城市空间肌理特征的参数化解析温天蓉.pdf

103138 | 2015 | 09基金项目1. 概述在新型城市化发展背景下，如何保护与传承城市（特别是历史街区）空间肌理[1-3]成为当前保护规划的一个研究热点，而其前提条件是要充分了解和认知研究区域的空间肌理特征为此，本文拟以城市空间肌理为研究对象，通过提取肌理中隐含的各类参数，比较这些参数数值的异同，从而定量化地解析各个城市的肌理特征，探寻不同城市之间的肌理差异，为城市空间保护规划提供定量化的技术支撑，促使城市空间（特别是历史街区）的可识别性[4]、历史性得到良好延续2. 参数化解析方法本文所提的城市空间肌理参数化解析主要包括：栅格与矢量数据预处理、道路参数提取和建筑参数提取三方面，下文将对其作详细论述2.1 栅格与矢量数据预处理栅格、矢量数据是量化分析的基础首先，利用全能电子地图下载器下载研究区域的遥感影像和街道影像图然后从 OpenStreetMap 网站下载对应区域的矢量地形图，并借助CityEngine转换成DWG格式其次，在 Autodesk CAD 中将上述三个数据对齐，并缩放到实际尺寸大小最后，在目标区域上方绘制两个同中心点的正方形框，外框边长为1000m，内框为700m。

并在内框参考遥感、街道影像和OpenStreetMap矢量地图勾绘道路和建筑轮廓线本文以衢州、巴黎、上海、巴塞罗那等9个富有特色的城市区域为例，通过上述步骤，得到如图1所示结果2.2 道路参数提取获取上述数据后，即可从矢量数据中提取道路肌理的参数，这些参数包括：路网总长度、道路平均宽度、道路交叉口数量、地块面积平均值和路段生长偏角平均值这些参数的统计方法和含义如下：（1）道路总长度即为700m方形区域内所有城市道路长度的总和由于各个城市的研究面积是相同的，因此统计道路总长度能够在一定程度上反映该城市的道路密度特征，体现路网的丰富程度；（2）道路平均宽度，是所有城市道路的宽度平均值该值反映该区域道路的断面尺度特征，值越大则越接近现代城市，反之则近似传统古城街道；（3）交叉口数量，也是一个城市道路肌理形态的重要参数之一道路交叉口越多，城市道路的分支就越多，路网也就越发达；交叉口越少，道路之间也就越趋于平行；（4）多条城市道路围合形成城市地块，这些地块面积的平均值能够从另一方面反映道路的间距和密度；文／温天蓉　吴 宁　杨 彬Wen Tianrong 　Wu Ning　Yang Bin以城市空间肌理为研究对象，提出了针对道路、建筑两类空间要素的参数化解析方法，并以衢州等9个城市为例进行了实证研究。

本研究旨在以参数化的方式，定量化地研究城市空间肌理的特质，发掘隐藏在空间表象背后的数字规律，为城市空间保护规划提供定量化的技术支撑，促使城市空间（特别是历史街区）的可识别性、历史性得到良好延续With urban spatial texture as the research object, a parameterized analytic approach for two spatial elements, roads and buildings, is proposed, and it is verified through practical examples of Quzhou and other 8 cities. This research aims to quantitatively study the features of city spatial texture and mine the numeric laws behind the spatial phenomenon in parameterized way, in order to provide quantitative technique support for urban space protection planning and to promote the good continuation of the identifiability and history of urban space (especially historical blocks).作者简介温天蓉　衢州学院　硕 士　讲 师吴　宁　衢州学院　博 士　讲 师杨　彬　衢州学院　基金项目：浙江省自然科学基金青年基金项目（LQ14E080013）浙江省建设科研和推广项目（2013Z142）住建部科学技术计划项目（2015-K6-019）ABSTRACT城市；空间肌理；参数化；解析City；Spatial Texture；Parameterization；analyzeKEY WORDS城市空间肌理特征的参数化解析Parametric Analyze of The City Spatial Texture Feature（5）路段生长偏角，是指相邻两条路段之间的补角，该值越大，表明道路弯曲幅度越大，反之道路越笔直。

该参数反应了研究区域的道路曲折程度2.3 建筑参数提取其次，我们对城市建筑肌理特征也进行了参数提取，包括：建筑总数、建筑密度、平均首层占地面积、建筑形态、屋顶类型其中，建筑总数是以OpenStreetMap中提供的建筑矢量图形作为参照依据的，以单栋建筑作为基本单位该参数能够较直观地反映该城市在一定区域范围内建筑栋数的密集程度；建筑密度，主要依据遥感影像获取，与栋数无关，反映的是全局研究范围内建筑占地的密集程度；平均首层占地面积，体现单位建筑单体的面积大小，反映区域建筑的细碎度；建筑形态，含一字型、回字型、L型和U型四种，并依次按照1~4赋值，体现当地建筑的整体平面形态特征；屋顶类型，分为平顶、双面坡、四面坡和尖顶四种，同样依次按1~4赋值，反映当地建筑的整体屋顶特征3. 解析结果分析依据上述方法对9个不同城市的道路元素进行参数化解析，得到如表1所示结果由表可见，这些城市道路肌理与其城市特质有较强的相关性，而104且相似性和特异性并存例如作为国际大都市的上海和纽约，拥有发达的城市交通，因此在路网总长度和交叉口数量两个参数上体现绝对的优势在现代城市规划和宗教影响下，纽约和梵蒂冈的城市道路平均宽度最大，而苏州的道路平均宽度最小，这恰恰体现了其作为中国古典园林城市的地位和特征。

