黃嘉穎

李 瑩

歷史文化村鎮(zhèn)文化積淀深厚，蘊含著豐富而精美的歷史建筑。作為歷史文化村鎮(zhèn)風貌景觀的空間主體和靈魂核心，這些歷史建筑既是歷史文化村鎮(zhèn)千年文明的傳承，也是歷史文化村鎮(zhèn)真實生活實態(tài)的承載。因此，歷史文化村鎮(zhèn)的歷史建筑在文化遺產(chǎn)保護與利用中舉足輕重。而歷史文化村鎮(zhèn)建筑景觀的展示對于歷史文化村鎮(zhèn)的價值呈現(xiàn)、文化交流和歷史傳揚至關(guān)重要。歷史文化村鎮(zhèn)建筑景觀展示路線的選擇則直接影響歷史文化村鎮(zhèn)價值體驗的品質(zhì)高低和文化認同的強弱。

目前，歷史文化村鎮(zhèn)建筑景觀展示路線大多以二維平面布局方式展開，沿村鎮(zhèn)主要道路并串聯(lián)各個重點建筑及院落景觀節(jié)點。然而，現(xiàn)實環(huán)境中建筑景觀的觀賞和體驗方式更為直接地體現(xiàn)在對周邊物質(zhì)空間的三維感知上。因此，僅基于二維空間分析進行歷史文化村鎮(zhèn)建筑景觀展示路線設(shè)計的傳統(tǒng)方法顯然難以達到最佳景觀體驗效果。為了突破二維空間分析的局限性，引入可視性色譜圖理論及技術(shù)方法，能夠為空間中特定視點所能看見的空間范圍提供可視化工具，并通過柵格技術(shù)將復(fù)雜的三維運算在平面空間上實現(xiàn)可視化表達[1-3]。在此基礎(chǔ)上，可視性色譜圖可進一步為歷史文化村鎮(zhèn)建筑景觀最佳展示路線的提取提供科學(xué)的數(shù)據(jù)支撐和技術(shù)方法。

1 可視性色譜圖及模型建立

1.1 可視性色譜圖及其應(yīng)用

可視性色譜圖是通過若干個視點的可視性特征圖疊加而來的“可視性分布”地圖，可視性的高低(或稱可視頻率)在圖中用不同的色彩表示[4]。可視性色譜圖包含的數(shù)據(jù)信息龐大多元，無法通過傳統(tǒng)的解析方法完成，因此需要借助計算機輔助工具(如ArcGIS平臺)進行計算和繪制。利用ArcGIS的視線分析功能所生成的可視性色譜圖可適應(yīng)多方面、多目標的分析，尤其在景點、觀景路線的視域范圍以及景點的可視情況分析上表現(xiàn)突出[5-7]。另一方面，就可視性色譜圖的生成原理來看，其更適用于靜態(tài)景觀效果的分析，在動態(tài)景觀分析上具有一定的局限性，需要結(jié)合動態(tài)景觀變化規(guī)律的參數(shù)化模型設(shè)計尋求技術(shù)突破。但這并不影響可視性色譜圖對于景點和路線優(yōu)化的重要價值與意義。

圖1 可視性色譜圖模型建立框架

圖2 黨家村觀景線路現(xiàn)狀布局

圖3 黨家村現(xiàn)狀景觀展示路線可視性色譜圖

目前，國內(nèi)研究學(xué)者在可視性色譜圖應(yīng)用研究方面進行了一定的探討。鈕心毅等人以可視性影響為切入點，結(jié)合日本學(xué)者蘆原義信提出的建筑外部空間D/H指標，嘗試建立建成環(huán)境空間的開敞度測度與評價方法[3]。杜嶸等人曾選取百丈漈—飛云湖風景名勝區(qū)的22個景觀節(jié)點和14個視點進行視域分析，提出了視域景觀結(jié)構(gòu)的量化分析方法[8]。牛銅鋼等人則以成蘭鐵路穿越黃龍風景名勝區(qū)為例，分別沿川九公路、風景區(qū)游線分析景區(qū)沿線的景觀可見區(qū)，并由此進行風景名勝區(qū)重大建設(shè)項目的影響評價[9]。樂志探討了中國古典園林的空間視覺特點，分析了古典園林的視覺分布規(guī)律和可見性之間的關(guān)聯(lián)等[4]。已有研究反映，可視性色譜圖常被應(yīng)用于受地形、地表物質(zhì)的分布、高度及可視點等條件制約的復(fù)雜的大范圍場地設(shè)計中，在中微觀層面規(guī)劃設(shè)計中的風景區(qū)景觀可視性分析及影響評價等方面亦有所應(yīng)用。然而，總體上可視性色譜圖在風景園林規(guī)劃設(shè)計中的應(yīng)用研究還較少，而以系列景觀的整體展示為基礎(chǔ)，結(jié)合觀景動線組織指導(dǎo)景觀規(guī)劃設(shè)計的相關(guān)研究更是鮮有拓展。

