基于诗词文本的历史文化景观服务评估与分区管控——以富春江历史性河流廊道为例

王云才 李烨 盛硕

1 研究背景

历史文化景观（historic cultural landscape,HCL）以景观历史遗产为研究对象[1]，是文化景观体系的重要组成部分[2]。HCL所提供的服务从属于生态系统文化服务（cultural ecosystem services, CES），联合国千年生态系统服务评估（The Millennium Ecosystem Assessment, MA）认为对HCL服务进行评估是十分重要且必要的[3]。目前HCL服务评估集中于文化遗产价值、休闲游憩、美学价值、场所感等CES类型[4-5]。文化遗产价值是HCL服务评估的核心类型，通常以历史建筑、考古遗迹及自然遗产数量或密度为指标进行测度[6]。休闲游憩、美学价值、场所感往往结合景观自然度、多样性、独特性与休闲游憩机会等指标，进行HCL服务供给的空间量化与利用途径识别[7]。

作为世界各国古文明的发源地，线性的历史性河流廊道充分体现了HCL发展的整体性、延续性与跨区域特征[8]。历史性河流廊道的HCL是由人类长期活动所创造的遗迹[9]，时间是其空间量化研究的必要衡量维度。HCL服务通常在长时间（40年以上）维度呈现出具有周期性变化规律的发展趋势，长时间序列的研究视角对于实现HCL服务的可持续发展至关重要[10]。梳理文献发现，相关研究存在如下3处短板。1）缺失史料数据源，历史复杂性被弱化。历史文献应作为长时间序列下HCL发展变迁过程的必要数据来源。2）难以在地理空间层面直观、具体地指导当下的规划实践。大量研究仅通过分析历代HCL服务供给，总结理论性历史经验，难以实现HCL服务评估的空间量化。3）缺失预测HCL服务变化的研究方法。相关研究多局限于近数十年甚至仅数年范围，无法还原周期性变化规律，无法预测将来时域的HCL服务维持能力或弹性变化。

诗词文本作为史料的重要类型，具体体现了HCL服务的内在价值，且具有样本量充足、时间序列连续、空间要素明确等优势[11-12]。针对上述问题，本研究基于长时间序列视角，以诗词文本作为数据来源，从HCL总量与潜力2个维度出发，构建HCL服务供给空间识别、预测与分类方法。引入“总量-潜力”分布模型进行空间分区与评价，旨在识别HCL服务供给的空间分布及类型，为生态系统文化服务提升及城市可持续发展提供指导。本研究以著名的富春江历史性河流廊道为例进行实证研究，以期提供有效可行的保护利用策略。

2 研究区域

中国是世界遗产数量最多的国家之一[13]，钱塘江连接着世界文化与自然遗产黄山、世界文化遗产西湖与京杭大运河，是重要的文化纽带。富春江历史性河流廊道位于钱塘江中游段（浙江省建德市梅城镇至杭州市萧山区闻家堰），全长110 km，总面积1 957.58 km²，于1982年成为第一批国家重点风景名胜区。富春江历史性河流廊道连接徽文化圈、新安文化圈与南宋文化圈，历代区域性政治经济文化中心聚集于此，沿线分布多个国家级、省级名城（名镇、名村），有《宿建德江》《富春山居图》《与朱元思书》等2 000余篇诗画著作传世，是中国历史上经济文化高地之一[14]。

富春江流经杭州市建德市、桐庐县、富阳区、萧山区与西湖区（图1），文化产业综合实力和发展水平位居全国前列[14]。然而，在经济快速增长的同时，基础设施建设与水利水电工程建设对富春江历史性河流廊道HCL的保护造成了冲击，HCL面积萎缩，孤岛化、破碎化倾向明显，谢皋羽墓、严子陵祠堂、东台亭等历史景观被损毁或淹没[15]，可见对富春江历史性河流廊道开展HCL保护研究具有紧迫性。

长江下游河网密布，秦淮河、曹娥江等与富春江尺度相似的众多历史性河流廊道同样面临HCL发展与保护问题。以富春江为研究区域，构建HCL服务价值识别与空间划分途径，对国内外河流廊道的HCL保护发展具有普遍意义。

