城市空间结构与景观规划

城市空间结构与景观规划

0“基质”与“城”的关系景观生态学是一门科学的研究景观的空间结构和形态特征对生物和人类活动的影响。它以生态学的理论框架为依托,吸收现代地理学与系统科学之所长,研究景观的结构(空间格局)、功能(生态过程)和演化(空间动态),研究景观和区域尺度上的资源、环境经营管理。城市作为以人为主体的景观生态单元,建筑物群体构成了景观的主体。此外,还分布有公园、绿地和其它一些不常见的景观要素。城市廊道可分为两大类,即以交通干线为主的人工廊道和以河流、植被带为主的自然廊道,廊道在很大程度上决定城市景观结构与人口空间分布模式。城市中的基质与廊道、斑块之间没有严格的界限,“基质”本身也是由不同大小的斑块和廊道组成的,而且可以按地域、功能、行政单位等进行划分,如居民区、商业区、工业区等。城市是典型的人工景观,将它与代表人工—自然景观的农村进行对比,在空间结构上它属于紧密汇聚型,斑块组成大集中、小分散;而农村景观则表现为一种离散空间的镶嵌格局,斑块组成小集中、大分散。在功能上城市景观表现为高能流、高容量,信息流的辐射传播以及文化上的多样性;而农村景观表现为低能流密度与低容量,信息的波动传递以及生态上的多样性;在景观变化的速率上二者更是相差甚巨,城市景观变化快速,而农村景观变化相对缓慢。根据以上不同特点,二者的景观管理原则也不相同,对于城市而言,应注意将自然引入城市,使文化融入建筑,实现多元汇聚、便捷沟通、高密高流、绿在其中;对于农村而言,则应注意提高生态效率,保护生态安全,实现保护自然、优化环境、持续利用、人定顺天。城市景观的不稳定性、破碎性、梯度性是城市重要的景观生态特征,城市主要由两种景观要素(街道和街区)组成,它们是城市景观的基质。关于城市景观生态研究的基本内容可概括如下:(1)城市空间结构——城市布局与空间单元构成,城市用地,城市廊道,城市空间资源和城乡交接带的发展与演化。(2)城市生态过程——能源的供应与消耗,水资源利用与循环,物资的输入和输出,城市人口的聚集与扩散,城市自然生态系统的维持等。(3)城市景观风貌——城市特征形象(CIS)与景观视觉识别(CVI),城市风貌与环境空间艺术,景观变化与生态美学。(4)城市生态建设——绿色空间体系的构建,人居环境的改善,污染环境治理,清洁生产与文明消费等。(5)城市景观规划——城市规模与环境容量,环境敏感区的保护,风景园林规划,公共空间的景观设计。1城市景观的质量和价值评价1.1城市生态空间的基本特征城市景观价值的集中体现是景观的宜人性,即比较适于人类生存,走向生态文明的人居环境,可用空间拥挤度、景色优美度、环境清洁度和景观通达度等指针来表征,细化之即对城市景观质量的考量,其评价指标体系通常包括以下方面:(1)位置、区位。地价等级可综合反映某地段的土地使用价值,街道面积与公交线路通过的数目可反映通达便捷性,人口密度(包括居住人口与聚集人口)与经济密度(单位面积的经济产值)均是重要指针。对于滨水城市,还应考虑洪涝灾害的风险程度。(2)空间特征。表达空间拥挤度的主要指针是建筑密度和容积率,而开敞空间率也可以用面积比率、大小和形状等指针进行描述。也有学者提出,城市空间按形态功能可分为积极与消极的生态空间,前者是指城市中的自然景观和开敞空间,后者是指由建筑物构成的实体空间。城市生态空间的质量可用下列表述:城市消极空间发展的速率——增长度,消极空间与积极空间的比率——拥挤度,城市生态空间性质的幅度——延展度1。(3)环境。绿化率除开常用的公共绿地面积比之外,还有绿量(单位面积上的植物体量)和视觉景观中的绿色比,绿地的景观可达性等指标;大气环境质量的主要指针是降尘(TSP)和SO2;反映污染物排放和堆积状况的指标很多,还有噪声也是反映人居环境质量的重要指标。(4)景观文化等级。可用文物保护点、历史遗迹、有特殊文化意义的建筑物数量等来表达。