基于数据量化分析的喜洲古镇保护与优化策略研究

赵吉欣，杨坤，张春明

（云南艺术学院 设计学院，云南昆明 650101）

《关于在城乡建设中加强历史文化保护传承的意见》[1]倡导要把保护放在第一位，要以系统完整地继承农村和城市历史文化遗产保护和全面地讲好中国的故事为目标，本着对历史负责的态度，对人民负责的态度建立有效的城乡建设体系。做到既要传承，也要保护，保护范围要做到全覆盖，包括历史建筑、文化街区、街道格局，保护好自然景观与人文环境。大理地区是多种民族文化交汇叠合的地带[2]，其建筑风格多样，融入了众多少数民族的建筑特点，形成了独具特色的大理喜洲建筑群——喜洲古镇。喜洲古镇是云南省重要的历史古城，其文化价值、艺术价值、民族风俗都保留得相对完整，对民族文化传承有着特殊的重要性。喜洲整体空间层次分明，如图1 所示。以市户街、市上街、市坪街为主的交通干道汇聚于四方街，形成古镇中的主要支撑骨架，如图2 所示。本文基于“空间句法”进行数据量化分析喜洲古镇保护与优化策略。

图1 喜洲古镇区位图

图2 喜洲街巷分布图

空间句法最早由英国学者比尔·希利尔在20 世纪70 年代提出，目前已形成一套较为完整的理论体系、成熟的方法论以及专门的空间分析软件技术[3-4]。空间句法研究的是空间本体与社会文化之间的逻辑关系，而传统街区往往已经形成或具有了特定且相对稳定的文化[5]。因此，尝试将空间句法理论研究应用于理解喜洲古镇空间形态，将空间布局规律数据化，从而剖析空间形态的形成规律。提出古镇保护与优化策略，为古镇可持续性发展提供参考，也尝试提供一种理解传统村落结构的全新视角。

1 数据来源与研究方法

本研究以喜洲古镇的现状地图作为研究底图。首先在百度个性地图中获取详细路网，将其放入CAD 软件中，并利用“最长且最少”的核心绘图原则来绘制其道路轴线图，随后将其导入软件Depthmap 中对道路进行处理和计算，并开始对道路网络进行初步分析工作。

空间句法理论的本质便是以空间脉络作为研究对象，并从所研究空间特征的角度来进行传统村落的研究分析工作。该理论提供了一种相当有效的空间量化理论与方法并将空间明确定义，其使用的分析方法又将空间精确量化，所以使得空间句法在很大程度上给规划师和设计师们提供了一种更为理性科学的思考模式。在空间句法的研究中，常用的数据来源是视域模型、线段模型及轴线模型三种分析方法。在传统村落中，街巷空间的存在给村民的生活提供了十分重要的功能[6]，是给予了当地村民进行休闲娱乐等重要功能的空间场所。而对于喜洲古镇的研究分析工作，应主要从轴线模型和视域模型来思考分析街巷空间的存在形式，并用轴线和视域范围来表达和分析空间构成。

2 基于空间句法的喜洲古镇空间形态特征分析

2.1 轴线分析

在运用轴线模型分析的过程中，最为重要的两个评价指标分别为全局整合度以及可理解度，运用这两个重要指标来分析喜洲古镇的空间布局可帮助深入理解其规律。包含有喜洲古镇的运算轴线模型数据为582 条，喜洲古镇的空间布局属性规律如表1 所示。

表1 喜洲古镇轴线空间形态属性

2.1.1 全局整合度分析

全局整合度反应的是空间的可达性，体现了该区域内的中心位置，在设计过程中可着重规划。空间句法的运算分析软件的底层逻辑是：当轴线的色彩越接近红色，表明其整合度的数值越高，即可达性越高，对于交通的吸引度也就是越高的；反过来说，轴线的色彩越接近蓝色，则表示该空间在村落中所处位置越为偏僻，所以可达性也比较差，对于人流没有吸引力。

而且从图3 中可知，全局整合度核心点位于市户街、彩云街、染衣巷地区。喜洲古镇存在着定时赶集的传统文化活动，而喜洲古镇周边的居民来参与赶集活动时基本都会经过市户街和彩云街，而可达性高也就意味着聚集的人群的数量会更多。喜洲古镇的历史可以追溯至唐宋时期，在那时，喜洲古镇还是一座以纺织品而出名的城镇，其手工业的发达程度也变相增加了喜洲古镇的历史厚度，染衣巷也可以证明其拥有较为深厚的历史文化底蕴。另一方面，红色轴线的部分连接着喜洲古镇的核心点位四方街，市坪街、市户街、市上街这三条交通要道是喜洲古镇重要的历史街道，是在以后的古镇保护与规划中需要优先考虑和保护的对象[7]。

