基于散点透视的高铁廊道景观控制研究

桂汪洋，黄荣钦，戴一正，王爱

(1.安徽建筑大学 建筑与规划学院，安徽 合肥 230022；2.东南大学 建筑设计与理论研究中心，江苏 南京 210096)

0 引言

随着我国高速铁路的快速发展，高速铁路将成为我国最重要的旅游出行和通勤方式，交通环境在现代生活中逐渐受到重视，尤其是道路景观将对城市景观产生重要的影响。道路动态景观是随着现代交通发展而开始的，国外由于高铁和高速公路建设较早，成果较为丰富，法国的《道路景观设计规范》(1980)，美国的《道路美化条例》(1965)、《公路景观和环境设计指南》(2002)，日本的《高速公路造园设计要领》(1976)等都制定了公路动态景观设计的理念，提升“沿途风景”的质量。国外关于高铁沿线动态景观的研究并未形成体系，主要侧重于景观的生态性。美国在20 世纪60 年代将高速铁路沿线自然环境保护纳入法律法规，对自然环境进行保护，形成有“自然美感”的景观，给乘客优良的景观体验。英国要求铁路建设在生态环境区，能避就避，不能避免的需要在完工之后进行就近补偿。高速铁路在中国是近10 多年的产物，基于动态视觉特征对高铁沿线景观控制的研究还比较少。冷虎林，左辅强(2011)探讨了京津城际高速铁路沿线景观规划的不足和启示。[1]许姝(2012)基于乘客的视觉特性，对高速铁路沿线景观的控制内容和方法进行了探索。[2]谢燕(2017)总结云南高铁沿线区域农旅融合发展条件和现状的基础上，提出农业景观的发展模式。[3]戴一正，戚广平，姚涵(2019)对高铁动态景观构成要素进行总结，并提出了动态景观组织的方法。[4]总体来说，我国在高铁动态景观研究方面的成果还比较少，从中国传统审美的角度来研究高铁沿线动态景观的控制更是欠缺。随着我国高铁的快速发展，高铁出行的旅客越来越多，高铁沿线景观成了认知城市的重要窗口。因此，对这类景观的控制与设计，需要新方法与之适应，亟待补阙。

1 散点透视的可行性

所谓“散点透视”也被称为“动视点”(图1)，这是中国山水画的一种特殊表现手法。整个画面中观察点不固定，画家将不同方位和视角所看到的景象组织进自己的画面，形成咫尺千里的境界[5]。散点透视对物象的安排归根究底就是一种“游”的观看方式，通过多重视角构成一个整体的观瞻，具有时空双属性，相对于西方焦点透视固定的时空表现，散点透视以更加灵活的方式把不同时空的景象根据观者的感受组织在一起，突破空间的束缚，构建出一种“外师造化，中得心源”的时空境界。旅客在高铁上欣赏景物的时候，由于高铁的高速移动，形成了欣赏主体和欣赏位移的关系与散点透视不谋而合。因此，“散点透视”的空间表现方式在高铁景观廊道设计上运用，不仅是在动态过程中追求与自然的融合互动，更是一种高铁沿线景观氛围的营造。

高铁动态景观控制是在高铁运行时，对沿线的景观在综合分析评价的基础上，基于视点的高速线性移动特征分析，将沿线景观进行适当的建构、解构和重构，最后将片段的、无序的沿途景物通过空间组织衔接在景观廊道上，与中国传统绘画中“散点透视”不谋而合，将高铁沿线的观感体验如山水长卷般的呈现在乘客眼前，这种线性构图为乘客提供移步换影的观察感受，变被动整治为主动美化，并为沿途城市宣传提供新的展示品台，也是大型基础设施建设的生态文明发展的新模式。

图1 散点透视[6]

2 高速铁路沿线景观的特殊性

本文研究的对象是高铁沿线景观，我国高铁速度值为200～350 km/h 这一区间。与其他景观廊道相比，高速铁路的景观廊道具有以下特征：①文化属性。高速铁路作为一种跨度较大的线性廊道空间，常常会穿越多个区域，连接着不同地区的人文环境和自然环境，因而，具有很强的自然属性和文化内涵[7]。例如合福高铁将安徽黄山、江西婺源、福建武夷山等著名景区串联起来，而被誉之为中国最美高铁。②多层次景深。高铁多为平架结合建设，乘客的观察视角会经历仰视、俯视和平视的多次转换，避开了单一定点视轴，构筑了多重观瞻角度。③时空属性。随着高铁列车的运行，乘客观瞻景物时，不仅关注某一个瞬间的纵向物象，更是随着视点的快速移动，在横向角度上关注景物的变换，这种“绵延”所形成的图像不同于平时我们在静止状态下看到的三维空间，空间会随着时间轴不断发展和延伸，形成焦点动态变化的过程。④生态属性。高铁作为新的介质，会带来噪声、土壤和水体的污染，割裂原本完整的生态“基质”，破坏原有的“斑块”，对廊道的生态环境造成持续的影响，改变了通廊的景观格局。

