韓舒伊，陳廣怡，龐 穎

(東北林業(yè)大學(xué),黑龍江 哈爾濱 150040)

歷史街區(qū)是城市文化和風(fēng)貌傳承的重要載體,歷史街區(qū)的活力提升對(duì)彰顯城市魅力、提高城市空間品質(zhì)、延續(xù)歷史文化具有重要意義。然而歷史街區(qū)建成環(huán)境復(fù)雜,影響其活力提升的因素更是錯(cuò)綜復(fù)雜,包含物質(zhì)空間、人文社會(huì)、產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)等多元要素,因此歷史街區(qū)活力提升一直以來(lái)都是學(xué)界研究的重點(diǎn)。近年來(lái)隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展,歷史街區(qū)的活力提升有了新的進(jìn)展。

在中國(guó)知網(wǎng)(CNKI)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)文獻(xiàn)進(jìn)行檢索,以主題詞“歷史街區(qū)活力”進(jìn)行檢索,共計(jì)發(fā)文505篇。其中有關(guān)數(shù)字技術(shù)的關(guān)鍵詞如“大數(shù)據(jù)、POI數(shù)據(jù)、熱力數(shù)據(jù)、地理信息系統(tǒng)、數(shù)字景觀”等近年來(lái)發(fā)文頻率較高,可見數(shù)字技術(shù)在歷史街區(qū)活力提升中的應(yīng)用逐漸成為熱點(diǎn)。數(shù)字時(shí)代的來(lái)臨大大降低了歷史街區(qū)多源數(shù)據(jù)的獲取成本,為歷史街區(qū)提供了可量化、可視化的數(shù)據(jù)基礎(chǔ),從而為科學(xué)規(guī)劃和管理提供了重要支持。

1 數(shù)字技術(shù)在歷史街區(qū)活力提升中的應(yīng)用發(fā)展歷程

數(shù)字技術(shù)在歷史街區(qū)活力提升中的應(yīng)用是一個(gè)逐漸發(fā)展和深化的過(guò)程,本文將數(shù)字技術(shù)在歷史街區(qū)活力提升中的應(yīng)用分為萌芽、初步發(fā)展與全面深入三個(gè)階段。

1.1 數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用的萌芽階段

數(shù)字技術(shù)最早于20世紀(jì)60年代—70年代應(yīng)用于歷史街區(qū)和建筑的保護(hù),即利用三維掃描和攝影測(cè)量技術(shù)來(lái)創(chuàng)建歷史街區(qū)和建筑的數(shù)字模型。這些技術(shù)主要出于保護(hù)和研究目的,尚未應(yīng)用于歷史街區(qū)的活力提升。

1.2 數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用的初步發(fā)展階段

隨著技術(shù)的發(fā)展,多樣化的技術(shù)手段開始應(yīng)用于歷史街區(qū)的活力提升。例如,通過(guò)地理信息系統(tǒng)(GIS)和大數(shù)據(jù)的結(jié)合,對(duì)歷史街區(qū)活力點(diǎn)的時(shí)空分布和影響因素的研究有了重大突破。同時(shí),虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)技術(shù)開始被用于提供沉浸式的歷史體驗(yàn),吸引游客和提升教育價(jià)值。

1.3 數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用的全面深入階段

數(shù)字技術(shù)在歷史街區(qū)中的應(yīng)用逐漸深入,實(shí)現(xiàn)了歷史街區(qū)保護(hù)、活化和管理的全面融合。通過(guò)建立數(shù)字化管理平臺(tái)、智能導(dǎo)覽系統(tǒng)、社交媒體和在線互動(dòng)平臺(tái),歷史街區(qū)能夠更好地與公眾互動(dòng),同時(shí)促進(jìn)文化和商業(yè)活動(dòng)的融合。

2 數(shù)字技術(shù)在歷史街區(qū)活力提升中的應(yīng)用場(chǎng)景

數(shù)字技術(shù)在歷史街區(qū)活力提升中的應(yīng)用場(chǎng)景多樣,本文分為數(shù)字化記錄與展示、多源時(shí)空數(shù)據(jù)采集與分析、數(shù)字化管理平臺(tái)三類。

