普适性。

由乡村景观规划与设计经验可知,对乡村景观资源的分析主要集中在景观资源的空间分布、景观丰富度、景观资源量与景观发展趋势这4 个指标,可分别对应于景观资源空间分布分析、景观资源丰富度分析、景观资源均值分析与景观构成要素的异化分析的4 个数据分析类型,具体陈述如下。

3.1.1 景观资源空间分布的可视化分析 由步骤1至步骤3 可知,将研究对象按照一定的网格精度划分为N个网格-体,通过判断每个网格-体中某景观要素的含量并赋值后可得出一组确定的数据;将图2a 所示的X、Y、H轴的坐标分别设为3 个维度的坐标值,依据这个坐标值定位并绘制每个数据在三维空间中的位置与程度;分析与判断研究对象中构成乡村景观粒子的景观要素类型数量或构成乡村景观粒子云的景观粒子类型数量,分别设定为指标变量。如此以来,便可得到包含空间坐标数值、网格-体中景观要素或粒子含量,与景观要素类型或景观粒子类型的数量组成的一个数据库。进而,借助Matlab、Excel、Python 等软件绘制三维散点图,从而获取直观的乡村景观资源空间分布图,用来判定研究对象的景观资源空间形态、景观资源类型分布、景观资源类型权重等关键信息,用以确定景观资源开发价值与优势分析。

3.1.2 景观丰富度分析 景观丰富度是衡量一个景观空间中景观类型多元化程度的一个指标,反映具体景观空间内景观资源类型的多样化指标情况。一般而言,景观丰富度越大,意味着景观的多元性越强,对人的吸引力也就越大。因此,景观丰富度通常是判断景观对象开发价值与景观设计项目是否成功的关键指标之一。运用网格-体对景观对象进行分割,意味着景观研究对象的组成要素会被其划分,分别计算每一个单元体内的要素数量,生成基于三维空间的数据库,进而绘制出三维散点图,通过分析景观丰富度的变化肌理与结构,可以定位景观节点与景观轴线,确立景观设计的开发策略。

3.1.3 景观资源均值比较与分析 实践中,由于乡村景观资源主要依地表空间进行配置,且各景观要素相互交织在一起,造成三维空间中景观资源空间分布的区分度与识别度降低。因此,设计师为了提高设计效率,更愿意基于平面地形对景观资源量进行统计与分析,即更倾向于对特定地形尺度中所承载的资源要素类型及数量的均值进行估算。基本方法如下:首先,建立如图2c 所示的地形网格,并基于经纬线确定每个网格的坐标区域Mx1y1、Mx2y1,…,Mx3y4、Mx4y4。接下来,给定这些坐标区域上相同的高程数,并以该高程上网格-体数量值为除数,以同一坐标区域上所有网格-体的景观资源含量总和为被除数计算含量均值。例如,Mx2y2网格中某景观要素含量的均值计为:Mx2y2=Mx2y2t0+Mx2y2t1+Mx2y2t2+Mx2y2t3+,…,+Mx2y2tn/n,n为基于竖向H的网格-体的数量。以此类推,生成由水平坐标值、网格单元景观含量均值与乡村景观类型值构成的数据库,借助可视化工具便可以生成景观资源均值分布的二维散点图。需要进一步指出,由于特定的乡村景观由多种景观要素组成,因此,需要依据不同的景观要素类型分别基于相同的地形网格计算均值,生成不同景观要素的均值分布散点图,并将其用于判断景观要素的权重、空间分布、肌理结构等分析指标。

