2.2 空间句法与轴线图绘制
空间句法是在 20 世纪 80 年代初由伦敦大学 Bill Hillier 和他的合作者提出并发展起来 的， 最初用于研究人在城市系统中的空间行为， 即人的行为如何受空间形态的影响。空间 句法认为，“城市形态产生运动”[2] ，即城市的道路结构很大程度上决定着人在城市的行为， 从而吸引商场、超市、便利的基础设施等到“ 易达性” 较好( 即“集成度” 高) 的街道。
4.1 基于 GIS 与空间句法的街巷结构分析
4.1.1 城市尺度下不同时期街巷空间句法分析
1950 年代
1980 年代
2011 年
图 5 各时期的空间句法轴线图 (红色轴线代表集成度值高的轴线，蓝色代表集成度值低的轴线)
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表 2 2011 年江门市典型地区平均深度分
轴线数 全局集成度均值 智能度 R2
7644
4.1.2 街区尺度下内部街巷空间句法分析
图 7 历史街区现状全局集成度分析图
图 8 历史街区现状平均深度分析图
现状历史街区周边的胜利路、跃进路、蓬莱路、堤中路等全局集成度高，人流量大，而 内部常安路、新市路、安龙里、石湾直街也有较高集成度，但是内部集成中心之间却缺乏直 接的交通联系，导致人流车流优先通过平均深度较低的街巷（便捷度高）——钓台路、石湾 直街、新市路、太平路，从而导致上述道路存在过多的穿越式交通，导致内部街巷的交通安 全隐患较大，因此，内部交通梳理上，应优先提取街区集成中心，加强集成中心之间的直接 交通联系。
基于 GIS 空间分层的历史街区保护更新规划设计方法研究
王成芳 孙一民 张春阳 董慰 王国斌
摘要：本文以江门市历史街区为基本案例，基于 GIS 空间分层的研究思路，在详细的实地调研的基础上， 从空间实体的“点、线、面”三个层面分别建立建筑、街巷和地块 GIS 数据库，利用 GIS 多因子评价对建筑 历史价值进行综合评价，运用空间句法定性定量的分析手段，以新的视角剖析历史街区的街巷路网结构及 用地布局，探索一套建立在量化、实证的分析基础上的历史街区保护更新规划的技术方法和流程。 关键词：历史街区，空间分层，GIS，空间句法
同时，该历史街区周边的胜利路、建设路、跃进路、港口一路的平均深度较低（见图 6）、 全局集成度较高（即交通上的便捷度、可达性较高），带来的大量的人流车流，实地调研也 发现其现状交通基本符合分析结论，且东西向交通压力非常大，主要体现在建设路、堤中路 上。同时，从现状平均深度值分布图可以看出，南北集成核之间，也即东湖公园的位置形成 交通网的“空洞”，间接加大了外围建设路、胜利路、港口一路的压力，应在东湖公园周边加 大路网密度并打通白沙大道与港口一路联系，这与江门市上层次交通一体化规划方案思路是 一致的。
考虑到江门历史街区的建筑价值更多体现在历史人文价值，本研究侧重对历史价值的综 合评价，选取选取建筑风貌、建筑年代、建筑外观质量、与历史关联度、建筑典型性 5 个指 标，结合专家打分法设置各指标的权重，运用 GIS 多因子叠加分析的方法，对街区内的建 筑历史人文价值进行综合评价。（详见表 1）
评价 指标
虽然 GIS 具备同时输入图形和属性数据的功能，但对于城市规划设计人员来说，该软 件相对陌生，笔者建议可以充分利用一些常用软件（如 AutoCAD、Excel、SkethUP 等）进 行调研数据的前期整理。将建筑基底线和道路中心线分别在 AutoCAD 中进行分层处理，对
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建筑按“街坊--建筑”二级编码体系进行编号（例如 A-001），对各建筑调研信息在 EXCEL 进 行整理汇总，然后通过唯一 ID 编码利用 ArcGIS 软件实现 AutoCAD 图形与外部属性表格的 链接，从而可以对每栋建筑进行相关属性的查询，包括建筑编号、门牌号码、建筑名称、建 筑质量、层数、高度、风貌、年代、产权、类型、结构、建筑混合方式、商业门类、商业业 态等 20 多条现状调研信息，并可以实现对每栋建筑的照片一一链接。（见图 3）同样的方法 也可以实现各街巷相关属性及调研照片的一一链接。
史关
关联
5
联度
不关联
1
0.25
能反映街区建筑特色
建筑 较能反映街区建筑特 5
典型
色
3
0.20
性 不能反映街区建筑特 1
色
评价
结果
--
--
--
4. 基于 GIS 与空间句法集成的街巷与用地布局分析
GIS 与空间句法的集成是通过功能嵌入与数据交互的方式来实现的。在功能方面，空间 句法模块“Axwoman”是由 Avenue 语言二次开发并以组件的方式加载到 GIS 软件中，GIS 完 成图形数据的调用、轴线特征的提取与绘制、特征值数据库的生成等功能; 空间句法则指导 GIS 提取轴线图并计算轴线特征值[5]。在数据方面，GIS 空间分析的轴线为空间句法进行形 态解析提供基础数据; 空间句法计算的特征值也将输出到 GIS 平台上生成数据库。空间句法 功能嵌入 GIS 平台， 两者的数据在分析过程中交换，从而实现了空间句法和 GIS 在功能和 数据上的集成，完成空间句法在 GIS 平台上的解析及可视化.
