基于空间句法的城市防灾公园空间可达性分析——以苏州桐泾公园为例

　　摘要：防灾公园是城市防灾避难的重要基础设施，内部空间的可达性对其防灾功能的有效性和防灾效率最为重要。该研究以苏州桐泾公园为研究对象，根据人群平时与灾时空间活动的不同，通过空间句法专用分析软件Depthmap对城市防灾公园空间分别进行视线可达性和通行可达性分析，量化研究桐泾公园防灾避难空间的通行与视线可达性差异，并基于结果对桐泾公园防灾避难空间布局提出建议,为城市防灾公园的空间组织提供新的角度与方法，为防灾避难公园规划设计及改造提供借鉴。
　　关键词：防灾公园，空间组织，空间句法，Depthmap

　　近年，防灾公园已成为城市重要的防灾基础设施。国内外多项研究指出，防灾公园的布局能够对灾害预防和人群避难起到重要作用。目前我国防灾公园的研究主要集中在防灾公园的建设指标、选址适宜性，以及“平灾”转换等方面，对于灾时防灾公园内部空间组织方式缺乏相关探讨。空间句法能够通过图论和拓扑学分析局部空间对整体空间的影响，已被广泛应用于建筑空间、城市空间和古典园林空间的研究中。近年来，空间句法逐渐发展成为探索人群行为和空间结构关系的成熟方法，并为公园内部空间管理和设计布局提供依据。本文基于空间句法，利用Depthmap软件建立的防灾公园视域（VGA）模型，结合防灾公园“平灾”不同的使用需求分别建模，验证防灾公园避难空间布局的可达性差异，拓展了空间句法在公园分析上的使用深度，并为防灾公园避难空间组织提供借鉴。
　　1 研究区概况
　　苏州桐泾公园于2009年由普通市级公园改建为防灾避难公园，布置了“平灾”结合的不同使用功能，是苏州市中心城区首个国家1类标准、具有防灾示范意义的市级公园，但是在其原有空间直接布局防灾功能空间是否合理，还需要进一步探讨。
　　2 空间句法与Depthmap建模分析
　　空间句法是基于人对空间的感知和人的行为产生的空间联系，根据不同的空间类型，通过使用不同的空间形态分割方式对空间进行量化研究的空间分析方法。其能够将人群难以完全感知到的整体空间系统分割为能够进行完全感知的小尺度空间，从而进一步研究局部小空间及其之间的组合关系，最终获得人对整体大空间的认识。在防灾公园的空间分析中，采用视域模型法（VGA）对防灾公园空间进行建模能够细化人群感知与空间之间的联系，从而得到最好的空间分析效果。
　　Depthmap软件是基于空间句法原理的主要分析软件之一，通过将空间分割后进行建模导入，并将计算数据可视化来呈现分析结果。建模前，根据防灾公园的空间使用分为可行层与可视层两种不同的模式，并根据不同状况在AutoCAD中绘制适合Depthmap软件的Dxf格式的平面图。在绘制可行层的防灾公园状况时，将水体，部分草坪和郁闭度较高、分枝点较低的乔、灌木林地等人群平时不可进入区域排除在计算范围之外。在绘制可视层的防灾公园状况时，将视线可到达的所有场地均纳入计算范围，并重新使用空间句法模型进行计算。最后，用Depthmap软件将防灾公园空间分成易于被人群感知的2 m×2 m网格，并根据“平灾”时的不同情况分别进行拓扑网络运算和整体数据分级，在数据分级时采用正态分布曲线对比其空间可达性高低，并最终生成可视化的统计分析图和数据空间分布分析图。在数据空间分布分析图中，公园中数值越高的部分在图中所呈现的颜色越接近暖色调；数值越低的部份在图中所呈现的颜色越接近冷色调。
