康泽恩城市形态学理论研究综述及本土化探究

康泽恩城市形态学已经在西方形成了一套成熟的理论体系,对解决城市发展过程中历史文化遗失、管理混乱等问题提供了全新的视角。该文试图通过以中微观层面出发的康泽恩城市形态学为理论基础,对其产生、发展及在中国的实践研究展开论述,重点分析谷凯、怀特汉德针对平遥古城展开的形态学研究,探讨该理论在中国的可适性与发展困境,为中国的历史城镇保护、城市边缘带演进提供一种全新的思考。

我国康泽恩城市形态学理论研究综述

近年我国城市发展过程中,历史文化遗失与交通拥堵等问题频发,被认为是由于我国对城市形态研究缺乏有效的理论指导所致。康泽恩城市形态学为城市形态研究提供了一套成熟的理论,被证明是解决城市形态问题行之有效的方法。如何汲取其精华,发展出适合我国国情的理论与方法是目前学术研究的要务。本文系统梳理了我国对康泽恩城市形态学理论的研究历程,指出了研究中存在的问题及未来可能的发展方向,以期进一步推动我国城市形态学理论的发展。

康泽恩城市形态学视野下郑州西部旧工业住区形态研究

城市更新已成为我国城市高质量发展的迫切需求与必然选择,在旧工业住区更新的实践中,由于缺乏对其形态、价值内涵的深层认知,使得其整体形态格局在城市更新中受到一定程度的破坏。为使其形态在城市更新进程中得到有效的提升及控制,本文以康泽恩城市形态学作为研究切入点,以郑州西部旧工业住区作为研究对象,通过对其形态生成过程、形态特征的分析,进一步探讨在城市更新背景下研究区域的具体更新状况,对其中存在的问题进行梳理,并试图对问题的形成原因进行初步分析,以期为该区域未来的形态更新提供参考。

基于康泽恩城市形态学方法的殖民城市空间演化研究--以达喀尔与胡志明为例

要殖民城市中蕴含着多元文化交汇形成的丰硕殖民遗产,研究殖民城市空间演化历程,构建适用于多元文化影响下的城市空间演化研究方法,对于完善此类城市形态演化与驱动机制研究体系、识别和保护特殊遗产的空间基因单元具有重要理论意义。基于康泽恩城市形态学理论,构建“形态时期划分—形态要素演化—驱动因素分析”方法体系,以达喀尔市和胡志明市为典型研究对象,从街道、地块、建筑三个形态要素分析其城市空间的演化过程,揭示殖民城市发展定位、法国城市规划思想和城市公共卫生政策对城市形态演化的驱动机制,并对康泽恩城市形态学方法在未来研究中的实践应用提出展望,以期为城市形态研究和殖民遗产保护提供形态学理论基础和方法借鉴。

量化分析方法在康泽恩城市形态学中的运用探索——以广州传统街区为例

由于康泽恩城市形态学划分形态区域的方法在量化上的不足,适用规模、效率以及客观性有待提升,针对形态区域依据的三个要素——平面类型、建筑类型和土地利用,分别提出了量化分析的措施。其中平面单元主要采用空间句法,并对组构值的选择和计算进行了比较、辨析;最后应用K均值聚类法结合GIS技术进行整合、可视化。使用所构建的方法对典型的广州传统街区进行了实证研究。能为城市形态研究的继续深入提供数据支撑和可个性化调整的研究方法。受限于研究领域,技术方法还有进一步优化的空间。

基于功能连接度的城市生态廊道空间范围划定研究

如何科学确定城市生态廊道空间范围是城乡规划和风景园林领域最为关心的问题之一。基于电路理论模型量化源地间物种转移廊道的功能连接度,引入经济学“效益成本比”思想构建城市生态廊道空间范围划定模型,提取生态廊道功能连接度效益成本比的拐点作为该条廊道规划建设的参照宽度。结果显示:(1)研究区共识别59个30hm^(2)以上的生态源地,其中大型生态源地多处在研究区外围,景观阻力面空间分布特征具有明显地“核心-边缘”特征;(2)基于最小成本路径模型与电路理论提取出126条生态廊道,并识别了重要生态源地、夹点及障碍点,发现障碍点与夹点空间存在明显拮抗关系;(3)整合电路理论(Circuitscape平台Pairwise模式)与分段线性回归模型划定研究区城市生态廊道的参考宽度范围处于60.27~371.83m,并对比了现有功能连接度量化方法对廊道参照宽度有潜在影响。以上研究结论可为今后城市乃至区域生态网络构建提供科学借鉴。

