乡村景观视角下传统村落现代营建监测数据库研究*

吴 雷 ，雷振东，武艳文，田 虎

引言

为保存农耕文明重要遗产，自2012年，中国将6819个乡村列入中国传统村落名录，以明确保护对象，实施保护工作。然而，近十年保护历程，仍难避免传统村落的历史遗存“空心化”与“空废化”，现代营建“无序化”与“趋同化”，监管工作落后低效，令“新”、“旧”建设难以协调。

究其原因，我国现有保护理念与技术，更注重人工景观保护，轻视全部物质空间的整体保护；更注重历史遗存静态修复，而轻视长期动态管护；更注重传统建、构筑物的风貌维护，而轻视现代营建的风貌管控；更注重传统保护技术与监管方式延续，而轻视新技术的应用[1-3]。

目前，国际上传统村落保护工作，已由建、构筑物范畴，向全部人居环境，即乡村景观（Rural Landscape）及其蕴含的多元景观文化范畴转变，如：法国的AVAP体系、ICOMOS的《关于历史城镇和城区维护与管理的瓦莱塔原则》、欧洲的《世界遗产地乡土建筑维护指导策略》。国内外基于乡村景观视角，开展传统村落保护的最新研究主要集中于：将传统村落作为一个人与自然长期形成的典型乡村景观，探索村域内、外生态、生产、生活系统演变进程中，如何持续维持地方性的土地利用格局（景观格局）、物质群体特征、景观视觉感知与综合文化价值，并借助“三维数字模拟评价”、“景观格局指数计算”、“乡土原真性指标体系比对”等技术手段，来实现长期的、动态的保护与监管[4-18]。当下，国内基于乡村景观视角认知传统村落，并开展保护的研究并不丰富，尤其是面向现代营建动态监测领域，仍缺乏新的整体性视角与数字化技术。

因此，尝试基于乡村景观视角，运用最新数字信息技术，确定适宜的数据库类型，建立监测数据内容体系，以建构传统村落现代营建监测数据库。该数据库可较为精确的、量化的描述传统村落“新”、“老”乡村景观的特征，搭建乡村景观数字模型，为后续开展智能化、互动化、便捷化、标准化的，“新”、“老”景观比对，与现代营建监管提供基础。

1 基于乡村景观视角对传统村落的再认知

乡村是人类聚居的主要形式。景观是生态系统中，具有视觉特征与人类感知的土地及土地上的空间和物体所构成的地理综合体。乡村景观是某一地区中，受到低强度人工影响的具有乡土田园视觉特征与人类感知特征的地理综合体[19]。

按照美国景观生态学家Richard. T. T. Forman，关于景观塑造过程中人类影响强度不同，将乡村景观划分为人工景观、经营景观与自然景观[20]。根据景观生态学中“土地镶嵌体”、“群落”、“个体”等的层级内涵，在村域范围内，可将乡村景观分为三个空间尺度层级，即空间粒度与幅度[21]：一是“土地斑块”尺度，指村域中用地斑块尺度；二是“群体组合”尺度，指用地斑块中各类实体的群体尺度；三是“单体要素”尺度，指各实体单体尺度。从而对混沌的传统村落物质空间，实现全面化、层级化、体系化的“拆分”（图1）。

图1 基于乡村景观视角的传统村落物质空间体系

传统村落作为农耕文明乡村景观的典型代表，基于乡村景观视角，可形成如下特性认知：

首先，地域多样性。每个地域中独特的自然环境、生态系统、生产能力与生活方式，会产生千差万别的自然力与人工力，其合力驱动乡村景观形成与演变，产生多样化的传统村落，并主要体现在乡村景观要素的构成、格局及功能。

第二，有机整体性。一者，乡村景观中自然力与人工力较为均衡，并彼此交织；二者，村落作为乡村景观单元，有较为完整的人居环境系统与自然生态系统。因此有别于以人工景观为主的城市，传统村落乡村景观中“三生”系统高度融合，“三类景观”空间交错，进而形成有机的整体。

