街道結(jié)構(gòu)特征及其與土地利用分布的關(guān)系
——以天津市典型區(qū)域?yàn)槔?/h1>
2022-10-27 08:04:56車冠瓊仇保興
南方建筑 2022年10期
車冠瓊，仇保興，楊 滔
引言
空間是形式與功能的結(jié)合，它不僅僅是靜態(tài)的物質(zhì)實(shí)體，也不僅僅是人類社會活動的背景，而是作為各項(xiàng)社會經(jīng)濟(jì)活動的內(nèi)在屬性之一，與人們的各類行為相互塑造和影響[1]。同時(shí)，空間也彼此關(guān)聯(lián)，局部空間的功能發(fā)揮均受限于它與其他部分之間的關(guān)系以及它在整體中的位置，而整體空間系統(tǒng)也不是部分單純的累加，而是各局部空間在不同尺度上相互作用涌現(xiàn)的結(jié)果[2]。由此可見，在城市空間語境下，任何社會現(xiàn)象的產(chǎn)生及發(fā)展都有其空間邏輯，且空間聯(lián)系及其尺度差異影響各類社會現(xiàn)象的演化軌跡，因此探討不同尺度空間環(huán)境下社會現(xiàn)象的空間機(jī)制能夠有效防止城市規(guī)劃發(fā)展過程中決策的主觀性和隨意性，提升決策的科學(xué)性和空間的利用效率?？臻g句法為我們研究空間組構(gòu)與社會經(jīng)濟(jì)活動的關(guān)系提供了有效的理論和方法，它以整體的、聯(lián)系的視角，以鄰近度（整合度）、中介度（選擇度）、易讀性等中心度指數(shù)，定量刻畫空間要素的相對地位，顯示不同尺度下中心度分布的集聚與擴(kuò)散模式，進(jìn)而揭示空間網(wǎng)絡(luò)如何層層嵌套，使得局部空間在不同尺度形成了不同的區(qū)位特征，進(jìn)而影響土地利用和功能布局。換言之，空間句法為分析空間結(jié)構(gòu)形態(tài)對土地利用分布的影響提供了網(wǎng)絡(luò)的、聯(lián)系的視角，即局部場所的作用和活力不是生硬營造出來的，而是空間結(jié)構(gòu)的某些屬性在不同尺度上層層嵌套的結(jié)果。
以往研究發(fā)現(xiàn)，反映街道易達(dá)程度的鄰近度、反映街道被經(jīng)過概率的中介度越高，土地開發(fā)強(qiáng)度越大[3-8]。但對于不同的土地利用類型，產(chǎn)生影響的中心度指數(shù)、影響尺度等有所不同。局部尺度范圍內(nèi)鄰近度較高的街道對商業(yè)和居住具有正向吸引，原因在于這類街道在小尺度范圍內(nèi)具有較高的可達(dá)性，利于形成大量的人流，從而保障土地的利用效率[6,9,10]；而大尺度范圍內(nèi)中介度較高的街道則對工業(yè)用地具有正向吸引，原因在于這類街道在大尺度范圍內(nèi)具有較高的連通性，為工業(yè)發(fā)展提供了便利的交通條件[8]。此外，隨著研究區(qū)域的拓展，發(fā)現(xiàn)在具有不同空間結(jié)構(gòu)和形態(tài)特征的區(qū)域，中心度指數(shù)與土地利用分布的關(guān)系有所差異。在傳統(tǒng)型街區(qū)，由于路網(wǎng)密度高、街道之間的連通性好，靠近市中心的街道在小尺度范圍內(nèi)同時(shí)具有較高的鄰近度和中介度，為人流的到達(dá)和通過提供了便利的交通條件，因此對商業(yè)分布具有顯著的正向吸引[5]；而在現(xiàn)代型街區(qū)，小區(qū)內(nèi)部由于道路曲折、空間認(rèn)知困難，多以單一的居住功能為主，而連接各小區(qū)的街道則在中尺度范圍內(nèi)具有較高的中心度，對商業(yè)設(shè)施的吸引力更高[5]。
分析上述研究成果可知，以往研究較多證明可達(dá)性高、可通過性高的街道對商業(yè)、居住等功能具有較高的吸引力。但多僅考察局部和全局兩個(gè)尺度的中心度指數(shù)對土地利用分布的影響，缺少對不同尺度指數(shù)的全面考慮；此外，以往的研究主要分析中心度指數(shù)與商業(yè)分布的關(guān)系，對土地利用的考察不夠全面。因此，本研究在以下兩方面進(jìn)行補(bǔ)充：一是分別測算街道從局部到全局共10個(gè)尺度范圍的鄰近度和中介度，以更加準(zhǔn)確的識別影響土地利用分布的具體中心度尺度，深入揭示空間網(wǎng)絡(luò)如何層層嵌套影響局部空間的區(qū)位，進(jìn)而影響土地利用布局；二是在土地利用分布方面以街道兩側(cè)不同緩沖區(qū)內(nèi)的建設(shè)強(qiáng)度和混合度反映土地整體開發(fā)建設(shè)情況，并通過街道兩側(cè)多個(gè)緩沖區(qū)的劃分減少土地利用統(tǒng)計(jì)范圍不同對分析結(jié)果的影響。為此，本研究選取天津市具有典型街道網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的兩個(gè)區(qū)域?yàn)榘咐?，運(yùn)用空間句法的理論和方法，以線段圖表示街道網(wǎng)絡(luò)，以各線段在不同尺度、不同距離測算方式下的鄰近度和中介度反映其可達(dá)性和可通過性，進(jìn)而通過相關(guān)性和多元線性回歸分析其對土地利用建設(shè)強(qiáng)度和混合度的影響。其中重點(diǎn)探討以下三方面問題：兩個(gè)研究區(qū)域街道網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的特征及異同；街道網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征與土地利用分布是否具有相關(guān)性；相關(guān)性在兩個(gè)區(qū)域的差異及其原因。以此揭示街道結(jié)構(gòu)特征和功能分布在不同空間尺度下的關(guān)系，進(jìn)而探討如何利用特定街道網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)下形成的區(qū)位級差優(yōu)勢布局相應(yīng)的功能，促進(jìn)空間利用效率提升。
1 研究區(qū)域與研究方法
1.1 研究區(qū)域選擇及概況
斯蒂芬·歇爾（2011）提出，格網(wǎng)型和樹形是既相對簡化，又方便應(yīng)用于真實(shí)街道分類的兩大基本形態(tài)[11]。據(jù)此，本研究在街道網(wǎng)絡(luò)形態(tài)豐富的天津市選取了方格式路網(wǎng)的濱江道區(qū)域和樹形路網(wǎng)的華苑區(qū)域作為研究案例。濱江道區(qū)域位于天津市中心城區(qū)核心地區(qū)，面積約1.3km2。其中，和平路與濱江道共同構(gòu)成了天津市最繁華的商業(yè)步行街。道路形態(tài)以小尺度、井字形、正交口為特點(diǎn)，使得任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間都有多種路徑可以選擇，可達(dá)性高。步行街及主要道路兩側(cè)多大型商業(yè)綜合體，其他道路兩側(cè)多沿街商業(yè)，商住混合度高。華苑區(qū)域位于天津市中心城區(qū)西南邊緣，面積約1.7km2。具有由城市干道-居住區(qū)級-小區(qū)級-組團(tuán)級-宅間道路構(gòu)成的等級分明的街道結(jié)構(gòu)，呈現(xiàn)一定程度的樹形形態(tài)。生活服務(wù)設(shè)施采用層級式配套和布局，主要商業(yè)服務(wù)設(shè)施多布局在城市干道及居住區(qū)級道路兩側(cè)，幼兒園等小型公共服務(wù)設(shè)施多布局于各小區(qū)內(nèi)部（圖1）。