3 研究方法

笔者基于诗词文本、CES评估与时序分析相关研究，采用指标评价法进行历史性河流廊道HCL服务评估，具体过程（图2）分为如下5个步骤。1）数据来源与预处理：通过时空定位，将诗词文本数据对应至历史性河流廊道的各文化单元。2）HCL单项指标选择与计算：根据文化遗产价值、场所感、休闲游憩3个CES类型选择HCL服务单项指标，并以诗词文本为数据源、以文化单元为单位进行计算。3）HCL总量评估：通过模型进行各文化单元的HCL总量评估。4）HCL潜力评估：通过外插试验与模型进行各文化单元的HCL潜力评估。5）基于“总量-潜力”分布模型的文化单元分类与空间映射，形成历史性河流廊道文化单元分类结果，并完成空间化表达。

3.1 数据来源与预处理

3.1.1 划分文化单元

富春江流经杭州市23个乡级行政区（乡、镇、街道等），共365个行政村（社区）。为提高数据与制图精度，本研究选择行政村（社区）作为空间单元，依据中国科学院资源环境科学与数据中心的杭州市行政区边界进行文化单元划分。

3.1.2 诗词样本筛选与时空定位

综合考虑诗词文本的权威性、地方性与样本容量，选择钱塘江诗路文化带的首个重要文化项目——《钱塘江诗词选》作为数据来源，从中筛选出426—1968年与富春江流域相关的共828首诗词样本。

对诗词样本进行时空定位，使诗词文本数据对应至富春江历史性河流廊道的地理空间层面，且在长时间序列上呈现出发展变化规律。空间定位通过词条标准化[16]建立地名关键词库，采用基于古今地名关系的空间定位方法[17]，形成各文化单元诗词库。时间定位通过创作年代进行明确定位或推测定位，将诗词样本按5—20世纪的时间顺序进行排序，形成各文化单元的各世纪诗词库。

3.2 历史文化景观单项指标选择与计算

3.2.1 历史文化景观单项指标选择

HCL单项指标旨在将诗词样本中的HCL服务供给的信息特征进行分类，并转化为可度量、可比较的数据。综合考虑CES评估框架、HCL的研究热点与衡量维度[18-19]，以及指标的代表性、可得性和独立性，选择景观遗产（landscape heritage, LH）、场所感（sense of place, SP）、休闲游憩（recreation and ecotourism,RE）3项指标作为HCL单项指标，分别对应文化遗产价值、场所感、休闲游憩3个CES类型。

1）LH指标。文化和历史遗迹数量是评估HCL服务的直观来源，诗词样本中水利交通遗迹、名士居所遗迹、佛宗道源遗迹等名胜古迹的出现频次是该指标评价的主要内容。

2）SP指标。场所感是区别于其他场所的、被普遍认知的空间特征。该指标用于评价山峦、水系、建筑构筑等自然与人文景观的出现频次。

3）RE指标。休闲游憩与CES的美学维度密切关联，是评估HCL实际服务供给的重要指标。该指标主要用于评价样本中以人为主体的休闲游憩活动出现频次。

3.2.2 历史文化景观单项指标计算

以词频作为计量依据，通过词频分析法计算LH、SP、RE指标数值[20]。步骤如下：1）通过ROST CM6软件进行分词处理，基于词性标注的结果，形成指标对应词条；2）使用Ultra-Replace软件计算词频[12]，新建替换规则（表1），将指标对应词条导入为替换目标；3）将诗词样本作为替换源目标，按世纪的前后顺序进行批量替换；4）查看“被替换次数”，即该指标所对应词条的词频。

表1 HCL单项指标替换规则Tab. 1 Single indicator replacement rules for HCL

3.3 历史文化景观服务评估

3.3.1 历史文化景观总量评估

HCL总量用于表征同一文化单元内5—20世纪3项HCL指标的总和。HCL总量越高，文化和历史遗址越多，场所感越强，休闲游憩机会越多，历史文化积淀越深厚。由于LH、SP、RE 3项指标之间存在由协同关系引起的并发性增强效果[21]，可运用多重生态系统服务能力（multi-ecosystem services capacity,MESC）评价模型[21]计算HCL总量，计算式（1～2）如下：

其中，

式中：fj为所处世纪的HCL总量；j为所处世纪；i为HCL指标项数；n为指标项i求和上限；xi为第i个HCL指标的价值量；wi为第i个HCL指标的贡献权重；ws是协同作用下HCL指标的贡献权重；y是比例因子，假设一个文化单元提供的HCL指标个数（n）越多，该空间HCL总量越高。

