空间句法在城市规划中应用的局限性及改善和扩展途径_肖扬

肖扬宋小冬空间句法在城市规划中应用的局限性及改善和扩展途径■空间句法在城市规划中应用的圏局限性及改善和扩展途径肖扬宋小冬提要空间句法是一种在建筑领域认可度比较高的定量研究方法。近来得到城市规划领域关注，并广泛应用于城市规划理论和实践的探索。然而国外地理学空间分析领域对空间句法理论方法在城市规戈丨中的应用一直存在争议。但随着近年来理论自身的不断修正和其他学科的不断护展’增强了空间句法理论方法在城市规划应用的适应性。现着重从地理空间分析的视角讨论空间句法在城市规划中应用的局限性，同时回顾空间句法方法自身的近期‘以及地理空间分析领域对其方法的充和发展。关键词空间句法；局限性；城市规划应用；发展和充可达■生；图论※间句法是年代由英国伦敦大学学院和发明的一种网络分析二〔方法，可用定量指标来描述、分析建筑空间、城市空间对人的影响，以及人在立献标口八空间中的移动。在《》—书中，文章编号他们首次提出建筑空间布局和建筑空间结构能够影响人的社会活动。而后等强调了城市空间组织对人的移动有潜在的路径影响关系。在过去的多年中，空间句法经常被用于建筑形态、城市形态的研究，也被用于建筑设计、城市设作者简介计的实践。‘肖扬，同济大学建筑与城市规划学院，讲师，国内诸多学者对空间句法也有介绍和运用（王静文，王静文，等，陈明星，等，陈仲光，等，程昌秀，等，刘承良，等，英国卡迪夫大学规划与地理张愚，王建国，窦强，盛强，杨滔，邵润青，学院，讲师宋小冬，同济大学建筑与城市规划学院，教授，通讯作者），同济大学“青年英才计划”资助（ 2014年第期总第期繼參德图典型方法和对偶方法图凸空间“到轴线图的转换过程资料‘源：资料来源：。在建筑空间分析领域他们大都持空间规划中最核心的概念”，为此他总结可达性，如用程度（靠近性肯定态度，但对空间句法方法在大尺度出三种广义的可达性定义（中间性（等指城市规划领域中适应性的讨论很少涉标来测量（及。然而在世纪初期，国外学者对空。间句法局限性的讨论逐渐多了起来个体靠近机会的程度对偶方法淡化了现实中的距离、方向，。其实可以理解为某个地点和区域中的可定义为一维空间，而典型方法则属二在城市地理分析领域，不少学者的批评“机会”的多少和获取“机会”所要花费维空间。侧重在空间句法的定义不够严谨，不够的距离或时间成本（如城市规划中常用而空间句法理论巧妙地基于“向心清晰，从而容易导致不同研究人员对同的服务半径）。性”的概念把人的“视线”和空间中的一对象、现象的描述会有明显的差异活动转化为一个具有拓扑关系的一维网等，。如果将步行行为拓传统地理空间的网络分析方法络图（对偶方法，有助于建筑师和城市展为较宏观的社会经济活动时，空间句通过在一个二维图中关注于两个地设计师系统地了解空间组织（等法理论假设的局限性更加明显。为此，点之间最短的欧几里得距离，或最少的。传统空间句法将视线作为人感觉空间句法本身发生了改良、扩展（主要交通通行时间。这类方法基于图论思空间的基础，步行作为人在空间中的移是在年之后），增强自身对城市空想，把现实中的交通设施的交汇处作为动方式，可见即可达是当初的基本假设间分析的适应性，这恰恰说明，批评和图论中的结点（结点和结点之间条件，和提出了争议促进了理论、方法的改进和完善。的联系作为连线（图，称绘制轴线图、计算拓扑关系的基本方法。笔者将回顾空间句法的传统定义，这种网络为典型方法（第一步是绘制轴线图。首先要识别然后讨论该方法在城市空间分析中的局在一般道路交通规划领域用得最优的凸空间（如图所限性，再介绍自身修正和扩展，侧重在非常普遍，也成为一般地理信息系统示，在需要分析的空间范围内，在边界地理空间尺度的城市形态分析，包括：（软件设计的重要依据。上选择任意两点（所连成的直线传统空间句法和其他网络分析方法的区不能超出需要分析的空间范围，该直线另描述空间关系时，如何引人距离对偶方法（图就是两点之间的可视轴线，该二维空间米制分段法）、方向（角度加权法；从这种方法也是基于图论的思想，但内有无数条相互可视的轴线，构成人在基于建筑空间的人的步行行为转变为基是对前述的结点和连线做相反的定义。