圖1 研究區(qū)域
1.2 街道中心度指數(shù)衡量
根據(jù)以往的研究成果，鄰近度和中介度與土地利用分布密切相關(guān)，但多僅分析局部和全局兩個(gè)尺度的中心度指數(shù)，缺少對多尺度的全面考慮。為彌補(bǔ)這一不足，本研究運(yùn)用空間設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)分析（Spatial Design Network Analysis, sDNA）軟件，分析街道在不同距離測算方式以及從局部到全局共10個(gè)尺度范圍的鄰近度和中介度，更加細(xì)致的刻畫街道在不同尺度范圍內(nèi)的相對作用，進(jìn)而分析影響土地利用分布的具體中心度尺度[12]。其中：鄰近度反映某一街道對于其他街道的鄰近或易達(dá)程度，鄰近度高，街道可達(dá)性高，以sDNA的NQPD（network quantity penalized by distance）指數(shù)表示；中介度表達(dá)某一街道吸引通過型人（車）流的潛力，中介度高，街道被經(jīng)過的概率高，以sDNA的Betweenness指數(shù)表示。選取地理距離和角度距離作為衡量最短路徑的方式，前者意味著從出發(fā)地到目的地距離最短，后者意味著從出發(fā)地到目的地角度變化之和最小。此外，為反映每條街道在不同尺度范圍內(nèi)的作用及變化，選取從局部到全局共10個(gè)半徑范圍，分別為500m, 1000m, 1500m, 2000m, 2500m, 3000m, 3500m, 4000m, 5000m，n（整個(gè)研究區(qū)域）[13,14]。由此，每條街道的中心度指數(shù)均由40個(gè)變量描述，表示其在不同半徑、不同距離計(jì)算方式的鄰近度和中介度。本研究對天津市中心城區(qū)以及華苑區(qū)域西側(cè)外延7km內(nèi)的所有道路進(jìn)行中心度測算，從中提取案例地?cái)?shù)據(jù)，以消除邊界效應(yīng)影響。
1.3 土地利用分布指數(shù)衡量
選取建設(shè)強(qiáng)度指數(shù)和混合度指數(shù)表示土地整體開發(fā)利用情況。其中，建設(shè)強(qiáng)度表示為：
式中，I為建設(shè)強(qiáng)度，F(xiàn)為項(xiàng)目用地范圍內(nèi)地上總建筑面積，A為總用地面積。I越高，該區(qū)域建設(shè)強(qiáng)度越高?；旌隙缺硎緸椋?/p>
式中，M為混合度，F(xiàn)RESI為居住用地建設(shè)強(qiáng)度，F(xiàn)BUILD為所有用地建設(shè)強(qiáng)度，F(xiàn)RESI/FBUILD表示居住用地占建設(shè)用地的比例，若居住用地與非居住用地高度混合（各占一半），則FRESI/FBUILD為1/2，即M越小，該區(qū)域土地利用混合度越高[15]。
建設(shè)強(qiáng)度與混合度指數(shù)的衡量均涉及項(xiàng)目用地范圍定義的問題，根據(jù)研究區(qū)域的街區(qū)規(guī)模，分別測算街道兩側(cè)100m、200m、400m范圍內(nèi)的建設(shè)強(qiáng)度與混合度，反映街道兩側(cè)從沿街到街區(qū)范圍的用地分布。由此，每條街道兩側(cè)的土地利用分布均由6個(gè)變量描述。
2 街道結(jié)構(gòu)與土地利用分布特征
2.1 街道中心度指數(shù)分布特征
不同尺度、不同距離測算方式的中心度指數(shù)在兩個(gè)區(qū)域呈現(xiàn)不同的分布模式。在地理距離下，全局尺度鄰近度在天津市中心城區(qū)呈現(xiàn)從地理中心到外圍遞減的圈層式分布，因此，位于城市中心區(qū)域的濱江道區(qū)域在全局的可達(dá)性高于位于城市邊緣的華苑區(qū)域；在局部尺度，方格網(wǎng)式的濱江道區(qū)域由于具有更小的街區(qū)尺度和高連通性，靠近地理中心的街道可達(dá)性高，道路等級分明的華苑區(qū)域則受路網(wǎng)密度影響較大，路網(wǎng)密集的部分小區(qū)內(nèi)鄰近度高。中介度，在局部尺度，濱江道區(qū)域中介度高的街道主要體現(xiàn)為位于地理中心附近的街道，華苑區(qū)域主要體現(xiàn)為連接各居住組團(tuán)的城市道路；在全局尺度，高中介度分布凸顯出城市干路系統(tǒng)，在兩個(gè)區(qū)域皆體現(xiàn)為連接區(qū)域內(nèi)不同地塊以及將該區(qū)域與城市其他區(qū)域相連的干道。在角度距離下，無論在局部還是全局尺度，濱江道區(qū)域的可達(dá)性皆高于華苑區(qū)域，對于前者，大部分道路鄰近度高且分布較為均勻；對于后者，在局部尺度，高鄰近度的路段主要體現(xiàn)為連接不同組團(tuán)的道路，在全局尺度，體現(xiàn)為將該區(qū)域與城市其他區(qū)域相連接的城市級干道（圖2）。
圖2 g 500m半徑范圍內(nèi)角度距離中介度分布
圖2 e 500m半徑范圍內(nèi)角度距離鄰近度分布
圖2 c 500m半徑范圍內(nèi)地理距離中介度分布
圖2 a 500m半徑范圍內(nèi)地理距離鄰近度分布（左為濱江道區(qū)域，右為華苑區(qū)域，下同）
圖2 h 全局尺度下角度距離中介度分布
圖2 t 全局尺度下角度距離鄰近度分布
圖2 b 全局尺度下地理距離鄰近度分布
2.2 土地利用分布特征
兩個(gè)區(qū)域相較而言，濱江道區(qū)域的建設(shè)密度更高、建設(shè)強(qiáng)度更大，中高層建筑主要分布于城市干道及濱江道步行街兩側(cè)。非居住用地比例更高，且與居住用地相互交錯(cuò)、均勻分布。街區(qū)尺度較小，街區(qū)邊長多為100m～150m；華苑區(qū)域建設(shè)強(qiáng)度較低、開敞空間更多，居住建筑以4～6層為主，非居住用地以沿街底商為主，分布于居住區(qū)級道路兩側(cè)。街區(qū)尺度較大，街區(qū)邊長多為250m～450m（表1、圖3）。
圖3 b 華苑區(qū)域土地利用功能分布
圖3 a 濱江道區(qū)域土地利用功能分布
表1 研究區(qū)域土地利用分布特征
3 街道結(jié)構(gòu)與土地利用分布的關(guān)系
3.1 街道結(jié)構(gòu)與土地利用分布的相關(guān)性分析
本研究利用spss統(tǒng)計(jì)軟件，以不同距離測算方式、不同半徑下的鄰近度和中介度作為自變量，以街道兩側(cè)不同緩沖區(qū)內(nèi)的建設(shè)強(qiáng)度和混合度作為因變量，分別做每一個(gè)自變量與因變量的線性回歸，通過對p、R2、相關(guān)系數(shù)的統(tǒng)計(jì)，分析自變量與因變量之間相關(guān)性的大小和方向。其中，中介度指數(shù)呈冪律分布，在回歸分析前通過對數(shù)轉(zhuǎn)化使其符合正態(tài)分布，以減小極值對相關(guān)性結(jié)果的影響。
3.1.1 街道結(jié)構(gòu)與建設(shè)強(qiáng)度分布的相關(guān)性