基于城市形态学的文化景观利用强度评估与保护管理策略制定--以庐山牯岭镇为例

文化景观是人类文化与自然环境作用的累积结果,维持人地关系的可持续性是文化景观遗产保护的核心任务。以世界遗产文化景观遗产地庐山牯岭镇为例进行探讨。在划定了保护管理单元的基础上,结合城市形态学康泽恩学派的理论框架和分析方法,进一步划定评估单元,采用定性与定量分析相结合的方式对牯岭镇的利用强度进行评估,并从多尺度制定牯岭镇文化景观的保护管理策略。结果显示,应注重城镇不同部分之间的有机联系,并通过多层级的保护管理单元对牯岭镇的形态要素进行保护管理。

基于形态学空间格局分析法的城市绿色基础设施网络格局优化——以合肥市为例

绿色基础设施格局对于城市环境的改善、经济社会的发展、城市形象的提升等有着重要的作用。以合肥市域为研究范围,基于形态学空间格局分析法(MSPA)提取UGI要素与生态源地,使用夜间灯光数据与坡度数据校正InVEST模型中生境质量模块生成的阻力面,进而结合电路理论运用Circuitscape软件与Linkage Mapper工具模拟构建UGI网络并识别生态走廊中的关键节点,最后基于斑块、廊道、障碍点的空间特征,提出合肥市城市绿色基础设施网络格局的优化策略。结果表明:(1)合肥市UGI网络由120个生态源地斑块、4442.4km^(2)的廊道、62处障碍点构成,生态斑块大部分面积较小且分散,生态斑块集中度南部优于北部。生态走廊在主城区以外环状蔓延分布,分别集中在市域东部、北部与南部,网络整体连接性较低。障碍点多数分布在生态源地边缘或生态走廊内,主要为建设用地与道路用地,低于平均阻力值的障碍点面积占障碍点总面积的71.1%,相对容易修复;(2)合肥市现有重要生态走廊集中分布于巢湖东北、巢湖西北、市域南部,各区域内的廊道连接自成体系,未形成整体的网络连接。依据廊道分析提出保护72条重要生态走廊,恢复11条潜在生态走廊的廊道优化策略;(3)根据障碍点分析划分了615.6km^(2)的一级改善区、1818.3km^(2)的二级改善区与保护区范围。研究基于MSPA-CIRCUIT的模型构建为合肥未来的城市绿色基础设施建设及其优化路径提供了重要的方法支撑,同时也为其他地区UGI网络构建与优化提供了借鉴意义。新发展理念引领下,城市绿色基础设施将在科学识别基础上,更加凸显人类福祉提升导向下的价值复合和可持续利用。

海岸带城市蓝绿空间碳汇基础设施网络分析——以广西北部湾为例

为探讨蓝绿基础设施(Blue-Green Infrastructure,BGI)碳汇服务功能有益于指引城市碳中和目标建设,本研究以广西北部湾海岸带城市为例,运用形态学空间格局分析(Morphological Spatial Pattern Analysis,MSPA)法、连通性分析法以及电路理论,构建蓝绿基础设施碳汇网络,讨论对应的固碳增汇对策。结果表明:2020年研究区蓝绿空间碳汇总量为735524.09 tC·a^(-1),其中绿色空间碳汇总量为588680.06 tC·a^(-1),蓝色空间碳汇总量为146844.03 tC·a^(-1),单位面积碳汇量“蓝”高于“绿”;共提取63个碳汇源地斑块,20个核心源地斑块,绿色空间核心源地总面积为6814.31 km^(2),蓝色空间为899.05 km^(2),核心源地主要分布在东西两侧及南部沿海地带;共提取出24条生态廊道,绿廊共长122.21 km,蓝廊为52.75 km,呈环状分布,中南部地区分布较密,连通性强。本研究结果可为“碳达峰与碳中和”(简称“双碳”)背景下海岸带城市的保护与可持续发展提供建设思路。

历史风貌保护区的城市形态学应用研究——以上海衡山路-复兴路历史风貌保护区徐汇部分为例

运用西方城市形态学中的风貌管理理论,从中观和微观层面对衡山路-复兴路历史风貌保护区的城市空间类型进行总结,分析城市空间形态演化历程,梳理城市形态特性.为城市精细化管理提供基础研究和系统思考。