3.1.4 景观构成要素的异化分析 庭院景观是构成自然乡村聚落景观的景观元素,而庭院景观则是由各个庭院景观要素组成的一个集合。那么,庭院景观之间的造型、装饰、功能、风格、形制等方面变化称为异化。对景观设计实践而言,景观构成要素的异化指标与乡村景观特色呈正相关。对该指标的分析可参照如下步骤:首先,按照异化程度分为没有异化、轻微异化、一般异化、异化显著和完全异化5 个等级,相应地赋值为0、0.3、0.5、0.7、1.0。其次,依据合理的网眼精度设定如图2c 所示的网格,用以记录景观要素在不同地理空间的异化程度。然后,在田野调查或资料数据分析时,对网眼区域内所有的景观要素异化程度进行估算,并赋予相应的程度值。如果同一网眼所标示意的空间内有多个景观要素并存,那么,该网眼的异化数值是这些景观要素异化程度值的总和。在完成每个网眼区域的异化赋值后,借助二维空间散点图,分析与判断景观研究对象的异化程度。由于景观要素异化会对景观研究对象的景观特色与属性产生弱化或消融的作用,因此,可以通过分析异化分布状况,确定景观修复的节点、内容与范围。而景观要素异化程度显著和完全异化,意味着景观要素蜕变为新的景观资源,失去景观修复的价值。逻辑上,如果对具体的乡村景观研究对象全空间、全要素的异化定量分析,则可以判断该景观研究对象的设计总体策略是修复、重建与传承,或是新建、重构与创新。

3.2 历史空间中乡村景观资源的估算

通过对现在时刻(T0)景观资源田野调查与数据统计分析,可以判断出景观项目内部可以开发价值的景观元素或景观粒子,但如果要确定这些景观资源是否必然开发,还需要结合历史空间中的景观资源数据进行综合判断。乡村景观建设与开发在本质上是对乡村文化景观的开发与利用,而乡村文化景观则是乡村文化在物质实体世界的映射,乡村文化景观的属性特征与乡村文化的属性特征趋同。因此,由文化的可传承、可学习性推论,在相同的地理空域中的乡村景观会随着时间变化而不断变化,T0所呈现出来的某种景观要素可能是突发现象,未必具有传承和学习价值,也就未必具有开发价值,即存在未必有用。相反,历史时刻(T3)所呈现的某种景观要素发展到T0已经因某种原因消失或异化,但它却因承载着某乡村文化的关键与价值信息拥有值得修复与重现的开发价值。既如此,那么对特定乡村景观在历史空间中的形态数据分析必然是景观设计实践的基本内容之一。

从4D 视角来看,某乡村文化景观会呈现为一种文化体,一种由现在时刻文化景观沉淀而成历史空间中的文化体,可以表示为:T=T0+T1+T2+T3+T4+…+TN。因此,在设计实践中选择不同标志时间点上的景观资源数据进行比较,并在此基础上判断乡村景观文脉成为景观设计的基本方法之一。然而,设计实践过程中标志时间点的选择通常是设计师根据定性分析作出的主观选择,存在与实际偏离的较大风险,客观上需要建立一种易于定量分析的方法进行校对与修正。为此,提出利用网格-体框架进行数据可视化的定量分析法。首先,根据实际分析精度要求确定网眼单元,并基于地理空间平面设定一个平面网格,用来记录不同地理区位的景观要素类型与数量,将现在时刻研究对象中乡村景观类型和各景观要素含量的均值导入平面网格。其次,根据实际情况,从现在时刻开始,沿时间轴T向每隔X时刻(时间间隔与分析精度有关)生成时刻记录点T1,T2,T3,T4,…,Tn,且相邻两个时刻记录点的线段长度等于平面网眼的长度,绘制如图2b 所示的网格-体空间模型。然后,按时间先后顺序查阅相邻两记录点(如:T3~T2,T2~T1,依次类推)之间乡村景观资源的文献资料,将经过估算赋值后的数据导入对应的网格-体(如:T2~T1时间段内的乡村景观资源数据结果导入T2~T1之间的网格-体,依次类推),生成基于时间T的景观资源数据库。接下来,借助数据可视化工具建立三维空间的散点图,直观判断研究对象中景观要素的类型、权重及演变状况,可以通过时间轴向上的网格-体间景观元素数据判断其历史延续性与传承价值,可以通过水平向上的网格-体间景观元素数据判断其在地理空间中的聚集与扩散性;通过判断某些景观要素在过去的权重以及消失时刻离现在时刻的时间长短,确定其是否具有重建、再现与挖掘的价值。

