摘 要：城市空間形態(tài)是城市空間的深層結(jié)構(gòu)和發(fā)展規(guī)律的顯相特征，城市形態(tài)的研究對輔助與充實(shí)規(guī)劃實(shí)踐有重要意義。改革開放以來我國已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)快速城市化過程，這一過程包括了一系列巨大的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)結(jié)構(gòu)的重構(gòu)。我國城市形態(tài)的變化迫切需要我們進(jìn)行深入地分析認(rèn)識(shí)，引導(dǎo)城市的可持續(xù)發(fā)展。本文遵循時(shí)間序列的脈絡(luò)，以濟(jì)南市為研究案例，對其城市發(fā)展的空間形態(tài)信息采用圖形分析解釋的方法，希望探尋一種適用于規(guī)劃實(shí)際案例的城市形態(tài)分析視角與研究方法。

關(guān)鍵詞：城市空間形態(tài)；圖形分析；城市規(guī)劃；濟(jì)南

中圖分類號(hào)：TU984 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009—3060(2007)04—0040—05

西方現(xiàn)代城市規(guī)劃起源于建筑師與社會(huì)學(xué)家尋找理想的城市形態(tài)以醫(yī)治“城市病”的烏托邦和物質(zhì)形象的思想。在過去的20多年中，西方城市發(fā)展的實(shí)踐要求規(guī)劃師更多的關(guān)注于“政策規(guī)劃”、“發(fā)展影響評(píng)估”、“發(fā)展管理”、“社會(huì)規(guī)劃”和“經(jīng)濟(jì)發(fā)展”，規(guī)劃師的職責(zé)似乎完全脫離了物質(zhì)環(huán)境。然而，物質(zhì)環(huán)境在規(guī)劃學(xué)科中，無論過去與現(xiàn)在都依然占有重要的位置。正如美國學(xué)者F.Hodge(1998年)指出的那樣：“大量的規(guī)劃工作依然圍繞著兩個(gè)中心，一是計(jì)劃新建項(xiàng)目對現(xiàn)狀環(huán)境影響的評(píng)估，二是組成物質(zhì)環(huán)境的不同功能和活動(dòng)部分的空間協(xié)調(diào)?！背鞘行螒B(tài)研究的價(jià)值在于它在城市動(dòng)態(tài)變化的過程中適當(dāng)安排新的結(jié)構(gòu)元素的能力，如“形態(tài)分析”已成為提高城市“發(fā)展管理”和“設(shè)計(jì)控制”等規(guī)劃實(shí)踐的重要工具?；谶@一觀點(diǎn)，城市形態(tài)的方法對輔助與充實(shí)規(guī)劃實(shí)踐有重要意義。

改革開放以來，我國進(jìn)入一個(gè)快速城市化過程，這一過程映射出一系列巨大的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)結(jié)構(gòu)的重構(gòu)。同世界其它國家相比，我國城市形態(tài)的變化，從動(dòng)力機(jī)制到實(shí)體環(huán)境都顯示出不同的特點(diǎn)，其復(fù)雜性與多樣性對城市形態(tài)的理論研究具有特殊的價(jià)值。

我國學(xué)者段進(jìn)(1999年)認(rèn)為空間形態(tài)是城市空間的深層結(jié)構(gòu)和發(fā)展規(guī)律的顯相特征。從這個(gè)顯相特征出發(fā)回顧了我國1990年以來城市形態(tài)研究進(jìn)展，通過多年的探索形成了兩個(gè)重要思路：(1)從局部各種影響元素到復(fù)雜整體結(jié)果的分析方法；(2)強(qiáng)調(diào)事物演變過程研究的方法，探尋包括過去、現(xiàn)在和未來在內(nèi)的完整序列關(guān)系。

