基于GIS和空间句法浅析街道空间环境对街道活力的影响

薛 雨，张 悦，李华英

(1. 山东科技大学 测绘科学与工程学院，山东 青岛 266590；2. 山东正元航空遥感技术有限公司，山东 济南 250101；3. 荣华建设集团，山东 青岛 266699)

0 引 言

街道空间作为城市中分布最广的公共空间，是城市公共空间的重要组成部分，对街道活力有较大影响。街道活力，最重要的是正确理解“活力”一词的含义：Metha认为，有活力的街道是指有大量的人参加一系列主要的固定或持续的活动尤其是那些社会性的活动的街道[1]。自20世纪50年代以来，国内外利用空间句法对城市及街道的研究不断发展，凯文·林奇撰写的城市形态理论著作《城市形态》和《城市意象》对活力进行了论述，具有借鉴意义[2]；荷兰的德·波尔创建了乌纳夫原则[3]，艾伦·雅各布斯著述《伟大的街道》旨在寻找最好的街道形态[4]。沈磊著述的《效率与活力：现代城市街道结构》对宁波“街”和“道”的空间形态进行研究，但是对街道活力涉及较少[5]；姜蕾《城市街道活力的定量评估与塑造策略》，分析了影响街道活力的因素，并提出塑造街道活力的“交混方法”[6]；吴一洲等人利用GIS和空间句法分析城市轨道需求供需特征[7]。综上所述，空间句法知识多应用于城市形态的构建，或者单独应用于街道活力评估方面，无法全面发挥其作用。将空间句法与其他领域知识结合，多方面探究城市街道活力的研究甚少，导致了空间句法应用领域的局限性。

1 概 述

随着城市化进程的不断加快，各种拆迁、旧城改造在各个城市的老城区大规模开展，同时开发区等新城区的建设和规划也如火如荼地进行。上述活动在提升城市现代化、美观市容市貌的同时，也拆掉了原有的活力较强的公共生活空间，建成了大尺度、绿化程度高的街道空间，却忽略了以人为核心的街道活力的提升，从而降低了城市的整体活力，不利于和谐城市的构建。

空间句法是通过对城市系统、建筑、聚落、景观等的定量化描述，表达空间结构形态与人类社会行为之间的关系。GIS作为重要的空间信息系统，具有强大的空间数据分析功能和高效的地理建模能力，为众多领域的空间数据显示和分析提供了丰富的方法。从空间分析的角度来说，GIS与空间句法结合能够同时对街道空间进行自然和社会两个层面的分析，提升街道空间方面的研究能力[8]。本论文将GIS与空间句法知识结合，基于德州市基础地理信息建库项目，对德州市德城区、开发区进行调查，采集街道两旁的兴趣点以及街道联通的院落、居民区、功能区等要素，选择具有代表性的老城区“商业街-太平街”以及开发区“常兴路”中段为研究对象，结合ArcGIS软件利用空间句法知识对比分析街道空间环境对街道活力的影响，如图1所示。

图1 技术路线图Fig. 1 Technology roadmap

2 研究对象选取

德州市商业街，西起迎宾路（火车站广场），东至黎明街（人民影院路口），长280m，宽15m，始建于明朝，当时名字为溜口街，火车站的繁荣带动了商业街的崛起，溜口街由居住区变为商住区域，德州最早的百货公司出现在此，同时照相馆繁多，因此1946年解放后改为商业街。德州市太平街，西起黎明街，东至解放南路，长240m，宽15m，原名为米市街，古代时较为繁华的街区，因为卖米的商家众多而得名。德州市常兴路，西起康博大道，东至将军大道，长1590m，宽30m，由德州市常兴集团有偿命名如图2所示。

图2 街道调查范围图Fig. 2 Street investigation map

3 样例街道研究

1）商业街-太平街

商业街-太平街为德州市历史性街道，曾经是德州市的商业中心，随着城市的不断扩张和发展，这一区域虽然失去了其往日的繁华，但在老德州人的心中，是永远难以割舍的地方，是德州经济发展的见证，是老德州的经济和文化标志。