图2 网格-体模型示意图

4 乡村文化景观的线性回归与价值判断方法

文化景观粒子理论不但适宜描述和解决乡村文化呈现的景观对象,也可用来描述和解决乡村景观对象,其同样具有粒子化属性与特征。张小林[11]从城市与乡村比较的视角,提出用“乡村性”来界定乡村的观点,指出“乡村性”是一个不断变化的“变量”,通过判断一个地理空域中“乡村性”强度(即是否大于“城市性”)来定义乡村。逻辑推论可知,乡村景观是指“乡村性景观特征”大于“城市性景观特征”的地理空域,并非是任何乡村区域的景观都称为乡村景观,城市区域也可能存在乡村景观[12]。景观的“乡村性特征”是由一系列具有鲜明“乡村性”的景观元素指标共同呈现出来的综合特征,其程度可以用这些指标的加权平均值表示。特定地理空间的乡村景观总是不断变化、发展、演变,如果该景观在一定时期的乡村性特色并没有质的改变,意味着不同时刻的景观变化造成的乡村性程度变化会围绕某个轴波动,即存在基于时间轴的线性回归现象。因此,对乡村景观研究对象的景观元素数据进行回归分析,是景观资源评价与景观建设发展预测的有效手段,其基本方法如下。

步骤1:量表设计。乡村景观的二元结构表明,基于“人-地”之间的农业生产关系派生的乡村文化系统、乡村聚落系统、乡村自然系统以及城乡关系有机组合在一起,形成具有相对稳定的景观系统结构。对具体的某自然村落来说,这一系统形成村落尺度的景观粒子,其主要景观元素项如表1 所示。其中,农田景观、庭院景观、乡村公共景观、节庆与习俗景观、人口稳定性以及乡村自然景观是关键项。选择特定的时刻Tn为景观资源调查点,将每个景观元素项按照表1 中的备注方法进行计算后获得对应的Rn,然后对项目值进行均值计算后得到该时刻的乡村性景观量的均值。依此方法分别计算各时刻的X,生成不同时刻的乡村景观均值数据。

乡村的自然禀赋差异与发展规模和程度的不同,呈现出不同的景观格局、肌理与形态。从特定的地理空间尺度来看,依据乡村景观生长和存续的形式可以分为独立型乡村景观与群体型乡村景观。独立型乡村景观通常具有稳定的文化结构形态、内向型的景观聚落空间结构、宗族式乡村管制结构、自己自足的景观关系、独占性的自然景观资源,具有较为明显的排他性,呈现出鲜明的景观粒子化的特征。群体型乡村景观则是由多个自然村落单元,依据特定资源、宗族、管制等纽带连接起来一个乡村群落,通常具有相对松散的景观聚落结构、共享性的自然景观资源、互助合作的邻里关系、相对稳定的文化结构形态以及趋同化的建筑风格,呈现出明显景观粒子的“云化”特征。因此,独立性乡村景观可界定为一个乡村景观粒子,群体型乡村则可界定为一个乡村景观粒子云。

对独立型乡村景观而言,由于其景观元素项以及各项的变化相对简单,分析数据则可以参考表进行数据采集,并在此基础上进行回归分析。而就群体型乡村景观来说,不同自然村落在某些景观元素项上的差异明显,需要按如下方法变更样本数据的采集,如表2 所示。设某区域型乡村景观T1,T2,T3,T4,…,TN时刻的区域景观量均值对应为S1,S2,S3,S4,…,SN,T1时刻S1是区域各自然村景观量均值X1,X2,X3,X4,…,XN的均值,其中每一个自然村的景观量均值统计参考表1,依此类推,统计后获得该区域型乡村景观均值的数据。

表2 某区域型乡村景观量

步骤2:回归分析。不论是哪种类型的乡村景观,在其不断地发展和变化过程中,乡村景观性质与乡村景观构成元素存在相关关系,即不同时刻景观的乡村性程度与该时刻的景观量均值具有必然的联系,且景观均值量因统计误差存在随机误差。因此,乡村景观资源含量与不同时刻之间存在线性回归现象,其基本步骤如下。

①设T时刻的乡村景观性质为因变量y,景观资源均值为自变量x,观测误差、随机变量等随机扰动项为ε,则有y=a+bx+ε。假设ε服从正态分布,则 有ε~N(0,σ2),可知预测值y服从正态分布y~N(a+bχ,σ2)。

②通过调查与观测,得到乡村景观粒子或粒子云在不同时刻的n对观测值(zi,yi)(i= 1,2,3,…,n),依据该观测值绘制散点图,判断两者呈线性关系,设一元回归模型为y=a+bχi+ε。其中εi(1,2,…,n)看作ε的n个观测值,则该模型为=a+bx。