第三，结构层级性。传统村落乡村景观作为复杂系统，由若干相互联系的亚系统组成，各亚系统又由其下一级亚系统组成，其不同系统层级的生态格局与生态过程亦不相同，各层级之间相互作用，最终构成完整结构。

第四，时空异质性。在空间维度上，景观作为异质土地镶嵌体，传统村落乡村景观则是由不同类型及属性的景观要素，在空间上异质组合而成。在时间维度上，根据“格局-过程”原理，可知传统村落乡村景观的演变驱动力、生态过程、景观格局始终在变化，导致乡村景观随着时间一直处于演变之中。

第五，时空尺度性。由于传统村落乡村景观的时空异质性，“时”、“空”均有其尺度，包括：空间尺度，即最小单位的空间分辨率水平；时间尺度，即动态变化的时间间隔。

最后，人类感知性。“景观”一词最早内涵源自人类视觉感知，随着内涵逐渐扩大，人类感知始终贯穿其中。传统村落乡村景观中景观要素在不同尺度、不同类型、不同时节，都有人类的视觉、听觉、味觉、触觉等独特感知，并构成完整体系，包含于人类文化之中。

2 传统村落现代营建动态监测数据库建构的目标与原则

2.1 建构目标

基于乡村景观视角重新认知传统村落，面向传统村落保护工作实践，构建传统村落现代营建动态监测数据库，有着如下三个目标：

首先，针对当下各种传统村落数据档案管理体系，普遍存在数据总量少、数据类型单一、空间覆盖不全等问题，探索建构一个空间全覆盖、数据类型多元、层级系统完整的传统村落综合数据档案管理体系。

其次，针对当下传统村落相关研究集中于单体要素，缺乏面向全部物质空间环境的系统层级、空间格局、演变过程、动力机制、发展预测等相关研究领域，迎合乡村景观研究视角的趋势，探索构建传统村落乡村景观数字模型。

最后，针对当下传统村落在规划编制、保护管理、营建监管、动态维护等工作中，存在的技术落后、方法传统、平台缺失等现状，探索传统村落现代营建的信息化、智能化、标准化、动态化的监管工作。

2.2 建构原则

第一，全面原则。立足传统村落乡村景观有机整体性的认知，在数据库选择和内容体系建立过程中，贯穿全面原则，即：覆盖村域空间的全面，涉及景观要素的全面，以及所对应数据类型的全面。

第二，层级原则。根据传统村落乡村景观结构层级性与时空尺度性的认知，在动态监测数据库的建立中，应遵循内容体系的层级关系与时空尺度的层级关系，如：民居从属于民居建筑群体，民居建筑群体又从属于居住用地；土地斑块、要素群体、要素单体的尺度逐级减小；各种内容数据采集周期的差异等。

第三，动态原则。一者，传统村落乡村景观的时空异质性；二者，传统村落现代营建监管工作的时间持续性，因此在现代营建动态监测数据库的建立中应加入时间因素，从而构建出连续的数字档案与动态的数字模型。

第四，可行原则。面向工作量庞大与时间周期长的传统村落保护与现代营建监管工作，应在数据库设计中充分考虑到实践操作的可行性，如：数据内容的选择应符合保护工作的现实需求，并适应基础资料匮乏的传统村落现状；数据的采集、处理、录入等流程，应迎合一般从业者的操作习惯与知识储备，并可利用现有成熟数据库。

第五，比对原则。实现“新”、“老”协调，是传统村落现代营建监管过程中的难点与重点，因此只有基于动态监测数据库，精准勾勒出传统乡村景观的“老样子”，并通过各种内容指标的比对，才能管控好当下或未来现代营建乡村景观的“新样子”（图2）。