图3 喜洲全局整合度分析

2.1.2 协同度分析

通常协同度是用来表示直线与散点图的吻合情况，在运算轴线模型后，我们可以得到全局整合度[Integration（HH）]与局部整合度[Integration（R3）]数值结果，协同度运算中的X、Y 轴就分别为这两个数值，结果即R2。在空间句法理论中，R2在0.5 以上通常代表空间的拟合情况良好，在0.7 以上就表示十分吻合。协同度的数值越高，局部与整体之间的空间关联性就越强[8]，人们更加容易从局部空间了解整体空间，亦说明整体空间趋向单核心结构，有利于聚集；反之就表明空间结构不清晰，需要公共标识系统来认知空间。如图4 所示，横轴表示整个喜洲古镇街巷空间的全局整合度，而纵轴则代表喜洲古镇街巷空间的局部整合度，以场地综合分析为基础，将局部整合度选取R=3进行数据运算，代表着经过3 次转折后通过概率的高低。运算可知，喜洲古镇的拟合度为0.675，这表示可以通过局部的空间来建立起对整体空间的认知，但还是有一定的提升空间。喜洲地形平坦，不会受到自然环境干扰，但从空间布局来分析，道路系统不够清晰，断头路较多，容易影响游客对于空间的认知，需要道路指引系统来辅助人们认识空间。

图4 喜洲协同度分析

2.2 视域分析

在视域模型的分析过程中，应选取两个最具代表性的测度值进行分析验证，分别是控制值和聚集系数，通常用来观察喜洲古镇视域下的空间结构的分布特点。包含有喜洲古镇参与运算的视域模型共有16305 个，具体视域分析相关形态属性如表2所示。

表2 喜洲古镇视域空间形态属性

2.2.1 聚集系数

聚集系数是指视区中相互可见的连接数量与所有可能的连接数量的比值，表示空间受到遮蔽的程度。其值为0～1，越趋近于1，视区内两点间遮蔽程度越低，忽视机率越高，数值为1时表示空间系统是一个凸状空间[9-10]。根据空间句法理论所计算出的聚集系数分析图（图5），观察其变化规律可以知道，运算区域占整个喜洲古镇空间的1/2，表示该古镇具有较好的围合特征，私密性也较高，说明在喜洲古镇的形成过程中有相对完善的防御体系。其聚集系数高的区域分布在建筑周围与古镇内部道路中，由于道路与建筑相连接，双方视线有所限制，从而影响视域范围。聚集系数低的位置大多位于古镇中的十字路口处，其视域范围广阔，视线良好，围合性较差。

图5 喜洲聚集系数视域分析

2.2.2 控制值分析

控制值分析是指视线范围的广度，数值越高，表明在一定范围内的视线可见度更广，有良好的视线环境，有利于观察其周边的空间及人流。根据图6 的控制值视域分析情况可知，古镇中控制值数值最高的点位于染衣巷与镇东路交叉口，数值为2.285，是整个喜洲古镇中视域广度最高的区域。一方面，该区域拥有较好的视线环境，周边有丰富的良田景观，历史建筑景点多。另一方面，该位置位于进出古镇内部的交通要道，交叉形成的十字路口意味着该范围有较好的交通优势与视线范围。而控制数值较低的区域位于喜洲古镇城北村喜林苑旁。造成控制值较低的原因有两点：其一是因为此区域内民居较多，道路排列呈现规律整齐的正交模式，可达性不高、吸引力不强； 其二，该位置处于喜洲古镇北部边缘性位置，受关注能力弱，控制值相较其他位置也更低。

图6 喜洲控制值视域分析

图7 喜洲结构规划分析

图8 喜洲商业密度及全局整合度对比图

3 讨论与对策

对于传统村落的研究与保护工作要在合理的范畴内进行讨论与宣传，且应做出一定的创新。本文结合空间句法理论来对喜洲古镇保护进行研究，将古镇区域分为保护、缮治与更新三个策略层面进行叙述。并为了实施分类规划与研究保护，将喜洲古镇进行充分的分区保护：分别是核心区、缓冲区、协调区。