③由观测值得到参数a、b的估值,可得回归方程。因此,可借助软件根据已知观测值,计算回归系数估值,从而获得该研究对象的回归预测模型,并通过相关系数检验、F检验或T检验,判断是否在α= 0.05 的显著水平上。进而,可进一步通过标准误差计算,完成对乡村景观规划设计方案落地后特定时刻的乡村景观性质的预测。

步骤3:设计应用。回归分析的结论在设计实践中的应用体现在如下3 个方面。一是在设计前期,通过建立的回归模型检验某历史时刻的景观资源数据,确定项目的整体乡村性程度以及有关景观元素项的变量是否具有挖掘价值。二是方案设计阶段,景观元素会根据实际需要进行增减与变更,通过计算设计调整后的均值,并与回归模型进行拟合检验,判断设计策略的科学性与可行性。三是用后评测阶段,通过项目用后的跟踪与调查获取样本数据,将其进行模型检验,判断项目发展的预期,为持续设计提供数据支撑。

5 乡村景观的设计策略与方法

由乡村景观的二元结构可知,乡村资源景观与乡村文化景观的设计方法既相互联系又自成体系,自然设计策略与方法必有所差异,概述如下。

5.1 承载元的生态网络设计

生态网络的理论诞生于应对生境破碎化问题,其目的在于通过廊道把隔离化生境斑块连接成网络体系,促进生物在斑块间的迁徙与移动,实现保护生物多样性的目的。恰巧,乡村景观生态是破碎化的。尤其是改革开放以来,在家庭联产承包责任制的长期执行与城镇化快速发展的影响下,乡村景观生态的破碎化程度已经成为乡村景观建设迫切需要解决的问题。

生态网络用来描述特定区域内分散的栖息地斑块,为生物提供生存活动空间的生态节点和为生态过程提供空间生态连线所构成的关系网络,是一种由不同类型的节点与纵横交错的廊道所构成的生态网络。其中,节点是为生物提供生存活动空间的生境斑块,其作用在于为生物迁徙提供中继站,或者通过距离临近的同类斑块形成“击鼓传花”式的连接功能。连线则是为生物迁徙、能量流动、信息传输提供特定空间,即生境连接廊道。不同的节点之间、连线之间、节点与连线之间不同的组合构成了不同的网络形态,其最基本的结构特征表现为2 个层面:一是廊道与廊道的交点和廊道端点,二是由网络线间的平均距离或者网络环绕的景观要素的平均面积确定的网眼尺度[13]。

由此,导出生态网络设计的3 个基本层面:一是增大节点或者减小节点间的距离,增强生境斑的空间功能。反映在生态景观空间设计中,就是通过景观节点边界拓展或者近距离增加小节点的形式整合景观节点区域的破碎化形态。二是增加廊道宽度或者增加廊道曲度,拓展生态廊道的生存空间,增强其多功能性。用空间表现就是改变与优化“线性”的廊道空间形态,使其呈现一定的“面性”特征。三是从生态廊道的组织结构出发,从生物需要的实际情况出发确定廊道围合的面积大小(网眼大小),从生态过程进行的效率和促进生物多样性角度提高生态网络连接度和环通度。用设计语汇变现就是通过调整廊道线性空间的结构关系,获取更有机的网络结构。对生态网络设计功能评价的关键指标在于网络连接度及网络环通度的大小。令廊道与生态系统内所有节点的连接程度为网络连接度,其指数用γ表示,则有γ=L/Lmax=L/[3(V-2)],L为连接廊道数,Lmax为最大可能连接廊道数,V为节点数。其中,γ指数的变化区间为0~1.0,γ=0 时,表示没有节点相连;γ=1.0 时,表示网络每个节点都相连。可见,连接度越高,生态网络越优[14]。令生态系统的能量流、物流和物种迁移路线的可能程度为网络联通度,用α表示,则有α=α/αmax=(L-V+1)/(2V-5),α为实际环通路数,αmax为最大可能环通路数,L为连接的廊道数,V为节点数。其中,α的变化区间为0~1.0,α=0,表示没有环路;α=1.0,表示具有最大可能数。可知,环通度越高,生态网络越优[15]。