在我們的日常規(guī)劃工作中，一座城市的空間形態(tài)往往抽象表示為空間幾何圖形，而圖形作為一科符號(hào)語言，具有簡潔直接的特征，用一系列的圖形來對事物的發(fā)展進(jìn)行解釋時(shí)，將使我們從中挖掘出事物發(fā)展歷程中蘊(yùn)含的豐富時(shí)空演變信息。故而本文的出發(fā)點(diǎn)就是希望遵循時(shí)間序列的脈絡(luò)，對城市發(fā)展的空間形態(tài)信息進(jìn)行圖形分析解釋，在引入一種新的城市形態(tài)分析視角的同時(shí)，探尋一種適用于規(guī)劃實(shí)際案例的分析研究方法。

一、研究案例城市

濟(jì)南，山東省省會(huì)，經(jīng)過解放后幾十年的建設(shè)，逐漸發(fā)展成為具有相當(dāng)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的現(xiàn)代化大都市，其城市用地空間格局在歷史長河中也發(fā)生了巨大的轉(zhuǎn)變，這一過程反映了濟(jì)南市土地利用在其工業(yè)化與城市化所帶來的城市空間結(jié)構(gòu)演變進(jìn)程中所體現(xiàn)的動(dòng)態(tài)規(guī)律和矛盾。本文對濟(jì)南城市空間形態(tài)演化研究是通過對公元313年至2002年期間共13個(gè)年份的濟(jì)南城區(qū)大致邊界輪廓來展開分析。

在此，作者循著濟(jì)南城市空間形態(tài)演化的歷史軌跡，借助計(jì)算機(jī)、GIS軟件及相關(guān)模型，采用定量與定性相結(jié)合的方法，對不同時(shí)空尺度下濟(jì)南城市空間形態(tài)信息進(jìn)行挖掘，歸納其演化特征，并提出相關(guān)濟(jì)南空間發(fā)展的優(yōu)化戰(zhàn)略。

二、研究指標(biāo)選取

城市形態(tài)反映了城市在地理空間上的空間結(jié)構(gòu)特征，包括平面形態(tài)和立體形態(tài)兩個(gè)方面，在文中指空間平面形態(tài)。為了將不同時(shí)段城市形態(tài)演變的特征從雜亂不一、形狀不同的城市擴(kuò)展板塊中提取出來，繼而了解城市空間演化的復(fù)雜現(xiàn)象，本文選取了以下三個(gè)指標(biāo)：

1．城市擴(kuò)展方位指標(biāo)——方向指數(shù)和方位比重

目前，描述城市擴(kuò)展空間分異最常用的方法是比較分析城市擴(kuò)展在不同空間方位上的差異。本文對此稍作改進(jìn)，引用擴(kuò)展方位指標(biāo)(Growth Trend Probability Index)描述城市在不同空間方位的發(fā)展差異和預(yù)測城市在不同空間方位上發(fā)展的可能性。其中方向指數(shù)(Direction Index)反映了城市擴(kuò)展的方向，即城市沿著某一方向擴(kuò)展的慣性趨勢，計(jì)算公式為D_i＝(l_i-l_o)/l_o，式中D_i為方向指數(shù)，l_i為t時(shí)刻的方位軸長，l_o為O時(shí)刻的方位軸長；方位比重指數(shù)(Orientation Proportion Index)則反映了城市擴(kuò)展在某一方位上發(fā)展的概率，即城市用地在某一方位區(qū)間內(nèi)增長的可能性大小，計(jì)算公式為S_p＝(d₁S_t2-d₁S_t1)/(S_t2-S_t1)，式中S_p為方位比重，d₁S_t2為d₁方位區(qū)間內(nèi)t₂時(shí)刻的面積，d₁S_t1為d₁方位區(qū)間內(nèi)t₁時(shí)刻的面積，S_t1為t₁時(shí)刻的城市總面積，S_t2為t₂時(shí)刻的城市總面積。上述兩個(gè)指標(biāo)能較直觀簡明地勾畫出城市擴(kuò)展的空間形態(tài)變化總體趨勢。

2．城市緊湊度指標(biāo)——形狀指數(shù)