基于MSPA模型和电路理论的衡阳市主城区热环境空间网络构建

随着城镇化的快速推进,城市热岛效应愈发显著,对生态环境和居民健康造成了严重威胁。以衡阳中心地区为例,通过运用Landsat 5/8地表温度遥感影像,识别衡阳市中心城区热环境空间变化特征。运用形态学空间格局分析方法(MSPA)和电路理论确定了城市核心热岛景观斑块、热环境廊道和重要节点区域,并分析其时空演变特征。研究结果表明:(1) 2011~2019年衡阳市中心城区热岛景观斑块趋于集中,热岛区域面积显著增加。(2) 热岛核心区域面积占热岛景观面积的比例最高。热岛斑块之间连通性与聚集度进一步提高。(3) 通过电路理论识别出58条热环境廊道,障碍点区域86处,一级夹点区域106处。在采取规划措施时,可以中断夹点区域之间的联系,以减缓整个区域的热岛效应,同时重点保护热环境网络的障碍点区域。研究结果对衡阳市主动减缓城市热岛效应,推动城市可持续发展具有重要的实践指导意义。

城市形态过程视角下工业生活区空间格局演进——郑州国棉三厂生活区为例

工业生活区经历了半个多世纪的发展,见证了我国建国后各个历史阶段的发展,具有重要保护与研究价值。但随着城市化进程的加快,城市更新中工业用地的调整,使工业生活区所处地段价值提升,对工业生活区的保护性再利用和开发建设成为关注问题。为对工业生活区空间格局有一个科学系统的认知,研究内容借鉴康泽恩城市形态学派平面格局与地块循环发展理论,以郑州国棉三厂工业生活区为例,划分工业生活区演进的不同时间阶段,系统的对生活区空间格局所涉及的街道、建筑功能、建筑基底、建筑高度及地块循环等内容的演变进行分析,归纳出生活区空间格局中不同形态要素演进的规律和特征,为城市地段及街区、建筑层面的空间格局演进研究提供一种系统、可操作的分析方法,为城市更新提供科学依据。

基于MSPA-CIRCUIT的长江中游城市群热环境网络识别与评价研究

快速城市化是热环境风险加剧的主因,从网络视角分析热环境的空间结构特征,对于改善热环境、增强城市可持续性以适应气候变化具有重要意义。以长江中游城市群为例,基于2000、2010及2020年地表温度数据与建成区面积数据分析城市群地表温度与热岛区域时空特征,采取形态学空间格局分析(MSPA)模型提取并划分热岛斑块类型,包括核心、孤岛、孔隙、边缘、环道、桥接以及支线,在此基础上构建热环境源地与热环境廊道,并利用电路(CIRCUIT)理论对城市群热环境网络进行识别。此外,依据多元指标分别评估城市群热环境网络的总体连通性(α指数、β指数与γ指数)与空间连通性(特征向量中心性与电流密度)。结果表明:(1)2000-2020年期间,长江中游城市群夏季地表温度高温区与次高温区比例整体呈上升趋势,常温区、低温区以及次低温区比例整体呈下降趋势,各类型热岛斑块的地表温度中位数呈现核心型热岛斑块最高而支线型热岛斑块最低的规律;(2)2000-2020年期间,长江中游城市群夏季热岛区域总面积由2.80×10^(3)km^(2)增至12.8×10^(3)km^(2),其中核心型热岛斑块面积占比由31.1%增加至45.9%,在空间上呈现逐渐向武汉、长沙以及南昌等地集聚的趋势;(3)2000-2020年期间,长江中游城市群热环境源地数量由56个增至215个,热环境廊道数量由89条增至378条,包含热环境廊道的城市比例由77.4%增至100%,已初步形成城市群全局热环境网络;(4)2000-2020年期间,长江中游城市群热环境网络的总体连通性呈逐渐增强态势,空间连通性的分布趋势由“南高北低”的空间异质性格局向“全局高连通性”的空间稳定性格局演变。该研究旨在为区域尺度的气候适应发展策略提供启示。

广州市华林玉器专业市场地区的形态区域研究

研究运用康泽恩城市形态学理论中的形态区域概念,对广州市华林玉器市场地区的街道系统、地块划分及建筑形式进行分析,划分出不同形态区域,探讨各个形态区域的形态特征及动力因素,并总结该地区在城市层面及地区层面的形态特点。研究表明,城市形态与地区的历史发展、文化传统、商业业态及当时的社会状况等都有直接的关系,这些影响因素共同作用于城市物质空间,从而形成了特色鲜明的城市形态;通过对物质空间形态的研读,结合分析各个历史时期的社会经济情况,才能更好地解读城市形态演变的内涵。

