謝 丹，裴保杰，楊定海

(海南大學(xué) 園藝園林學(xué)院，海南 ?？?570228)

SI1=P/A，

SI1權(quán)均=SI1 小×0.642 7×0.25+ S中×0.5+SI1 大×1.560 8×0.25 .

，

SI3=2lnP/lnA ，

?

瓊北鄉(xiāng)村聚落邊界形狀的量化研究

謝 丹，裴保杰，楊定海

(海南大學(xué) 園藝園林學(xué)院，海南 ?？?570228)

以瓊北地區(qū)的20個(gè)傳統(tǒng)鄉(xiāng)村聚落為研究樣本，運(yùn)用圖底分析的方法，借助景觀生態(tài)學(xué)中的3個(gè)斑塊形狀指數(shù)：即圖形的周長(zhǎng)面積比SI1、圖形周長(zhǎng)與等長(zhǎng)寬比等面積的橢圓周長(zhǎng)之比SI2和景觀分維數(shù)SI3分別對(duì)樣本進(jìn)行量化分析，結(jié)果表明：采用分維數(shù)SI3先對(duì)聚落邊界圖形進(jìn)行初步篩分排序，然后再結(jié)合圖形外接矩形(弧形)的長(zhǎng)寬比和形狀指數(shù)SI2進(jìn)行進(jìn)一步的分析，可以更全面地了解圖形的復(fù)雜性和破碎度，并且可應(yīng)用此方法來研究瓊北地區(qū)鄉(xiāng)村聚落的形態(tài)特征.

傳統(tǒng)聚落； 邊界圖形； 形狀指數(shù)； 量化分析

傳統(tǒng)聚落的聚集過程是一個(gè)隨機(jī)性的自組織過程，因而聚落的形狀呈現(xiàn)出非線性特征.在聚落的聚集過程中，受到聚落的地形地貌、環(huán)境意識(shí)、宗族觀念等內(nèi)外因素的共同影響，各個(gè)鄉(xiāng)村聚落自適應(yīng)地選擇合適的生長(zhǎng)方式，聚集形狀呈現(xiàn)出不同的特點(diǎn).

本文以瓊北地區(qū)20個(gè)傳統(tǒng)聚落為研究對(duì)象，應(yīng)用三個(gè)斑塊形狀指數(shù)定量分析聚落形態(tài)特征，以尋求最佳量化分析的方法，并將這種方法應(yīng)用于對(duì)瓊北20個(gè)傳統(tǒng)聚落的形態(tài)研究中.

1 瓊北鄉(xiāng)村聚落簡(jiǎn)介

1.1 研究范疇界定 瓊北地區(qū)的地理范圍在學(xué)界上并沒有一個(gè)明確的界定，根據(jù)不同的分類依據(jù)，其范圍也各不相同.本文以區(qū)域?yàn)榻?，界定瓊北地區(qū)為?？?、文昌、瓊海、定安、澄邁5市縣，其人群構(gòu)成、地形地貌、聚落群體結(jié)構(gòu)等相對(duì)都比較接近，以便更深入的研究瓊北地區(qū)鄉(xiāng)村聚落空間形態(tài)的特點(diǎn).

1.2 研究區(qū)概況 海南島的地貌呈穹窿狀，中間高四周低，其地勢(shì)從中部山體向外，按山地、丘陵、臺(tái)地、階地、平原的順序逐級(jí)遞降，構(gòu)成層狀垂直和環(huán)狀水平分布.[1]瓊北地區(qū)位于海南島圈層式階梯狀地形結(jié)構(gòu)北緣，多平原灘涂.瓊北地區(qū)屬雷州地洼列，研究區(qū)內(nèi)的瓊北火山覆蓋面積廣，具有陸相和海相的雙重特征，造就了瓊北地區(qū)鄉(xiāng)村聚落獨(dú)一無二的地理環(huán)境.從氣候特征看，研究區(qū)地處熱帶北緣，屬熱帶季風(fēng)氣候，全年暖熱，“四時(shí)?；?，長(zhǎng)夏無冬”，雨量充沛，常風(fēng)較大，臺(tái)風(fēng)頻繁.主要居住人口為漢人，人口密度較大，自古以來屬于海南島相對(duì)開化較發(fā)達(dá)的地區(qū).

