水乡古城时空演变数字化研究——以绍兴古城为例

王圣杰 史 琰 包志毅

“十四五”规划指出保护和延续城市文脉，杜绝大拆大建，让城市留下记忆、让居民记住乡愁[1]。古城作为中华文化的空间载体，社会发展的文化景观，是人们理解和记忆历史和文脉的重要内容[2]。古城空间不单纯是人类活动的背景，而是人类活动导致城市演变的历史记载，包括反映了社会经济生活和制度文化[3]。我国当前正处于快速城镇化过程中，城市快速向外扩张、中心城区功能高度聚集、高层建筑巨型化以及老建筑成片改造等对古城空间带来严重威胁[4]。因此，对古城空间演变进行研究，能对历史文化的继承以及城市居民集体文化记忆的延续有重要作用，对古城历史街区和文化景观的保护具有促进作用。

目前，对古城空间的研究涉及横向的空间形态[5]、空间意象[6]、空间认知[7]、空间肌理[8]、空间业态[9]、空间用地结构[10]、特色建筑空间[11]等单因子角度，以及综合多因子的纵向时空演变角度[12]，从多方面对古城的保护与规划提供指导。空间句法是一种研究城市的方法，能够把空间组构与人的停留、移动和交流方式等人类社会之间的关系相结合，从而研究城市空间的演变[13-14]。经过大量学者的不断努力，国内关于历史古城空间演变的量化研究已较为广泛，从偏远小镇[15]到首都大城[16]，从崎岖山城[17]到广袤平原[18]，从几十年的变化[19]到百年的演变[20]，但较少涉及城市发展与水系较为密切的古城，且从长历史维度考虑其演变特征。

位于长江三角洲南翼的绍兴古城，是首批国务院公布的全国24个历史文化名城之一，至今已有2500多年的建城史，是一座极具江南水乡风韵的城市，绍兴古城空间演变的规律对江南水乡城市的研究有一定的代表性。绍兴古城现有的研究大多以商业旅游[21]和历史街区[22]维度的研究为主，对古城整体空间的研究较少，本文利用历史文献、古地图等对绍兴古代城址进行时间序列复原，运用空间句法对近代古城空间演变进行分析，以期深刻了解古城空间的演变历程，把握总体特征，为绍兴以及该类水乡古城的保护和延续提供参考。

1 研究方法

空间句法是研究空间组构与人体直觉体验的空间构成理论以及相关的一系列研究方法。对建设历史越久远的城市，其句法分析的效果越佳[23]。本文参考由绍兴市规划局编制出版的《绍兴城市的嬗变》以及浙江省地理信息服务平台提供的地图，通过AutoCAD和Depthmap 等软件构建古城轴线模型，获取全局整合度、局部整合度[24-25]、集成核[26]、智能度[27-28]等数据对古城空间进行分析。

2 研究区域

绍兴古城地处长江三角洲南翼，浙江省北部，位于杭州与宁波之间。

绍兴古城指原绍兴古城墙以内区域（如今古城护城河包围的地域），占地面积约8.32km2。绍兴城始建于公元前490年，越大夫范蠡先后构筑了勾践小城与山阴大城，修建越国国都，史称“蠡城”，距今已有2500多年的建城史。隋统一南北朝后，北方人口大量移入绍兴，促使城市规模扩大，修缮勾践小城为子城，扩建山阴大城为罗城。宋宣和元年（1119年）至宣和七年（1125年），将罗城的西南角缩入（即从今风则江退入内环路附近），南宋嘉定十四年至十七年（1221年—1224年）对城门及其他设施进行了加筑与修缮，史称宋城。南宋以后至元朝初，绍兴城邑没有大的变动。元至正十二年至十三年（1352年—1353年），罗城进一步扩大，把西郊的广规乡纳入，子城从此完全归入罗城之中，形成了河成网、街成坊的城市布局。明清时期没有什么变化，一直延续至民国。民国时期，为修建萧绍公路以及防止日军侵城后固守，分两次拆除了绍兴古城墙。绍兴古城虽经过多次变动，但其地理位置从筑城开始经历了2500多年，至今始终保持未变[29-30]（图1，3）。

图1 古代绍兴城变迁示意图

3 研究阶段划分

根据现有的绍兴古城测绘图，以及重要历史事件，本文将绍兴古城近百年的发展史划分为6个时期，并选取1892年、1939年、1957年、1980年、1999年和2020年6个时间点的地图作为样本[31-32]（图2，表1）。