1.2城市景观边际收益递减率城市景观生态价值的理论依据之一,是经济学上的效用和边际效用。景观效用指景观单元满足人类需要的能力,景观边际效用指增加一个单位景观单元所带来的效用。景观生态价值可以通过其提供给人类社会的边际效用来衡量,根据边际效用递减率推导出环境经济损益比。在理想状态下,以城市景观边际收益递减率为依据,通过面积—效益损益比来揭示城市景观经济与环境效益之间的内在联系。模拟结果表明,伴随着城市自然景观和生态绿地面积比例的递减,相应扩大人工景观(建筑用地)面积所带来的经济效益锐减,由此产生的环境效益损失趋于无穷大。据1996年统计,中国城市建成区园林绿地面积平均为19%,其中建成区面积超过100km2的35个城市中的83%处于中下等级,边际损益度大于3。景观评价正在走向定量化,许多学者使用了目标导向和多元统计方法。哈内克将景观生态价值体系分为使用价值与非使用价值两类,前者指景观单元能够为人类提供的效用,又可分为直接与间接使用价值、继承价值和存在价值,具有多样性和选择性。后者指景观单元具有的潜在效用,又可分为选择价值、继承价值和存在价值,具有存在性、动态性和预测性。1.3景观美学传统及其表现景观的美学评价源于人类的精神需求,一般而言,人类重要的精神需求包括兴奋、敬畏、歉疚、轻松、自由和美丽。有吸引力的景观性质包括:自然性、稀有性、和谐性、多色彩,空间上开放与闭合结构的联合,时间上观察随季节或年度的变化。通常认为,景观的正向特征包括:合适的空间尺度,有序而不整齐划一,多样性和变化性、清洁性、安静性、生命的活力和土地应用潜力;而以下特征则是景观的负向特征:空间尺度的过大或过小、清洁度的丧失、杂乱无章、空间组合不协调、噪声、异味、无应用性等。景观的美学价值是一个范围广泛、内涵丰富而又难以确定的问题,可从人类行为过程模式和信息处理理论等方面进行分析,不同民族和不同文化传统对此有深刻的影响。东方文化传统中有很多内涵体现出了景观生态美学原则,如古诗中“千姿百媚”与“独领风骚”的形容正是反映景观多样性与独特性,“一览无余”与“曲径通幽”形容的是景观的开阔度和纵深感,“万绿丛中一点红”与“画龙点睛”体现了观赏主体与环境氛围的关系,“诗情画意”与“浮想联翩”,体现了观赏客体(游客)的环境感应,“万物钟灵秀”与“生生不已”则是反映了生机与活力。至于造型与背景的关系,形态、线条、色彩、质感等方面的内容还可以找到很多的形容与表达。中国的园林景观注意野趣生机、自然韵味、情景交融、意境含蓄、以小见大、时空变换,步换景移增加了景观容量和创造了环境氛围。美学的核心可用真、善、美三字来表达,它包括三个层次。首先是形象美和形态美,即通常所谓视觉景观的美感,使人感觉欢快愉悦、赏心悦目、流连忘返。第二层次的美乃是指生命系统的精巧和神妙,包括高等动植物和人类自身,生命即美,因而应善待生命,当前世界对于维护生物多样性的重视正是体现了这一思潮。美学的第三层次可归纳为对自然真谛的简洁美快的表达,如以爱因斯坦为代表的物理学家为建立统一场论,追求对复杂自然现象本原的统一解释所作的努力。建立在上述第一和第二层次美学观念上的生态美可谓是当代美学的新潮,其主要内容是具有美丽外貌和良好功能的生态系统,以及按照生态学原理和美学规律设计的人工～自然景观。生态美学原则主要包括最大绿色原则和健康原则,体现在景观独特性、清洁性、愉悦性和可观赏性等方面。在实践中,景观美学价值的评价常常要同生态评价相结合,以更好地体现景观的综合价值。如荷兰景观生态学家对于海岸景观的价值评价制定了如下内容:水的储存和交换;海岸带防护;地表物资组成;潜在的CO2效应后果;风能潜力;居住环境吸引力;娱乐和旅游价值;国际生态意义;视觉动态——安静、黑暗、未被建筑物破坏的地平线。1.4视觉景观容量的确定景观视觉容量是指从视觉美学的角度,根据地形、植被、土地使用状况等因素而决定的,某一景观单元潜在的视觉感官吸引量。