根據(jù)R2可知，總體來看，中心度指數(shù)與華苑區(qū)域建設(shè)強(qiáng)度的相關(guān)性略高于濱江道區(qū)域。其中，鄰近度與建設(shè)強(qiáng)度的相關(guān)性高于中介度，即可達(dá)性對建設(shè)強(qiáng)度分布的影響程度高于可通過性。兩個(gè)區(qū)域的差異主要體現(xiàn)在相關(guān)性隨半徑擴(kuò)大的變化趨勢不同，相關(guān)系數(shù)正負(fù)性不同。華苑區(qū)域，在街道兩側(cè)400m緩沖區(qū)內(nèi)，鄰近度的影響隨半徑擴(kuò)大呈先增后降的“倒U”型分布，即在半徑1000m～3000m時(shí)影響最顯著，此時(shí)相關(guān)系數(shù)為正，說明在中小尺度范圍內(nèi)，鄰近度高、可達(dá)性好的街道對高建設(shè)強(qiáng)度具有吸引力。這類街道主要體現(xiàn)為連接各居住組團(tuán)的道路，在實(shí)地調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，由于在小尺度范圍內(nèi)具有較高的可達(dá)性，這類街道是人們?nèi)粘３鲂薪?jīng)常利用的街道，因此具有較高的人流量，而較高的人流量又對開發(fā)建設(shè)強(qiáng)度的提高起到了積極的推動作用，在一定程度上體現(xiàn)了空間句法提出的“出行經(jīng)濟(jì)”理論，即街道網(wǎng)絡(luò)相互連接形成的中心性非均勻的影響了人們在城市空間中的分布，各類功能隨之布局，而功能布局又將進(jìn)一步影響人流分布，從而體現(xiàn)出街道網(wǎng)絡(luò)形態(tài)的倍增效應(yīng)[16]。在200m緩沖區(qū)內(nèi)，角度距離中介度在全局尺度產(chǎn)生一定程度的負(fù)向影響，即該區(qū)域外圍以服務(wù)機(jī)動交通為主的街道對建設(shè)強(qiáng)度產(chǎn)生了一定程度的負(fù)向影響。濱江道區(qū)域，在街道兩側(cè)200m和400m緩沖區(qū)內(nèi)，角度距離鄰近度的影響隨半徑擴(kuò)大而下降，且在小尺度體現(xiàn)為負(fù)相關(guān)，說明小尺度范圍內(nèi)鄰近度的高道路對高建設(shè)強(qiáng)度的吸引力有限。這可解釋為這類街道兩側(cè)以商住混合分布為主，居住建設(shè)強(qiáng)度不高，因此小型的沿街服務(wù)設(shè)施基本能夠滿足人們的日常生活需求，對高建設(shè)強(qiáng)度的推動力不強(qiáng)（圖4）。
圖4 d 各半徑范圍內(nèi)角度距離中介度與各緩沖區(qū)內(nèi)建設(shè)強(qiáng)度R2
圖4 c 各半徑范圍內(nèi)角度距離鄰近度與各緩沖區(qū)內(nèi)建設(shè)強(qiáng)度R2
圖4 a 各半徑范圍內(nèi)地理距離鄰近度與各緩沖區(qū)內(nèi)建設(shè)強(qiáng)度R2
圖4 b 各半徑范圍內(nèi)地理距離中介度與各緩沖區(qū)內(nèi)建設(shè)強(qiáng)度R2
3.1.2 街道結(jié)構(gòu)與功能混合度分布的相關(guān)性
根據(jù)R2可知，總體來看，鄰近度與混合度的相關(guān)性高于中介度，尤其以地理距離鄰近度對濱江道區(qū)域的影響最為顯著，在該區(qū)域街道兩側(cè)200m和400m緩沖區(qū)內(nèi)，相關(guān)性隨半徑擴(kuò)大呈“倒U”型分布，即在中尺度范圍內(nèi)（1500m≤r≤4000m）的影響更顯著，此時(shí)二者呈正相關(guān)，說明在中尺度范圍內(nèi)可達(dá)性高的道路，有利于提高土地利用的混合度。地理距離鄰近度對華苑區(qū)域的影響則較弱，主要體現(xiàn)在全局尺度，此時(shí)相關(guān)性為負(fù)，即在全局尺度可達(dá)性高的道路并未對高混合度的分布產(chǎn)生正向吸引。這類街道主要為以服務(wù)機(jī)動交通為主的城市干線，以穿行的車輛為主，缺少多樣化的步行活動，因此對多樣化功能的吸引力有限。中尺度范圍內(nèi)具有高角度距離鄰近度的道路對混合度分布產(chǎn)生一定程度的正向影響，這類街道主要體現(xiàn)為連接各居住組團(tuán)的道路，較高的可達(dá)性為附近居民的出行活動提供了便捷可達(dá)的交通條件，因此具有一定的人流量，而這些人流又吸引了多樣化的功能在此布局[17]（圖5）。
圖5 d 各半徑范圍內(nèi)角度距離中介度與各緩沖區(qū)內(nèi)混合度R2
圖5 c 各半徑范圍內(nèi)角度距離鄰近度與各緩沖區(qū)內(nèi)混合度R2
圖5 b 各半徑范圍內(nèi)地理距離中介度與各緩沖區(qū)內(nèi)混合度R2
圖5 a 各半徑范圍內(nèi)地理距離鄰近度與各緩沖區(qū)內(nèi)混合度R2
3.2 街道中心度指數(shù)與土地利用的多元線性回歸分析
為進(jìn)一步考察不同尺度下的街道中心度指數(shù)對土地利用分布的整體影響，以不同緩沖區(qū)內(nèi)的建設(shè)強(qiáng)度和混合度作為因變量，以不同距離測算方式及不同半徑下的中心度指數(shù)作為自變量同時(shí)加入回歸方程，進(jìn)行多元線性回歸分析。為降低各半徑中心度指數(shù)共線性對回歸結(jié)果的影響，本研究采用逐步回歸分析法。
3.2.1 街道中心度指數(shù)與建設(shè)強(qiáng)度的回歸分析
通過R2可知，街道中心度指數(shù)對建設(shè)強(qiáng)度分布的影響在華苑區(qū)域略高于濱江道區(qū)域。對于華苑區(qū)域，在中小尺度具有較高可達(dá)性的街道對建設(shè)強(qiáng)度分布具有正向吸引，而全局尺度的角度距離鄰近度和中介度與200m緩沖區(qū)內(nèi)的建設(shè)強(qiáng)度分布呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)性。說明在樹狀的街道網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)下，在中小尺度范圍內(nèi)具有較高鄰近度的街道對于居民而言便捷可達(dá)，能夠吸引一定數(shù)量的人流，而這些人流又進(jìn)一步推動了開發(fā)建設(shè)強(qiáng)度的提高，換言之，高鄰近度和高建設(shè)強(qiáng)度的協(xié)同布局為附近的居民提供了便捷可達(dá)的功能服務(wù)，有利于提高空間的利用效率。但同時(shí)，大尺度范圍內(nèi)具有較高中心度的街道對建設(shè)強(qiáng)度產(chǎn)生負(fù)向影響，反映出該區(qū)域具有一定程度的內(nèi)向性和封閉性，其功能以服務(wù)附近的居民為主，服務(wù)和吸引半徑有限。
濱江道區(qū)域建設(shè)強(qiáng)度與小尺度范圍內(nèi)的鄰近度呈負(fù)相關(guān)，說明小尺度范圍內(nèi)可達(dá)性高的街道對高建設(shè)強(qiáng)度的吸引力有限。在實(shí)際調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，小尺度范圍內(nèi)鄰近度高的街道兩側(cè)主要分布有居住功能和小型沿街服務(wù)設(shè)施，是居住在此的居民的主要活動區(qū)域。便捷可達(dá)的街道網(wǎng)絡(luò)與多樣化的沿街服務(wù)設(shè)施已經(jīng)能夠滿足人們的日常生活需求，因此對高建設(shè)強(qiáng)度的吸引力有限（表2、圖6）。
表2 街道中心度指數(shù)與建設(shè)強(qiáng)度多元線性回歸系數(shù)
圖6 b華 苑 區(qū) 域400m緩沖區(qū)內(nèi)建設(shè)強(qiáng)度分布
圖6 a濱江道區(qū)域400m緩沖區(qū)內(nèi)建設(shè)強(qiáng)度分布