由乡村景观的二元结构分析可知,乡村景观承载元是自然环境与人为干扰和改造过的半自然环境构成的,本质是承载乡村文化景观的物质载体,也是乡村文化景观存在的生境。将景观生态网络设计方法引入乡村景观设计实践,从而导出“打点→扩线→通联→形变”的设计方法,其原理示意与实例如图3所示。其中,“打点”是指构建乡村生态景观节点的过程,建立以乡村文化景观粒子为中心节点,以自然景观节点为骨架,以半自然环境为“踏脚石”节点的节点体系(图3a)。“扩线”是指以自然环境生态廊道的优化为主,结合乡村景观粒子边缘区的景观廊道整合为辅的设计方法(图3b)。“通联”则是在前两个步骤的基础上,结合网络联通度及其评估分析,通过廊道设计形成生态网络结构,突出自然环境系统内部、自然环境与乡村人文景观系统的联通(图3c)。“形变”则是从生态网络结构对乡村景观空间影响出发,对景观空间进行修正与优化(图3d)。

5.2 乡村景观的共生与设计策略

景观设计的核心价值在于通过对景观资源的整合、优化与创新,满足当前人们不断变化的景观需要,并期望可以营造成更富活力的栖息地和精神场所——人与景观的和谐共生。将乡村文化景观置于由乡村景观二元结构、乡村文化景观发展和“城-乡”关系所构成的体系中考察,存在如图4a 所示的三轴共生结构。其中,承载元与景观元的实质是人与自然的关系,反映了乡村居民与栖息地环境构成和谐共存的关系。而乡村文化的传承性与开放性决定了当前文化景观是历史、现在和未来的共时性呈现,反映在设计实践中则是乡村文化传统的传承与创新的共生。城市聚落作为更高级的形态主导着乡村聚落由乡村→微城镇→小城镇→城市的单向演变,与之对应,乡村景观在城市景观的影响下不断进行乡村内涵的迭代与升级。城市景观对乡村景观的影响造就乡村景观与城市景观的杂合形态,即占位性的共生关系。

景观设计应对的最大挑战就是城镇化对乡村景观结构与格局的影响、冲击或重构。一方面,城镇化的快速发展以及城乡差距拉大,触发农民从土地上的剥离,人口向城市聚集加速了乡村衰落和景观破败;返乡置业或归乡生活的人们将城市要素植入乡村景观;便捷的信息传播与文化影响则全方位促使乡村文化结构的转变,重构乡村文化生态。另一方面,市民对乡村旅游需求的激增,促使乡村景观由“涉农”景观向混合景观的转变,由村民栖居环境景观形态的“美丽”向旅游景观形态的“魅力”转变。面对城市化对乡村景观的深刻影响,景观设计的基本思路有“乡村→城市”的乡村景观蜕变和“乡村→迭代”的乡村景观演变,其基本原理如图4b 所示。乡村景观蜕变思路本质即乡村景观向城市景观的转变,其总体格局取决于“就地市民化”“就近城镇化”与“乡村微城化”等不同的城镇化策略。而乡村迭代思路则是乡村景观属性保持稳定基础上进行的景观品质与价值提升策略,凭借“乡村科技化”“乡村田园化”“乡村生态化”和“乡村特色化”等建设路线,催生乡村景观的综合价值提升。需要特别指出,游客在乡村旅游过程中对城市生活的向往和依赖,在人性化设计原则指导下,造成城市景观要素拼贴式植入。因此,如何处理乡村景观中的乡村性景观要素与城市性景观要素的共生,是影响旅游景观价值的关键指标之一。

图4 乡村景观共生与设计策略示意图

6 小结

将文化景观粒子置于乡村景观的层级,通过建立基于网格-体的估算模型结构,并在此基础上通过回归分析对乡村景观价值进行量化判断与预测的定量分析。在定量分析结果的基础上,将生态网络理论引入乡村景观设计实践,提出共生的设计策略与方法。至此,乡村景观设计实践的新型方法体系,即“文化景观粒子价值判断与度量→乡村景观定量分析→乡村景观价值判断与预测→乡村景观设计方法”的闭环论证完成。下一步将围绕该研究成果开展设计项目的实证研究,以期对该理论进行验证与修订。

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