由于MESC模型为不具备时间维度的扁平化数据计算模型，需在此基础上增加时间维度，得到时空维度下的HCL总量历时性数据模型，计算式（3）如下：

式中：m为所处世纪j求和上限；F为所处文化单元的文化价值总量。通过同一文化单元同一世纪的HCL总量（fj）叠加，得到单个文化单元内HCL在5—20世纪文化价值总量（F）。单个文化单元内HCL指标项数（n）越多，HCL指标的价值量（xi）越高，所经历世纪数（j）越多，HCL总量越高。

3.3.2 历史文化景观潜力评估

在历史文化景观没有得到复兴的情况下，其发展趋势通常为周期性变化的S形时间序列曲线[10]。通过分析时间序列曲线的发展方向和趋势，可预测HCL在将来时域达到的目标[22]。插值法（interpolation）已被广泛运用于地理信息科学、环境科学等领域的时间序列研究，通过内插（interpolate）或外插（extrapolate）弥补缺失值、还原原始序列，进行资源未来动态发展与使用寿命预测[23]。由于HCL时间序列具有非线性、非平稳数据的特性，在此类趋势预测中使用较为广泛的插值法有：3次样条插值（spline）、Akima插值与分段3次hermite插值（pchip）。根据以下特性选择最适用于预测HCL服务水平变化的插值函数：1）曲线稳定性与振荡频率；2）数据收敛性与防超调；3）预测数据保值性[24]。

以各文化单元5—20世纪HCL总量为时间序列，通过外插预测可得出21世纪的HCL服务水平估值。为使HCL潜力反映出时间序列的整体变化，且同时具备正负方向性以及数值量化特性，在21世纪HCL服务水平估值基础上求得平均数增长率（P），即HCL潜力。HCL潜力越高，该文化单元的HCL发展趋势越好，保护利用空间与潜力越大。

步骤如下。1）将同一文化单元5—20各世纪的HCL总量fj依序输入MATLAB软件，分别使用spline、makima（MATLAB软件中的Akima函数）、pchip函数进行外插，计算区间外指定点j=m+1时的缺失值（f j）；2）通过数据对照，根据标准选择数据稳定性、收敛性、保值性表现良好的函数作为外插预测的插值函数，并预测fm+1值；3）在fm+1基础上求j=m+1时的平均数增长率（P），即HCL潜力。HCL潜力模型如式（4）：式中：P为HCL潜力，m、j、fj同式（3）。

3.4 基于“总量-潜力”分布模型的文化单元分类与空间映射

基于总量与潜力2个基本维度，可对研究区域各文化单元的HCL服务的历史资源基础与未来发展进行综合评估，并实现不同文化单元HCL服务导向的文化单元分类，从而提出针对性的发展建议。本研究基于“市场吸引力-承载力”模型（du Cros模型）构建了HCL“总量-潜力”分布模型。du Cros模型是以市场吸引力为横坐标，稳健性为纵坐标的二维空间矩阵，被广泛运用于CES评估[25]。因此本研究将HCL总量作为横坐标、HCL潜力作为纵坐标构建“总量-潜力”分布模型。通过几何间隔法分别求得总量与潜力的中断值[26]，以中断值为原点划分4个象限，并将各文化单元对应至其中。

对应富春江历史性河流廊道文化单元分布图，通过ArcMap 10.2软件对“总量-潜力”分布模型输出结果进行空间映射，得到历史性河流廊道HCL服务供给的空间范围以及其中的4个空间类别。采用MATLAB软件绘制时间序列折线图，结合各类区域LH、SP、RE指标的历时性变化，分析各类型HCL的空间优势与保护利用方向。

4 研究结果

4.1 历史文化景观单项指标计算结果

根据时空定位结果（图3），在时间上828首诗词样本分布于5—20世纪，在空间上集中分布于富春江历史性河流廊道的90个有效文化单元内。HCL单项指标最高值集中于横山村、七里泷村、城关村与芦茨村4个文化单元内。时间维度上，11—14世纪、16—19世纪2个区间为HCL的发展高峰时期。空间维度上，HCL单项指标量较高的文化单元集中于富春江沿线区域。

4.2 历史文化景观总量评估

HCL总量最高的区域集中于建德三江口村（新安江、兰江、富春江交汇处）至桐庐七里泷村段的7个文化单元内（图4）。此区域山水景观优越、历史文化景观资源丰富。其中，横山村HCL总量最高，富春江历史性河流廊道中最负盛名的古迹严子陵钓台位于此处。除横山村外，七里泷所经的七里泷村，桐君山毗邻的城关村为HCL总量前三。

