基于空间句法的大学校园公共空间可达性研究——以福建农林大学为例

陈玥忻， 李 倩， 刘兴诏， 林赛男， 连欣欣

(福建农林大学园林学院，福建福州 350002)

大学校园外部公共空间是城市公共空间的重要组成部分，其主要服务对象是校园中的教师与学生。是校园师生学习交流、生活交往、娱乐活动的重要空间场所。校园空间结构形态影响师生的校园生活行为习惯以及师生对校园空间、学校文化、校园精神的理解。可达性是空间可被使用的首要条件，一旦空间无法让使用者便捷到达，则该空间就如无水之源。可达性评价在对公共空间是否达到以人为本的设计原则中起着决定性的作用[1-2]。

本文基于空间句法，利用集成度的概念，使用Depthmap+Beta1.0软件，先从理论上结合现有的数据对校园空间结构进行量化和描述，分析校园主要外部公共空间的可达性，然后通过现场调研校园公共空间现状、使用频率等进行实证分析讨论，最后从空间可达性的角度对校园公共空间提出改造建议。

1 研究对象概况

福建农林大学金山校区位于福州市仓山南台岛西端，东临闽江，西临乌龙江。学校三面环山(东、南两面的妙峰山，北面的科贡山)，形成东高西低的丘陵谷地。校园以观音湖为整体景观构成的中心和重心，利用七条主干道和支路贯穿校园，再通过山、水、植物进行景观的营造，最终构建为一个绿色、生态的校园[3]。占地面积约320 ha，其中山地面积约50 ha，各类园地面积约15 ha,在校师生约4.6万人。

经过调查，福建农林大学的校园公共空间主要分为以下四种类型：运动场、公共绿地、独立广场、建筑附属广场。由于学校内公共空间数量较多，本次研究以可供人进入活动的空间为选取准则。通过实地调研，最终选定25个研究对象(图1)。其中，公共绿地8个、建筑附属广场7个、运动场6个、独立广场4个。

图1 福建农林大学外部公共空间分布

2 研究方法

2.1 空间句法

空间句法是由比尔·希利尔等人提出的一种关于在社会结构中，空间布局与居民活动之间的关系的研究理论与方法。全局集成度是表示某一空间与系统空间内的任一空间的集聚或离散程度的整体变量。局域集成度与之相对，为局部变量，表示的是一个空间与在一定局域尺度范围内的全部空间的关系[4-5]。线段模型是在轴线模型上进行的改良，将距离和角度加入运算，使结果更精确[6]。本文利用线段模型来研究，分析当局域范围分别为500 m、1 000 m、2 000 m时，某个空间与某一局域范围内的空间的集聚和离散程度。可理解度则表示全局与局部集成度之间的相关性，用R2(0≤R2≤1)表示，R2的值越大，其空间相关性越强，则空间的可感知性越强，说明对整体空间的可理解度越高，空间之间的联系越紧密[7-8]。

2.2 数据采集

使用Auto CAD 2016软件在研究区平面图上绘制道路轴线图，绘制时保证所画轴线为最长的，且在两线交叉处稍微出头，再结合实际的道路情况对轴线图进行调整修正。将绘制好的轴线图储存为.DXF格式的文件后导入Depthmap+Beta1.0软件，转为线段分析模型，在对线段模型进行分析时，将半径大小分别设为500 m、1 000 m、2 000 m，选用长度作为分析权重，最终建立福建农林大学校区线段分析模型，共梳理出300条线段模型。提取全域集成度、局域集成度及可理解度分析数值，作为此次分析的基础数据。

3 福建农林大学公共空间可达性研究

3.1 全局可达性分析

全局集成度表示某一空间在整体空间中的聚集程度，其值越大，则表示该空间为核心区，聚集和到达的便捷度越高[4]。空间可达性是描述空间结构属性的概念，即空间与空间之间可到达的便捷度。而空间句法中的集成度概念是分析其的变量之一，它描述的是空间在拓扑意义上的整合程度，集成度越高，即空间可达性越强[9]。

公共空间可达性评价建立在道路空间可达性评价的基础上，在Depthmap+Beta1.0软件中对数据进行处理，得到研究区道路全局集成度表(表1)和分布图(图2)。由表1，校区道路空间全局集成度最大值为115.123，最小值为33.740，平均值为75.693。50.67 %的道路空间全域集成度小于平均值，整体可达性水平不高，标准偏差为19.018，全局集成度值不均衡，集聚不明显。