消除彩色城市地图中道路上的文字噪声

根据彩色城市地图的颜色和文字特征,结合灰度形态学理论提出一种新的方法来消除地图中道路上的文字噪声。

模糊城市系统遥感信息指标的提取方法

利用遥感的手段来研究城市现象是一种快速有效的方法,一般来说使用这种方法首先需要从遥感图像中提取一些定量描述城市的统计指标。本文根据EJ.Heikkila对模糊城市系统理论的描述,首先分析了提取描述该模糊城市系统的指标困难之所在,然后提出一种基于数学形态学的逐步侵蚀算法,来解决模糊城市系统中遥感图像在像素级精度中“城市用地”概念难于理解和计算的问题,并在VC6. 0 ++下编程实现了这种算法,提取出了描述模糊城市的三个遥感信息指标。

城市形态学理论在历史风貌保护区规划中的应用

西方城市形态学中的城市风貌区理论在欧洲国家被应用于城市历史风貌保护区的规划和管理实践中。研究通过理论分析和演绎,完善和发展了城市风貌区理论。通过运用该理论对上海市特定地区城市风貌特色的实证分析,研讨了它在中国的历史风貌保护区规划中的应用前景。

基于MSPA和电路理论的京津冀城市群热环境空间网络

快速城市化加剧了城市热环境系统复杂性,严重影响城市生态环境和人居健康.综合地理信息系统、遥感、形态学空间格局分析和电路理论等理论与技术,应用MODIS地表温度遥感数据,定量识别京津冀城市群热岛斑块时空分布特征,划分城市热岛斑块景观类型并分析其时空转移路径.在此基础上,揭示城市群热环境空间网络和关键廊道时空演变过程.结果表明,2020年城市热岛斑块面积为16610 km^(2),占研究区面积比例为7.68%.2005~2020年京津冀城市群热岛面积和斑块数量显著增加.城市热岛斑块类型由2005年孤岛型为主导转变为2020年以核心型为主导.其中,2020年核心型城市热岛斑块主要来源于2005年的非城市热岛斑块、核心型和边缘型城市热岛斑块.2020年京津冀城市群热环境源地数量和廊道长度、密度及电流密度均高于2005年.通过城市热环境廊道等级分析发现,2020年京津冀城市群热环境敏感型廊道为主要类型.2005~2020年敏感型廊道增加数量最多.同时,城市热环境廊道系数增加,表征京津冀城市群热环境廊道趋向稳定型发展.最终提出城市热环境空间网络模式并讨论城市热环境主动适应和减缓措施.研究结果将为城市热环境空间网络识别提供范式,旨在实现主动有序适应和减缓城市热环境风险与促进城市可持续发展的目标.

基于MSPA-生境质量评估和电路理论的城市绿色基础设施网络优化研究——以深圳市为例

城市绿色基础设施对缓解生态环境问题、确保人居环境安全和促进城市可持续发展有重要作用。以深圳市域为研究区域,采用形态学空间格局分析法(MSPA)和InVEST生境质量评估模型来识别生态源地,利用电路理论提取生态廊道并识别生态夹点和障碍点,构建城市绿色基础设施网络并提出优化策略。深圳城市绿色基础设施网络由56个生态源地、79条生态廊道、面积约71.69 km^(2)的生态夹点和180.12 km^(2)的生态障碍点构成。生态源地主要分布在东南部和中西部的山体、林地等生态质量较高的区域;生态廊道主要分布在中西部和东北部等地区;生态源地间普遍存在生态夹点,主要分布在中西部、西南部及东北部;生态障碍点多位于生态源地的边缘或生态廊道内部,主要分布在西南部、中部及东北部。从生态源地、廊道和夹点的保护与质量提升,生态障碍点的修复,生态修复优先区的界定与分级三方面,提出城市绿色基础设施网络优化策略,为深圳城市绿色基础设施网络的构建与优化提供方法支撑和实践指导。

基于形态学的历史性城镇景观遗产价值判识与地理过程分析——以庐山牯岭镇为例

当今我国历史性城镇景观的研究、保护与管理多基于历史遗存的现状展开,对其价值认知和保护管理造成了一定的不利影响。城市形态学领域的康泽恩学派根植于城镇的历史演化过程,为历史性城镇景观的认知及保护管理提供了良好的支持。在该理论的指导下,对庐山牯岭镇开展了遗产价值判识与地理过程分析,其间,根据中国的历史文化和社会经济背景,对该方法进行了调整与发展,旨在探讨适合中国历史性城镇景观的保护管理及更为广泛的城镇景观的管理方法。