　　基于空间句法的定量分析参数特性，同时结合防灾公园不同空间的功能特点，选取整合度和聚合度两个量化指标对桐泾公园空间进行分析。1）整合度（Integration）：用于考察空间系统内部及系统之间可达性的参数。整合度越高，该空间在整个空间系统内的可达性越高。整合度的计算公式：In=∑sd=1d×Nds－1－s+1slog2s3－1+1其中s代表参与计算的空间单元数，d代表任意两空间单元之间的最短拓扑数。2）聚合度（Visual clustering coefficient）：用于表示一个空间内部方向性的参数。聚合度越高，该空间内部方向性倾向越低，附近的空间边界在视觉限制上的作用越强。
　　3 桐泾公园空间可达性分析
　　3.1 视线可达性分析 
　　3.1.1 可视层整合度
　　首先使用excel对公园可视层的整合度数据进行分级并绘制分析图。从整体数据分布上看，桐泾公园视线整合度分布平均并不呈现严格的正态分布，且在10.94～11.93达到最高值、6.99～7.98存在最小值，说明空间组织对视线产生了较大影响，公园可视层空间存在一定的两极分化现象。在6.00～6.99段出现数据分布的一个高峰，说明公园中存在一块整体可视性较低的空间，且其数据大多分布在此数据段。
　　接着根据VGA模型的可视层整合度计算数据，得出人群视线的可达性情况，进而得知防灾中最受人群关注的数据空间分布。公园主入口和水景广场视线整合度指数均较高，这反映出公园主入口和水景广场空间的视线可达性较高，满足了防灾公园平时对人群游览活动的需求。同时，公园中心广场东北角的空间组织也较易吸引人群的视线，而在毗邻此处的广场北部空间恰好安置了应急卫生救护处这一避难功能设施，也较好地满足了防灾避难空间的组织需求。值得注意的是，中心广场边缘的视线整合度较高，因此，在此区域进行防灾景观标志的设立可以为灾时人群抵达应急停机坪起到较好的作用。盲人植物园和小花园的整合度系数均偏低，因此被人群注意到的可能性较低，灾时需要进行一定的指示引导。
　　3.1.2 可视层聚合度
　　根据可视层聚合度数据分布，发现其整体数据基本符合正态分布情况，且波峰偏向数值较低处，表明空间整体聚合度水平较低，不存在对视线干扰较强的局部遮蔽物，有利于灾时人群疏散。然后通过对桐泾公园的聚合度数据空间分布图，得出公园中心广场的聚合度指数较高，说明相对于公园周边空间，中心广场的可视性相对较弱，需要加强引导。其余公园内部空间的聚合度均较低，周边不易被遮蔽。
　　综上所述，根据整合度指数高低与聚合度指数高低的综合评判，在桐泾公园可视层中，公园主入口和水景广场视线可达性最高，说明其主入口空间和核心景观空间更加吸引公园内人群视线，在灾时这两处空间能够成为视觉焦点，更好地进行视觉信息的传递。
　　3.2 通行可达性分析
　　3.2.1 可行层整合度
　　从整体数据分布上看，可行层整合度数据基本满足正态分布，且大量数据分布于中间段3.54～4.02，说明公园整体空间可行层的可达性基本较高。通过可行层建立整合度分析，能够得知公园水景广场至中心广场通行可达性较高，公园人群在灾时避难中较易到达此空间，满足避难时的快速到达需求，符合公园灾时应急篷宿区的空间功能。北门绿地南侧可达性较高，应作为应急篷宿区的备选地。北门绿地北侧通行可达性偏低，满足其作为应急停机坪的空间要求。小花园、儿童活动场地和盲人植物园的可达性偏低，不利于人群快速到达，在空间组织上的防灾功能较差。
　　3.2.2 可行层聚合度
　　根据可行层聚合度数据分布，发现整体可行层聚合度不呈正态分布，且大幅度偏高，说明人群在可行层行走时，视线容易受到遮蔽，在灾时会出现较大的视线障碍。接着通过观察可行层聚合度空间分布，发现桐泾公园内聚合度存在明显的差异。公园入口处、儿童游乐和水景广场的空间聚合度明显偏低，说明公园入口处人群流动的方向具有较强的倾向性，视线可供选择的方向较多。此空间状态能够对入园的避难人群起到积极的引导作用，在外部空间进入公园和儿童活动区人群避难时能够增加避难效率。中心广场和北门绿地空间的边缘处聚合度较高，这是由于周边的景观绿地和地形的影响，导致该空间内人群流动倾向性较弱，人群视线较易被周边植被限制在场地内部，这些空间不宜作为人群避难的通行空间。园林绿化监察所空间北侧的道路空间聚合度也很高，反映出此处空间闭塞，会对园林绿化监察所在灾时的防灾指挥功能起到负面影响。