3.2.2 街道中心度指數(shù)與混合度的回歸分析
通過R2可知，街道中心度指數(shù)對混合度分布的影響在濱江道區(qū)域更顯著，尤其對200m和400m緩沖區(qū)內(nèi)的混合度分布，而對華苑區(qū)域僅在400m緩沖區(qū)內(nèi)影響較顯著。濱江道區(qū)域，混合度與中小尺度的鄰近度呈正相關(guān)，與全局尺度的鄰近度和中介度呈負(fù)相關(guān)，說明該區(qū)域靠近地理中心附近的混合度較高，而該區(qū)域主要干道附近的混合度較低（表3、圖7）。這一結(jié)果說明該區(qū)域地理中心附近具有較高的可達(dá)性，為人們的日常生活提供了便捷可達(dá)的區(qū)位條件，吸引了商業(yè)和居住的混合布局；而在全局尺度具有較高中心度的街道具有更大的吸引半徑，吸引了規(guī)模更大的商業(yè)設(shè)施。
表3 街道中心度指數(shù)與混合度多元線性回歸系數(shù)
圖7 a濱江道區(qū)域400m緩沖區(qū)內(nèi)混合度分布
圖7 b華苑區(qū)域400m緩沖區(qū)內(nèi)混合度分布
在華苑區(qū)域，1000～1500m半徑范圍內(nèi)可達(dá)性越高的街道對土地利用混合布局越具有吸引力，這類街道主要為連接華苑與其他區(qū)域的城市級干道、將該區(qū)域內(nèi)部各居住組團(tuán)相連接的街道；同時(shí)，大尺度范圍內(nèi)鄰近度和中介度較高的街道與混合度呈現(xiàn)一定程度的負(fù)相關(guān)，這類街道主要為服務(wù)過境機(jī)動交通的城市干道，行人活動缺乏，功能單一。
4 研究結(jié)論
通過回歸分析可知，街道結(jié)構(gòu)與土地利用分布具有一定程度的相關(guān)性，但在不同的街道結(jié)構(gòu)特征和空間尺度下，相關(guān)性大小、影響方向及主導(dǎo)性指數(shù)等存在差異。濱江道區(qū)域，高建設(shè)強(qiáng)度和高混合度區(qū)域分布存在一定程度的分離，其中，高建設(shè)強(qiáng)度區(qū)域與中小尺度范圍的鄰近度呈負(fù)相關(guān)、與中尺度范圍的中介度呈正相關(guān)，說明其分布相對遠(yuǎn)離該區(qū)域的地理中心，而呈現(xiàn)一定程度上的“外向性”分布特征，即面向連接該區(qū)域與其他區(qū)域的、服務(wù)于城市或分區(qū)的城市主次干道；而混合度則與中小尺度范圍內(nèi)的鄰近度呈正相關(guān)，呈現(xiàn)“內(nèi)向性”分布特征，即面向在局部尺度便捷可達(dá)的道路，主要服務(wù)于當(dāng)?shù)鼐用竦娜粘Ｉ?。相較而言，華苑區(qū)域高建設(shè)強(qiáng)度與高混合度分布較為一致，主要分布于在局部尺度具有較高可達(dá)性的街道兩側(cè)，這類道路多為連接各居住組團(tuán)的城市干路或居住區(qū)級道路；此外，全局尺度的中介度與混合度分布呈負(fù)相關(guān)性，說明該區(qū)域的土地利用具有一定程度的“內(nèi)向性”和“封閉性”特征，其功能主要分布于在局部尺度具有較高中心度的街道兩側(cè)，以服務(wù)周邊居民為主，服務(wù)和吸引半徑有限。
上述結(jié)論說明，土地利用受街道網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和秩序的影響進(jìn)行相應(yīng)布局，以利用不同的區(qū)位優(yōu)勢、服務(wù)相應(yīng)的人群[18]。濱江道區(qū)域大尺度范圍內(nèi)鄰近度和選擇度較高的街道兩側(cè)建設(shè)強(qiáng)度較高，這類街道由于在大尺度范圍內(nèi)具有較高的可達(dá)性和可通過性，為較遠(yuǎn)距離的人群提供了便利的交通條件，因此建設(shè)強(qiáng)度較高；而在局部尺度具有較高可達(dá)性的街道為人們的日常出行提供了便利的交通條件，較高的人流量對多樣化的服務(wù)產(chǎn)生了相應(yīng)的需求，因此街道兩側(cè)形成了居住+沿街商業(yè)的混合布局模式，這種布局模式在較小的尺度范圍內(nèi)為附近居民提供了便捷可達(dá)且豐富多樣的功能服務(wù)，又進(jìn)一步鼓勵(lì)了居民的日常出行，也為功能的豐富和置換提供了有利的條件。華苑區(qū)域樹狀的街道結(jié)構(gòu)下，形成了從干到梢、功能分布由混合到單一的分布模式，即高建設(shè)強(qiáng)度與高混合度區(qū)域傾向分布于在中小尺度范圍內(nèi)可達(dá)性較高的城市級或居住區(qū)級街道兩側(cè)，而大尺度范圍內(nèi)中心度較高的交通干線則對建設(shè)強(qiáng)度和功能混合度產(chǎn)生了一定程度的抑制作用。這種分布模式對內(nèi)能夠利用干梢道路的不同特性為附近居民營造日?；顒拥墓残院途幼〉乃矫苄?，對外具有一定的封閉性，服務(wù)和吸引半徑有限。
上述結(jié)論啟示，可利用空間句法在分析某區(qū)域在不同尺度范圍的中心度和區(qū)位特征的基礎(chǔ)上進(jìn)行土地利用布局，通過功能與結(jié)構(gòu)的耦合提高土地利用效益。對于濱江道區(qū)域，應(yīng)更加充分利用其在局部及全局尺度均具有較高可達(dá)性的高混合度區(qū)域，通過功能置換或升級等方式提高其功能的多樣性和層次性，創(chuàng)造更多“本地人”和“非本地人”時(shí)空共現(xiàn)的機(jī)會，提升該區(qū)域的活力。對于華苑區(qū)域，一方面需更加關(guān)注居住組團(tuán)間的街道，不僅發(fā)揮其分區(qū)和連接的作用，而且應(yīng)發(fā)揮其在中小尺度范圍內(nèi)具有較高可達(dá)性、對人流具有較高吸引力的優(yōu)勢，促進(jìn)其兩側(cè)公共和商業(yè)服務(wù)設(shè)施配置的完善和環(huán)境質(zhì)量的改善，為不同人群的交互和公共活動的開展提供有利條件；另一方面，需注意與周邊區(qū)域的聯(lián)動發(fā)展，可利用與城市其他區(qū)域相連的、在更大區(qū)域范圍內(nèi)具有較高可達(dá)性和連通性的街道，布局可同時(shí)服務(wù)于本地居民和周邊居民的功能和設(shè)施，發(fā)揮其對周邊區(qū)域的聚合與帶動能力。
運(yùn)用空間句法的理論和方法能夠幫助我們分析街道網(wǎng)絡(luò)如何相互連接和層層嵌套從而形成局部空間不同的區(qū)位特征，并進(jìn)一步分析這種區(qū)位級差如何影響土地利用布局，為提高街道網(wǎng)絡(luò)和土地利用分布的耦合及空間利用效率提供了依據(jù)。然而，本研究未將空間格局中另一重要的主體——人納入分析框架，在今后的研究中，一方面，可對土地利用類型進(jìn)行細(xì)分，分析不同尺度的中心度指數(shù)對商業(yè)、居住、公共服務(wù)等多種土地利用類型的影響，以便充分利用街道網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形成的區(qū)位特征和優(yōu)勢布局相應(yīng)的功能，提高空間的利用效率；另一方面，可將街道上的行人納入統(tǒng)一的分析框架，運(yùn)用多主體模型等方法，考察行人如何根據(jù)街道網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和土地利用分布等特點(diǎn)對空間進(jìn)行選擇和利用，為提升空間利用效率和活力提供更加人本的視角。
圖、表來源