图2 基于传统村落现代营建动态监测数据库的传统村落“新”、“老”景观比对流程

3 传统村落现代营建动态监测数据库类型的选择

基于传统村落乡村景观的特性与现代营建动态监测工作的需求，通过适应性的研究，最终选择空间数据库作为该动态监测数据库的类型。

“空间数据库，即地理信息系统的数据库，是地理信息系统在计算机物理存储介质上存储的与应用相关的地理空间数据的总和”[22]。该数据库是在专项地图编制、卫星与遥感数据利用等领域发展而来，弥补了传统数据库系统在管理复杂地理空间数据时的表示、存储、管理、检索等方面不足，能够存储空间特征、属性特征、时间特征，具有存贮数据量特别大、数据应用面广等特点[23]。

传统村落现代营建监测数据库需要为保护规划编制、保护措施实施、动态监督管理、乡村景观研究等提供完整的乡村景观特征信息，既需要包含大量的文字、数字、表格、视频、音频等非空间数据，同时也包含有时空多维的空间数据，如：土地斑块、院落形体、地形地貌等。较之其他数据库，空间数据库在管理传统村落现代营建监测数据时，存在着以下的优势：

（1）传统村落现代营建监测数据中的地理数据往往是连续的，并且数据之间存在着很强的相关性，其他数据库管理的是不连续的相关性较小的数字和字符，而空间数据库却能够很好的实现。

（2）传统数据库只能管理较少的，彼此关系简单固定的实体类型，而空间数据库可管理多种类型和关系的实体类型，因此面对传统村落现代营建监测数据中地理数据繁多的、关系复杂的实体时，空间数据库可很好胜任，如：同一块土地矢量数据上包含有使用性质、院落建筑等信息，而传统数据库难以综合管理这些数据。

（3）其他数据库存储数据通常是等长的、简单的，而传统村落现代营建监测数据种类多样，会产生不定长度，变长记录的，而空间数据库却能更好的胜任。

（4）其他数据库只能操作和查询文字和数字信息，对于传统村落现代营建监测的空间数据不能进行操作、查询及展示，而空间数据库可以实现。

4 传统村落现代营建动态监测数据库的内容体系

旨构建起尺度嵌套、层级清晰、时空异化、指标量化的传统村落现代营建动态监测数据库内容体系，用于描述传统村落“新”、“老”乡村景观要素的特征。基于乡村景观视角对于传统村落的诸多认知，遵循数据库建构的目标与原则，首先，选取与现代营建监测相关的村域环境动态监测数据内容，包括地理环境与气象环境，并确定其数据存储类型与来源；其次，按照“用地斑块”、“群体组合”、“单体要素”三个空间维度的尺度，分别针对乡村景观中的“人工景观”、“经营景观”、“自然景观”三类景观，选取与现代营建监测相关的乡村景观动态监测数据内容，并确定其数据存储类型与来源；最后，加入时间维度与尺度，制定各项数据的收集周期（图3）。

图3 传统村落现代营建动态监测数据库内容体系

4.1 “村域环境”的动态监测数据内容

村域环境包括传统村落行政界域范围内的地理环境与气候环境。地理环境是传统村落山水格局的骨架，各种人类与动植物生存、繁衍的基地，也是造成地质灾害的根本。气象环境作为实时变化的，最活跃的环境条件，直接影响着各种建、构筑物的安全，人类与动植物的活动，及多种自然灾害的发生。因此在村域环境中，选取如下动态监测数据内容：

首先，地理环境监测指标包括：有村域地形、地质条件及土壤条件。这些指标数据可来自于村域测绘数据、飞行器搭载激光雷达所获取的点云数据、地质调查数据及土壤调查数据。在村域范围内，地理环境监测指标的空间异质性较大，因此主要数据类型为包含属性特征的二维空间“面实体”与三维矢量数据。鉴于传统村落的地理环境在时间维度上动态变化是缓慢的，因此其地理环境监测指标数据的采集周期为2-10年不等。