3.1 保护策略层面

1）增强标志性建筑的影响力，对其进行重构，增强相关历史文化的宣传，提高其社会影响力。针对句法分析结果，加强处于高可达性的空间景观提升，例如四方街、转角楼、赵国成宅、严家宗祠等，提升临近干道的景观质量，在修复建筑的同时尽量保持历史原貌，减少商业的融入以防过度开发，要保留原有历史风貌合理、展现其历史底蕴。

2）文化激活，延续古镇文脉。强化喜洲古镇的主要道路轴线，打造核心旅游线路，保持严家大院、宝成府、七尺书楼等历史景点的景观建筑风貌。合理进行公共空间的优化与街巷空间的规划，有利于增强古城文化的向心力，延续古镇的历史文脉。将洱海边秀丽田园风光与喜洲历史人文相融合，打造有文化底蕴的山水田园景观。

3）针对古镇特色，分类进行规划。古镇的文化基因丰富，历史沉淀深厚，有诸多的文化内涵蕴藏其中，可将喜洲对外展示内容分为历史建筑、节日民俗、当地名人、手工技艺、喜洲商帮、装饰艺术、风物特产等，例如喜洲白族民居建筑，其建筑最大特点是与环境相协调，建筑内的装饰于布局均符合白族传统风格。古镇至今保存着明清时期民居建筑99 处之多，其中三坊一照壁、四合五天井、六合同春[11]、一进四院等民居布局极具地方特色，符合传统中国家族共同居住和生活需要。喜洲民居设计严密、构思精细，继承传统的同时也吸收了一定外来文化技术，展现了白族人民创新的精神，成为了民居建筑中一张靓丽的名片。因此，针对传统古镇进行分类规划，一定程度上让文化的传播更加精准，有利于创新与传承。

3.2 缮治策略层面

1）优化古城道路肌理，改善村落人居环境。梳理古镇中道路之间的关系，可知历史沉淀形成了喜洲特有的空间形态，因此在整体的空间结构中，应以修补为主，以不破坏古城结构为前提，改善街区道路可达性，合理连接规划断头路，提升古镇全局整合度及可理解度。优化旅游路线的通达性，增强空间的吸引力，可修缮道路、更新铺装，或设置与喜洲文化特色相关的公共设施。同时，历史街区除了原有的商业功能，村民居住功能外，可以结合喜洲古城内的商帮贸易、染织历史和名人故居形成特色文化脉络，增强历史文化街区的体验感。

2）提升重要景观节点布局，增加记忆空间。从喜洲街巷之间的格局来看，结构较为规整，道路大多呈现正交模式，东、南、西、北皆有城门，像一座小的城池。在保留道路格局原有风貌的前提下，重点优化严家大院、杨品相宅、张进士府、七尺书楼、四方街、严家宗祠、李清宅等节点。与此同时，针对控制值较低的区域也要做到优化改造，设置标识牌指示位置或增加历史文化宣传，例如宝成府、转角楼、董家大院、赵府等。

3.3 更新策略层面

1）基于轴线模型出发的街巷空间优化。首先根据Depthmap轴线运算的结果可知，历史悠久的喜洲古镇有较为良好的可理解度，从空间中提取的文化元素的感知度和辨识度较高，从而可通过局部空间来快速感知整体的空间格局情况，而这与喜洲古镇丰富的人文历史、民族特色、文化底蕴关系密切。在更新喜洲古镇的工作中，首先应提高人们对于重要景观节点的保护意识，对于传统建筑的风貌变化应提高规范要求，对周边道路和公共空间进行景观提升。其次也应该对存在的部分街巷空间进行适当的设计优化，但这些都应该在喜洲古镇整体风貌的基础上来进行合理的规划设计，从而激活喜洲古镇的空间活力。

2）基于视域模型出发的街巷空间优化。首先根据Depthmap视域运算结果可知，喜洲古镇有着较好的聚集系数，喜洲古镇的大部分公共空间视线是良好的，认知度较高，然而，喜洲古镇的外围以及街巷内区域的聚集系数较低，所以在喜洲古镇改造工作中，应尽可能加强对于空间的深度以及广度的优化工作，从而使街巷空间的理解度提高。一方面，对视线范围广，聚集系数高的街巷空间设置一定数量的指示牌，提高道路便捷性和灵敏性。另一方面，加强历史建筑保护的前提下，优化喜洲古镇内的业态情况，并合理规划旅游路线，增加周边稻田景观项目，分散人流，提高空间整体的可达性，让喜洲古镇可持续发展。