由于苏州多为里弄式街巷，交叉口数量较少（宅间小巷未作统计），因此具有最大的路段长度平均值和地块平均面积威尼斯作为一个水城，道路随河道走势而蜿蜒曲折，因此路段生长偏角平均值最大衢州的城市道路经过了现代化的整治与改造，因此地块平均面积最大其次从建筑上进行分析，国内建筑和国外建筑有着较大的区别，历史建筑和现代建筑也存在着较大差异（见表2）通过对比国内古典与现代城市的代表——苏州和上海，可以发现，前者的建筑密度较大（达到40.6%），建筑层数以低层为主；后者则以多层、高层为主，建筑密度小（仅为26.4%），具有现代气氛此外，同样是以历史性建筑为主的巴塞罗那和梵蒂冈，除了建筑体量均较大外（可以从平均首层占地面积看出），也存在着许多差异例如巴塞罗那的建筑比较规整，建筑群大多以回型为主，梵蒂冈则呈现出不规则的形态，乱中有序威尼斯作为水城，建筑密度大（达到57.2%），建筑形体复杂多样，总体上是以坡屋顶为主开普敦呈现出的建筑肌理是最规整的，都是以一字型为主，屋顶形式为双面坡为主，建筑层数不高纽约作为国际大都市，其建筑也比较规整，以一字型为主，建筑大多是高层，层数较多，各项参数总体上与上海比较接近4. 总结本文围绕城市空间肌理特征，提出了针对道路、建筑两类空间要素的参数提取方法，并对衢州等9个代表性城市进行了实证研究。

本研究旨在通过参数化的方式，定量化地研究城市空间肌理的特质，发掘隐藏在空间表象背后的数字规律，为空间形态研究和空间规划提供一种新的研究思路本文作为一种基础性的空间形态方法论研究，在新型城市化发展背景下，对于延续我国城市（特别是历史街区）空间的可识别性与历史性、保护与传承空间肌理特征、提高保护规划的科学性，具有一定的现实意义参考文献[1] 邓浩，宋峰，蔡海英. 城市肌理与可步行性——城市步行空间基本特征的形态学解读[J]. 建筑学报. 2013(6): 8-13.[2] 李静雅，陈可石，邰浩. 遗产性老城区城市肌理及其公共空间设计理念——以青岛为例[J]. 现代城市研究,2014,09:55-59.[3] 杨俊宴，钱舒皓. 特大城市中心体系 空间肌理分异研究——以重庆市为例[J]. 城市规划学刊,2014,04:18-23.[4] 约瑟夫·里克沃特. 城之理念[M]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2006.1 |　 9个城市的栅格与矢量数据预处理结果（作者自绘）表1.　9个城市的道路参数提取结果表2.　9个城市的建筑参数提取结果（a）纽约（d）开普敦（g）上海 （h）苏州 （i）衢州（e）威尼斯 （f）梵蒂冈（b）巴黎 （c）巴塞罗那项目 纽约 巴黎 巴塞罗那 开普敦 威尼斯 梵蒂冈 上海 苏州 衢州路网总长度（m） 8700.4 6075.2 6812.5 7751.7 5310.0 8323.1 8661.1 5496.1 4836.6交叉口数量（个） 39.0 25.0 27.0 33.0 25.0 26.0 49.0 20.0 19.0道路平均宽度（m） 18.5 6.5 14.7 15.8 12.9 17.1 9.1 5.5 10.2路段长度平均值（m） 95.9 96.4 115.4 107.6 69.8 80.0 99.5 144.6 107.4路段生长偏角平均值（°） 32.9 8.9 0.0 15.8 53.7 13.9 33.0 13.5 6.7地块平均面积（㎡） 7207.8 16088.6 10830.8 9917.8 16849.7 8632.6 10821.3 21893.8 23189.3参数名称 纽约 巴黎 巴塞罗那 开普敦 威尼斯 梵蒂冈 上海 苏州 衢州建筑总数 485 673 668 420 679 259 261 1021 605建筑密度 29.8% 53.4% 60.4% 30.5% 57.2% 32.8% 26.4% 40.6% 32.5%平均首层占地面积 300.6 388.7 443 355.7 413 620.5 495.7 194.7 263.5比重最多的建筑形态 一字型 一字型 回字型 L型 U型 回字型 一字型 回字型 一字型比重最多的屋顶类型 双面坡 四面坡 四面坡 双面坡 双面坡 四面坡 四面坡 四面坡 双面坡。