其次，气象环境监测指标包括：风速、风向、降水量、气温、空气湿度。这些数据可来自于当地气象部门观测数据，或通过村中架设的气象站进行自动收集。一方面，气象环境监测指标数据在村域范围内的空间异质性不大，因此只针对整村收集，并采取“对象类”数据类型。另一方面，气象环境监测指标数据在时间维度的异质性较大，因此确定数据采集周期为1天（表1）。

表1 “村域环境”动态监测数据内容一览表

4.2 “土地斑块”尺度的动态监测数据内容

传统村落村域中，“土地斑块”尺度的空间粒度为村域中各类用地，即按照配置利用方式、经营特点和覆盖特征等进行分类的空间用地[24]。为了方便使用全国土地调查数据，并与实用性村庄规划相衔接，按照国土空间治理体系中的用地分类体系1），进行传统村落村域用地的分类，并划归于“三类景观”。在此基础上，分别从各类景观与其下各用地的两个层级，借用景观格局指数，确定数据库动态监测数据内容。

传统村落乡村景观中，人工景观用地有农业设施建设用地、居住用地、公共管理与公共服务用地、商业服务业用地、工矿用地、仓储用地、交通运输用地、公用设施用地、特殊用地；经营景观用地有耕地、园地；自然景观用地有林地、草地、湿地、陆地水域。

“土地斑块”尺度下“三类景观”的动态监测数据内容包括：各类景观的用地面积、各类景观用地占村域总面积的比例，各类景观的景观丰富度指数。

“土地斑块”尺度下“三类景观”中各类用地的动态监测数据内容包括：该类用地面积、该类用地占村域总面积的比例、该类用地的斑块数、该类用地平均斑块面积、该类用地景观形状指数（表2）。

表2 “土地斑块”尺度乡村景观的动态监测数据内容一览表

4.3 “群体组合”尺度的动态监测数据内容

在“群体组合”尺度下，按照“三类景观”中各类用地的主要实体群体的不同，分别确定其动态监测数据内容，其中人工景观动态监测数据内容主要涉及各类用地中的建、构筑物群体、道路、街巷、公共开敞空间等群体特征；经营景观主要涉及各类用地中的作物品种、轮耕方式及视觉感知等群体特征；自然景观主要涉及各类用地的植物群落类型、品种及视觉感知等群体特征（表3）。

表3 “群体组合”尺度乡村景观的动态监测数据内容一览表

续表3

4.4 “单体要素”尺度的动态监测数据内容

在“单体要素”尺度下，主要面向传统村落中现代营建活动所实施或计划实施的新建、改建物质实体，选取单体特征指标，以此支持动态监测工作。由于现代营建活动是人工力主导的景观变化驱动力，因此仅包括人工景观与经营景观的单体要素（表4）。

表4 “单体要素”尺度乡村景观的动态监测数据内容一览表

结语

研究成果面向传统村落保护与监管工作的现实困境，基于乡村景观视角，建立对传统村落的新认知，系统拆分乡村景观的物质实体，并借助空间数据库技术，构建传统村落现代营建动态监测数据库的指标体系，为实现传统村落现代营建的动态监测，开展遗产保护、历史演变、乡村景观等相关研究等提供数据库平台与虚拟数字模型。截止目前，已经在陕西省韩城市周原村、党家村、史代村等传统村落开展数据库的初步实践应用，同时发现部分监测数据内容的获取方式仍较为传统，导致普查工作量较大，未来研究方向可着力探索新技术手段下的快速数据采集方法与定期采集管理制度体系。

致谢：衷心感谢华南理工大学的魏成教授、肖大威教授，对研究开展的大力帮助！

图、表来源

文中图、表均由作者绘制。

注释

1）参照2020年11月中国自然资源部发布的《国土空间调查、规划、用途管制用地用海分类指南（试行）》。