城市緊湊度指標(biāo)(Compaction Index)直觀反映出城市用地在二維平面上形態(tài)的緊湊性與發(fā)展的均衡程度，可以用來衡量城市建成區(qū)的空間形態(tài)經(jīng)濟(jì)性。形狀指數(shù)越小，表明用地越不緊湊，城市建成區(qū)的空間經(jīng)濟(jì)性越低。形狀指數(shù)計(jì)算公式為S＝A/L²，式中S為形狀指數(shù)，A為城市面積；L為城市最大跨距的長度。圓形區(qū)域是最緊湊的形狀，其S≈0.785。在這種情況下，如若城市中心(綜合功能)、商業(yè)中心等與圓心相吻合，則該中心的有效影響(服務(wù))半徑為最大。

3．城市擴(kuò)展速度指標(biāo)——城市用地?cái)U(kuò)張系數(shù)

城市擴(kuò)展是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過程，因此要有一個(gè)動(dòng)態(tài)性指標(biāo)。城市用地?cái)U(kuò)張系數(shù)是由城市人口增長速度和城市用地增長速度之間的比例得來的，一方面反映了城市在一定時(shí)期擴(kuò)展速度的快慢，另一方面還可用來衡量城市用地規(guī)模合理與否，是一個(gè)較為理想的動(dòng)態(tài)性指標(biāo)。其計(jì)算公式如下：K＝△AR/△AR_p，上式中：K為城市用地?cái)U(kuò)張系數(shù)，△AR_s為建成區(qū)面積的年均增長速度(％)，△AR_p為非農(nóng)業(yè)人口的年均增長速度(％)。據(jù)測算，在目前我國城市發(fā)展過程中當(dāng)K—1.12時(shí)，城市用地規(guī)模擴(kuò)展較為合理；當(dāng)K＜1.12時(shí)，屬擴(kuò)展不足；而當(dāng)K＞1.12時(shí)，屬擴(kuò)展過快。

三、濟(jì)南城市空間形態(tài)演化特征

在GIS軟件Mapinfo7.0下，對公元313年至公元2002年期間共13個(gè)年份的濟(jì)南城市平面形態(tài)輪廓的城市擴(kuò)展方位指標(biāo)、緊湊度指標(biāo)所需的分析數(shù)據(jù)進(jìn)行開發(fā)程序模塊自動(dòng)測算提取，代入公式進(jìn)行計(jì)算，城市用地?cái)U(kuò)張系數(shù)則由山東省建委《城市人口和建設(shè)用地統(tǒng)計(jì)表》中的濟(jì)南數(shù)據(jù)計(jì)算得到。在Excel下將不同時(shí)段上述指標(biāo)的計(jì)算結(jié)果繪制統(tǒng)計(jì)圖經(jīng)對照分析，發(fā)現(xiàn)宏觀層面濟(jì)南市城區(qū)土地利用空間格局演化呈現(xiàn)以下特征：

1．城市空間擴(kuò)展呈空間異向性。東西方位延伸趨勢明顯

從中，可明顯看出隨著時(shí)間的推移濟(jì)南市城市擴(kuò)展在東(E)－北(N)與西(W)－南(S)的空間方位區(qū)間內(nèi)的數(shù)值明顯高于其它區(qū)域，而濟(jì)南市多年平均方向指數(shù)變化趨勢的波峰對應(yīng)東偏北和西偏南，與目前濟(jì)南市空間拓展方向是相一致的。

從中可以看出，雖然不同時(shí)段在不同方位區(qū)間上城市面積增長的比重雖有不同，但相對集中的趨勢還是很突出的，仍以東(E)-東北(NE)和西(W)-西南(SW)區(qū)間為主。

采用上面兩個(gè)指標(biāo)分析后，可看出濟(jì)南目前城市空間拓展與未來城市擴(kuò)展慣性在東西方位延伸趨勢明顯。

2．城市用地緊湊度指數(shù)變小?？臻g不經(jīng)濟(jì)性增強(qiáng)