空间数据是指用来表示空间实体的位置、形状、大小及其分布特征诸多方面信息的数 据，具有定位、定性、时间和空间关系等特性，可以用点、线、面以及实体等基本空间数据 结构来表示人们赖以生存的自然世界。
借助凯文·林奇的城市意象分析方法和类型学的研究成果，从提高传统街区聚居形态的 可识别性、空间研究的可操作性的角度出发[1]，立足于空间实体的点、线、面三个基本空间 数据结构，本文将历史街区从空间层次上分为“建筑、街巷、街坊地块”三个层次，这三个空 间层次相互组合，共同构筑了历史街区空间的“整体空间意象”。同时，本着整体控制的原则， 建立一套基于三个空间层次的 GIS 历史街区数据，将 GIS 技术应用贯穿于“现状调研—分析 -方案”的规划全过程。
建筑 风貌
表 1. 基于 GIS 多因子评价的建筑价值评定
评价标准
文保建筑 风貌好 风貌中 风貌差 非历史建筑
评价 分值
5 4 3 2 1
GIS 重分类后的专题图
权重 0.30
建筑
清 年代末
3
0.10
80 年代至今
1
建筑 外观
良好 中等
5 4
质量
一般
2
0.15
较差
1
7642
与历
对于地块的数据库则先在 AutoCAD 中划定各用地范围线，导入 ArcGIS 平台后与建筑 及街巷数据库进行空间连接，对现状各街坊地块的用地面积、容积率、建筑密度、人口、道 路网密度等信息进行统计分析与专题图制作。
图 3 通过 GIS 平台可以实现每栋建筑信息的实时查询
图 4 空间句法度量值的计算过程
③ 地块：以街坊地块为“面”，借助 GIS 相关分析，对街区土地利用现状和规划相关技 术指标进行统计分析，结合建筑三维模拟与街巷空间句法分析，对不同拆迁方案进行经济测
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算比较，对街坊地块的开发强度、配套设施设置等提供规划参考。
1. 研究区概况
研究区位于广东省江门市蓬江区仓后街道，是江门的旧城中心，也是江门市城区的发源 地。研究区范围西起胜利路，东至跃进路，南临堤中路，北至建设路及蓬莱路北侧，规划用 地面积约 77.7 公顷。（见图 1，2）
3. 基于 GIS 的多因子评价的建筑价值评定
江门历史街区保存了大量独具侨乡地域特色、形式多样的历史风貌建筑，本研究以 GIS 数据库为基础，整理出历史街区内建筑相关信息，并在后期规划设计和分析过程中通过多因 子叠加分析，实现对建筑价值的综合评估，为规划设计对具体建筑的实施策略和保护、整治 模式提供参考。
空间句法通过连接值、控制值、平均深度值和集成度来度量城市空间的易达性。这些度 量值的计算过程如下: 通过对城市空间( 图 4a) 进行轴线分割， 由得到的轴线空间(图 4b ) 生成相应的轴线图(图 4c)， 并可导出其连接图(图 4d) [3]。在句法结构中，某一街道轴线所 具有相对其他轴线集成人流水平的优势称为集成度，其局部集成度与全局集成度的相关水平 反映了街道空间的可感知性，被称为智能度。
历史街区 33
2.735
0.868
北新区
38
2.561
0.856
江海区
41
2.531
0.816
图 6 2011 年城区平均深度分析图
在空间句法理论中，“集成核”表示交通轴线网络中最集成的线路，也是交通网络中连通 程度最高的线路。通过城市尺度下不同时期的街巷空间句法分析可知（见图 5），江门城市 的“集成核”从历史街区的位置向外扩散，并由单个变为多个，也印证了城区结构不断向外扩 展，脱离了传统街区束缚，因此，本文基地范围在各历史时期虽一直作为全局集成核的一部 分，但中心性减弱，这对于后期分析项目定位是有参考借鉴的。
该区毗邻蓬江河，始建于明朝末年，是当时江门的城市商业贸易中心区，包括石湾直 街和山顶墟、常安路、长堤风貌街等历史街区。时至今日，该街区的历史格局基本保留完整， 空间肌理清晰，建筑风貌具有典型的岭南骑楼和侨乡建筑特色，是江门城市历史的有力见证 和宝贵的侨乡历史文化遗产。
图 1 规划范围示意图
图 2 基地现状三维模拟图
本研究采用 GIS 空间句法的分析方法，基于 ESRI ArcGIS 9.3 平台，借助 Axwoman 4.0 软件绘制轴线地图，从江门主城区和蓬江历史街区两个空间尺度研究历史街区的空间形态结 构特征，同时辅以不同历史时期的纵向分析对街巷肌理的演变进行深入剖析。
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限于数据获取存在一定困难，本研究中主城区尺度轴线图模型的原始底图分别为 1950 年代、1980 年代、2011 年江门主城区地图，历史街区尺度的轴线图模型原始底图则选取清 道光年间历史地图和现状调研的道路街巷数据。轴线图的绘制以道路中心线为基准，从街区 主要道路，即最长的直线开始，以最短的道路结束，遇到道路转折和拐弯，把轴线抽象为多 段直线段，确保直线段两两相交的情况下，进行相应调整，使其符合轴线图模型“直线段尽 可能‘长’和尽可能‘少’”的原则[4]。