因此，对高铁景观廊道的控制，不是沿线的绿化整治，而是要结合高铁的运行状态，考虑乘客的观察视角，对其途经的自然环境和人文环境进行系统整合和控制(图2)。

图2 高速铁路沿线景观廊道建设的特殊性

3 基于散点透视的高铁廊道景观控制研究

运动中的高铁乘客与窗外景观的关系，概括起来就是一种“游”的关系。本研究根据中国传统绘画的“散点透视”原理，结合人的视知觉特征，将“散点透视”的景物布局方式融于高速铁路沿线的景观营造和控制中，探讨两者结合的可能性。

3.1 散点透视的层次界定

宋代郭熙在《林泉高致》里提出了山水画的“三远论”，即“自山下而仰山巅谓之高远；自山前而窥山后谓之深远；自近山而望远山谓之平远……每远每异，所谓山行步步移也，每看每异，所谓山形面面看也”[8]。三远法在一幅画上，通过把仰视、平视、俯视三个透视结合，形成有起有伏，有隐有显，有开有合的动态观察景观的方法，实际上就是一种根据时空变化组织景观的方法。动态景观组织与静态景观组织会发生很大的变化，当相对速度超过60 km/h 时，乘客对物象的感知会有明显的差异，符合高铁乘客明视距特征的主要有三方面：一是速度越快，注意力焦点越远，而且视力下降越多；二是速度越快，景观细部越模糊，通常只会关注大尺度景观要素；三是速度越快，人的视觉越迟钝，注意力集中范围会更远，通常只能感知到较大的变化，难以感知近处景物的细节特征。根据视线回转角度的相关理论，本研究将景观视域限定在18 m至1500 m 范围内，因为当物体向后移动的速度大于72 °/h，物象将会模糊，根据式(1)及表1：

式中，D——乘客十点和构筑物间的距离，v——列车运行速度，t为1 s。

表1 乘客获得物体大概印象时，构筑物可视的最短视距

可知当高铁运行速度为200 km/h，高铁乘客的视觉盲区是18 m 以内，当速度达到350 km/h，乘客的视觉盲区是32 m 以内，另外由于视距的影响，当景物超过1500 m 时，人眼仅仅可以分辨大的的起伏和轮廓关系，无法辨识景物的细节特征，参数价值不大。依据人的视觉特征和高铁速度特征，可以将动态景观分为3 个层次：近景，18-100 m；中景，100-300 m；远景，300-1500 m。同时近景、中景和远近也分别对应着散点透视“三远理论”的平远、深远和高远。

3.2 散点透视的场景单元建构

铁路沿线景观主要使用平行于铁路的带状植物空间划分方式，把铁路风光局限在很窄的绿地范围之内，单一的廊道式绿化，造成了铁路景观的千篇一律，加强了铁路对环境的割裂感。因此，在沿线景观的动态控制中，除了需要对景观层次进行控制，还需要加强对场景单元的解析，避免单调乏味的线性景观呈现。根据视觉特征的研究可知，在高铁中乘客获得景物的清晰形象是需要一定条件的，人眼对物体的反应时间大于等于0.2 s，辨清物体则需要满足“5 s 注视时间”①5 s 注视时间：人眼辨认清楚物体则需要更长的时间5 s，这个时间被学术界称为“5 s 注视时间”。和回转角速度理论②回转角速度：回转角速度是物体以回转半径每秒扫过的角度，用ω 表示，单位是°/s。依据此理论，当人的视线和物体相对运动方向垂直，景物相对人眼的回转角速度≥72 °/s 时，成像就会模糊。的要求[2]。依据两者的计算结果，并结合国内外研究进行修正，最后得出乘客清晰辨析景观的最佳长度，如表2、图3 所示。本研究将以乘客清晰辨析景观的最佳长度作为“景观单元”，来探析符合高铁特征的景观单元要素的组织方式。