表1 绍兴古城发展阶段划分表

图2 不同时期绍兴古城地图

图3 绍兴古城现状空间要素分布图

4 绍兴古城空间形态分析

4.1 整合度分析

绍兴古城整合度较高的轴线分布在中心区域，整合度数值较低的轴线分布在古城边缘位置（图4）。从1892年至2020年的百年间，古城集成核总体未变，主要沿目前的解放路、新建路、东街分布。这与古城的实际状况相吻合，分析绍兴古城清末以前的城市变迁，发现古城内的水系基本以府河（1978年被填改为解放路）为主干向周边分支，形成“鱼骨状”结构的水系。绍兴古城作为典型的水乡城市，为了便于运输和设置码头，城内主要道路基本与河道平行或垂直。这些区域便是人们活动较为频繁的地方，且分布有大量的公共建筑和商业设施，可见古城集成核的形成是千年变迁的结果。从集成核的分布情况可以发现，由于府山的阻隔，古城西侧地区的可达性较低；古城东北侧分布有稽山、东大池和蜻蜓池，使得东北侧的整合度也较低；古城南侧是罗门畈和南大港，主要开展农业种植，建筑和道路分布较少，可达性较低。

图4 不同时期绍兴古城全局整合度

古城集成核在大体未变的基础上，也在发生着部分变化。第一阶段（1892年—1939年），古城集成核向北偏移，因民国十一年（1922年）拆除北侧西郭门至安昌门段城墙为路基，修建了萧绍公路（萧山至绍兴），使得北侧的交通活动增加，可达性提高。第二阶段（1939年—1957年），建国初期共填平了17条河流，用以解决交通问题[33]，增加了城市通行能力，集成核沿府河沿岸道路、人民路西段和东街向古城边缘延伸，古城全局整合度增加。第三阶段（1957年—1980年），古城集成核未发生明显变化。第四阶段（1980年—1999年），城内主要南北向河道府河被填，修建解放路；古城内东北侧部分较短的街巷被整合，修建胜利东路；在古城中部偏东侧，修建中兴路贯穿南北；南侧罗门畈地区建设成为住宅区，居民活动增加；大量道路从古城延伸至城外。上述道路和居住区的建设使古城东侧整合度开始提升，集成核范围开始扩大。第五阶段（1999年—2020年），古城集成核范围进一步扩大，古城中部与边缘的可达性差距进一步缩小，其中向古城东部拓展的程度大于西部。古城空间形态外拓方向为从中心向边缘，与集成核由中心向边缘延伸相吻合。

局部整合度（图5）的核心经历了三个阶段，从开始的多核分布，到逐步沿府河沿岸道路（现解放路所在地）和新建路呈线状分布，随着城市进一步发展，局部整合度核心扩大并连成一片且向古城边缘延伸。对比全局整合度的集成核和局部整合度的核心所覆盖的区域，可以发现绍兴古城的整体结构中心和局部结构中心在一定程度上是重合的，从近百年的发展来看，尤其是古城中部南北走向的解放路和新建路，其所在的轴线在全局整合度和局部整合度的图中的整合度数值都最高，说明其代表的空间既是绍兴古城整体空间的核心，又是局部空间的核心，是可达性好、人流较为集中的体现。

图5 不同时期绍兴古城局部整合度

从整合度数值分析可得（图6），古城的全局整合度和局部整合度都经历了先增大后减小的过程，整体呈现上升趋势。近百年绍兴古城的可达性整体增加，大量人口的迁入，使古城聚集人流的能力增强，但随着改革开放之后，城市的范围扩大，古城外新城的建设，引出了一部分人口，使古城整合度自1980年之后有所回落。

图6 绍兴古城整合度变化趋势

4.2 智能度分析

从绍兴古城的智能度散点图和智能度变化趋势（图7）可以看出，绍兴古城的智能度R2都在0.5以上（根据统计学原理可知，当R2＜0.3时，为不相关；当0.3＜R2＜0.5时，为低度相关；当0.5＜R2＜0.8，时，为中度相关；当0.8＜R2＜1时，为高度相关），且随着城市的发展呈现出先增后减，且整体上升的趋势，其中1999年达到最大值0.84。可见古城的全局整合度与局部整合度在各个时期均有较好的互动关系，空间形态能较好地被人们理解。

图7 绍兴古城智能度变化趋势

新中国成立以后，在一系列政策和城市规划指导下，古城进入了快速发展的阶段，其中局部空间发展能够较好地带动整体空间的发展，适应整体的发展规划，但在进入21世纪之后，智能度明显降低，就绍兴古城而言，可能在城市中产生了与全局之间关联较弱，且内部交通较为通畅的局部空间，比如有环路的封闭式小区或者公园，此外，根据智能度2020年散点图可得（图8），古城内贯穿城市的主干道的散点远离回归线，说明古城中代表局部空间的历史街区步行空间的保护以及代表整体空间的贯通城市的大公路的建设，使得通过局部空间与整体空间之间的互动关系相对减弱。