從中，我們可明顯看出濟(jì)南市城市用地緊湊度指數(shù)在公元313年接近0.8，此時(shí)城市用地形態(tài)接近于圓形，各個(gè)方位的擴(kuò)展是相對均衡的，但在民國初年發(fā)生很大變化，降到了0.3左右的水平，至2002年整個(gè)城市一直保持沿東西走向狹長拓展的態(tài)勢，用地緊湊度一直保持低水平，城市橫向距離不斷加大，從運(yùn)輸成本和城市設(shè)施有效服務(wù)上講，這種空間形態(tài)將降低城市的規(guī)模效益。

3．城市發(fā)展空間受限。用地?cái)U(kuò)展由過快轉(zhuǎn)為不足

城市擴(kuò)展速度是空間演化的重要表現(xiàn)形式，通過計(jì)算得出1949—1956年國民經(jīng)濟(jì)恢復(fù)和“一五”計(jì)劃建設(shè)時(shí)期，用地?cái)U(kuò)張系數(shù)為1.61，1957—1985年處于城市建設(shè)和國民經(jīng)濟(jì)調(diào)整時(shí)期，用地?cái)U(kuò)張系數(shù)為2.25，1986—1996年城市穩(wěn)定發(fā)展期間用地?cái)U(kuò)張系數(shù)為1.21，均高于合理值1.12，屬擴(kuò)展過快，1996年后城市建設(shè)加快，用地?cái)U(kuò)張系數(shù)轉(zhuǎn)為1.02，屬擴(kuò)展不足。從圖4可看出，不同時(shí)期濟(jì)南城市用地?cái)U(kuò)張系數(shù)呈現(xiàn)明顯階段性，先升后降，近年來擴(kuò)張趨勢變緩，說明由于特殊的地理環(huán)境條件，城市整體發(fā)展空間受限，擴(kuò)展速度下降。

四、濟(jì)南城區(qū)用地空間格局戰(zhàn)略性優(yōu)化調(diào)控對策

從空間戰(zhàn)略規(guī)劃內(nèi)容和技術(shù)核心來看，空間的結(jié)構(gòu)與形態(tài)以及影響其變化的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)、社會(huì)人文、自然環(huán)境等因素是其研究的重點(diǎn)，可以說研究城市空間發(fā)展的規(guī)律性和合理性是戰(zhàn)略規(guī)劃的核心和前提。

針對濟(jì)南城市空間形態(tài)圖形分析中得出的目前濟(jì)南城市擴(kuò)張?jiān)跂|西方位延伸趨勢明顯，城市形態(tài)緊湊度下降，繼續(xù)發(fā)展將可能導(dǎo)致城市發(fā)展空間不經(jīng)濟(jì)性增加；而與此同時(shí)城市內(nèi)部用地功能集聚明顯，又給城市發(fā)展帶來很大壓力等研究結(jié)論，筆者將其運(yùn)用于濟(jì)南城市發(fā)展空間優(yōu)化戰(zhàn)略之中，從以下兩個(gè)方面提出濟(jì)南城區(qū)用地格局的宏觀戰(zhàn)略性優(yōu)化調(diào)控對策。

1．空間成長管理，實(shí)現(xiàn)“精明增長”

歐洲共同體認(rèn)為“緊湊城市”是一個(gè)可持續(xù)發(fā)展的概念，目前首先應(yīng)合理控制濟(jì)南城市用地蔓延發(fā)展趨勢，有目的、有側(cè)重的開拓城市新空間，在緩解城市內(nèi)部壓力的同時(shí)，注重城市整體效益的提升。

(1)通過不同類型及不同區(qū)域內(nèi)城市用地空間集聚、重組和運(yùn)營，實(shí)現(xiàn)土地資源配置在容量、結(jié)構(gòu)和秩序上的最大化和最優(yōu)化，不斷提升濟(jì)南城市用地的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)與環(huán)境價(jià)值。

(2)充分利用“3S”技術(shù)構(gòu)建濟(jì)南城市用地信息庫，開發(fā)先進(jìn)的土地規(guī)劃、管理、決策復(fù)合信息系統(tǒng)，編制城市用地動(dòng)態(tài)平衡表，對城市用地增長進(jìn)行嚴(yán)格核算控制，實(shí)施城市布局緊湊化與用地精明增長。