實際上，在風景園林規(guī)劃設(shè)計中對某景觀線路進行設(shè)計時，如何通過可視性色譜圖直觀地實現(xiàn)最佳視覺效果的科學(xué)預(yù)判，同時基于此指導(dǎo)具體的規(guī)劃設(shè)計與方案優(yōu)化，使得景觀展示路線得以揚長避短地展示主體景觀是十分重要的研究內(nèi)容。因此，本文主要以典型的歷史建筑為景觀價值主體的歷史文化名村陜西韓城黨家村為個案，著重進行可視性色譜圖技術(shù)方法在歷史文化村鎮(zhèn)景觀展示路線設(shè)計及優(yōu)化中的應(yīng)用探新。

1.2 模型建立

研究借助ArcGIS平臺中的視域及視點分析工具，載入可視性色譜圖進行可視性特征圖制作及可視性參數(shù)分析。首先，在ArcGIS平臺中建立帶有建筑高度的黨家村地表面模型①。在對黨家村原建筑景觀展示路線進行可視性色譜圖分析時，每隔5m增加一個視點(默認5m之內(nèi)景觀不會變化)，每個視點距離地面1.5m(人眼至地面的平均高度差)，以此模擬建筑景觀展示過程中的視平面②。然后，利用3D Analyst Tool中的視域工具計算景觀展示路線的可視性色譜圖。在該色譜圖的基礎(chǔ)上進一步對黨家村典型建筑進行可視性色譜圖的相關(guān)分析。在對典型建筑進行可視性色譜圖分析時，主要利用光沿直線傳播的原理，在建筑物最佳觀賞高度上設(shè)置視點，并利用3D Analyst Tool中的視點分析工具分別將各典型建筑的可視范圍進行計算與相互疊加。視點所見區(qū)域即為能夠看到該建筑的最佳位置區(qū)域。最后，可根據(jù)該區(qū)域提取黨家村最佳建筑景觀展示路線，并與原路線進行對比校驗(圖1)。

2 黨家村可視性色譜圖分析及問題

2.1 黨家村概況和景觀展示路線布局

黨家村位于陜西省韓城市中心的東北方向，是我國少有的保存相當完整的明清村落，被稱為“民居瑰寶”，主要薈萃了大量獨具關(guān)中地域特色的歷史建筑，是我國第一批歷史文化名村，并于2008年被國家授予4A級景區(qū)。村落中以文星閣、看家樓、節(jié)孝碑、黨家祠堂以及賈家祠堂等為代表性建筑，在研究中將作為景觀展示路線提取的主要標志建筑。

目前，黨家村景觀展示路線總長約725m，直接串接29處景點，位于游覽線路沿線的景點有27處，位于支巷的有2處(圖2)。就景觀展示路線的平面布局而言，其較好地連通了各建筑景觀節(jié)點，總體平面空間可達性良好。也正因如此，良好的平面空間可達性常常容易掩蓋因地形起伏或周圍地物高低所導(dǎo)致的三維建筑景觀展示盲點。

2.2 景觀展示路線可視性色譜圖分析及問題

通過將黨家村現(xiàn)狀建筑景觀展示路線載入可視性色譜圖模型進行運算，可得出被計算的視點總數(shù)為145個，其中最大可見視點數(shù)目為58個，可視面積為160 376.16m2，不可視面積為160 685.48m2(表1)?？梢娨朁c數(shù)目最多的區(qū)域位于上寨所在臺塬的陡側(cè)面及上寨入口處的建筑山墻面(圖3)。其他區(qū)域因地形原因大部分可視性較低，包括總體景觀展示路線對于前述5個典型代表建筑的可視性同樣比較低下。說明現(xiàn)狀景觀展示路線的設(shè)置對于典型建筑的展示考慮不足，景觀體驗效果較差。因此，提高典型建筑的可視性是黨家村景觀展示路線優(yōu)化的關(guān)鍵。