　　综上所述，根据整合度与聚合度指数高低的综合评判，在桐泾公园可行层中，位于公园中部的区域可达性最高，东部空间最容易出现视线障碍从而导致可达性降低，因此应当尽量将避难集聚功能安排在公园中部区域。
　　4 结论与讨论
　　4.1 结论
　　1） 桐泾公园现存防灾空间的组织整体呈现“中心空间可达性高，四周空间可达性不足”的格局。虽然在防灾功能布置上基本满足防灾功能需求，但在其空间组织中，西北侧、西南侧与东南侧的3处空间在防灾中并未得到合理利用，功能安排也存在一定缺陷。
　　2） 针对桐泾公园防灾空间组织的不足，根据不同空间的具体特点，给予相应的4点建议。一是南部小花园空间可达性较低，既不适合作为集散避难空间，也难以作为防灾通道发挥作用，因此建议改造南门入口的狭长空间形态，方便南门人群进入避难；二是园林绿化监察所空间可达性较低、聚合度较高，不适用于安排应急指挥所功能，建议将此功能转移到水景广场西侧的公园管理中心；三是儿童活动场地空间可达性较低，聚合度较低，建议改造出一条较易通行的空间作为主入口进入的人群防灾集聚备选空间；四是北门绿地空间方向性较低不利于人群流动，建议适当改变空间形态或在灾时进行人流疏导，方便其作为应急停机坪发挥作用。
　　3） 根据对典型防灾公园空间的可达性分析，可以发现防灾公园中心地带周边一般最适合布置避难空间功能，而其内部边缘空间在避难功能的布置上具有一定的局限性，需要根据其各自的空间特点布置。对于由普通市民公园改建的防灾公园，若条件允许，可将其中心空间大体量景观如水景、雕塑景观等向周边空间转移，同时增加入口到达周边场地的道路数量，以便减少对人群避难的阻碍并增加公园内部边缘空间的可达性，进而提升公园整体的防灾效率。
　　4.2 讨论
　　1） 本研究着重从微观空间拓扑的层面对公园内部空间可达性进行分析，通过对当前防灾公园内部各空间的可达性高低进行评判，得出防灾公园内不同空间是否适合布置当前防灾功能，进而找到防灾功能较为薄弱的避难空间并对不适合的空间功能进行调整或空间拓扑改造，以达到进一步指导公园设计与改造的目的。结合历年空间句法对公园的研究［23-25］发现，利用空间句法从宏观空间布局的角度对公园绿地的可达性及优化的研究，能够从更多的侧面增加防灾公园空间可达性研究的深度。因此在前人研究的基础上结合本研究，能够通过“宏观—微观”视角的转变，研究人群在“城市尺度到达防灾公园入口一个体公园尺度到达内部避难空间”的避难过程，并有望为今后防灾公园空间效率提升的相关研究提供深化角度。
　　2） 当前对于防灾公园的防灾空间布局缺少量化依据，利用空间句法可以从人群空间感知的角度得到直观的、可视的量化数据为防灾公园的空间布局提供参考。本研究仅选取了一个典型“平灾”结合的防灾公园进行空间量化研究，在今后的研究中，可以通过增加分析的防灾公园样本数量进行更为准确的防灾公园防灾空间组织模式总结，从空间量化层面为防灾公园的优化与改造提供参考。（作者：屠梦慈 朱颖）

　　 
　　第一作者：屠梦慈（1993- ），男，硕士研究生，研究方向为风景园林规划设计。Email:elastifytmc@qq.com
　　通信作者：朱颖（1973- ），女，副教授，研究方向为风景园林规划设计理论与实践。Email：zhuying_china@163.com