3.3 散点透视的景观单元控制要素

景观单元通常由人工景观和自然景观组成，自然景观主要由山、水、树、田等要素组成，是高铁沿线的景观感知的基础，因此是景观的主体，同时还具有不可替代的生态作用。人工景观主要由建筑物和构筑物组成，主要表现为村落和城市景观，在不同的速度下感知到的主要是天际线、界面、色彩和标识，对材料和肌理较难感知因此不作考量。这些要素的线性绵延就构成了高铁沿线的界面，共同完成对景观廊道意向的呈现。

水域：多为平远和深远区域，高铁沿线300 m范围内的显性河道、湖泊是有效的水域处理区域，作为前景的核心景观，对其控制应强调原有的自然风光，展现自然美：一方面，利用自然滨水区域野生、半野生环境构建滨水绿地和河滩地风貌，条件较好的地段建设赋予乡野游憩功能的郊野公园；另一方面，整治随意改变自然地形地貌。高铁廊道自然环境是基础，因此对于拦河筑坝、护坡硬化等过度人工干涉环境现象进行整治。

表2 乘客获得物体清晰印象时，建筑界面的最佳长度

图3 乘客获得物体清晰印象时，建筑界面的最佳长度图示

树木：多为平远和深远区域。树木是高铁沿线连续性最强、最直观的景观元素。结合旅客需要1/16 s 跳转时间才能注视清楚目标的视觉特征，树木的处理应避免小尺度的零碎，平远区域应以绿化可视最短视距、绿化间距、栽培位置等为基础，强调外形、色彩搭配和线条对比，植物宜采用地域树种[5]，强调景观的稳定性、流畅性和连续性；深远区域强调绿化的配置形式，采用大尺度大场景设计手法，强调整体气势的塑造，通过自然化的绿化景观设计形成展示区域，如竹海、茶山、桃源等地方特色，打造不一样的高铁旅程体验。[9]

田地：多为平远、深远和高远区域，是高铁沿线最常见的景观单元。结合美丽乡村旅游产业的建设，因地制宜构筑大地景观，改变农田种植单一的现状，探寻平远区和深远区的景观农业模式，种植具有较高观赏价值的经济作物，形成特色的板块化的农田景观，例如稻田艺术、花田、花海等，同时也是乡村特色旅游业的展示窗口。

山体：在平远区域贴临轨道和在高远区域都可以形成散点透视的高远感知效果。因此，对其控制，要以自然的山地景观为基础，对视域范围内的山体和绿化进行保护和修复[9]。平远区域的山可以清晰地观赏其特征和细节，因此要增加其观赏价值，注重山体的完整性和绿植聚落的层次性，提升乘客的视觉效果。通过特写镜头和山脉的整体布局，深远区域的山脉可以作为近景的良好衬托，营造良好的衬托区。高远区域山体只能感受到大致轮廓，对乘客视觉感知的影响力较小。因此，当高铁在山地绕行时，保护其原有的绿植，在山脚下整理出一条清晰的乔木林缘线，林缘线以上为原始的山体和绿色植物，在林缘线以下连接到地坪的绿色区域用作过渡，乔木成组团形成聚落缀其中遮挡不理想区域[9]。

村落：结合沿线乡村振兴建设，重点在于控制人工化的自然景观，促进人工化的自然景观与乡土景观融合，尽可能地保留村落原汁原味的乡土特色，形成“一村一景/一村一韵”的景观意向，打造具有视觉冲击力的乡村旅游景观体系，丰富高铁沿线的旅游节点，促进农民增收；同时，村庄绿化结合片林设置，在高铁沿线可视范围内使村庄与林块相互交替穿插，可以展现一副优美的田园山水画卷。

城市：最基本的特征是连续的建筑界面，景观控制的重点也在于人工景观，因此界面的长短、高低、色彩，以及天际线的变化成为了动态景观控制的主要内容，需要在定量分析的基础上控制建筑物在3 个维度上的适宜性，营造良好的城市意向。

在高铁动态景观的控制研究中，基于散点透视，利用与铁路沿线绿化(林斑)相互交织的景观单元，把铁路景观和沿途景观结合起来连接成为整体，并与更大尺度的远景景观要素形成呼应，可以通过组织林斑使得林地之间形成连续的风景视线，借助周边景色丰富乘客的感受(图4)。

图4 林班与沿途景观的整合

3.4 散点透视下铁路沿线动态景观的控制引导

由于散点透视下不同的视域层次其控制要素、目标和重点也有所不同：①近景，18-100 m，可以准确感知物象的特征和结构关系。人工景观控制重点是最佳可视距离、界面长度、高度等；自然景观控制重点是最佳可视距离、景观间距、栽植位置等；②中景，100-300 m，可以辨析物象的轮廓和主体。人工景观控制重点是界面长度、最佳视距、地标频度、色彩、高度；自然景观控制重点是绿化配置形式、间隔距离；③远景，300-1500 m，仅仅可以辨明物象的轮廓和天际线。控制重点是天际线和轮廓形态。详见表3。