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車冠瓊，仇保興，楊 滔
引言
空間是形式與功能的結(jié)合，它不僅僅是靜態(tài)的物質(zhì)實(shí)體，也不僅僅是人類社會活動的背景，而是作為各項(xiàng)社會經(jīng)濟(jì)活動的內(nèi)在屬性之一，與人們的各類行為相互塑造和影響[1]。同時(shí)，空間也彼此關(guān)聯(lián)，局部空間的功能發(fā)揮均受限于它與其他部分之間的關(guān)系以及它在整體中的位置，而整體空間系統(tǒng)也不是部分單純的累加，而是各局部空間在不同尺度上相互作用涌現(xiàn)的結(jié)果[2]。由此可見，在城市空間語境下，任何社會現(xiàn)象的產(chǎn)生及發(fā)展都有其空間邏輯，且空間聯(lián)系及其尺度差異影響各類社會現(xiàn)象的演化軌跡，因此探討不同尺度空間環(huán)境下社會現(xiàn)象的空間機(jī)制能夠有效防止城市規(guī)劃發(fā)展過程中決策的主觀性和隨意性，提升決策的科學(xué)性和空間的利用效率?？臻g句法為我們研究空間組構(gòu)與社會經(jīng)濟(jì)活動的關(guān)系提供了有效的理論和方法，它以整體的、聯(lián)系的視角，以鄰近度（整合度）、中介度（選擇度）、易讀性等中心度指數(shù)，定量刻畫空間要素的相對地位，顯示不同尺度下中心度分布的集聚與擴(kuò)散模式，進(jìn)而揭示空間網(wǎng)絡(luò)如何層層嵌套，使得局部空間在不同尺度形成了不同的區(qū)位特征，進(jìn)而影響土地利用和功能布局。換言之，空間句法為分析空間結(jié)構(gòu)形態(tài)對土地利用分布的影響提供了網(wǎng)絡(luò)的、聯(lián)系的視角，即局部場所的作用和活力不是生硬營造出來的，而是空間結(jié)構(gòu)的某些屬性在不同尺度上層層嵌套的結(jié)果。
以往研究發(fā)現(xiàn)，反映街道易達(dá)程度的鄰近度、反映街道被經(jīng)過概率的中介度越高，土地開發(fā)強(qiáng)度越大[3-8]。但對于不同的土地利用類型，產(chǎn)生影響的中心度指數(shù)、影響尺度等有所不同。局部尺度范圍內(nèi)鄰近度較高的街道對商業(yè)和居住具有正向吸引，原因在于這類街道在小尺度范圍內(nèi)具有較高的可達(dá)性，利于形成大量的人流，從而保障土地的利用效率[6,9,10]；而大尺度范圍內(nèi)中介度較高的街道則對工業(yè)用地具有正向吸引，原因在于這類街道在大尺度范圍內(nèi)具有較高的連通性，為工業(yè)發(fā)展提供了便利的交通條件[8]。此外，隨著研究區(qū)域的拓展，發(fā)現(xiàn)在具有不同空間結(jié)構(gòu)和形態(tài)特征的區(qū)域，中心度指數(shù)與土地利用分布的關(guān)系有所差異。在傳統(tǒng)型街區(qū)，由于路網(wǎng)密度高、街道之間的連通性好，靠近市中心的街道在小尺度范圍內(nèi)同時(shí)具有較高的鄰近度和中介度，為人流的到達(dá)和通過提供了便利的交通條件，因此對商業(yè)分布具有顯著的正向吸引[5]；而在現(xiàn)代型街區(qū)，小區(qū)內(nèi)部由于道路曲折、空間認(rèn)知困難，多以單一的居住功能為主，而連接各小區(qū)的街道則在中尺度范圍內(nèi)具有較高的中心度，對商業(yè)設(shè)施的吸引力更高[5]。
分析上述研究成果可知，以往研究較多證明可達(dá)性高、可通過性高的街道對商業(yè)、居住等功能具有較高的吸引力。但多僅考察局部和全局兩個(gè)尺度的中心度指數(shù)對土地利用分布的影響，缺少對不同尺度指數(shù)的全面考慮；此外，以往的研究主要分析中心度指數(shù)與商業(yè)分布的關(guān)系，對土地利用的考察不夠全面。因此，本研究在以下兩方面進(jìn)行補(bǔ)充：一是分別測算街道從局部到全局共10個(gè)尺度范圍的鄰近度和中介度，以更加準(zhǔn)確的識別影響土地利用分布的具體中心度尺度，深入揭示空間網(wǎng)絡(luò)如何層層嵌套影響局部空間的區(qū)位，進(jìn)而影響土地利用布局；二是在土地利用分布方面以街道兩側(cè)不同緩沖區(qū)內(nèi)的建設(shè)強(qiáng)度和混合度反映土地整體開發(fā)建設(shè)情況，并通過街道兩側(cè)多個(gè)緩沖區(qū)的劃分減少土地利用統(tǒng)計(jì)范圍不同對分析結(jié)果的影響。為此，本研究選取天津市具有典型街道網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的兩個(gè)區(qū)域?yàn)榘咐?，運(yùn)用空間句法的理論和方法，以線段圖表示街道網(wǎng)絡(luò)，以各線段在不同尺度、不同距離測算方式下的鄰近度和中介度反映其可達(dá)性和可通過性，進(jìn)而通過相關(guān)性和多元線性回歸分析其對土地利用建設(shè)強(qiáng)度和混合度的影響。其中重點(diǎn)探討以下三方面問題：兩個(gè)研究區(qū)域街道網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的特征及異同；街道網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征與土地利用分布是否具有相關(guān)性；相關(guān)性在兩個(gè)區(qū)域的差異及其原因。以此揭示街道結(jié)構(gòu)特征和功能分布在不同空間尺度下的關(guān)系，進(jìn)而探討如何利用特定街道網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)下形成的區(qū)位級差優(yōu)勢布局相應(yīng)的功能，促進(jìn)空間利用效率提升。
1 研究區(qū)域與研究方法
1.1 研究區(qū)域選擇及概況
斯蒂芬·歇爾（2011）提出，格網(wǎng)型和樹形是既相對簡化，又方便應(yīng)用于真實(shí)街道分類的兩大基本形態(tài)[11]。據(jù)此，本研究在街道網(wǎng)絡(luò)形態(tài)豐富的天津市選取了方格式路網(wǎng)的濱江道區(qū)域和樹形路網(wǎng)的華苑區(qū)域作為研究案例。濱江道區(qū)域位于天津市中心城區(qū)核心地區(qū)，面積約1.3km2。其中，和平路與濱江道共同構(gòu)成了天津市最繁華的商業(yè)步行街。道路形態(tài)以小尺度、井字形、正交口為特點(diǎn)，使得任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間都有多種路徑可以選擇，可達(dá)性高。步行街及主要道路兩側(cè)多大型商業(yè)綜合體，其他道路兩側(cè)多沿街商業(yè)，商住混合度高。華苑區(qū)域位于天津市中心城區(qū)西南邊緣，面積約1.7km2。具有由城市干道-居住區(qū)級-小區(qū)級-組團(tuán)級-宅間道路構(gòu)成的等級分明的街道結(jié)構(gòu)，呈現(xiàn)一定程度的樹形形態(tài)。生活服務(wù)設(shè)施采用層級式配套和布局，主要商業(yè)服務(wù)設(shè)施多布局在城市干道及居住區(qū)級道路兩側(cè)，幼兒園等小型公共服務(wù)設(shè)施多布局于各小區(qū)內(nèi)部（圖1）。
圖1 研究區(qū)域
1.2 街道中心度指數(shù)衡量