图2 全局集成度

通过对金山校区的线段模型的运算分析，由图2可以看出整个研究区内“三横四纵”的校区干道的全局集成度较高，即金山路、魁岐路、将乐路、荆东路、求知路、西芹路和同安路。其中，校区主干道金山路段可达性最高，同安路次之。整体道路集成度由金山路沿其余干道向次干道和支路扩展降低，东苑和桃山苑路段，全局集成度最低。

公共空间集成度由空间实际入口所处道路的集成度数据为参考指标，提取各空间入口所处道路全局集成度的平均值，整理出25个公共空间全局集成度表(表2)。根据不同值所在区间赋予不同色谱，并与道路全局集成度进行叠加分析，得到图3。根据表2，研究区25个公共空间全局集成度值分布在[56.828 972-106.276 99]区间内，平均值为84.97，主要集中于[82.570 007- 98.846 725]区间内。公共空间全局集成度值位于道路空间平均值以上的公共空间有17个，占总数的76 %，其中建筑附属广场5(23、19、24、7、20)个、公共绿地4(10、8、9、7)个、独立广场3(15、16、17)个、运动场3(2、3、4)个。

表2 公共空间全局集成度

根据表2，研究区公共空间整体的全局可达性较高、空间渗透性较强，但不同公共空间全局集成度水平差异大，最大值与最低值的差值为45.707，级差较大。结合图3，校区公共空间全局集成度以金山路中段、荆东路以及西芹路围合的区域为高集成度核心区，全局可达性以不同程度沿道路系统向校园边界分层降低。总体呈现西北高，东北、南低的趋势。高集成度核心区的公共空间10(中华名特优植物园)、3(北区田径场)、2(北区篮球场)、8(观音湖)、15(拓荒广场)，临近集成度高的校园干道，受校园核心区辐射影响强，致使可达性高。集成度最低的为位于校园东南角的公共空间1(东苑篮球场)，以及位于校园南部的5(下安田径场)、18(南门入口广场)、6(下安篮球场)，这些公共空间皆远离集成度较高的线段空间，受校园核心区域辐射极弱，致使可达性弱。

图3 公共空间全局集成度

3.2 局域可达性分析

局部集成度表示某节点与一定米制半径内的节点之间联系的紧密程度。公共空间局部集成度体现了校园师生在距离公共空间一定范围内抵达公共空间的便携程度，也可以理解为公共空间的步行可达性。大学校园里的公共空间为大学师生提供了日常活动的空间，其局域可达性分析同样建立在道路空间局域可达性分析的基础之上，本文将以500 m、1 000 m、2 000 m的局域尺度进行研究。

不同半径范围内的道路空间局域集成度值如表3所示，局域范围从500 m到1 000 m，再到2 000 m，局域集成度数值不断增大，表明随着局域半径增大，局域可达性越高。但不同米制半径范围内的极差都偏大，表明不同道路空间局域集成度差异较大。500 m局域范围内局域集成度值整体偏低，金山路(林学院到海峡生态环境工程研究院路段)、同安路北段、将乐路(将乐路与荆东路交叉口到将乐路与西芹路交叉口)局域可达性较好，但数量少且分布散。桃山和东区路段局域可达性极低。随着尺度的增大，局域集成度高值线段空间逐渐扩大，主要为金山路、同安路、漳平路、荆东路、战坂路。

提取各空间入口所处道路局域集成度的平均值，整理出25个公共空间局域集成度表(表4)。再根据各空间集成度值从高到低赋予从暖到冷的色相，并与道路局域集成度分析图(图4)进行叠加分析，得到图5(a)、图5(b)、图5(c)。如表3所示，校区内公共空间R=500 m、R=1000 m、R=2000 m局域集成度均值分别为33.738、62.653、82.195，均大于道路局域集成度值。公共空间局域集成度均值大于道路均值的有18(12、2、22、19、7、21、20、25、16、3、4、24、17、15、9、23、8、10)个，占总数的72 %。当R=500 m时，公共空间局域集成度最大的是17(文化休闲广场,51.053)，最低的是1(东苑篮球场，24.738)；当R=1000 m时，公共空间局域集成度最大的是10(中华名特优植物园，93.483)，最低的是1(东苑篮球场，31.009)；当R=2000 m时，公共空间局域集成度最大的是10(中华名特优植物园，104.829)，最低的是1(东苑篮球场，45.939)。综合分析校区公共空间局域集成度，其中10(中华名特优植物园)、8(观音湖)、9(南区湿地公园)这三个公共绿地位于校园主轴金山路旁，处于高局域集成度辐射核心区域，是局域可达性最高的空间类型。局域可达性最低的空间类型是运动场，即1(东苑篮球场)、5(下安田径场)、6(下安篮球场)。三个运动场的空间位置皆处于校园边界，远离高局域集成度辐射区，路网密度低，最终导致局域可达性低。集成度值大于均值最多的空间类型是建筑附属广场，即23(明德广场)、24(创新楼广场)、25(田家炳楼广场)、20(李常盛图书馆前广场)。

