基于空间句法的榆林中心城区空间结构特征分析_郑启迪.pdf

78城市建筑 Urbanism and Architecture/2023.03合体1。目前的研究关注城市空间形态的外部边界变化特征，城市功能性土地，如公共空间形态、城市交通轨道变化形式，等等2，而对于利用城市内部交通拓扑网络研究空间演变的较少3。城市交通网络是城市结构的重要组成部分，是城市内部空间演变的重要表征因素4。空间句法（spacesyntax）是对空间进行抽象建模分析的计算机语言，注重空间关系，是对人类居住空间结构的量化分析，是具有代表性的空间结构研究方法5。现今，空间句法应用于城市空间研究的方方面面，譬如老旧城区更新改造的空间舒适度、历史文化街道的演变特征分析6。空间句法的基本内涵是将城市交通系统简化成相互关联的线段来表现拓扑关系，并通过软件用其拓扑关系表现其连接性，城市空间形态研究是空间拓扑结构研究的重要组成部分。榆林位于陕西省最北端，与西安市通过铁路与高速公路相互连通，市域与山西、内蒙古、宁夏、甘肃接壤，是陕西与四省、自治区的联系中心，形成联系五省、自治区的“三横两纵”综合交通运输通道和多元运输综合立体交通体系，具有重要的地理区位意义。榆林工业经济规模常年居全省第一，具有富集的资源优势和独特的区位优势。1 研究方法与数据来源1.1 研究方法1.1.1 空间句法与量化指标空间句法主要是量化描述城市人造系统，如景观建筑，基本思想是分割所需描述的空间，依据不同的空间和结构分为三种研究方向的方案：城市密集区应用轴线分析法（axiallineanalysis）；建筑群内部空间应用凸多边形法（convexspaceanalysis）；室内空间应用视区分割法（visibilitygraphanalysis）7。本文运用空间句法中的轴摘要本文以榆林市中心城区为研究区，借助 G I S 技术平台和D e p t h m a p 软件，提取快速城市化时期三个时间段的城市交通网络轴线数据，根据空间句法的不同参数值对榆林中心城区内部空间形态特征进行定量化分析，结果如下：1 9 8 2 以来，榆林市形成以老城区为中心向南、向西扩展，由“单中心轴向”转换为“单中心跨越”最后到“多中心组团”的演变过程；城市空间的结构和功能演变趋于完善，由封闭走向开放，“新城发展老城更新”发展方式使得城市的发展呈现“带状延伸，组团生长”的特征，但各组团以独立发展为主且连通性较差，协同度整体呈下降趋势。关键词榆林市中心城区；空间句法；城市空间结构；集成度中图分类号T U 9 8 4文献标识码ADOI1 0.1 9 8 9 2/j.c n k i.c s j z.2 0 2 3.0 3.1 8Abstract Taking the downtown area of Yulin as the research area,with the help of GIS technology platform and Depthmap software,the paper extracts the axis data of urban transportation network in three periods of rapid urbanization stage,and carries out quantitative analysis on the internal space morphological characteristics of Yulin according to different parameters of space syntax.The results are as follows.Since 1982,Yulin has experienced a evolution process of expanding southward and westward with the old city as the center,and changing from“single center axial direction”to“single center span”and finally to“multi-center cluster”.The evolution of structure and function of urban space in Yulin tends to be complete,and changes from closed to open.The development mode of“new town development+old city renewal”makes the urban development show the characteristics of“strip extension and cluster growth”,but each cluster mainly develops independently with poor connectivity among them,and the coordination degree on the whole shows a downward trend.Key words Yulin downtown;space syntax;urban spatial structure;integration degree城市形态一般是指城市某一时期内，受自然环境、生态、经济、文化、政治等因素的共同影响所构成的空间结构和形式，是城市文化、社会等无形空间和物质空间的集作者简介：郑启迪（1997-），女。研究方向：城市规划理论。作者单位：长安大学建筑学院基于空间句法的榆林中心城区空间结构特征分析Analysis on Spatial Structure Characteristics of Yulin Downtown Based on Space Syntax郑启迪Zheng Qidi792023.03/Urban Renewal and Optimization Design 城市更新与优化设计线分析法基于城市尺度对榆林中心城区空间结构特征进行研究。