根據(jù)以往的研究成果，鄰近度和中介度與土地利用分布密切相關(guān)，但多僅分析局部和全局兩個(gè)尺度的中心度指數(shù)，缺少對多尺度的全面考慮。為彌補(bǔ)這一不足，本研究運(yùn)用空間設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)分析（Spatial Design Network Analysis, sDNA）軟件，分析街道在不同距離測算方式以及從局部到全局共10個(gè)尺度范圍的鄰近度和中介度，更加細(xì)致的刻畫街道在不同尺度范圍內(nèi)的相對作用，進(jìn)而分析影響土地利用分布的具體中心度尺度[12]。其中：鄰近度反映某一街道對于其他街道的鄰近或易達(dá)程度，鄰近度高，街道可達(dá)性高，以sDNA的NQPD（network quantity penalized by distance）指數(shù)表示；中介度表達(dá)某一街道吸引通過型人（車）流的潛力，中介度高，街道被經(jīng)過的概率高，以sDNA的Betweenness指數(shù)表示。選取地理距離和角度距離作為衡量最短路徑的方式，前者意味著從出發(fā)地到目的地距離最短，后者意味著從出發(fā)地到目的地角度變化之和最小。此外，為反映每條街道在不同尺度范圍內(nèi)的作用及變化，選取從局部到全局共10個(gè)半徑范圍，分別為500m, 1000m, 1500m, 2000m, 2500m, 3000m, 3500m, 4000m, 5000m，n（整個(gè)研究區(qū)域）[13,14]。由此，每條街道的中心度指數(shù)均由40個(gè)變量描述，表示其在不同半徑、不同距離計(jì)算方式的鄰近度和中介度。本研究對天津市中心城區(qū)以及華苑區(qū)域西側(cè)外延7km內(nèi)的所有道路進(jìn)行中心度測算，從中提取案例地?cái)?shù)據(jù)，以消除邊界效應(yīng)影響。
1.3 土地利用分布指數(shù)衡量
選取建設(shè)強(qiáng)度指數(shù)和混合度指數(shù)表示土地整體開發(fā)利用情況。其中，建設(shè)強(qiáng)度表示為：
式中，I為建設(shè)強(qiáng)度，F(xiàn)為項(xiàng)目用地范圍內(nèi)地上總建筑面積，A為總用地面積。I越高，該區(qū)域建設(shè)強(qiáng)度越高?；旌隙缺硎緸椋?/p>
式中，M為混合度，F(xiàn)RESI為居住用地建設(shè)強(qiáng)度，F(xiàn)BUILD為所有用地建設(shè)強(qiáng)度，F(xiàn)RESI/FBUILD表示居住用地占建設(shè)用地的比例，若居住用地與非居住用地高度混合（各占一半），則FRESI/FBUILD為1/2，即M越小，該區(qū)域土地利用混合度越高[15]。
建設(shè)強(qiáng)度與混合度指數(shù)的衡量均涉及項(xiàng)目用地范圍定義的問題，根據(jù)研究區(qū)域的街區(qū)規(guī)模，分別測算街道兩側(cè)100m、200m、400m范圍內(nèi)的建設(shè)強(qiáng)度與混合度，反映街道兩側(cè)從沿街到街區(qū)范圍的用地分布。由此，每條街道兩側(cè)的土地利用分布均由6個(gè)變量描述。
2 街道結(jié)構(gòu)與土地利用分布特征
2.1 街道中心度指數(shù)分布特征
不同尺度、不同距離測算方式的中心度指數(shù)在兩個(gè)區(qū)域呈現(xiàn)不同的分布模式。在地理距離下，全局尺度鄰近度在天津市中心城區(qū)呈現(xiàn)從地理中心到外圍遞減的圈層式分布，因此，位于城市中心區(qū)域的濱江道區(qū)域在全局的可達(dá)性高于位于城市邊緣的華苑區(qū)域；在局部尺度，方格網(wǎng)式的濱江道區(qū)域由于具有更小的街區(qū)尺度和高連通性，靠近地理中心的街道可達(dá)性高，道路等級分明的華苑區(qū)域則受路網(wǎng)密度影響較大，路網(wǎng)密集的部分小區(qū)內(nèi)鄰近度高。中介度，在局部尺度，濱江道區(qū)域中介度高的街道主要體現(xiàn)為位于地理中心附近的街道，華苑區(qū)域主要體現(xiàn)為連接各居住組團(tuán)的城市道路；在全局尺度，高中介度分布凸顯出城市干路系統(tǒng)，在兩個(gè)區(qū)域皆體現(xiàn)為連接區(qū)域內(nèi)不同地塊以及將該區(qū)域與城市其他區(qū)域相連的干道。在角度距離下，無論在局部還是全局尺度，濱江道區(qū)域的可達(dá)性皆高于華苑區(qū)域，對于前者，大部分道路鄰近度高且分布較為均勻；對于后者，在局部尺度，高鄰近度的路段主要體現(xiàn)為連接不同組團(tuán)的道路，在全局尺度，體現(xiàn)為將該區(qū)域與城市其他區(qū)域相連接的城市級干道（圖2）。
圖2 g 500m半徑范圍內(nèi)角度距離中介度分布
圖2 e 500m半徑范圍內(nèi)角度距離鄰近度分布
圖2 c 500m半徑范圍內(nèi)地理距離中介度分布
圖2 a 500m半徑范圍內(nèi)地理距離鄰近度分布（左為濱江道區(qū)域，右為華苑區(qū)域，下同）
圖2 h 全局尺度下角度距離中介度分布
圖2 t 全局尺度下角度距離鄰近度分布
圖2 b 全局尺度下地理距離鄰近度分布
2.2 土地利用分布特征
兩個(gè)區(qū)域相較而言，濱江道區(qū)域的建設(shè)密度更高、建設(shè)強(qiáng)度更大，中高層建筑主要分布于城市干道及濱江道步行街兩側(cè)。非居住用地比例更高，且與居住用地相互交錯(cuò)、均勻分布。街區(qū)尺度較小，街區(qū)邊長多為100m～150m；華苑區(qū)域建設(shè)強(qiáng)度較低、開敞空間更多，居住建筑以4～6層為主，非居住用地以沿街底商為主，分布于居住區(qū)級道路兩側(cè)。街區(qū)尺度較大，街區(qū)邊長多為250m～450m（表1、圖3）。
圖3 b 華苑區(qū)域土地利用功能分布
圖3 a 濱江道區(qū)域土地利用功能分布
表1 研究區(qū)域土地利用分布特征
3 街道結(jié)構(gòu)與土地利用分布的關(guān)系
3.1 街道結(jié)構(gòu)與土地利用分布的相關(guān)性分析
本研究利用spss統(tǒng)計(jì)軟件，以不同距離測算方式、不同半徑下的鄰近度和中介度作為自變量，以街道兩側(cè)不同緩沖區(qū)內(nèi)的建設(shè)強(qiáng)度和混合度作為因變量，分別做每一個(gè)自變量與因變量的線性回歸，通過對p、R2、相關(guān)系數(shù)的統(tǒng)計(jì)，分析自變量與因變量之間相關(guān)性的大小和方向。其中，中介度指數(shù)呈冪律分布，在回歸分析前通過對數(shù)轉(zhuǎn)化使其符合正態(tài)分布，以減小極值對相關(guān)性結(jié)果的影響。
3.1.1 街道結(jié)構(gòu)與建設(shè)強(qiáng)度分布的相關(guān)性