表3 道路局域集成度

表4 公共空间局域集成度

图4 道路局域集成度

图5 公共空间局域集成度

3.3 感知可达性分析

校园公共空间感知可达性即为可理解度，表示可通过局部感知(理解)整体空间的程度。公共空间感知可达性同样建立在道路感知可达性的基础之上，感知可达性高，反映出局部与整体间的空间关联性高，用R2表示可理解度值，数值越接近于1，说明研究区内各个空间的融合度越高，联系越密切，感知度越高。

在Depthmap+Beta1.0软件中将全局集成度(R=n)与局部集成度(R=500 m、1 000 m、2 000 m)分别转换为二维散点图，可通过散点图探讨使用人群对不同局域尺度的空间感知水平。

当R=500 m 时 ，y=1.28316x+38.6204

R2=0.524315

当R=1000 m 时，y=0.766148x+34.2919

R2=0.832048

当R=2000 m 时，y=0.825882x+15.3912

R2=0.977226

综上可得，在500 m这个局域范围内，R2=0.52431，R2接近0.5，说明R为500 m时，局域与全局集成度的关联度偏低，使用人群无法从该局部空间对全域空间进行较好地把控，无法从空间入口处感知整体空间，容易迷失方向。而在1 000 m，2 000 m 这两个局域空间范围内，R2均大于0.8，可理解度高，说明这两个尺度的空间局域与全局集成度间具有较强的关联性，其感知可达性较高，即使用人群能从公共空间入口处对整体空间结构进行感知。

4 结论与思考

4.1 结论

本文从全局集成度、局域集成度、可理解度这三个层面对福建农林大学公共空间的可达性进行了分类探讨，主要得出以下结论：

(1)全局集成度方面，福建农林大学金山校区公共空间全局可达性较高，但全局集成度的极差较大，总体呈现西北高，东北、南低的趋势。集成度最高的为位于校区主干道和教学区旁的公共绿地，集成度大于均值数量最多的公共空间类型为建筑附属广场，集成度最低的为东苑和下安的运动场。

(2)局域集成度方面，当R=500 m时，局域集成度整体水平偏低，局域可达性不高，可达性较高空间分布少且散。随着所研究局域尺度增大，局域集成度值提高，高可达性空间多且集中于校园主轴旁。局域可达性最高的空间类型为公共绿地，最低的为运动场，集成度值大于均值最多的是建筑附属广场。

(3)可理解度方面，当局域范围为R=500 m时，不能从公共空间入口处道路空间感知整体空间。当局域范围大于1 000 m时，能较好地从公共空间入口处道路空间感知整体空间，能从局部空间对全局空间进行把控。

4.2 思考

空间句法是分析空间结构的工具，最终需要通过运用到现实中的社会活动、文化交流以及经济生活中。通过对福建农林大学公共空间可达性的分析，结合实际提出以下三点思考：

(1)校区内除了下安区的公共绿地外，整体可达性较高。下安区的可达性较差，且绿化、休闲设施投入较少，使得该区的教学楼旁绿地和湿地公园日常使用率低。可考虑增设座椅、廊架等设施为师生提供学习交流和独处的空间，以此增加吸引力[10]。

(2)下安运动场和南门入口广场虽然在空间句法分析中的可达性低，但这三处公共空间临近金山综合楼、桃区宿舍楼和教学楼，设施完善，有其主要的服务人群，反而形成了极具活力的公共空间。

(3)东苑与主校区间的可达性较差，且东苑无设施完善的外部公共活动空间。可考虑增加连通主校区的道路，或者增设可停留休憩、运动锻炼以及交流互动的公共空间。