瓊北地區(qū)這種特殊的地貌特征、歷史條件和熱帶海洋性氣候等因素協(xié)同影響，形成了瓊北地區(qū)獨(dú)特的聚落結(jié)構(gòu).

2 傳統(tǒng)聚落邊界閉合圖形的設(shè)定

本文綜合參考王昀教授所借鑒佐藤方彥的《人間工學(xué)基準(zhǔn)數(shù)值數(shù)式便覽》中日本人所表現(xiàn)出的個(gè)人之間距離關(guān)系的研究和楊·蓋爾引用的T·霍爾的《隱匿的尺度》中的數(shù)據(jù)，借鑒浦欣成教授著的《傳統(tǒng)鄉(xiāng)村聚落平面形態(tài)的量化方法研究》中關(guān)于鄉(xiāng)村聚落三種不同的虛邊界尺度的定義方法，并結(jié)合瓊北地區(qū)傳統(tǒng)聚落的基本情況，設(shè)定了7 m、30 m以及100 m三個(gè)層次的邊界尺度.7 m，是日本人所言之“相互認(rèn)識(shí)域”內(nèi)的“近接相”范圍(3～7 m)與“遠(yuǎn)方向”范圍(7～20 m)的分界點(diǎn)；30 m，人的面部特征、發(fā)型和年紀(jì)都能看得見，不常見面的人也能看得出，而這也是日本人所言之“識(shí)別域”內(nèi)的“近接相”范圍(20～35 m)；100 m，是社會(huì)性視域的最高限，能夠分辨出具體的個(gè)人，但是無法明確對(duì)象或者明晰對(duì)方行為活動(dòng).[2]

以瓊海市加積鎮(zhèn)排嶺村為例設(shè)定一個(gè)聚落的邊界圖形.

① 處理聚落總平面圖

運(yùn)用圖底分析方法，將聚落中的建筑物和墻體作為實(shí)體，在原始CAD圖上，把建筑物和墻體涂成黑色，而把外部空間留白.得到一張純粹以建筑和墻體為要素的聚落空間圖斑(圖1).

② 設(shè)定以7 m為虛邊界尺度的聚落小邊界

以聚落最外緣的建筑單體轉(zhuǎn)角頂點(diǎn)為基點(diǎn)，繪制邊界的連接線(連接線不能穿越建筑物實(shí)體)，形成閉合圖形，將聚落所有的建筑包圍于閉合圖形內(nèi).邊界線是以建筑單體的實(shí)邊界與建筑之間的虛邊界構(gòu)成，虛邊界在不同層級(jí)的聚落邊界中繪制標(biāo)準(zhǔn)各不相同[3].小邊界即是將各外緣建筑單體的轉(zhuǎn)角頂點(diǎn)上跨躍式連接，單段連接線不大，于7 m(當(dāng)建筑單體間隔大于7 m時(shí)，則取連接線最短)(圖2).

③ 設(shè)定以30 m為虛邊界尺度的聚落中邊界

繪制原則與7 m小邊界一致，將最大7m的跨躍距離增加到30 m，以聚落最外緣的建筑單體轉(zhuǎn)角頂點(diǎn)為基點(diǎn)，即可得到聚落中邊界.

④ 設(shè)定以100 m為虛邊界尺度的聚落大邊界

繪制方法同小邊界和中邊界一樣，將最大跨躍距離增加到100 m.

圖2 排嶺村總平面的小、中、大三層邊界圖

⑤ 疊合三層邊界

將小邊界、中邊界和大邊界圖層疊加在同一張圖上，形成三層邊界的疊合圖.

