智慧城市下的历史文化街区设计

王楠

（长春工业大学）

1 引言

在信息化和全球化的强烈冲击下，我国的城市建设逐渐从增量扩张转向存量优化的新发展阶段，致使旧城区的城市更新活动逐步转换为城市建设的新常态。因此，对历史城区、历史文化街区、历史建筑的存量空间挖掘与历史文脉传承成为当今城市建设中日益重视的研究方向。历史文化街区作为一个城市的文化底蕴，一方面保持城市文化环境的和谐，另一方面增强城市生活质量的源泉，其保护与更新越来越受到人们的重视。但长期以来，由于有效、快速、准确的信息分析工具匮乏，一方面设计者多数从感性的角度出发，主观分析历史文化街区保护与更新的方法，缺乏对历史文

化街区空间数据的科学合理分析。另一方面数量繁多的空间数据人为处理，这需要耗费大量的人力物力，而且效率低下，加之庞大的数据难以整合分析，容易偏离原有的文化内涵，造成历史古迹的损害，使得独具历史特色、文化价值不可估量的街区和建筑迅速的消失在人们的视野内，甚至大量的历史文化遗产也被无情的磨灭。因此，目前迫切的需要探索并植入一种新理念、新技术、新方法在城市历史城区的建设中，更理性、更科学的辅助历史文化街区的设计。

2 相关概念

2.1 历史文化街区

历史文化街区是指在一定的区域范围内集中的保存了众多文物古迹、历史建筑，能真实的、完整的反应传统街区风貌和历史特色的区域[1]。并且历史文化街区是城市历史进程的见证者、城市整体发展的基石,在当代对它的智慧保护管理与更新设计具有极度的现实意义。

2.2 智慧城市

智慧城市普遍被理解的是将信息化、智能化的技术与手段投入到当代城市的发展和建设中，更好地控制城市的运行和发展，更好地优化城市居民公共服务建设体系[2]。它的核心价值观是提升人们的实际生活质量，内涵是实现城市的创新科技。它借助一种集成、创新以及协同的方式对城市进行保护、管理与建设。从而使城市成为一个有机的整体，进而提升城市的经济文化，更好的为人服务。

2.3 地理信息系统

地理信息系统是在计算机硬件和软件支持下获取、存储、组织、运算、分析、显示和描述空间信息的技术系统[3]。在智慧城市中主要用于分析和处理城市某一区域内的现象和过程，解决复杂管理、规划和决策问题。地理信息系统的空间分析法将城市的特征量化定义到地图中，一方面，表明城市物质空间中各个要素的位置和维数。另一方面，也可以附加物质空间中各个要素的属性，如建筑的风貌、年代、材料、层数以及历史关联度等，科学的、定量的分析了城市的历史文化特征。

3 历史文化街区的现状及解析

历史文化街区作为人类发展史的见证者和保留者，向现代人们诠释着各时期、各民族人们的生活方式、生活内容、社会形态和社会组织方式等[5]。任何一项历史资源的破坏和消失，都会是世界各民族遗产不可恢复的巨大损失。今天，我国许多学者也从不同角度研究了历史文化街区的保护与更新问题。在历史文化街区设计的理论和模式方面，吴良镛院士对历史文化街区的保护模式提出“有机更新”的理论，避免街区改造中的“剃光头”运动，强调谨慎更新、公众参与、社区发展的原则，建立适合保护更新的新体制[4]。张东谦等提出历史街区保护工作应从各地实际情况出发，采取多种更新模式相结合的方式，杜绝急功近利的做法，坚持以政府为主导、民众参与原则，逐步的向“自下而上”的多种途径推动的更新模式转变[5]。在历史文化街区设计的方法和手段方面，王景慧认为保护历史地段的方法主要有三种： 一是保护外貌、整修内部；二是整改城市基础设施，提升城市质量；三是采取循环渐进的方式整治街区，严重遏制大拆大建行为[6]。漆美娴以共生思想的为指引，从价值、空间和时间等维度探讨了共生思想与历史街区更新设计的关系，并提出历史街区改造设计共生算法的技术路线[7]。

由此可见，在城市历史文化街区的保护与更新上倾向于以人为主观推论为主，而鲜有科学与定量的思维研究方法。然而，这些仍以“有机更新”、“自上而下”等定性评价为主的方法，其匮乏之处是人为因素过强，理论体系的种类过多，影响了对历史文化街区规划的准确性。在此同时，其评价结论不够清晰、完善，缺乏定量的空间分析、科学性的参考价值，导致了历史文化街区保护与更新设计的严谨性、科学性等手段严重缺失。因此，科学地评价和真实地认识街区资源是历史文化街区设计的必要基础。伴随智慧城市发展，城市智能信息系统取得了质的飞跃，尤其是地理信息技术具有空间信息的提取和分析功能，能将以往规划模式中的定性分析转化为定量分析，为科学的指导历史文化街区设计提供了新的契机[8]。

4 历史文化街区的定量性设计

应用地理信息技术科学、定量地研究历史街区的保护与更新设计，关键在于如何多元化、全方位的综合考虑对历史文化街区价值产生影响的空间形态与历史文化要素，并在此基础上建立街区文化评价体系与街区的保护规划相衔接，最后再确定相应的规划区域[9]。以辅助历史文化街区保护与更新的新常态下，提供一种智慧的规划理念、科学的规划方法。