①商业街-太平街街道纵深分析

街道纵深及街道的长与宽，而此处的宽不仅仅是街道的实际宽度，更表明了街道两旁挂接的支路所能使街道延长的区域。将样例区域显示在ArcMap中，可以发现该街道挂接了8条南北向的小路，有的道路甚至可以连接太平街和其南部的光明街。利用ArcGIS中的工具测量商业街太平街的长度和挂接小路的长度，计算街道纵深比例。

街道纵深公式：

D=挂接小路长度/商业街-太平街长度=878/563=1.56

②商业街-太平街用地布局

研究区域用地状况为混合型土地利用，附近分布学校、步行街、商城、医院、休闲娱乐设施以及居民小区等，由于周边功能区的吸引，商业街人流量较大，提高了商业街的街道活力。对周边各种功能区对提高商业街活力的贡献进行量化，通过该功能区到街道的距离、人流量进行描述并获取最终的权重值。通过各种属性的量化对比，对各种属性赋予相当的权重予以表示，距离越近、人流量越大则权重高具体见表1。

表1 商业街-太平街用地类型量化表Tab. 1 Land type quantification of commercial street -Taiping street

③商业街-太平街交通可达性

交通可达性包括两个方面，一方面是公共交通工具的可达性，另一方面是附近场所人员的可达性，以及道路的可达性。公共交通的可达性通过公交站牌数量刻画，商业街西首有3个公交站牌，有1、2、8、12、18、107、20、17、106、4、16、19、101共计13条公交路线通过，而太平街东首1个公交站牌，有2、3、12、15、28、38、102、107共计8条公交线路通过，因此公共交通工具可达性较高；前边描述了该街道挂接了8条南北向支路，街道纵深比高，便于周边功能区场所人员到达；样例街道西与迎宾大道相连、东与解放中大道相接，中间穿过马市街和黎明街连接东方红西路和东风中路等级较高的街道,从而贯穿德州东西。

④商业街-太平街空间开放性

街道空间开放性反映居民出行路径多样性，同时反映附近人群到达街道的便捷性。本论文调查数据包括院落范围、类型及其出入口，院落的类型决定院落的开放程度。传统的沿街院落一般有沿街门头房，同时封闭性差，出入便捷；而现代化的院落和居民区为了人身和财产安全更偏向于封闭性，出入口较少，而出入口的位置和数量恰恰可以反映院落中人群出入院落的便捷程度，进而反映出街道空间的开放程度。商业街-太平街沿街的院落多为传统的院落，出入口较多，如中泰尚居小区，占地面积虽然小，但是有两个出入口，都可以方便到达商业街。由图中明显看出，该街道两旁院落共有13个出入口可以直接通向街道，且距离均在20m以内，到达街道非常方便，街道的开放性较高，如图3所示。

图3 商业街出入口及商铺分布图Fig. 3 The distribution of shops and entrances in commercial street

⑤商业街-太平街商铺分布

作为历史悠久的生活性街道，商业街一直位于德州市的中心位置。解放以来的商业不断繁荣，在奠定商业街-太平街商业基础的同时也使该街道区域变为商住混合区。传统的院落类型成就较为开放的院落格局也为街旁商铺的繁荣林立提供了方便，让传统的露天街市变成了整洁美观的店铺，而创造的街道活力却是分毫未减。基础地理信息调查结果在ArcMap下显示，样例街道两旁大小商铺共计135家，涵盖住宿、餐饮、银行、保险、影城、洗浴休闲、医院、美发造型、培训机构、五金厨具、服装鞋帽等各种商业类型，一条街道，可以满足人们各种购物需求。商业街民国时以照相馆密布而闻名德州，如今的婚纱影楼在太平街上依然是一道亮丽的风景线（见表2）。

表2 商业街-太平街商铺类型明细表Tab. 2 Shop type table of commercial street-Taiping street

2）常兴路中段

随着德州市经济的快速发展以及国家政策的支持，德州市区范围由原来的岔河以西扩展到减河以西，进而扩展到德州东环，由原来的德城区扩展到开发区，进而扩展到高铁新区。常兴路是开发区的一条街道，由常兴集团有偿命名，为更好地和商业街-太平街对比，本论文研究区域为常兴路中段，即宏远大道以东晶华大道以西的区域。周围空地较少，居民区较多。