圖3 瓊海排嶺村邊界疊合圖

3 傳統(tǒng)聚落邊界閉合圖形形狀的量化分析

聚落邊界閉合圖形是一個(gè)平面二維圖形，對(duì)于該幾何圖形形態(tài)特征的研究，目前并沒有一個(gè)廣泛使用的方法.以圖形的周長(zhǎng)和面積的關(guān)系來估算是比較容易計(jì)算的.本文通過借鑒2種形狀指數(shù)和分維數(shù)來分析瓊北地區(qū)聚落邊界圖形特征，對(duì)比分析其結(jié)果，以期獲得一個(gè)合理的方法對(duì)聚落邊界圖形進(jìn)行量化分析.

大、中、小三層邊界層層收縮，其中以中邊界更為精確，它不會(huì)像大邊界般粗略，也沒有小邊界的瑣碎，其尺度更符合鄉(xiāng)村聚落的空間尺度.因此本文在進(jìn)行形狀指數(shù)和分維數(shù)的加權(quán)時(shí)以中邊界形狀指數(shù)SI中為主，以SI小和SI大對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)修正，因此分別以25%、50%和25%的加權(quán)計(jì)算小、中、大邊界圖形形狀指數(shù)平均值.

3.1 周長(zhǎng)面積比SI1

SI1=P/A，

(1)

其中，P為邊界圖形的周長(zhǎng)，S為邊界圖形的面積.

通過計(jì)算，統(tǒng)計(jì)出瓊北20個(gè)樣本聚落的周長(zhǎng)面積比SI1，三層邊界的平均值分別為SI1小(均)= 0.045 9，SI1中(均)=0.029 5，SI1大(均)=0.018 9.SI1小(均)明顯大于SI1大(均)，若直接采用這些原始數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)平均，SI1小的權(quán)重勢(shì)必大于SI1大.因此，本文將借助SI1中對(duì)小邊界形狀指數(shù)SI1小和大邊界形狀指數(shù)SI1大進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以減小誤差.

SI1中(均)/SI1小(均)= 0.029 5/0.045 9=0.642 7,SI1中(均)/SI1大(均)= 0.029 5/0.018 9=1.560 8

于是，借助SI1小×0.642 7,SI1大×1.560 8，使二者都轉(zhuǎn)換到中邊界的數(shù)值尺度.

因此，本文設(shè)定的邊界圖形的加權(quán)平均指數(shù)公式：

SI1權(quán)均=SI1小×0.642 7×0.25+S中×0.5+SI1大×1.560 8×0.25 .

(2)

3.2 形狀指數(shù)SI2 斑塊形狀指數(shù)SI2是景觀生態(tài)學(xué)中常用的景觀指數(shù)之一，通常是經(jīng)過某種數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)化的斑塊邊長(zhǎng)與面積之比.常用結(jié)構(gòu)緊湊而又簡(jiǎn)單的形狀(圓、正方形或長(zhǎng)方形等)的形狀指數(shù)作為參照標(biāo)準(zhǔn)[4].形狀指數(shù)反映了斑塊形狀的復(fù)雜程度.形狀指數(shù)越大，斑塊形狀圖形越破碎.斑塊形狀的破碎度可能來源于圖形狹長(zhǎng)的長(zhǎng)寬比，也可能由于圖形本身的凹凸程度.為了能更準(zhǔn)確地剖析鄉(xiāng)村聚落的平面形態(tài)，本節(jié)采用長(zhǎng)寬比λ和以等面積同長(zhǎng)寬比的橢圓為參照的形狀指數(shù)SI2兩個(gè)指標(biāo)進(jìn)行分析.具體操作方法如下：

(1) 由聚落邊界長(zhǎng)寬比(λ)初步篩分

長(zhǎng)寬比λ， 是指聚落邊界外接矩形(弧形)的長(zhǎng)短軸的比值，反映了聚落邊界圖形的狹長(zhǎng)程度.比值越大，邊界圖形越狹長(zhǎng)，其帶狀特征越強(qiáng)烈.