3）在进行喜洲古镇的空间句法分析后，将街道商业密度图与全局整合度进行耦合性分析，探寻商业网点在街道中的分布特征，以期给予喜洲古镇较为实际的改造方案。其中所运用到的poi 商业网点数据主要分为购物类、住宿类、餐饮类等6 类，包含数据一共283 条，具体占比如表3。

表3 喜洲古镇商业网点数量分析

从整体上看，空间可达性与商业网点布局大体一致，呈现出由内向外发散的特点，越靠近中心的位置，商业网点越丰富。市上街、市户街、市坪街、镇北路四条关键街道，支撑着古镇的整体路网结构，整合度较高，商业网点聚集性也较高，呈现出街道功能性与街道可达性的一致。四方街是大理传统村落中位于中心的四边形小广场，所以大部分的大理村落都有四方街，由此可见，四方街的位置与功能都有较高的聚集性，自然商业网点也会因此有一定集中性。大界巷是一条短小而富有趣味的街道，它支路众多，有“曲径通幽”之感，其中蕴藏许多特色的商业店铺。染衣巷与市户街相交的部分，形成了如今的纺织、染印手工艺店铺聚集的位置，带动了其他商业类型，进而促进了商业网点的增加。

通过对比能够发现，富春里地区商业网点聚集程度高，但整合度低，可达性差。富春里是喜洲著名的历史街道，其道路曲折蜿蜒，独具美感，是富有喜洲韵味的街巷空间，其中有较多的休闲娱乐、住宿等商业类型。因此在街道的设计改造中，要适当提高其可达性，让道路通达更加便捷，设计过程中可通过Depthmap软件进行模拟测试，选择最优方案，改变现状。同时，镇东路较高的整合度却有着与之不匹配的商业网点数量，这是由于镇东路承载了车辆的通行，在一定程度上抑制了商业的发展。

针对喜洲目前的商业网点布局以及全局整合度，选择正义门区域和镇南路中端区域提出相应的改造建议。正义门是喜洲的地标建筑，这座两层高的阁楼，一层是正义门，二层是魁阁，既是喜洲的西大门，也是历年来喜洲考生在考试前祈福的地方，对喜洲当地人民来说意义重大。市上街与大丽线的交汇点就位于正义门处，在正义门的右侧还有一片水域，风景秀丽，但缺乏规划，周边建筑并没有得到合理利用，建筑外部杂草丛生，与之相接的景观道路环境也较为杂乱。在水域之上有一座景观桥，与它相连的道路便是富春里，富春里与市上街的商业网点都较高，正好汇聚于西大门的水域边。重新规划正义门至大界巷的水域周边，提升整体景观格局，周边废弃建筑重新激活，融入业态，有利于分散四方街的人流聚集性，减少空间人流量承载的压力，使业态分布更加均匀。其次是镇南路中段，这里位于镇南路与星辰路交界处，区域范围内有一处小型停车场，但所停车辆少，通过百度地图计算发现，喜洲古镇内部拥有停车场14 处，其中大型停车场就有3 处，停车位趋于饱和状态，且该位置位于古镇内部，业态丰富，人流量较大，并不利于停车场的设置。星辰路可达性较高，与著名街巷富春里相接，周边大部分建筑为民居，当地居民较多，且喜洲古镇内部可供当地人休闲活动的地方较少，旅客关注点大多在于传统建筑的观赏，因此这个区域的停车场可以改造为活动广场，融入健身活动、休闲娱乐、观景休憩等功能，使当地居民有活动空间，旅客也能有短暂停留空间。通过商业网点的分布与全局整合度的对比能够发现，在街道的改造过程中，应该根据实际情况出发，切实实现街道再更新的意义，在不破坏原有空间肌理的基础上，提供相应的改造方案。

传统村落是在长期的农业文明中逐渐形成的，是传统文化与风格最有力的见证，是历史长河中最光辉灿烂的遗产。随着城市化变革和乡村旅游业的大力发展，传统村落的保护与发展面临着诸多危机和挑战，大数据成为了设计中强有力的辅助手段，其中空间句法就是基于计算机软件以空间拓扑形态为基础的空间分析。空间句法理论作为一种新的设计理论，通过对道路简单的分割梳理，分析其背后复杂的社会关系，它不仅关注局部的空间可达性，而且强调整体的空间通达性和关联性[12]，通过句法理论发现研究对象的规律，可为传统村落的研究提供一个新的视角。

图片来源：

图1—图6：作者自绘。