①常兴路中段街道纵深分析

常兴路中段街道宽度为30m，四周多为居民小区，街道纵深已在前文进行定义，同样利用ArcGIS工具进行计算得到结果：

D1=挂接小路长度/常兴路中段长度=740/593=1.25

常兴路中段用地布局

常兴路作为经济开发区的一条道路，该区域范围的用地主要是住宅用地和办公用地，其中段西首为沙河沟景区，是人们休闲游憩的优良场所。周围分布不同程度等级的住宅小区，以及供水公司和环境监测中心，向南1km有开发区最大的澳德乐购物中心和德百家居建材城，向北1km为董子文化园。利用上文中同样的方法分析各功能区对街道的权重，并计算影响力，具体见表3。

表3 常兴路用地类型量化表Tab. 3 Land type quantization table of Changxing road

②常兴路中段交通可达性

从公共交通可达性方面分析：常兴路中段有2个公交站牌，分别是聚福园小区和福汇来糖酒公司2个站牌仅有6路公交一条线路通过，因此公共交通可达性较差；由上文可知，样例街道挂接的支路仅仅为小区内的道路，街道纵深比不高；常兴路中段西邻体育街、东连晶华大道，南通升源街，除了晶华大道较宽、车流量较大外，其他2条均为小路，道路网络通达性可想而知。

③常兴路中段空间开放性

常兴路位于建设时间较短的经济开发区，街道两旁的院落多为现代化性质的居民小区，格局构造相对比较封闭，院落邻街的长度短，深度大。ArcMap调查结果图显示每个院落仅有一个出入口，整段研究区域共8个出入口（如图4所示）。

图4 常兴路出入口及商铺分布图Fig. 4 The distribution of shops and entrances in Changxing road

④常兴路商铺分布

由于街道院落的封闭性较强，街道两旁的商铺类型多为服务于周边社区的生活性用品商店，多位于开发邻街门头房的小区外围，调查结果统计显示，调查区域街道两旁共有商铺30个（见表4）。

表4 常兴路商铺类型明细表Tab. 4 Shop type table of Changxing road

4 对比结果分析

通过数据的对比，从街道纵深方面来说，商业街-太平街的纵深值大于常兴路纵深值；而商业街-太平街周边用地布局较为多样化，医院、购物、休闲以及学校等功能区设施齐全，常兴路略差；交通可达性方面，常兴路公交路线仅一条并且连接的道路等级较小，相对来说不利于构建较为通达的道路网络体系；商业街位于老城区，院落多为传统类型，道路挂接支路较多，四通八达，院落出入口分布零散，因此具有更高的空间开放性；图中明显看出商业街两旁店铺布局紧密，数量较多且种类齐全，容易满足消费者的需求，而常兴路沿街商铺数量较少且类型单一。而通过我们一段时间的调查发现，商业街-太平街人流量较大，街道活力较高，而常兴路两旁虽然有较多的居民小区但是街道人流量较少且停留时间较短，街道活力低。

总体来看，街道活力虽然受街道本身空间的影响，但更多在于街道空间的延展环境如商铺、院落等。经过分析，交通可达性对街道活力的影响最为重要，其次是邻街商铺的丰富度，再次是街道周边用地布局的影响。

5 结束语

本文基于德州市基础地理信息建库项目调查数据，选取比较老城区、开发区具有代表性的商业街和常兴路进行研究。将GIS与空间句法知识结合，利用GIS良好的空间展示和分析功能，结合空间句法中的量化知识，全面剖析样例街道的纵深分布、用地布局、交通可达性、空间开放性以及邻街商铺5个方面的街道空间环境。对比分析结果，从而得出街道活力受街道空间环境尤其是延展空间环境影响显著，扩展了GIS和空间句法的应用领域，为城市街道活力提升、和谐城市构建提供支持。但是街道活力不仅仅受街道空间环境的影响，还受文化、历史等方面的制约，本论文并没有涉及除街道空间环境以外的影响因素，因此，本研究需要进一步完善。