图8 不同时期绍兴古城智能度分析散点图

4.3 古城活力中心演变分析

绍兴古城活力中心[34]的演变经历了三个阶段，主要呈现出由线到面，由集中紧凑到发散蔓延的特征。

第一阶段（1892年—1938年）古城活力中心北移。明清以来，绍兴城市发展基本限于环城河内8.32km2范围。到民国时，绍兴城墙仍保留完整，总长13566m。民国11年（1922年）修筑萧山公路（萧山至绍兴），拆除西郭门至安昌门段城墙为路基，长1836m。北侧城墙的拆除打开了古城通过北侧向外发展的空间，公路的修建更加吸引了交通流量，且1937年于古城外北侧始建火车站，使得这一时期的古城活力中心北移，与空间句法对这一时期的量化结论相吻合。

第二阶段（1938年—1980年）活力中心回归古城中心区域。民国27年（1938年）为防止日军侵城后固守，因此拆除了其余城墙，城墙基底作为环城路的路基。在该阶段，古城南侧的罗门畈进行了建设开发，古城内的农田消失，绍兴城市建设主体仍在原城墙范围内。空间句法显示这一时期的活力中心位于新建路、解放路、人民路以及东街围合的区域，该区域为绍兴剧院所在地，以及其他的一些公共建筑。20世纪80年代末，同济大学建筑系调研人员请绍兴市民绘制的城区认知地图显示，解放路是市民认知中绍兴古城的主轴，其余认知点也主要位于与解放路交叉的城市骨架道路上[35]。空间句法理论数据与历史信息基本吻合，表明活力中心在古城发展过程中未发生跳跃式转移，而是存在空间延续的。

第三阶段（1980年—2020年）活力中心范围扩大，并向古城边缘延伸。绍兴城市开展了现代化的城市规划，以古城为中心向外拓展。为了处理经济建设与古城保护的矛盾，1987年开始的第二轮总体规划（1987年—2010年）在绍兴古城的东部建设城东新区，作为老城的延伸，此后陆续在古城外围进行了开发建设。在第三轮总体规划（2001年—2020年）和第四轮（2011年—2020年）总体规划中，绍兴城市的中心向北转移，在古城北面建设新城。空间句法显示古城的活力中心主要位于解放路、新建路、中兴路、胜利路、东街和人民路附近，这些道路都是连接古城与外界的交通主干道。郭敏燕[36]对绍兴古城道路拥堵状况进行调查，结果显示古城内交通拥堵主要分布在解放路、中兴路、胜利路、人民路形成的“井字架”以及环城路等城市道路上。这与空间句法测算结果基本相符。这种现状一方面体现出古城整体仍焕发较强的活力，另一方面也体现出古城在保护的同时仍承担了较大部分服务外界生产生活的功能，并未较好地得到保护（图9）。

图9 绍兴古城活力中心演变示意图

结语

城市现代化建设使得古城交通问题日益凸显，道路的交通运载需求不断提高，使得古城内原有的水、陆立体的交通系统被打破，水乡古城的水系逐渐消失，转变成单一的道路系统。本文运用空间句法的理论，对绍兴古城进行了道路系统的拓扑关系研究，对古城形态演变、居民对古城形态的认知能力、古城活力中心等进行了量化分析，并与史料相结合进行验证得出以下结论。

①从古城形态上来看，在时间上经历了有城墙束缚到无城墙限制、由城内向城外拓展的变化。城内大量河道被填，贯穿古城的主干道增加，使得曾经离散的局部中心互相聚拢，由多核心向主干道聚拢，呈轴带生长，并向边缘拓展。

②通过古城智能度的分析可得，古城居民通过局部空间能较好地认知整体空间。但在进入21世纪后，局部空间与整体空间之间的互动关系减弱，有两种解读：第一，古城内建有大量内部畅通的封闭式小区或者公园；第二，古城中代表局部空间的历史街区步行空间的保护以及代表整体空间的贯通城市的大公路的建设，在空间理解上差距较大。

③古城活力中心经历了北移到回归古城中心区域，再到活力中心范围扩大的过程。呈现出由线到面，由集中紧凑到发散蔓延的特征。古城活力中心的变动是围绕古城中心区域展开的，并未发生大规模的转移，也没有开辟出新的核心。

资料来源：

文中图表均为作者根据相关资料自绘或分析所得。