4.3 历史文化景观潜力评估

当spline、makima、pchip插值函数在外插试验fj逼近j=20时，HCL潜力发展分为正（插值曲线上扬）、发展平稳（插值曲线持平）及趋势为负（插值曲线下降）3种典型曲线波动情况（图5）。结合上述标准，在稳定性与振荡频率方面，spline曲线振荡密集，pchip与makima波动较小、稳定性较好；在收敛性方面，spline存在瞬时过冲现象，pchip在数据稀疏或曲率过大时收敛性不佳，makima在3种趋势下均表现防超调的形式；在预测数据保值性方面，spline与pchip预测数据多次出现负值情况，makima与原始数据保持良好的一致性、预测数据合理性较高。makima在数据稳定性、收敛性、保值性方面表现良好，因此，本研究使用makima函数外插预测f21值。

通过makima预测，得到各文化单元的HCL潜力（图6）。P为正数代表该文化单元HCL发展趋势为正，其值越大HCL发展形势越好；P为负数表明该文化单元在5—20世纪已经历了发展高峰时期，目前及未来都将处于逐渐下降的过程。HCL潜力最高的文化单元为东梓关村与茆坪村，均在20世纪发生陡增，其余高潜力区域呈散点状分布，空间分布与HCL总量并无明显一致性。

4.4 富春江历史性河流廊道文化单元分类结果

“总量-潜力”分布模型以中断值为原点划分象限，全部有效文化单元可分为4种类型（图7），并在ArcMap10.2中进行空间映射（图8）。

第一象限有24个文化单元，为高总量-高潜力（H-H）类型。此类空间单元HCL服务供给水平最高，其中横山村HCL总量（F）最高，七里泷村、芦茨村次之。第二象限仅有9个文化单元，为低总量-高潜力（L-H）类型。此类型HCL总量偏低，名胜古迹较少，空间场所感不强，但HCL潜力维持在较高水平，发展趋势较好，保护利用空间与潜力较大。第三象限共有36个文化单元，为低总量-低潜力（L-L）类型。第四象限共有21个文化单元，为高总量-低潜力类型（H-L），HCL总量较高，但历经朝代更迭，发展受限，近现代HCL潜力开始呈现明显下降趋势。

5 富春江历史性河流廊道历史文化景观分区管控策略

依据文化单元空间映射结果与HCL单项指标历时性变化特征，结合各文化单元名胜古迹存留情况、经济及文化产业特征，将富春江历史性河流廊道HCL服务供给的空间分为以下4种管控类型（图9）。

5.1 历史文化景观核心区

该区域包含全部H-H类型单元，HCL服务的总量最高、发展趋势良好，宜作为提供HCL服务的核心空间，并纳入历史性河流廊道保护范围。区域面积为229.56 km²，占研究区域总面积的11.73%，在4类空间类型中面积最大。分布具有高度局部聚集性，主要由三江口村（建德）-七里泷村组团、君山村组团、黄公望村组团、三江口村（萧山）组团组成。分析HCL单项指标时序变化可得，此区域HCL发育起始时期较早、发育过程较为完整，自然景观特征鲜明且水路通达，自古便是文人名士集聚之地，名士居所遗迹、水利交通遗迹众多。

历史文化景观核心区管控策略如下。1）优先保护现存名胜古迹。针对严子陵钓台、桐君山、鹳山等20个现存名胜古迹采取保护性措施，树立保护先行、最少干预的发展理念，着重保持其传统风貌。在发展文化旅游产业的同时，考虑景区承载力，最大程度保持区域原真性、完整性和延续性。2）重建修缮损毁名胜古迹。对于谢皋羽墓、清芬阁、乌石寺等6处损毁的人文景观，可结合实际情况修缮历史建筑，或在原址进行重建。3）带动周边辐射区域发展。在整合原有HCL资源的同时，以名胜古迹为主体向外围辐射，带动提升所处文化单元的自然及人文景观质量，完善配套服务设施系统。

5.2 历史文化景观保护区

该区域包含所有H-L类型文化单元，面积为129.60 km²，占研究区域总面积的6.62%，含南峰村组团、城关村组团、临江村组团、俞家村组团等。该区域LH、SP、RE 3项指标量仅次于核心区，宜作为重点发展HCL服务供给的第二梯队，分散核心区的供给压力。由于该区域缺乏历史文化景观服务复兴，且主要位于山川丘陵地区，受到地势、区域、交通等客观条件的限制，近现代历史文化景观保护、利用与发展情况并不理想。