3.5 散点透视下铁路沿线动态景观的时空特征重构

由于散点透视追求“境生于象外”，高铁沿线景观的时空特征营造需要解决形式、生态、意境三个层面的问题。三者互为一体，是高铁沿线景观营造的主要对象。因此，高铁沿线动态景观的营造，需要将景观单元按照形式美、生态美和意境美三个层面深入，建构多维交互的时空美，如图5 所示。

表3 三远理论的景观层析、控制要素和重点

图5 形式美、生态美和意境美三个层面的关系

3.5.1 各具千秋的象之美

象之美是一种形态美和形象美，对高铁沿线景观的利用和观赏，需要在系统分析高铁沿线的景观资源的基础上，对其美学特征进行总结，加强景观单元要素形与色的营造，按照形式美法则展现景观要素的形式美(图6)。比如“绿树村边合，青山郭外斜”，“接天莲叶无穷碧，映日荷花别样红”，“两山排过送青来，一水护田将绿绕”的如画之美，以此来感化乘客的心灵和想象，激发不同的审美感受。

3.5.2 自然至美的生态美

自然之美既是一种天然之美，也是一种生态意识。儒家的“乐山乐水”，道家的“道法自然”，理学的“赞天地之化育”都体现了这种生态意识在中国文化审美的重要性。在高铁沿线的动态景观营造中，深挖中国古典美学“生态美”的内涵，保护和修复铁路沿线自然景观要素的原始生态，整合田园风光、自然山水和风土人情等景观资源，构建高铁沿线的生态安全格局，以“绿水青山”营造高铁沿线的“生态美”，不仅可以改善人居环境，还可以净化心灵，满足乘客的精神需求，提升其审美体验，有助于旅客达到情境合一的意境(图6)。

3.5.3 物我合一的意境美

如何通过场景与观者共鸣？除了需要“象之美”与“生态美”的铺垫，还需要通过营造出的情境唤起乘客的共鸣，因为象之美和生态美属于物的层面，而物只是载体，人才是核心。良好的景观营造，不仅是视觉的盛宴(物的呈现)，更应该是人的多重感官的综合体验而形成的一种整体性感受——“通感”。这种“通感”可以唤起“心”的联动，“以我观物”使人与物建立情感联系，呈现给观者更多物之外的意蕴，而形成意境(图6)。因此，意境美创作的关键是形与意、情与境的融合，避免“有象无境”，只有“山水”，而没有“乡愁”。

图6 时空特征重构

3.5.4 多维交互的时空美

中国传统绘画追求“以形写神”，“形”就是象，“神”就是主客相融、情理统一之后所产生的意境之美，这也是“散点透视”时空意识的核心，这也恰恰与“美丽高铁”的目标不谋而合。基于散点透视的时空思维，将象之美、生态美、意境美按照一定的运动路径进行衔接，通过平远、深远和高远景观的变化，使景物成为有启承转合的有机整体，在人的参与下，景观的视线廊道就被建立起来了。基于此，高铁沿线的景物就不再是孤立的局部，而是构成整体空间序列的部分。从体验的整体性来看，一个个的景观单元就如同一个个杂乱的音符，往往难以记忆，但当把这些音符通过恰当的组织，形成有韵律的曲调时，便形成了易于记忆的整体。高铁沿线的景观也是如此，景观单元是以概况的印象流存在，当其内在秩序被乘客感知而进行组合时，整体的空间意向才会产生，这种内在秩序往往是多样的，为某种主体而存在的。譬如留园，看似错落的空间序列，实则通过多次的空间大小、明暗等对比和空间组合追求一种以小见大的主题。另外，乘客看风景，并不是在孤立的欣赏各个景观单元，而是流动的场景带给他的一种“超然物外”的审美空间[10-11]。

4 结语

随着我国高铁的快速发展，关于高铁沿线景观控制的研究成果越来越多，但缺乏对高铁沿线景观意境和整体环境氛围营造的关注。本研究借鉴中国传统美学的典型特征，将中国传统绘画“散点透视”的时空组织特征转化成高铁沿线景观的控制方法就显得十分重要，并以此作为建设高铁景观廊道的核心目标，可以为高铁廊道建设和旅游景观带的建设奠定理论和实践基础，促进高铁沿线旅游业的发展，为提高高铁沿线环境品质提供新的思路与途径。