4.1 设计体系

地理信息系统在历史文化街区规划中的主要思路是，首先通过网络地图、文物保护网、遥感勘探等方式获得历史街区、建筑以及基础设施等相关属性要素。其次将属性要素导入地理信息系统、建立数据库，并与图形要素相连接。最后对空间属性赋予加权值，构建合理的空间分析模型，对历史街区的设计产生科学、有意义的参考数值。其具体的步骤内容如下：

1）收集数据——本着科学合理的保护历史文化街区的整体风貌、空间尺度、历史环境、周边环境的原则，需要在历史文化街区的建筑、院落、街巷、设施、景观等多方面要素综合考虑，加以搜集。主要采集方法分为：资料搜集、现场踏勘、房产调查等方式。其调查要素要划分至每个街区单体的属性元素，如收集建筑的属性要素应以建筑的质量、结构、风貌、风格、层数、年代等信息为基本属性元素，对每栋建筑进行拍照，档案整理。

2）数据库建立——在完成历史街区的数据搜集和整理后，利用地理信息系统的数据采集、输入、存储、管理、空间分析、查询、输出、显示等功能，将测绘的街区形貌绘制为Auto cad平面图，并与街区各种要素的属性和调查中的图像数据相关联。即以Auto cad绘制出历史街区的道路、建筑物、构筑物、设置等单体边框线，同时在图层中输入相对的编码；之后在excel表格中输入与之相对应的属性数据，以公共编码为桥梁将街区的图形数据与属性数据相连接，以实现街区建筑物与量化属性数据关联。

3）空间分析——在历史文化街区数据库建立的基础上，根据不同属性要素的历史价值，为各个要素单因子确定不同的权重，同时赋予其不同的分值，以确定和建立街区历史文化价值评估体系，进而获得街区的单因子指标价值和多因子叠加的综合价值。地理信息系统对历史文虎街区这些属性要素的系统建立之后，通过其SQL语句对数据的查询，能快速的生成历史文化街区的单因子属性专项分析图和多因子综合分析图。鉴此结果，对街区的历史性景观做出评价、分类、分级，针对不同等级的历史性景观提出不同的保护和更新策略。

4.2 设计内容

1）历史建筑

历史建筑是历史文化街区中的最重要组成部分，将地理信息技术应用于历史建筑的保护与更新上，需选取能代表建筑典型特征的因子：形式、层数、材料、色彩、结构以及历史关联度等属性因子；之后将整理的历史建筑情况及建筑价值权重指标录入地理信息系统的数据库；然后依据单因子、多因子数据定量分析历史建筑价值，确定不同历史建筑的等级与改造方法。

2）基础设施

在对历史文化街区的设计中同样需要对街区的停车场、管网线、交通站点、消防栓等基础设施进行规划。应用地理信息系统在历史文化街区的基础设施中可以更好的展示街区原设施的分布情况，还可以为未来历史文化街区的公共设施准确科学布局提供参考。如对街区的消防栓的布置应在街区的现状分析点位布置图之后，根据国家规范对实际街区范围进行科学的布置与规划。

3）景观植物

在历史街区的设计中，景观植物的规划设计对原有历史文化街区的整体风貌、环境质量的保护占据着重要在地位。通过地理信息系统技术对景观植物的生态价值、景观视线的保护与控制，实现了历史文化街区景观的数字管理和动态监测，进一步提高了历史文化街区景观风貌的原生态。

4.3 优势

在智慧城市的背景下，地理信息技术的推广打破了传统历史文化街区分析方法的桎梏，解决了传统定性分析手法下产生的问题。并且使用地理信息系统能够高效地完成传统方法难以胜任或费用特别高的定量分析内容。同时，将地理信息系统应用在历史文化街区设计中，不仅能解决规划成果缺乏理性指导、科学性较低的问题，同时能提高数据和图形的精确性，提升街区规划整体质量。其优势一方面是基于定量的空间分析法形成的历史文化街区设计评价体系，动态的监测了街区的保护以及数字化的管控街区的建设过程，使街区建设变得更科技化、信息化。另一方面街区的定量保护更新体系对推动街区建设和历史环境的和谐共生具有现实意义，对振兴城市的旅游也和商业具有实际作用。总之，在智慧城市的推动下把地理信息系统的科学技术与历史街区的文化艺术的相融合，将历史文化街区建设成宜居的环境空间。其不仅实现、增强了城市地域文化的归属感和认同感，还组织、拉动了城市文化旅游、经济发展，甚至多学科的交叉融合，使其走向艺术与科技共融的智能化新时代。

5 结语

正如文章引言所述，城市建设在不断的发展进步，智慧城市将是城市发展的一种必然趋势，同时也是解决现阶段城市历史文化街区问题的一个有效方法与途径。文章通过以上研究，基于计算机信息平台，依据地理信息技术构想了历史文化街区设计的科学数据库，将所有资料信息化、严谨化和综合化，实现资料的动态更新、信息共存的规划方法。旨在为实际的历史街区保护与更新设计提供一种科学性、定量性的研究思路，并具有一定的实际运用价值和参考借鉴价值，对未来的历史文化街区研究有巨大的潜力和科学价值。然而，智慧城市下的历史文化街区设计的广度和深度还有待进一步扩展与延伸，且需加强与其他更智能化、更信息化、更科技化的方法搭配使用，以提高其实用性和可操作性，实现历史文化街区的可持续发展。