依次計(jì)算出20個(gè)樣本村落邊界圖形的長(zhǎng)寬比，并進(jìn)行排序和特征篩分.在20個(gè)樣本聚落的平面形態(tài)中，排嶺村等聚落的長(zhǎng)寬比λ小于1.5，聚落形態(tài)顯示為明顯的團(tuán)狀特征；從皇坡村等聚落開始，長(zhǎng)寬比λ大于1.5，聚落形態(tài)呈現(xiàn)帶狀傾向，而從燕山內(nèi)村到嶺頭村，長(zhǎng)寬比λ大于2，聚落呈明顯的帶狀.因此，本文以λ=1.5和λ=2為臨界點(diǎn)，對(duì)聚落進(jìn)行初步分類(表1)：

表1 20個(gè)樣本聚落邊界圖形的類型初步篩分表

(2) 由形狀指數(shù)進(jìn)一步量化

① 形狀指數(shù)SI2

本節(jié)選擇與聚落各層邊界等面積同長(zhǎng)寬比的橢圓作為參照?qǐng)D形，形狀指數(shù)公式為：[5]

(3)

其中，P為邊界圖形的周長(zhǎng)，A為邊界圖形的面積，λ為圖形外接矩形(或外接弧形)的長(zhǎng)寬比.

② 加權(quán)形狀指數(shù)

根據(jù)公式(3)，計(jì)算出20個(gè)鄉(xiāng)村聚落的三層邊界形狀的形狀指數(shù)，小邊界形狀指數(shù)平均值SI2小(均)=2.498 1，SI2中(均)=1.629 9，SI2大(均)=1.202 5.借助SI2中對(duì)小邊界形狀指數(shù)SI2小和大邊界形狀指數(shù)SI2大進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以減小誤差.

SI2中(均)/ SI2小(均)=1.629 9/2.4981=0.652 5,SI2中(均)/ SI2大(均)=1.629 9/1.202 5=1.355 5

于是，借助SI2小×0.652 5,SI2大×1.355 5，使二者都轉(zhuǎn)換到中邊界的數(shù)值尺度.

因此，本文設(shè)定的邊界圖形的加權(quán)平均指數(shù)公式為

SI2權(quán)均=SI2小×0.652 5×0.25+SI2中×0.5+SI2大×1.355 5×0.25 .

(4)

3.3 分維數(shù)SI3 分維數(shù)是以景觀斑塊的周長(zhǎng)和面積的關(guān)系來分析斑塊的破碎度.基于斑塊的周長(zhǎng)與斑塊的面積的相關(guān)性，分維數(shù)的數(shù)值一般在1～2之間.分維數(shù)越大，斑塊平面越不規(guī)則，斑塊結(jié)構(gòu)的破碎程度越高；分維數(shù)越趨近于1，則斑塊的幾何形狀越簡(jiǎn)單.分維數(shù)的計(jì)算公式為[6]

SI3=2lnP/lnA，

(5)

其中，P為邊界圖形的周長(zhǎng)，A為邊界圖形的面積.

4 討 論

4.1 關(guān)于形狀指數(shù)

根據(jù)以上三種指數(shù)得出的樣本聚落的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，分別構(gòu)建20個(gè)樣本聚落的形狀指數(shù)和分維數(shù)的變化關(guān)系圖.由于SI1數(shù)值與圖形面積的數(shù)值相差太大，此處將SI1數(shù)值乘以106，將其轉(zhuǎn)換到圖形面積的尺度，使得SI1的變化趨勢(shì)更易于觀察.作出SI1*106與聚落中邊界圖形面積的關(guān)系圖(圖5).由圖可知，SI1與聚落面積呈顯著的負(fù)相關(guān)，聚落面積越大，其周長(zhǎng)面積比SI1數(shù)值越小.而數(shù)據(jù)對(duì)于圖形的復(fù)雜程度敏感度差，無法反映出圖形的形態(tài)特征.

SI3用以描述邊界圖形形狀的復(fù)雜性，其數(shù)值越大，即表示邊界圖形越復(fù)雜.從圖7可看出，分維數(shù)基本能準(zhǔn)確地反映出20個(gè)聚落的平面形態(tài)的復(fù)雜程度，是一個(gè)較好的指數(shù).但是，分維數(shù)SI3可對(duì)樣本的復(fù)雜程度進(jìn)行一個(gè)初步排序，不能明確反映出邊界圖形破碎原因.