圖4 黨家村典型建筑最佳觀賞范圍及視點選擇

圖5 典型建筑1/2與1/4視點處可視性色譜圖圖5-1 文星閣1/2視點處可視性色譜圖圖5-2 文星閣1/4視點處可視性色譜圖圖5-3 節(jié)孝碑1/2視點處可視性色譜圖圖5-4 節(jié)孝碑1/4視點處可視性色譜圖圖5-5 看家樓1/2視點處可視性色譜圖圖5-6 看家樓1/4視點處可視性色譜圖圖5-7 黨家祠堂1/2視點處可視性色譜圖圖5-8 黨家祠堂1/4視點處可視性色譜圖圖5-9 賈家祠堂1/2視點處可視性色譜圖圖5-10 賈家祠堂1/4視點處可視性色譜圖

表1 黨家村現(xiàn)狀建筑景觀展示路線可視性分析

3 黨家村建筑景觀展示路線優(yōu)化及校驗

3.1 典型建筑可視性色譜圖分析

黨家村作為傳統(tǒng)村落，自身空間私密性較強，開敞空間較少。為保證村落傳統(tǒng)建筑風貌特色的原真呈現(xiàn)，可視性色譜圖視域分析的情景選擇不必要以建筑景觀全貌展示為前提。因此，設(shè)定視點高度在各建筑由高至低的1/4及1/2處，能看到在此高度之上建筑部分的區(qū)域設(shè)定為最佳景觀體驗區(qū)域(圖4)。根據(jù)這一設(shè)定，對村落主要典型代表性建筑文星閣、節(jié)孝碑、看家樓、黨家祠堂及賈家祠堂進行可視性分析。

1)文星閣：文星閣總高度為35m，是整個村落最高的建筑。但由于地勢較低，可視性仍然不十分理想。視點位于1/2處可視區(qū)域大多集中于文星閣前廣場以及其附近街道，總可視面積為106 043.44m2(圖5-1)。視點位于1/4處可視區(qū)域增加了中日友好廣場、三門祠堂前空地、泌陽堡西側(cè)第一條巷道及下村其他街巷，總可視面積為132 154.52m2(圖5-2)。

2)節(jié)孝碑：節(jié)孝碑高度為9m，位置相對內(nèi)向，因此可視區(qū)域大部分分布在東西向的主要道路上。視點位于1/2處可視區(qū)域位于黨家祠堂及右側(cè)2處院落的門前以及去往泌陽堡的街道，總可視面積為6 136.68m2(圖5-3)。視點位于1/4處可視區(qū)域面積雖然增加至45 854.08m2，但落入街巷空間的可視面積并沒有很大的變化(圖5-4)。

3)看家樓：看家樓建筑高度為14.5m。位于內(nèi)部小巷道中間，沒有緊鄰主要道路。因此整體的可視區(qū)域僅為周邊的近域空間，其余街道對其可視性較差。視點位于1/2處可視區(qū)域在看家樓所處支巷內(nèi)，總可視面積為40 840.6m2(圖5-5)。視點位于1/4處可視區(qū)域增加了東西主干道北側(cè)院落、東部支巷及通往泌陽堡的道路，總可視面積為 100 834.68m2(圖5-6)。

4)黨家祠堂：黨家祠堂高度約為6.5m，當視點位于黨家祠堂1/2處的高度時，主要的可視區(qū)域位于黨家祠堂附近的東西主干道上，總可視面積為1 374.64m2(圖5-7)。當視點位于黨家祠堂1/4處的高度時，位于黨家祠堂對面的巷道南半段也落入了可視范圍之內(nèi)，總可視面積增加至10 350.44m2(圖5-8)。

5)賈家祠堂：賈家祠堂與黨家祠堂的高度大致相同，當視點位于賈家祠堂1/2處的高度時，主要的可視區(qū)域位于賈家祠堂門前的東西主干道上及南北巷道上，總可視面積為1 591.04m2(圖5-9)。當視點位于賈家祠堂1/4處的高度時，總可視面積可大幅度增加至14 462.6m2，但村內(nèi)街巷的可視范圍并沒有發(fā)生太大的改變(圖5-10)。

圖7 黨家村最佳建筑景觀展示路線可視性色譜圖

3.2 最佳建筑景觀展示路線提取

基于上述各個典型代表性建筑的視域范圍分析，利用柵格疊加工具將單個典型建筑的視域范圍進行疊加，即可得村落內(nèi)能夠看到建筑景觀最佳高度范圍的區(qū)域。首先分別以1/2視點和1/4視點為依據(jù)進行可視范圍疊加，然后再將由上述2個視點所產(chǎn)生的疊加結(jié)果進行進一步復(fù)合疊加，最終生成景觀體驗過程中標志性代表建筑的最佳展示路線。