运用空间句法中的轴线分析法，在 AcrGIS10.2 软件中提取各时期的街道轴线数据，使用Depthmap10.0软件，将数据与城市交通系统及拓扑结构相结合，对主要街道和次要街道进行空间拓扑分析并对参数进行整合，通过轴线之间的连接关系对各时期的城市内部空间形态演变进行比较分析，归纳总结榆林中心城区榆阳区 19822021 年的城市空间形态演变规律。1.1.2 空间句法量化指标（1）集成度（integrationvalue）：集成度代表研究轴线与系统中其他轴线的集聚或离散程度，其内涵是轴线相互关联的难度，全局集成度和局部集成度是两个主要指标，全局集成度的内涵为任一点到全局其余任一点的关联程度；局部集成度的内涵为任一点到该点附近任一点的关联程度。Ii=(n-1)|D-1|nlog2（-1)+1n+23（1）D=d=1sdNdn-1（2）其中：Ii为集成度；n 为所有轴线的数量；D 为平均深度值；Nd 为最短步行距离的节点数；d 为某点到任意另一点的最短空间长度，最小值为 1，最大值为 S；i=n 时，表示全局集成度；i=3 时，表示局部集成度。（2）集成核：轴线结构中存在拓扑核心，各个轴线相互交错构成的集成核是整个网络结构的核心。（3）协同度（R2）：协同度的内涵为整体集成度和局部集成度关联性的量值，局部空间与整体空间在构成上的一致性，代表局部空间与整体空间结构的紧密性。当某个轴线系统的协同度高时，表示可达性越高且局部与整理联系越紧密，协同性越低代表局部与整体处于割裂状态，整体与局部结构联系越少。1.2 数据来源选取 19821989 年、19892006 年及 20062021年 3 个快速城市化时期，反映榆林中心城区近 40 年的城市内部空间扩展过程及内部空间结构阶段性特征，同时选择 1982 年、1989 年、2006 年及 2021 年 4 个时间点高清影像对路网数据进行矢量化分析以建立数据库，并进行建模。1.3 研究区概况为方便取样与分析，本研究所述榆林中心城区为榆阳区所辖行政范围。榆阳区地处整个市区中西部，西面与内蒙古自治区接壤，东面被横山区、米脂县、佳县与神木市所环抱，研究区域总占地面积为 7053km2。约占榆林地区总面积的 16%。此次研究范围为榆林市中心城区。2 榆林中心城区空间句法轴线特征分析2.1 榆林市全局集成核演变特征分析19822021 年榆林市城区内部集成度如图 1图 4 所示。1982年全局集成度较低，集成核主要分布于北部地区，沿中心城区南北轴线发展，凝聚程度较低；1989 年城市 3个方向均值拓展，北部集成度高于南部集成度，集成核由南部向北部转移；2006 年出现新集成核，沿多轴线发展，使得拓扑网络结构更加完善；2021年全局整体度整体增强，多集成核散点分布相互连通。2.1.1 中心轴向阶段（19821989 年）20世纪80年代前期，榆林老城南部聚集起各类单位，工业园区在南郊地区发展，城市空间依托城市交通主干道和榆溪河向南发展。到了 20 世纪 80 年代末，随着城市土地功能流转和工业的快速发展，城市向东部继续扩张，在工业区周围形成了配套的居住区与商业区。另外，榆溪桥的建成突破了自然地理条件对于榆林城市发展的限制，使得城市具有进一步向西扩张的条件，城市呈现出“一核心，三组团”的空间结构特征。2.1.2 单中心跨越发展阶段（19892006 年）20世纪90年代后，榆林中心城区城市规模快速扩大，城市东部的黄土沟壑地貌对城市的扩张造成了极大的阻碍，城市加大规模向西发展，并且跨越榆溪河，逐步形成西沙新城。在城市总体规划的指导下，西沙新城集合了办公、交通、文教等多种职能，与南部工业区共同形成了榆林市综合发展新城区。西沙新城的道路网沿榆溪河建设形成带状格局，与老城区通过榆溪桥和榆兴桥进行联系。城市南郊与东沙新城继续向南、向北蔓延，同时老城区的商业设施集聚提升，商业服务功能更加突出，但与新城的联系并不十分紧密，城市空间格局体现为“一核心，四组团”。2.1.3 多中心组团发展阶段（20062021 年）进入 21 世纪以来，我国社会经济水平快速发展，工业化、现代化程度不断加深，在国家能源战略向西迁移的背景下，榆林市经济技术开发区得到进一步发展。由于榆林市被评为历史文化名城，榆林市行政中心从老城区向外迁移，西沙形成以行政职能和经济职能为主的城市中心。依照城市总体规划要求，对老城区进行城市更新设计，改善老城区的整体建筑风貌。随着城市功能布局的调整，西沙组团城市功能基本完善，经济技术开发区亦初具规模，结合老城中心区、南郊工业区、东沙组团，以及新建设的空港新城，形成了“三核心，六组团”的空间格局特征。2.2 榆林市中心城区协同度对比分析绘制出协同度的散点图来表现榆林市集成度的相关性，如图 5图 8 所示。通常情况下，将数据进行对比分析，其相关性数值处80城市建筑 Urbanism and Architecture/2023.03于 0.81 时，相关性高，即协同度高；当数值处于 0.50.8时，可判定其为中度相关；当数值只处在 0.30.5 时，相关度低。1982 年、1989 年、2006 年和 2021 年空间协同度数值分别为0.66、0.65、0.57、0.50，1982年时的协同度最高，表明城市的集聚性最强，1989 年与 1982 年的协同度相比较低，但在 1989 年仍为中度相关，表明城市各功能之间的相互联系程度降低，城市形态向外扩展，城市结构不如1982 年紧凑，交通结构趋于松散，外延趋势明显。2006年协同度为 0.57，相比于 1982 年继续呈现下降趋势，表明城市进一步外延发展，内部结构更为松散。2021 年降为低度相关，表明城市局部中心与原中心脱离，发展为独立中心。通过协同度的分析可知：对于整体趋势来说，从19822021 年城市的协同度不断下降，其中 198220