利用長(zhǎng)寬比λ可準(zhǔn)確反映聚落邊界圖形的狹長(zhǎng)程度，再根據(jù)形狀指數(shù)SI2的數(shù)值大小，可以得出圖形本身的邊界曲折程度(圖6)，通過這兩個(gè)指標(biāo)可以科學(xué)、理性的描述聚落邊界圖形的二維平面形態(tài)特征.因此，長(zhǎng)寬比λ和形狀指數(shù)SI2相結(jié)合適合用于研究聚落邊界圖形的破碎程度.由圖7可知，大美村的分維數(shù)較高，而從圖6可看出，大美村邊界圖形的破碎度主要來源于圖形自身的凹凸程度.而嶺頭村較高的分維數(shù)則主要是因?yàn)槠洫M長(zhǎng)的長(zhǎng)寬比.

綜合以上分析可知，采用分維數(shù)SI3對(duì)聚落邊界圖形進(jìn)行篩分排序，然后結(jié)合圖形外接矩形(弧形)和形狀指數(shù)SI2進(jìn)一步分析，可以更客觀整體地了解圖形的復(fù)雜性和破碎度.

4.2 瓊北地區(qū)傳統(tǒng)聚落邊界圖形的特征

4.2.1 瓊北地區(qū)傳統(tǒng)聚落邊界圖形的特征 由計(jì)算結(jié)果可知：加權(quán)平均形狀指數(shù)S權(quán)均在以1.630 0為均值的數(shù)值區(qū)間1.251 3～3.372 0內(nèi)，長(zhǎng)寬比λ在以1.833 9為均值的1.000 3～4.070 6數(shù)值區(qū)間內(nèi)，其中λ在1～1.5之間有10個(gè)樣本聚落，1.5～2之間有6個(gè)，長(zhǎng)寬比λ大于2的聚落有4個(gè).

1)邊界形狀

(1)團(tuán)狀

由表1可知，團(tuán)狀聚落村莊數(shù)量較多，占樣本的50%，聚落規(guī)模大小不一，多分布在地勢(shì)較平坦的平原地區(qū).團(tuán)狀聚落整體布局緊湊，聚落核心明確.根據(jù)聚落形態(tài)的主要影響因素，可將團(tuán)狀聚落歸納為以下三種類型：

① 聚落單體組織受某種規(guī)劃理念誘導(dǎo)(宗族觀念、環(huán)境意識(shí)等)，如下坡村、北讓村.這類村落往往由同姓族群構(gòu)成，且多由閩粵一帶移民過來，宗族意識(shí)較強(qiáng)，聚落規(guī)劃體現(xiàn)出一定的宗族觀念，建筑布局緊湊規(guī)整，呈典型的梳式布局.

② 聚落布局圍繞某一中心層層展開，呈向心式，如文英村、大美村.聚落樣本中部分聚落位于瓊北羊山地區(qū)，水資源緊張.因此，水塘、水井往往就成為聚落生長(zhǎng)的核心.這種布局模式既吻合中國(guó)古代風(fēng)水理念，也符合羊山地區(qū)的自然環(huán)境條件.

③ 聚落受到地形、氣候等因素的影響，聚落用地被限制于某一集中地塊內(nèi)，如文山村、排嶺村.文山村三面環(huán)水，聚落格局受地形限制，村落房舍布局緊湊，形態(tài)呈團(tuán)簇狀.海南雨量豐富，有的聚落為避免洪澇災(zāi)害,往往選址在地勢(shì)較高的地基集中居住，而高微丘高地面積有限，聚落呈團(tuán)狀布局，如排嶺村.

圖8 團(tuán)狀聚落平面圖

(2)帶狀傾向的團(tuán)狀

帶狀傾向的團(tuán)狀聚落是團(tuán)狀聚落沿著一個(gè)方向外延擴(kuò)展而成，是團(tuán)狀聚落橫向生長(zhǎng)的結(jié)果.聚落建筑單體沿著某一線形要素展開生長(zhǎng)，聚落呈矩形特征.如山朝村、湧潭村等.