遵循“精明增長”(Smart Growth)與可持續(xù)發(fā)展(Sustainable Development)理念，對濟(jì)南城市土地利用形態(tài)、總量、方向等方面進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，采用先進(jìn)理念和技術(shù)經(jīng)營管理土地，將有助于宏觀層面上土地利用空間格局效益的整體提升。

2．構(gòu)建多核心、網(wǎng)絡(luò)化的開放型城市用地空間格局

目前濟(jì)南城區(qū)面臨著日益增大的用地開發(fā)壓力，道路交通擁擠、人口密度過大等問題，不僅使城區(qū)環(huán)境質(zhì)量下降，同時(shí)也給古城區(qū)的保護(hù)造成很大困難，很大程度上受限于濟(jì)南圍繞單核心蔓延式擴(kuò)展路徑。為此順應(yīng)信息技術(shù)支撐下的網(wǎng)絡(luò)時(shí)代城市空間結(jié)構(gòu)趨向分散的趨勢，構(gòu)建多核心、網(wǎng)絡(luò)化的開放型城市用地空間格局，分散城市中心區(qū)功能和壓力的空間優(yōu)化戰(zhàn)略勢在必行。

(1)優(yōu)化濟(jì)南城區(qū)用地布局模式。結(jié)合上文演化研究分析得到的濟(jì)南城區(qū)用地圈層化地域分布特征與組團(tuán)空間分散化趨勢，濟(jì)南城區(qū)改造和建設(shè)中應(yīng)依據(jù)最佳區(qū)位理論、中心地理論與網(wǎng)絡(luò)空間理論等相關(guān)理論，首先對主要功能用地進(jìn)行空間區(qū)位配置優(yōu)化，在“適度混用”前提下實(shí)現(xiàn)用地組團(tuán)多核化，功能集中化，效益規(guī)?；?，突破單純依賴中心地區(qū)膨脹發(fā)展的被動(dòng)局面。在確定各個(gè)功能集聚組團(tuán)的大致分布后，然后新建、調(diào)整與完善其相互之間連接網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建多核心、網(wǎng)絡(luò)化的城區(qū)用地布局模式，最終實(shí)現(xiàn)城市空間人流、物流、信息流的高效運(yùn)轉(zhuǎn)。

(2)優(yōu)化濟(jì)南城區(qū)整體發(fā)展形態(tài)?！案脑炫f城，開發(fā)新區(qū)”是目前濟(jì)南采取的城市建設(shè)基本策略，在原有四大組團(tuán)基礎(chǔ)上，濟(jì)南依據(jù)其主要經(jīng)濟(jì)聯(lián)系方向和交通干線選擇長清區(qū)、東部產(chǎn)業(yè)帶進(jìn)行建設(shè)。目前來看，濟(jì)南市政府應(yīng)根據(jù)城市分層理論確定新區(qū)的性質(zhì)和功能，利用新區(qū)與主城在“距離—規(guī)模—性質(zhì)”上存在的依賴關(guān)系，確定新區(qū)的合理規(guī)模與功能，真正緩解城市內(nèi)部壓力，優(yōu)化城市形態(tài)。同時(shí)加強(qiáng)東西向交通聯(lián)系，協(xié)調(diào)城區(qū)整體的交通組織，保證“一城四團(tuán)”間的綠色開放空間，實(shí)現(xiàn)“新區(qū)開發(fā)、老城提升、兩翼展開、整體推進(jìn)”，構(gòu)建一個(gè)開放充滿活力的濟(jì)南城市空間。

本文基于對濟(jì)南城市空間形態(tài)演化的圖形解釋分析，提出一系列戰(zhàn)略性空間發(fā)展優(yōu)化調(diào)控對策，真正建設(shè)一個(gè)和諧、可持續(xù)的“山水”生態(tài)型濟(jì)南，樹立現(xiàn)代化外向型新濟(jì)南的城市形象，同時(shí)希望為未來城市空間總體層面規(guī)劃的空間發(fā)展識(shí)別與優(yōu)化探索一種方法與技術(shù)途徑。

(責(zé)任編輯：謝 閩)