空间中的可视范围，如果能找出其中最于城市形态的社会经济活动（对偶分析方法对应着地理分析中的另外长的轴线，就可用它来表示满足最大的。还将介绍从传统建筑空间向城市一个概念：向心性（。向性心周长面积比例的最优凸空间。根据这个空间扩展的一些新方法、新观点。是图论思想的一个核心概念，可用来描原则，理论上要求首先识别并绘制出凸述一个结点（的重要程度。这种空间的最长轴线，然后绘制出第二个凸传统空间句法如传十算可达‘性方法在社会网络分析中用得较多（空间的最长轴线，直到最长轴线所对应，近年来也被用于经济地的凸空间覆盖研究范围，凸空间不存在地理空间分析领域的知名学者理和交通规划领域（。在重复。这样，研究范围就转化成若干认为“可达性是近年物质社会网络分析中，向心性也可描述空间“最长最少”的轴线。肖扬宋小冬空间句法在城市规划中应用的局限性及改善和扩展途径第二步是建立拓扑关系。空间句法三个指标，基于对偶网络，分析建筑空边界效应的影响。把轴线定义为结点（，而交叉处定间中的可达性，可见即可达是假设条义为连线（运用的是对偶方法，件，现实中的距离和方向被淡化。轴线图的生成受主观经验干扰，结也就是将对偶网络作为下阶段空间分析果不一定唯一的基础，现实中的距离、方向被淡化。对空间句法基础方法的若干尽管理论中清楚地说明轴线图的生第三步是利用拓扑关系建立的对偶争议成是基于“最长最少”的原则，但是不网络进一步计算有关指标。在社会网络少学者（分析领域，向心性（是一个提出空间句法理论至今多年来，指出基础概念，空间句法继承了社会网络分早期侧重于建筑空间、步行行为的分这个过程依旧比较武断，因为没有数理析方法，将后者的个基础性计算指标析，后来扩展到较大的空间尺度，用于意义上的证据说明一个空间只能对应唯换了名称，计算方法基本是一致的地理空间分析，随着尺度变大，争议也一的轴线图。每个使用者根据各自的经等，变得多起来，较典型的有以下四方面：验判断绘制出不同轴线图，即使对象是社会网络中的“连接性”（同一个，很容易导致轴线图的绘制不精换成空间句法的“程度”“靠现实空间中距离、速度是否可以忽准，从而影响分析结果。近性”（换成“集成度”略不计和回应了绘制，“中间性”（换成运用了实证方法进行验轴线图的过程其实没有看上去那么的武“选择度”（这个指标可用于证，他举例，按照空间句法的拓扑关断。同时，和试分析建筑空间或城市空间内部的向心性系，“住在大道和大道之间的第图通过统计的办法来证明轴线图和道路。大道的纽约人，要去中央公园和中心线的分析出来的误差也没有想象的程度（，即连接性，可达性相同，但事实上那么显著。认为之所以导致误解表东对偶网络中与点在拓扑关系要比中央公园远的多。的原因可能是人们认为轴线图是凸多边上直接相连的其他点的个数通常从另一个方面指出空间形的简化，但是事实上他们是独立存在可以理解为交汇点多的轴线连接性较句法在城市尺度下应用的局限性。如果的，因此理论上只存在一个正确的道路高，处于尽端的轴线连接性较差。在一个很直但是很拥挤的城市街道，通网络拓扑。行是很慢的，而且需消耗较多能量，人集成度（是对原来的靠们可能会选择一个更快或者更省力的路空间本身只有微小的变化，轴线图进性（指标的一个标准化处径，而不是减少转弯。另外，他指出同的计算结果却有很大的差异理。主要用来衡量从点到所有的点所需样的集成度（不能够预测不的举例如图所示，要的最少轴线次数，可理解为“深度”。同时间的不同人流。他以世纪和世（是一个标准的正交轴线图，（〉是如果一个点的集成度越高，分析范围内纪的威尼斯为例，年间，空间布局一个所谓“破碎的”或者变形的轴线其他点越容易到达该点，也可看成是深几乎没有变化，集成度没有变化，但是图。如此相似的布局尽然得到了差距极度较浅。人的空间活动行为应该发生过很大变大的集成度（为，集成度—°化。所以仅仅从空间布局来预测人的行而（的集成度值域跨度从到为会有偏差。。