圖9 帶狀傾向的團(tuán)狀聚落平面圖

(3)帶狀

嶺頭村、東坡村和貝坡村的長(zhǎng)寬比λ數(shù)值最高，分別為4.070 6、3.093 8和2.946 4，其數(shù)值遠(yuǎn)大于圖形形狀的臨界點(diǎn)2，表明嶺頭村和東坡村帶狀特征強(qiáng)烈.從其平面圖形可知，聚落形狀屬于弧帶型，但它們形成機(jī)理不盡相同.東坡村位于瓊海樂城島邊緣，其邊界形狀隨島的邊緣而呈弧形；貝坡村順應(yīng)貝坡河的河岸形成帶狀的布局空間；嶺頭村則是位于山谷中，聚落建筑單體沿山體等高線布局而成弧帶狀.聚落沿道路、河岸、等高線布局而呈現(xiàn)帶狀特征，因此帶狀聚落的形成主要是受自然因素的影響.

圖10 帶狀聚落平面圖

2)邊界圖形破碎度

(1)平滑簡(jiǎn)單的邊界

湧潭村、南強(qiáng)村、文山村的形狀指數(shù)SI2較低，依次從1.251 3、1.279 8、1.285 1逐漸升高，這些聚落邊緣空間建筑單體之間距離小或排列比較平直整齊，從而減少了邊界圖形的凹凸尺度，使得形狀指數(shù)數(shù)值較低.瓊北地區(qū)聚落邊界圖形平滑簡(jiǎn)單的類型主要可分為以下兩種：

① 當(dāng)聚落的邊界遇到無法逾越的自然阻礙時(shí)，如山體、道路或水系等，聚落邊界臨近阻礙一側(cè)無法自由生長(zhǎng)，形成停滯的邊界，因此臨近阻礙一側(cè)的建筑組織具有較高的秩序感和密實(shí)度.如文山村三面環(huán)水，聚落建設(shè)用地受水系分割，環(huán)繞的水系清楚的界定了聚落形態(tài)，聚落邊緣建筑緊湊，聚落邊界圖形平滑.南強(qiáng)村則是受到道路和山體的雙重制約，聚落緣空間建筑單體之間距離小，因此其形狀指數(shù)較低.

② 同姓族群聚集聚落，聚落在營(yíng)建過程中遵從宗族理念，建筑布局規(guī)整，村落核心較明確，街巷網(wǎng)絡(luò)也多規(guī)整清晰，聚落邊界明確，因此其邊界圖形較為平滑簡(jiǎn)單，形狀指數(shù)較低，如湧潭村、北讓村和山朝村等.

(2)破碎復(fù)雜的邊界

大美村、文英村和皇坡村的形狀指數(shù)較高，分別為3.372 0、2.079 5和1.958 0，表明這些鄉(xiāng)村聚落形狀較復(fù)雜，不規(guī)則，住宅分布比較破碎，呈自然隨機(jī)分布態(tài)勢(shì)較強(qiáng)；其中大美村和文英村聚落核心部分密度較大，排列規(guī)則，但聚落外圍建筑分布散亂，打破了聚落原有的緊湊結(jié)構(gòu)，致使其形狀指數(shù)較高.

瓊北地區(qū)的傳統(tǒng)聚落在選址時(shí)已經(jīng)注意隱蔽性，將村落掩映在密林之中，往往是“不到村口不見村”，村口以蜿蜒小路入村，極大的增強(qiáng)了安全性.因此聚落自身的防御性不需要太強(qiáng)，防御體系以經(jīng)濟(jì)為主.其防御系統(tǒng)大多較生態(tài)自然，其形式主要為草灌林、是用火山石堆砌的低矮石墻，極少砌筑高墻圍合村落.聚落邊界的形態(tài)相對(duì)模糊尤其是聚落中村民自建的廁所、蓄養(yǎng)建筑，大多分布在聚落外圍，遠(yuǎn)離居住建筑，且距離遠(yuǎn)大于本文設(shè)定的最小虛邊界7 m的尺度，使得聚落邊界形態(tài)更為模糊，致使聚落邊界的形狀指數(shù)升高.因此，生態(tài)自然的防御系統(tǒng)和村落邊緣散亂的構(gòu)筑物是導(dǎo)致瓊北地區(qū)傳統(tǒng)聚落破碎復(fù)雜的主要因素.