历史文化景观保护区管控策略如下。1）提高区域间的可达性：建设景观公路、水路。以美学、经济、游憩为目标规划设计盘山公路与景观水路，分散核心区的历史文化景观服务供给压力。2）提高区域内各单元间联通性：建设慢行绿道体系。在较少干预的前提下增加山峦中历史文化景观的游憩机会。3）保护山体生态环境。维持整体亚热带常绿阔叶林风貌及动植物群落，打造滨江生态屏障。

5.3 历史文化景观更新区

该区域包括所有L-H类型文化单元，面积为47.07 km²，占研究区域总面积的2.4%。此区域空间在4个空间类型中规模最小且文化单元分布零散，历代文化景观价值总量较少，人文活动兴起较晚，空间场所感特征不显著。然而，该区域HCL服务供给在18世纪开始跃升，19—20世纪发展势头良好，具有供给CES的潜力。此区域的典型文化单元有东梓关村、茆坪村等中国传统村落或浙江省历史文化名村。

历史文化景观更新区管控策略如下。1）赋予历史景观的时代意义。因部分地处偏远，HCL总量不多但留存情况尚可，在原有古建筑群、传统村落群等历史资源基础上，深挖历史景观的时代价值，赋予历史建筑时代意义。2）修缮重建历史民居。HCL服务供给的良好发展趋势带来外来人员与本地居民的住房需求。需对年久失修的历史民居进行修缮或重建，以安置回迁原住民，改善居住条件。3）借力现有基础，实现文化产业转型。借助政府扶持进行适度开发，推动文化产业的转型，形成一批具有示范效应的文化产业园区、文创产业集群等新型文化产业形态。

5.4 历史文化景观补充区

该区域包括全部L-L类型文化单元，总面积为170.58 km²，占研究区域总面积的8.71%。该区中文化单元大多位于富春江历史性河流廊道的滨水区域，是前3类区域的衔接空间，各单元间连通性良好。该区LH指标得分较低，缺乏名胜古迹资源，但历代山峦、水系等自然景观资源发展相对稳定。

历史文化景观补充区管控策略如下：1）重塑生态系统文化服务空间。作为弹性空间，侧重提升CES的教育价值，增强社会联系，搭建现代化、高质量文化服务孵化平台。2）跨区域联动。识别整合各文化单元资源类型，有效串联其余区域，实现区域协作与优势互补。3）滨江廊道功能多元化补充。针对丰富的山水资源进行保护开发，结合经济文化需求融入美学、科学、游憩等多元化功能推进沿线空间HCL服务发展。

6 结果与不足

本研究基于长时间序列视角，以诗词文本作为数据来源，从总量与潜力2个维度，构建HCL服务价值评估与分区方法，对于国内外历史性河流廊道文化景观保护研究具有可推广性。以富春江为例的实践主要研究结果有如下两方面。1）依据总量-潜力特征，富春江历史性河流廊道中HCL服务供给的空间被分为4类：高总量-高潜力的核心区、高总量-低潜力的保护区，低总量-高潜力的更新区、低总量-低潜力的补充区。笔者分别提出了4类分区管控策略。2）HCL供给总体水平最高的空间集中于严子陵钓台、七里泷、桐君山3类名胜古迹周围的沿江区域，HCL供给总体水平最高的8个文化单元组团为：三江口村（建德）-七里泷村组团、君山村组团、黄公望村组团、三江口村（萧山）组团、南峰村组团、城关村组团、临江村组团、俞家村组团。

本研究构建的HCL服务价值总量与潜力双重维度的评价体系，普适于具有历时性特征的生态空间，可推广至其他生态系统文化服务评价，但仍具有以下局限性：1）价值总量评估以MESC评价模型作为雏形，仅适用于存在协同效应的生态系统服务评价，不涉及权衡关系；2）研究所采用的外插模型预测精确度低于内插，本研究使用长时间序列的多组数据来保证预测结果的稳定性，对数据时间维度要求较高；3）案例研究数据源较单一，拟在下一步研究中扩充数据来源，使得价值总量评估更为客观全面。

致谢(Acknowledgments)：

感谢同济大学物理科学与工程学院在读博士研究生单淑悦对本文撰写、修改的帮助。

图表来源(Sources of Figures and Table)：

文中图表均由作者绘制，其中图 1、3、4、6、8、9底图源自中国科学院资源环境科学与数据中心行政区边界图。