此一指针可作为对土地开发方式强度的制约,通过控制建筑物的高度、宽度、形态和色彩等特征,使新的景观与原有景观相协调,而达到保护当地景观资源的目的。视觉景观容量的大小通常与所取的眺望视点、路线、视角、视距等有关,不同的视点会形成不同的近、中、远景,所确定的容量各不相同。景观规划通常选择眺望人数最多、眺望可能最大的观光路线及其视景作为研究对象进行动态控制,根据我国风水学的“形”与“势”的景观尺度,选择中景较为合适。如对杭州北山地区的景观规划,即选择了西湖风景区的白堤为眺望路线的中景,分析由整体山形所构建的视觉空间,由地势、植被密度和建筑物阻挡所产生的视觉透视度,以及建筑物分布状况所决定的视觉景观制约量,以上三部分分量合成为总体的视觉景观容量,还要考虑从当地两个主要俯视眺望点(保和塔、初阳台)向下观望的“俯视景观容量”。区域内最终的视觉景观容量可用GIS把各种因素形成的“分容量”按适当的权重叠加,用不同的量级序数在地图上予以标明,从而提供一种宏观控制的视觉景观量化分析的新途径。2城市空间结构与景观规划2.1绿地系统的空间体系城市景观生态规划的要义在于空间合理组织与生态良性循环,就城市而言,即是营造良好的城市空间环境与建设高效、协调的城市生态系统,以实现城市的可持续发展。城市空间环境可分为生态环境与文化环境。城市生态环境包括三个层面,首先是城乡一体、协调发展的区域整体环境。形成多层次、组团式发展的新格局;相对集中建设,合理控制中心城市用地和人口规模,调整与完善城市布局,推动郊区城市化过程,合理归并和建设农村中心村,形成城镇体系格局。尽可能把市区的文化娱乐设施转移至城郊或乡镇卫星城。其次是针对地方生态特征,注意维护和构筑对自然斑块之间的联系,形成城市环境与自然环境和谐的城市空间;要善于利用穿越城市的江河水体,以形成绿色走廊渗透到各分区。利用环城道路建立外环林带,并将二者建立联系,构建城市的景观廊道,尽可能将分散的城市绿地联合成网络,最终组成城市的绿色空间体系。保证城镇内部有均匀的绿地或旷地分布;紧凑地开发城市核心,配合以间隔开的、有自然风景包围的附属社区和活动副中心,让保存的新鲜水、土和植物区段渗透到稠密的城市中心。这种广义的生态绿地空间不但是指由城市公园,风景名胜区,运动、娱乐和观光绿地等组成的游憩绿地,还包括环保绿地(防护林、专用绿地)、水源绿地(水源及其净化涵养区)、林业绿地(天然林、人工林)和农业绿地(农田、苗圃、果园等)(陶青,1993)。第三,人与自然对话的居住空间环境,由建筑实体空间与建筑外部空间组成,前者属于闭合空间,后者属于开敞空间。在居住环境的空间设计中应最大限度的渗透绿地空间,接近自然环境,建立以“环、楔、廊、园”为主体的绿化系统目标;尊重居住者,努力为居民提供方便舒适、多种多样、各具特色的生活场所,建设以绿、净、美、安(安全)为目标的生态小区。居住小区应避免单调划一,住宅应离开交通干道,在庭院道路终端周围设计住宅群。城市人文环境包括文化、社会、建筑和艺术环境。每个城市都有自己的历史传统和文化特色,尊重和维护城市的历史文化环境,其重要性自不待言。城市社会环境即以社区作为人们生活居住的基本组织单元,为各层次居民提供居住、工作和公共交往的活动空间。城市建筑环境和艺术环境是城市景观的主体,和谐统一的建筑轮廓线可成为城市的象征和标志,精心设计建筑群体的空间构成可改善城市形象,提升城市品质。总之,人和自然的和谐发展将是城市空间环境创造的主题,城市景观规划的构思应具有交流性、整合性、继承性和审美性。在巴黎城市规划大纲中是这样规定自然风景与土地整治的要点的:用自然空间点缀城市,保护及增加绿化带,加强居住区的绿化,有效利用风景区的森林和树木,农业区的有效利用,河流及岛屿的恢复,城市生活质量的提高,市区中建设绿色地带,增加休憩空间。