其次，聚落地區(qū)部分聚落為異姓聚居，由于聚落成員之間無血緣關(guān)系，宗族意識(shí)弱化，聚落凝聚力較弱，聚落形態(tài)較為松散.因此聚落內(nèi)建筑之間距離較遠(yuǎn)，聚落邊界圖形較為破碎復(fù)雜.因此，聚落邊界復(fù)雜程度與聚落的人口構(gòu)成也有莫大的關(guān)系.

概而言之，聚落邊界的破碎度主要受自然因素和文化因素的雙重影響.

3)村落邊界形態(tài)與建筑構(gòu)造類型

本文所選取的海口、定安和澄邁的聚落樣本都處于是火山噴發(fā)后的熔巖地區(qū)，是火山石傳統(tǒng)民居；而文昌、瓊海的聚落樣本則是典型的磚木結(jié)構(gòu)的瓊北民居.由圖11的數(shù)據(jù)對(duì)比顯示，兩種類型的村落邊界的各項(xiàng)指數(shù)沒有實(shí)質(zhì)性的差異，即表示建筑材料對(duì)聚落邊界圖形的形狀和凹凸程度影響不大.也從某種意義上說明火山石傳統(tǒng)民居是瓊北民居的一種類型，是瓊北民居和火山石文化共同融合演變而成的一種民居形式.[7]

4 結(jié) 語

以往對(duì)聚落形狀的研究，大多偏重于歸納、分類的定性研究，定量分析甚少.本文通過對(duì)瓊北鄉(xiāng)村聚落邊界形狀指數(shù)的分析，得出合理的量化分析方法.并應(yīng)用此方法，得到瓊北地區(qū)傳統(tǒng)聚落邊界圖形特征的基本數(shù)據(jù).在此基礎(chǔ)上，歸納總結(jié)瓊北地區(qū)傳統(tǒng)聚落邊界圖形的特征及其影響因素.

1) 采用分維數(shù)SI3對(duì)聚落邊界圖形進(jìn)行篩分排序，然后結(jié)合圖形外接矩形(弧形)和形狀指數(shù)SI2進(jìn)一步分析，可以更全面地了解圖形的復(fù)雜性和破碎度.

2) 瓊北地區(qū)傳統(tǒng)聚落邊界圖形的特征包括邊界圖形的形狀和邊界圖形的破碎度.而文化的聚集力量與自然的干預(yù)力量的相互耦合決定了瓊北地區(qū)傳統(tǒng)聚落邊界特征.

(1) 形狀

利用聚落邊界圖形外接矩形(弧形)對(duì)聚落的平面形態(tài)進(jìn)行分類：

當(dāng)λ≤1.5時(shí)，為團(tuán)狀聚落

當(dāng)1.5<λ≤2時(shí)，為帶狀傾向的團(tuán)狀聚落

當(dāng)λ>2時(shí)，為帶狀聚落.

據(jù)聚落形態(tài)的主要影響因素，團(tuán)狀聚落歸納為以下三種類型：

① 文化因素主導(dǎo)——聚落單體組織受某種規(guī)劃理念誘導(dǎo)(宗族觀念、環(huán)境意識(shí)等)，建筑布局緊湊規(guī)整，呈規(guī)整的梳式布局.

② 自然因素糅合文化因素——聚落布局圍繞某一中心層層展開，呈向心式.

③ 自然因素主導(dǎo)——聚落受到地形、氣候等因素的影響，聚落用地被限制于某一集中地塊內(nèi).

帶狀傾向的團(tuán)狀聚落是介于團(tuán)狀聚落和帶狀聚落的一種過渡形態(tài).