根據(jù)R2可知，總體來看，中心度指數(shù)與華苑區(qū)域建設(shè)強(qiáng)度的相關(guān)性略高于濱江道區(qū)域。其中，鄰近度與建設(shè)強(qiáng)度的相關(guān)性高于中介度，即可達(dá)性對建設(shè)強(qiáng)度分布的影響程度高于可通過性。兩個(gè)區(qū)域的差異主要體現(xiàn)在相關(guān)性隨半徑擴(kuò)大的變化趨勢不同，相關(guān)系數(shù)正負(fù)性不同。華苑區(qū)域，在街道兩側(cè)400m緩沖區(qū)內(nèi)，鄰近度的影響隨半徑擴(kuò)大呈先增后降的“倒U”型分布，即在半徑1000m～3000m時(shí)影響最顯著，此時(shí)相關(guān)系數(shù)為正，說明在中小尺度范圍內(nèi)，鄰近度高、可達(dá)性好的街道對高建設(shè)強(qiáng)度具有吸引力。這類街道主要體現(xiàn)為連接各居住組團(tuán)的道路，在實(shí)地調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，由于在小尺度范圍內(nèi)具有較高的可達(dá)性，這類街道是人們?nèi)粘３鲂薪?jīng)常利用的街道，因此具有較高的人流量，而較高的人流量又對開發(fā)建設(shè)強(qiáng)度的提高起到了積極的推動作用，在一定程度上體現(xiàn)了空間句法提出的“出行經(jīng)濟(jì)”理論，即街道網(wǎng)絡(luò)相互連接形成的中心性非均勻的影響了人們在城市空間中的分布，各類功能隨之布局，而功能布局又將進(jìn)一步影響人流分布，從而體現(xiàn)出街道網(wǎng)絡(luò)形態(tài)的倍增效應(yīng)[16]。在200m緩沖區(qū)內(nèi)，角度距離中介度在全局尺度產(chǎn)生一定程度的負(fù)向影響，即該區(qū)域外圍以服務(wù)機(jī)動交通為主的街道對建設(shè)強(qiáng)度產(chǎn)生了一定程度的負(fù)向影響。濱江道區(qū)域，在街道兩側(cè)200m和400m緩沖區(qū)內(nèi)，角度距離鄰近度的影響隨半徑擴(kuò)大而下降，且在小尺度體現(xiàn)為負(fù)相關(guān)，說明小尺度范圍內(nèi)鄰近度的高道路對高建設(shè)強(qiáng)度的吸引力有限。這可解釋為這類街道兩側(cè)以商住混合分布為主，居住建設(shè)強(qiáng)度不高，因此小型的沿街服務(wù)設(shè)施基本能夠滿足人們的日常生活需求，對高建設(shè)強(qiáng)度的推動力不強(qiáng)（圖4）。
圖4 d 各半徑范圍內(nèi)角度距離中介度與各緩沖區(qū)內(nèi)建設(shè)強(qiáng)度R2
圖4 c 各半徑范圍內(nèi)角度距離鄰近度與各緩沖區(qū)內(nèi)建設(shè)強(qiáng)度R2
圖4 a 各半徑范圍內(nèi)地理距離鄰近度與各緩沖區(qū)內(nèi)建設(shè)強(qiáng)度R2
圖4 b 各半徑范圍內(nèi)地理距離中介度與各緩沖區(qū)內(nèi)建設(shè)強(qiáng)度R2
3.1.2 街道結(jié)構(gòu)與功能混合度分布的相關(guān)性
根據(jù)R2可知，總體來看，鄰近度與混合度的相關(guān)性高于中介度，尤其以地理距離鄰近度對濱江道區(qū)域的影響最為顯著，在該區(qū)域街道兩側(cè)200m和400m緩沖區(qū)內(nèi)，相關(guān)性隨半徑擴(kuò)大呈“倒U”型分布，即在中尺度范圍內(nèi)（1500m≤r≤4000m）的影響更顯著，此時(shí)二者呈正相關(guān)，說明在中尺度范圍內(nèi)可達(dá)性高的道路，有利于提高土地利用的混合度。地理距離鄰近度對華苑區(qū)域的影響則較弱，主要體現(xiàn)在全局尺度，此時(shí)相關(guān)性為負(fù)，即在全局尺度可達(dá)性高的道路并未對高混合度的分布產(chǎn)生正向吸引。這類街道主要為以服務(wù)機(jī)動交通為主的城市干線，以穿行的車輛為主，缺少多樣化的步行活動，因此對多樣化功能的吸引力有限。中尺度范圍內(nèi)具有高角度距離鄰近度的道路對混合度分布產(chǎn)生一定程度的正向影響，這類街道主要體現(xiàn)為連接各居住組團(tuán)的道路，較高的可達(dá)性為附近居民的出行活動提供了便捷可達(dá)的交通條件，因此具有一定的人流量，而這些人流又吸引了多樣化的功能在此布局[17]（圖5）。
圖5 d 各半徑范圍內(nèi)角度距離中介度與各緩沖區(qū)內(nèi)混合度R2
圖5 c 各半徑范圍內(nèi)角度距離鄰近度與各緩沖區(qū)內(nèi)混合度R2
圖5 b 各半徑范圍內(nèi)地理距離中介度與各緩沖區(qū)內(nèi)混合度R2
圖5 a 各半徑范圍內(nèi)地理距離鄰近度與各緩沖區(qū)內(nèi)混合度R2
3.2 街道中心度指數(shù)與土地利用的多元線性回歸分析
為進(jìn)一步考察不同尺度下的街道中心度指數(shù)對土地利用分布的整體影響，以不同緩沖區(qū)內(nèi)的建設(shè)強(qiáng)度和混合度作為因變量，以不同距離測算方式及不同半徑下的中心度指數(shù)作為自變量同時(shí)加入回歸方程，進(jìn)行多元線性回歸分析。為降低各半徑中心度指數(shù)共線性對回歸結(jié)果的影響，本研究采用逐步回歸分析法。
3.2.1 街道中心度指數(shù)與建設(shè)強(qiáng)度的回歸分析
通過R2可知，街道中心度指數(shù)對建設(shè)強(qiáng)度分布的影響在華苑區(qū)域略高于濱江道區(qū)域。對于華苑區(qū)域，在中小尺度具有較高可達(dá)性的街道對建設(shè)強(qiáng)度分布具有正向吸引，而全局尺度的角度距離鄰近度和中介度與200m緩沖區(qū)內(nèi)的建設(shè)強(qiáng)度分布呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)性。說明在樹狀的街道網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)下，在中小尺度范圍內(nèi)具有較高鄰近度的街道對于居民而言便捷可達(dá)，能夠吸引一定數(shù)量的人流，而這些人流又進(jìn)一步推動了開發(fā)建設(shè)強(qiáng)度的提高，換言之，高鄰近度和高建設(shè)強(qiáng)度的協(xié)同布局為附近的居民提供了便捷可達(dá)的功能服務(wù)，有利于提高空間的利用效率。但同時(shí)，大尺度范圍內(nèi)具有較高中心度的街道對建設(shè)強(qiáng)度產(chǎn)生負(fù)向影響，反映出該區(qū)域具有一定程度的內(nèi)向性和封閉性，其功能以服務(wù)附近的居民為主，服務(wù)和吸引半徑有限。
濱江道區(qū)域建設(shè)強(qiáng)度與小尺度范圍內(nèi)的鄰近度呈負(fù)相關(guān)，說明小尺度范圍內(nèi)可達(dá)性高的街道對高建設(shè)強(qiáng)度的吸引力有限。在實(shí)際調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，小尺度范圍內(nèi)鄰近度高的街道兩側(cè)主要分布有居住功能和小型沿街服務(wù)設(shè)施，是居住在此的居民的主要活動區(qū)域。便捷可達(dá)的街道網(wǎng)絡(luò)與多樣化的沿街服務(wù)設(shè)施已經(jīng)能夠滿足人們的日常生活需求，因此對高建設(shè)強(qiáng)度的吸引力有限（表2、圖6）。
表2 街道中心度指數(shù)與建設(shè)強(qiáng)度多元線性回歸系數(shù)
圖6 b華 苑 區(qū) 域400m緩沖區(qū)內(nèi)建設(shè)強(qiáng)度分布
圖6 a濱江道區(qū)域400m緩沖區(qū)內(nèi)建設(shè)強(qiáng)度分布
3.2.2 街道中心度指數(shù)與混合度的回歸分析