1)數(shù)字化記錄與展示。數(shù)字化記錄指利用三維掃描、攝影測(cè)量、激光掃描等技術(shù),對(duì)歷史街區(qū)進(jìn)行高精度的數(shù)字化記錄,創(chuàng)建詳細(xì)的數(shù)字模型,為歷史街區(qū)活力提升提供數(shù)據(jù)底板。歷史街區(qū)的數(shù)字化記錄是數(shù)字化展示的基礎(chǔ)。數(shù)字化展示指結(jié)合虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等技術(shù)手段,為游客提供沉浸式的歷史體驗(yàn)。游客通過(guò)虛擬導(dǎo)覽,探索歷史街區(qū)的建筑和文化,增加互動(dòng)性和教育性。

2)多源時(shí)空數(shù)據(jù)采集與分析。數(shù)字技術(shù)大大提升了獲取歷史街區(qū)相關(guān)數(shù)據(jù)的便利性和多樣性,數(shù)據(jù)來(lái)源主要包括手機(jī)信令數(shù)據(jù)、衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)、社交媒體數(shù)據(jù)、街景圖像數(shù)據(jù)、興趣點(diǎn)(POI)數(shù)據(jù)和熱點(diǎn)數(shù)據(jù)等。數(shù)字技術(shù)除了應(yīng)用于數(shù)據(jù)采集以外還用于歷史街區(qū)活力評(píng)價(jià)、影響因素等分析,結(jié)合空間句法、語(yǔ)義分析法等對(duì)歷史街區(qū)進(jìn)行定性和定量分析,從而獲得更加具有普適性和科學(xué)性的研究結(jié)果,為規(guī)劃設(shè)計(jì)和運(yùn)營(yíng)管理的決策提供有力的支持。

3)數(shù)字化管理平臺(tái)。此類應(yīng)用集成多元化數(shù)字技術(shù),構(gòu)建數(shù)字化管理平臺(tái),全方位管理和監(jiān)測(cè)歷史文化街區(qū)。易鑫等人強(qiáng)調(diào)了新技術(shù)在建筑測(cè)繪、交互式可視化等領(lǐng)域的應(yīng)用,對(duì)于加強(qiáng)歷史街區(qū)的監(jiān)測(cè)、構(gòu)建數(shù)字平臺(tái)以及提升日常管理效率的重要性(2021)[1]。

歷史街區(qū)數(shù)字化管理平臺(tái)提供了一種全新的視角和工作管理方式,通過(guò)對(duì)歷史文化街區(qū)內(nèi)多源數(shù)據(jù)的采集、融合和分析,實(shí)現(xiàn)信息互聯(lián)互通、提升社會(huì)公共服務(wù)等。數(shù)字化管理平臺(tái)有助于管理者在城市更新的過(guò)程中更科學(xué)地進(jìn)行決策,并起到很好的宣傳和推廣作用,使群眾更便捷地參與進(jìn)來(lái)。通過(guò)提高廣大居民群眾對(duì)歷史文化街區(qū)的了解與認(rèn)同,來(lái)推動(dòng)歷史街區(qū)活力提升工作的進(jìn)程。

3 數(shù)字技術(shù)在歷史街區(qū)活力提升中的主要技術(shù)類型

1)數(shù)字重構(gòu)技術(shù)。歷史街區(qū)的數(shù)字重構(gòu)技術(shù)是對(duì)無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)、運(yùn)動(dòng)圖像三維場(chǎng)景重建技術(shù)、BIM技術(shù)和地理信息系統(tǒng)等的綜合利用。數(shù)字重構(gòu)技術(shù)主要應(yīng)用在高精度的數(shù)據(jù)采集、建模和數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建三個(gè)方面。

高精度的數(shù)據(jù)采集隨著測(cè)繪技術(shù)的迅猛發(fā)展,推動(dòng)了古建筑測(cè)繪從建筑單體逐漸拓展到歷史街區(qū),解決了傳統(tǒng)測(cè)繪難以解決的海量化、精細(xì)化等問(wèn)題。易鑫等人所采用的綜合性技術(shù)手段,結(jié)合了無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)和近景攝影測(cè)量技術(shù),從不同的角度和高度對(duì)街區(qū)內(nèi)部建筑群進(jìn)行拍攝,從而獲取詳盡的紋理數(shù)據(jù)(2021)。

精細(xì)化的建模借助BIM技術(shù),將歷史建筑實(shí)體和內(nèi)部構(gòu)件高度還原,有助于實(shí)現(xiàn)歷史建筑信息的全面記錄和永久保存。解輝以薊縣獨(dú)樂寺觀音閣為例,進(jìn)行BIM技術(shù)建模方法與過(guò)程的實(shí)例構(gòu)建,并對(duì)該技術(shù)輔助古建筑維護(hù)的策略與作用進(jìn)行分析(2017)[2]。王志新結(jié)合天津常德道95號(hào)住宅展示了BIM技術(shù)在歷史風(fēng)貌建筑保護(hù)上的實(shí)際應(yīng)用方法,包括數(shù)據(jù)采集、信息篩選、構(gòu)建族庫(kù)和全壽命周期管理(2017)[3]。