综上所述,城市景观生态规划的基本原则是:①协调人与自然的关系,保持文化特色;②在人工环境中努力显现自然,以增加生态多样性;③发挥景观的视觉多样性;④合理安排城市空间结构,相对集中开敞空间,组织和谐的土地利用;⑤保持和恢复景观生态过程与格局的连续性,维护自然斑块之间的联系;⑥以绿色空间体系建设为中心的绿化、美化与净化;⑦保护环境敏感区,对不得已的破坏要加以补偿;⑧居住环境—生活质量—城市文化的相互促进,环境管理与生态工程相结合。2.2空间布局及功能分区以上海为例,经过近年来的大规模城市建设,其城市空间环境布局呈现如下特点:城乡协调发展的多层次组合城市已初步形成,中心城CBD和CCD以及一批市、区级公共活动中心逐步建立,中心开放式的空间格局开始显露;城市交通形成了以桥、隧、地铁和高架道为核心的多平面立体空间体系;中西建筑文化、西方城市空间结构与传统中国空间形式的交融,历史文化街区创造了多姿多彩的城市特色空间;沿江和沿东西向主干道集结的高层组群和广场系列形成了轴向开发的景观廊道;郊区历史文化名镇(如周庄)的保护和建设,山水自然风光旅游地的保护和建设,结合绿化开发的人造景点和娱乐、健身设施的建设,扩展了城市的娱乐休闲空间。但是存在的问题仍然很多,如中心城高密度、高强度开发,使中心城人口与功能疏解,以及多中心发展的城市空间布局的形成面临巨大压力;高层建筑布局分散、形式雷同,群体空间缺乏整体性和协调性;外部城镇投资不足,建设规模和水平未能与中心城同步发展,基础设施、交通设施较落后,城乡差别较大;规划的楔形绿地被占现象时有发生,水系、河道被填埋或淤塞、污染;传统历史文化街区、历史风貌保护区受到高强度开发带来的冲击。这些问题的解决有赖于政策层面和技术层面的配合,以循环渐进的方式坚定不移地去实现景观规划的目标,即保护优美的空间环境要素,保护优秀的历史文化景观,创造多元文化的空间氛围,营造丰富的城市空间环境。2.3北京市建设用地的总体思路不同的城市结构形态可以产生不同的环境效应,在同心圆、带状、方格状、环射状与星状等城市形态中,以星状城市景观对消除大气污染的效果最好。由于城市中心梯度场和廊道效应梯度场的存在,在单纯经济利益的驱动下,城市空间扩展本质上存在着摊大饼的倾向,这将严重破坏城市合理的景观结构与生态平衡。城市廊道效应是指建成区扩展沿交通干线呈触角式增长,其强度随廊道等级高低而变化。城市景观由初级同心圆结构经过带状、十字状、星状、多边形等演化阶段达到高级同心圆结构,形成了成熟期大城市所特有的同心圆状扇形扩展的环射型蛛网结构。自然廊道的存在有利于吸收、排放、降低和缓解城市污染,减少中心区人口密度和交通流量。因此,将自然廊道体系纳入城市发展规划,形成自然廊道与人工廊道相间分布的星状分散集团式景观格局,可以有效地阻止建成区摊大饼式发展所造成的生态恶化。这种景观格局意味着在充分发挥人工廊道经济效益的同时,根据廊道最大综合效益理论,使部分水面、农田向大型公园、游乐场、渡假村以及现代化蔬菜生产保护地等高效益用地等级转化,迫使位于廊道附近的分散集团向远处扩散;而在两条人工廊道之间建立以植被带为主的自然廊道区,利用河道、水面、大型森林公园和集约化蔬菜、花卉生产基地等形成楔状绿地插入建成区内部。北京市总体规划在城市中心地区与边缘集团之间,以及各边缘集团之间设立了绿化隔离地区240km2,据1996年底调查,在上述城乡结合部各类建设用地已达120km2,耕地不足80km2,绿色空间越来越少。根据规划部门的建议,市政府陆续批准了16个乡(村)作为绿化隔离地区的绿化试点单位,采取一整套的政策和办法,调整土地使用功能和布局,规划绿地率达66.4%,比现状增加近4倍;建筑用地减少44%,容积率提高了1.09,平均达到1.46,从而节约了大量土地。3城市绿地系统结构分析3.1远郊商品林、果园和农林复合经营区在美化城市景观和改善城市环境中,城市林业是城市生态建设中的一个重要环节。它包括:城市中心区的园林绿地和公园(以斑块为主);道路绿化带;近郊的风景林和森林公园(以片为主);远郊商品林、果园和农林复合经营,可以将其视为由点、块、带、网、片相结合的一个完整的绿色景观生态系统。