选择度（即中间性和对的上和回应是基由』、杜曾妹“田本测暑杏丨、由的裕暑距离的好处是可预防无边界效应。无本质上！就是两个不的图，结果不边界）效应是指当城市中心不在研究一雜该在意料之中。其次，图（中互产生联罕必须经过其他轴选择范围几何中心的时候，集成度高的地方包涵了破碎的轴线，这本身就和拓扑距度可龍被经过的次数，也就是被选择依然会出—中心而不是离是矛盾的。的程度，可体现该轴线在分析范围内的巾心。这一观■☆次，“来等（的研究所证实，他们的过程体现了从几何到拓扑变形中的不选度用个不同的形态的城市，分别是印度连续。具体可以理解为在一定的角度和！‘今的阿默达巴德，意大利的威尼斯，美国某个道路宽度，一个变形网格的轴线可力卩州的里奇蒙和美国加州的沃尔纳特克以穿过所有的街区，同时达到和正交网可见空间句法将社会网络分析中的里克，比较了典型网络、对偶网络的优格产生一样的布局。如图所示，在左向心性（思想，以及对应的劣。发现用典型网络分析比较容易受到边的途中有条轴线，但是当网格发生 2014年第期总第期械學列關國纖丨■——图轴线图唯一性的算法图定义唯一轴线图的方法资料来源：图空间布局变形导致集成度的变化资料来‘方转移的可能。如果能限制搜索半径，的方式恢复复杂的轴线系统。关于什么资料来源：可以使这个问题得到局部缓解，也就是是拓扑环，详见等的研通过设置某个半径来控制集成度的转究。隱酬画移。不过細还是在某种程度上同意了另外有学者介绍■■■的观点，轴线图并不能表达真正意了另外一种可选择的算法：来义上的运动等级。确定唯的轴线图。方程允许最少最长的视线或者轴线来表示一个空间环境中线图空丨表的不致空间句法方法的扩展的每一个凸空间，从而可以自动生成唯—一的轴线图。本质上说和空间其实和他的同事一直致力于句法获得唯一轴线图的区别在于第一完善空间句法自身的理论和方法对城市步，因为运用的是和地理空间分析的适应性。他们加强并改所发明的和等类：‘‘良空间句法方法中的轴线图生成的理似的还原分析。其原理如图所论，同时引人了新的可达性酬量算示，‘？是个假设的空间布局，‘来法：米制分段法（图显示出用泰森多边形把每个空间分别角度加权法（包围成一■个区域。接着，在泰森多边形轻微的变化如右图，因为“最少最长”试图从理论上解决的边上的任意一点做视线分析，然后就的原则，条轴线就足够表示这个空间的诸多质疑，并做进一步验证（会产生一个视线交集的系统，其中最长了，事实上和正交网络得到的结果一样。。从此，空间句法从一维的条视线就可以表示这个可视的区。最空间向二维空间扩展，并且向传统的道终被选择下来的就是能够代表这个空闾当轴线图的分析范围发生变化，集路交通分析衔接。具体的改良如下：的最少最长的轴线（图。成度会发生很大的变化另一个不一致被归纳为空间轴线的唯一性米制道路分段法句法拓扑方法的相交“错误”。如图所关于轴线图绘制的争议主要集中在和指出很早以示，当两个独立的轴线图被一个额外的它的唯一‘性上，和前空间句法理论方法就提出可以引入搜轴线链接时，集成度立刻发生了很大的提出理论上只存在唯一的一个正确的轴索半径，来控制集成度的影响范围从而变化。因此，暗示空间句法在大范线图，紧接着等在原有理避免这个错误，而半径的设置主要依赖围的城市地理空间分析中对选择研究范论基础上提出了轴线图唯一性的解决方于研究范围的大小。整个过程可以在围会非常敏感，因为会影响集成度的结案。这个解决方案是主要是基于这个软件中完成，同传统的拓果。的研究，包括了两个步骤：扑距离不同的是，所有的轴线在交汇处和承认这种现象第一步，产生所有的轴线图，然后以被打断，改良后的集成度是在一个指定在实际城市研究中的确存在，集成度高“最少最长”的原则简化产生的轴线图，的半径内计算从一个道路到任意一个道的地方会有原来的中心向增加连接的地如图所示；第二步是通过保留拓扑环路的最少转弯次数（。因此肖扬宋小冬空间句法在城市规划中应用的局限性及改善和扩展途径论的形式表达。对传统拓扑关系中计算代表一个凸多边形内的视线范围。值得深度的方式稍加改良，我们在搜索半