1/2視點的可視性色譜圖疊加后可見面積為117 037.12m2。主要的可視區(qū)域位于村落的東西主干道、黨家祠堂正對的南向巷道、黨家村小學(xué)廣場和門口空間以及各景點周邊空間。上寨街巷幾乎沒有納入可視范圍。

1/4視點的可視性色譜圖疊加后可視面積為150 784.44m2。可視區(qū)域范圍較1/2視點的可視性區(qū)域稍有擴大，上寨西側(cè)第一條街道以及最南側(cè)街道全部被納入可視范圍之內(nèi)。

表2 黨家村建筑景觀展示路線優(yōu)化前后可視性對比

將1/2視點與1/4視點的可視性色譜圖進行疊加，生成典型建筑最佳景觀體驗區(qū)域，即圖6-1中綠色所示可視范圍。與此同時，依據(jù)1/2視點與1/4視點可視性色譜圖的疊加結(jié)果提取黨家村建筑景觀最佳展示路線(圖6-2)。其中，在原路線上去除賈家祠堂西側(cè)的延伸線，增加北側(cè)的次出入口線路。并根據(jù)可視范圍增加支路景觀展示路線，主要將泌陽堡東側(cè)第一條、第二條巷道路線改為第一條、第三條。此外，將黨家村小學(xué)門前向西的道路也納入景觀展示路線之內(nèi)。

3.3 建筑景觀展示路線優(yōu)化結(jié)果

針對優(yōu)化后的路線再一次進行可視性色譜圖分析(圖7)，與原景觀展示路線的可視性分析進行比較，以校驗優(yōu)化前后的總體景觀體驗效果?？梢曅詫Ρ确治霰砻?，一方面，景觀展示路線視點總數(shù)由優(yōu)化前的145個增至優(yōu)化后的193個，其中最大可見視點數(shù)由58個增至67個，并且不同數(shù)量的視點數(shù)目內(nèi)的可視區(qū)域都較優(yōu)化前有所提高。另一方面，優(yōu)化后整個村落的可視面積由原來的160 376.16m2增加到321 061.64m2(表2)。5處典型建筑除節(jié)孝碑外于優(yōu)化后的景觀展示路線上可視頻率值均明顯增強，平均可視頻率增強為原可視頻率的1.1倍以上。由此說明，優(yōu)化后的景觀展示路線在村落主要建筑的景觀體驗方面獲得了較好的提升。

4 結(jié)論

可視性色譜圖作為處理復(fù)雜視線問題的重要理論及工具，在歷史文化村鎮(zhèn)建筑景觀展示路線的設(shè)計與優(yōu)化中，為獲得更好的三維景觀體驗效果提供了科學(xué)可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和依據(jù)。研究針對韓城黨家村村落空間及歷史建筑載入可視性色譜圖，揭示了現(xiàn)狀景觀展示路線之于典型代表建筑可視性差的關(guān)鍵問題，并以此為切入點深入剖析了典型建筑景觀的最佳可視性范圍。進而結(jié)合可視性色譜圖的計算及可視化分析，選取適宜的視點條件提取出最佳建筑景觀展示路線以實現(xiàn)優(yōu)化目的。研究結(jié)果大大增強了黨家村典型代表建筑景觀的可視頻率，而且較原景觀展示路線能夠獲得更為廣域而豐富的景觀體驗。黨家村案例是可視性色譜圖理論于歷史文化村鎮(zhèn)景觀設(shè)計中的實證初探，其思路與方法不僅適用于景觀展示路線的優(yōu)化，對于更進一步的景觀環(huán)境設(shè)計可視性色譜圖技術(shù)方法的引入亦有著重要的應(yīng)用價值和理論意義。另一方面，以既定視點為依據(jù)生成的可視性色譜圖主要反映靜態(tài)的視覺景觀，其對于連續(xù)的動態(tài)視覺景觀分析具有一定的局限性。因此，根據(jù)人的空間行為規(guī)律進行連續(xù)視點可視性色譜圖的批處理與動態(tài)模擬是后續(xù)研究需重點突破與探索的方向，同時也是可視性色譜圖理論與技術(shù)方法在景觀設(shè)計應(yīng)用中值得關(guān)注的研究內(nèi)容。

注：文中圖片均由李瑩繪制。

注釋：

① 數(shù)據(jù)來源：黨家村數(shù)字地圖。2016年12月測繪。

② 水平和垂直視角、視距均沒有限制，即可以進行環(huán)視。