不妨将兼有防护功能的风景林称为生态风景林,它不同于一般的防护林和城市中心区的园林特点,而是取二者之长,虽有人工设计而又不露其痕迹的自然美与和谐美。其面积不拘大小,可以连栽成片,讲究紧凑、随意、镶嵌、多变,由微观之美构成宏观之美,可容市民进入林内散步、小憩,但不必如森林公园要求那么大的容量。这将是一个富有创造天地的林种,可成为城郊景观生态系统中的重要组成部分。3.2城市绿地景观生态规划的对策城市绿地是城市景观的重要组成部分,应用景观生态学的理论和方法对城市绿地景观格局进行分析评价,进而作出景观生态规划,是研究城市绿地问题的一条新途径;它不仅完善和补充了城市绿地规划理论和方法,而且为营造合理的城市绿地空间分布格局,创造优美的城市生活提供了科学依据。23.2.1绿地景观斑块面积及密度上海城市绿地景观分为5个类型,它们分别是公共绿地、居住区绿地、附属绿地、农林植被和自然植被,每一级绿地又可分为斑块绿地和廊道绿地。其中,以农林植被面积最大,占绿地景观面积的56.68%,自然植被占20.48%,公共绿地面积最小,占2.77%。景观多样性总体为1.73,各区县中以长宁区、徐汇区最高,黄浦区最低,其差异是由于各区、县景观类型面积不同所造成。绿地景观斑块破碎度较高,尤其是老城区,斑块更是少而分散。居住区绿地和附属绿地景观异质性信息量大,斑块数量多、密度大,单个斑块面积小,缺乏较为集中的大型绿地,绿化质量较差,趋于随机分布;农林植被多分布在城市周边地区,成为未来城市楔形绿地规划的首选地;公共绿地景观异质性信息量较低,斑块数量相对较少,单个斑块面积较大,斑块密度偏低,趋于随机分布。廊道密度为1.24km/km2,内环线内为0.67km/km21。公园绿地中平均林地面积占59.09%,林灌草综合体占28.79%,草地占12.12%,形成以林为主、林灌草为辅、草地相补充的比较合理的公园绿地景观格局。城市绿地景观结构与环境质量有一定的相关性,上海城市热场分布与绿地分布成反比关系,在城市热岛区域增加绿地空间,营造通风走廊是解决城市热岛问题的有效手段。3.2.2绿地分布及分布特点用景观异质性的方法研究广州的城市绿地,表明在老城区绿地具有斑块小、破碎度大、多样性高、以随机分布为主的特点;而新城区绿地斑块大,以均匀分布为主。景观多样性指数在老城区以街头绿地最高,新城区则以专有绿地最高;优势度在新、老城区均以专有绿地为最高。市区公园绿地呈团聚分布,最小距离指数只有0.5877;而全市各类斑块绿地的该指数达0.9967,接近随机分布。连接度指数公园绿地为0.1033,而斑块绿地为0.06,很接近随机分布。绿地廊道密度平均为1.87km/km2,而斑块密度平均为11.8个/km2,根据以上特点,广州市的景观生态建设对策中提出了均匀配置公共绿地,建造多样性和有地方特色的绿地斑块。保护古树名木,引种与乡土树种相结合,注重植物的物候和树型搭配等建议。3.3绿地面积及景观可达性绿地是城市景观中最重要的生态要素,一般常用人均绿地面积和绿地覆盖率来衡量城市的绿化水平。但是以上指标有两个明显缺陷,一是由于建成区界限划分的人为性使基数面积变化产生绿地率的差异;二是未反映绿地分布的空间格局,未考虑到居民实际上所能享用绿地的情况。景观可达性是指从空间上任意一点到达该景观的相对难易程度,可用距离、时间、费用等指标衡量。可达性实际上反映了景观对某种水平运动过程的阻力,因而可通过绿地景观的可达性来衡量绿地为城市居民提供服务的可能性或潜力。俞孔坚等在广东中山市绿地可达性分析中应用空间阻力模型与GIS得到了城市绿地系统的可达性分布等级图,并计算出对应的可达性等级区面积(表1)。4上海城市化趋势城乡交错带是城市过程最显著的区域,不仅表现在区域的景观转变,而且也体现在区域生态功能的转变。城乡交错带的城市化可以用景观格局及其动态来加以描述,城郊景观要素变化最剧烈的是