通過R2可知，街道中心度指數(shù)對混合度分布的影響在濱江道區(qū)域更顯著，尤其對200m和400m緩沖區(qū)內(nèi)的混合度分布，而對華苑區(qū)域僅在400m緩沖區(qū)內(nèi)影響較顯著。濱江道區(qū)域，混合度與中小尺度的鄰近度呈正相關(guān)，與全局尺度的鄰近度和中介度呈負(fù)相關(guān)，說明該區(qū)域靠近地理中心附近的混合度較高，而該區(qū)域主要干道附近的混合度較低（表3、圖7）。這一結(jié)果說明該區(qū)域地理中心附近具有較高的可達(dá)性，為人們的日常生活提供了便捷可達(dá)的區(qū)位條件，吸引了商業(yè)和居住的混合布局；而在全局尺度具有較高中心度的街道具有更大的吸引半徑，吸引了規(guī)模更大的商業(yè)設(shè)施。
表3 街道中心度指數(shù)與混合度多元線性回歸系數(shù)
圖7 a濱江道區(qū)域400m緩沖區(qū)內(nèi)混合度分布
圖7 b華苑區(qū)域400m緩沖區(qū)內(nèi)混合度分布
在華苑區(qū)域，1000～1500m半徑范圍內(nèi)可達(dá)性越高的街道對土地利用混合布局越具有吸引力，這類街道主要為連接華苑與其他區(qū)域的城市級干道、將該區(qū)域內(nèi)部各居住組團(tuán)相連接的街道；同時(shí)，大尺度范圍內(nèi)鄰近度和中介度較高的街道與混合度呈現(xiàn)一定程度的負(fù)相關(guān)，這類街道主要為服務(wù)過境機(jī)動交通的城市干道，行人活動缺乏，功能單一。
4 研究結(jié)論
通過回歸分析可知，街道結(jié)構(gòu)與土地利用分布具有一定程度的相關(guān)性，但在不同的街道結(jié)構(gòu)特征和空間尺度下，相關(guān)性大小、影響方向及主導(dǎo)性指數(shù)等存在差異。濱江道區(qū)域，高建設(shè)強(qiáng)度和高混合度區(qū)域分布存在一定程度的分離，其中，高建設(shè)強(qiáng)度區(qū)域與中小尺度范圍的鄰近度呈負(fù)相關(guān)、與中尺度范圍的中介度呈正相關(guān)，說明其分布相對遠(yuǎn)離該區(qū)域的地理中心，而呈現(xiàn)一定程度上的“外向性”分布特征，即面向連接該區(qū)域與其他區(qū)域的、服務(wù)于城市或分區(qū)的城市主次干道；而混合度則與中小尺度范圍內(nèi)的鄰近度呈正相關(guān)，呈現(xiàn)“內(nèi)向性”分布特征，即面向在局部尺度便捷可達(dá)的道路，主要服務(wù)于當(dāng)?shù)鼐用竦娜粘Ｉ?。相較而言，華苑區(qū)域高建設(shè)強(qiáng)度與高混合度分布較為一致，主要分布于在局部尺度具有較高可達(dá)性的街道兩側(cè)，這類道路多為連接各居住組團(tuán)的城市干路或居住區(qū)級道路；此外，全局尺度的中介度與混合度分布呈負(fù)相關(guān)性，說明該區(qū)域的土地利用具有一定程度的“內(nèi)向性”和“封閉性”特征，其功能主要分布于在局部尺度具有較高中心度的街道兩側(cè)，以服務(wù)周邊居民為主，服務(wù)和吸引半徑有限。
上述結(jié)論說明，土地利用受街道網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和秩序的影響進(jìn)行相應(yīng)布局，以利用不同的區(qū)位優(yōu)勢、服務(wù)相應(yīng)的人群[18]。濱江道區(qū)域大尺度范圍內(nèi)鄰近度和選擇度較高的街道兩側(cè)建設(shè)強(qiáng)度較高，這類街道由于在大尺度范圍內(nèi)具有較高的可達(dá)性和可通過性，為較遠(yuǎn)距離的人群提供了便利的交通條件，因此建設(shè)強(qiáng)度較高；而在局部尺度具有較高可達(dá)性的街道為人們的日常出行提供了便利的交通條件，較高的人流量對多樣化的服務(wù)產(chǎn)生了相應(yīng)的需求，因此街道兩側(cè)形成了居住+沿街商業(yè)的混合布局模式，這種布局模式在較小的尺度范圍內(nèi)為附近居民提供了便捷可達(dá)且豐富多樣的功能服務(wù)，又進(jìn)一步鼓勵(lì)了居民的日常出行，也為功能的豐富和置換提供了有利的條件。華苑區(qū)域樹狀的街道結(jié)構(gòu)下，形成了從干到梢、功能分布由混合到單一的分布模式，即高建設(shè)強(qiáng)度與高混合度區(qū)域傾向分布于在中小尺度范圍內(nèi)可達(dá)性較高的城市級或居住區(qū)級街道兩側(cè)，而大尺度范圍內(nèi)中心度較高的交通干線則對建設(shè)強(qiáng)度和功能混合度產(chǎn)生了一定程度的抑制作用。這種分布模式對內(nèi)能夠利用干梢道路的不同特性為附近居民營造日?；顒拥墓残院途幼〉乃矫苄?，對外具有一定的封閉性，服務(wù)和吸引半徑有限。
上述結(jié)論啟示，可利用空間句法在分析某區(qū)域在不同尺度范圍的中心度和區(qū)位特征的基礎(chǔ)上進(jìn)行土地利用布局，通過功能與結(jié)構(gòu)的耦合提高土地利用效益。對于濱江道區(qū)域，應(yīng)更加充分利用其在局部及全局尺度均具有較高可達(dá)性的高混合度區(qū)域，通過功能置換或升級等方式提高其功能的多樣性和層次性，創(chuàng)造更多“本地人”和“非本地人”時(shí)空共現(xiàn)的機(jī)會，提升該區(qū)域的活力。對于華苑區(qū)域，一方面需更加關(guān)注居住組團(tuán)間的街道，不僅發(fā)揮其分區(qū)和連接的作用，而且應(yīng)發(fā)揮其在中小尺度范圍內(nèi)具有較高可達(dá)性、對人流具有較高吸引力的優(yōu)勢，促進(jìn)其兩側(cè)公共和商業(yè)服務(wù)設(shè)施配置的完善和環(huán)境質(zhì)量的改善，為不同人群的交互和公共活動的開展提供有利條件；另一方面，需注意與周邊區(qū)域的聯(lián)動發(fā)展，可利用與城市其他區(qū)域相連的、在更大區(qū)域范圍內(nèi)具有較高可達(dá)性和連通性的街道，布局可同時(shí)服務(wù)于本地居民和周邊居民的功能和設(shè)施，發(fā)揮其對周邊區(qū)域的聚合與帶動能力。
運(yùn)用空間句法的理論和方法能夠幫助我們分析街道網(wǎng)絡(luò)如何相互連接和層層嵌套從而形成局部空間不同的區(qū)位特征，并進(jìn)一步分析這種區(qū)位級差如何影響土地利用布局，為提高街道網(wǎng)絡(luò)和土地利用分布的耦合及空間利用效率提供了依據(jù)。然而，本研究未將空間格局中另一重要的主體——人納入分析框架，在今后的研究中，一方面，可對土地利用類型進(jìn)行細(xì)分，分析不同尺度的中心度指數(shù)對商業(yè)、居住、公共服務(wù)等多種土地利用類型的影響，以便充分利用街道網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形成的區(qū)位特征和優(yōu)勢布局相應(yīng)的功能，提高空間的利用效率；另一方面，可將街道上的行人納入統(tǒng)一的分析框架，運(yùn)用多主體模型等方法，考察行人如何根據(jù)街道網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和土地利用分布等特點(diǎn)對空間進(jìn)行選擇和利用，為提升空間利用效率和活力提供更加人本的視角。
圖、表來源
文中的圖、表均由作者繪制。
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