帶狀聚落的形成主要是受自然因素的影響，聚落沿道路、河岸、等高線布局而呈現(xiàn)帶狀特征，是團(tuán)狀聚落橫向生長(zhǎng)的結(jié)果.

(2) 破碎度

① 平滑簡(jiǎn)單邊界形成原因

聚落生長(zhǎng)受地形限制.聚落的邊界遇到無法逾越的自然阻礙時(shí)，如山體、道路或水系等，聚落邊界臨近阻礙一側(cè)無法自由生長(zhǎng)，臨近阻礙一側(cè)的建筑組織具有較高的秩序感和密實(shí)度.

② 破碎復(fù)雜邊界形成原因

a.瓊北地區(qū)傳統(tǒng)聚落的防御系統(tǒng)生態(tài)自然及村落邊緣散亂的構(gòu)筑物

b.異性聚居的聚落宗族意識(shí)弱化，聚落形態(tài)松散.

3) 通過對(duì)火山石傳統(tǒng)民居與典型的磚木結(jié)構(gòu)的瓊北民居兩種類型聚落的邊界圖形比較發(fā)現(xiàn)，建筑材料及建筑構(gòu)造類型對(duì)聚落邊界圖形特征影響不大.

[1] 袁建平.海南島地貌分區(qū)和分類[J].海南大學(xué)學(xué)報(bào)自然科學(xué)版,2006,24(4):364-370.

[2] 王昀.傳統(tǒng)聚落結(jié)構(gòu)中的空間概念[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2009:60.

[3] 浦欣成.傳統(tǒng)鄉(xiāng)村聚落平面形態(tài)的量化方法研究[M].南京:東南大學(xué)出版社,2013:42.

[4] 鄔建國(guó).景觀生態(tài)學(xué)：格局、過程、尺度與等級(jí)[M].北京:高等教育出版社,2007:107.

[5] 浦欣成.傳統(tǒng)鄉(xiāng)村聚落平面形態(tài)的量化方法研究[M].南京：東南大學(xué)出版社,2013:67.

[6] 劉燦然.陳靈芝.北京地區(qū)植被景觀中斑塊形狀的指數(shù)分析[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2000,20(4):559-567.

[7] 中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.中國(guó)傳統(tǒng)民居類型全集[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2014:369.

Quantitative Research on the Spatial Form of Rural Settlement in Northern Hainan

Xie Dan, Pei Baojie, Yang Dinghai

(College of Horticulture and Landscape Architecture, Hainan University, Haikou 570228, China)

In the report, 20 Rural settlement in Northern Hainan were used as the research samples, based on three landscape ecology patch shape index, the ratio of perimeter to inner area (SI1), the ratio of shape perimeter to the perimeter of a ellipse with equal aspect ratio, equal area with the shape (SI2), and the landscape fractal dimension (SI3), the figure-ground diagram method was used for the quantitative research. The results showed that fractal dimension (SI3) was used for the preliminary analysis of the boundary shape settlement, and then, combined with aspect ratio of the external rectangular (arc) and shape index (SI2), the further analysis were performed, which can be more comprehensive for the understanding of the complexity and fragmentation of the graphics, and which can be applied for the analysis of the morphological characteristics of rural settlements in northern Hainan.

traditional settlement; boundary shape; shape index; quantitative analysis

2015-03-01

國(guó)家自然科學(xué)基金資助(51468015)；海南省自然基金項(xiàng)目(311037)；海南大學(xué)青年基金項(xiàng)目(qnjj1249)

謝丹(1990-)，女，湖南永州人，海南大學(xué)園藝園林學(xué)院2012級(jí)碩士研究生，E-mail:707097904@qq.com

楊定海(1975-)，男，陜西寶雞人，副教授，碩士生導(dǎo)師，研究方向：景觀生態(tài)學(xué)，E-mail: 275886568 @qq.com

1004-1729(2015)03-0277-09

TU 986.1

A DOl：10.15886/j.cnki.hdxbzkb.2015.0050