基于測(cè)繪和建模技術(shù),將各類信息進(jìn)行分類、歸納與整理后構(gòu)建的數(shù)據(jù)庫(kù)為后期歷史街區(qū)的規(guī)劃設(shè)計(jì)、展示和管理提供數(shù)據(jù)支撐。張馨月應(yīng)用無(wú)人機(jī)傾斜攝影、三維激光掃描、點(diǎn)云數(shù)據(jù)三維建模對(duì)歷史街區(qū)及其古建筑進(jìn)行系統(tǒng)且高效的信息采集,并結(jié)合地理信息系統(tǒng)建立歷史街區(qū)“一房一產(chǎn)”數(shù)據(jù)庫(kù)(2022)[4]。劉仁義等指出數(shù)字重構(gòu)技術(shù)提高了三維建模的準(zhǔn)確度和精細(xì)度,支持三維瀏覽和數(shù)據(jù)測(cè)量,構(gòu)建完整的歷史街區(qū)空間數(shù)據(jù)庫(kù)(2022)[5]。

數(shù)字重構(gòu)技術(shù)在歷史街區(qū)中的應(yīng)用廣泛而深入,通過(guò)高精度還原歷史街區(qū)的各項(xiàng)數(shù)據(jù),為歷史街區(qū)的保護(hù)和利用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2)大數(shù)據(jù)技術(shù)。近年來(lái),大數(shù)據(jù)已成為各行各業(yè)研究的熱點(diǎn),隨著越來(lái)越多數(shù)據(jù)的開放,大數(shù)據(jù)在歷史街區(qū)活力提升中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛和深入。顧家碧指出關(guān)于大數(shù)據(jù)技術(shù)與歷史街區(qū)活力的相關(guān)研究,主要體現(xiàn)在兩方面,一類是基于人的行為的大數(shù)據(jù)研究,一類是基于空間活力影響因素的研究(2020)[6]。

對(duì)人行為的研究則是客觀反映街區(qū)活力的重要表征,有大量學(xué)者采用大數(shù)據(jù)的技術(shù)對(duì)人群活動(dòng)進(jìn)行分析。曹鈺等通過(guò)百度慧眼獲取天津歷史街區(qū)各片街區(qū)的日均客流量,計(jì)算各街區(qū)客流密度(2020)[7]。龍瀛等選取特定時(shí)間手機(jī)信令數(shù)據(jù)上的人口密度作為活力外在表征(2016)[8]。張雨洋等利用微信宜出行分別選取工作日與節(jié)假日白天、晚上的整點(diǎn)時(shí)間段進(jìn)行熱力數(shù)據(jù)爬取來(lái)測(cè)算人口密度(2019)[9]。鄭權(quán)一等使用微博簽到數(shù)據(jù)作為活力外在表征對(duì)福田區(qū)的活力進(jìn)行研判(2020)[10]。閔忠榮等基于百度地圖熱力圖對(duì)南昌市歷史街區(qū)街道活力進(jìn)行評(píng)判(2020)[11]。

近年來(lái)國(guó)內(nèi)外學(xué)者在活力點(diǎn)時(shí)空分布特征的基礎(chǔ)上,采用POI大數(shù)據(jù)、路況數(shù)據(jù)、空間句法數(shù)據(jù)、街景地圖數(shù)據(jù)等對(duì)歷史街區(qū)的建成環(huán)境和功能業(yè)態(tài)進(jìn)行分析。王成芳等以江門市歷史街區(qū)保護(hù)更新規(guī)劃為例,利用GIS技術(shù)和空間句法剖析歷史街區(qū)的街巷路網(wǎng)結(jié)構(gòu)及用地布局,建立在量化、實(shí)證分析基礎(chǔ)上的歷史街區(qū)保護(hù)更新規(guī)劃的技術(shù)方法和流程(2012)[12]。任騰飛以北京老城歷史街區(qū)為研究對(duì)象,采用定性與定量相結(jié)合的方法,運(yùn)用POI、網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)評(píng)數(shù)據(jù)、可視化表達(dá)、MATALAB圖像識(shí)別等數(shù)據(jù)方法對(duì)活力要素進(jìn)行研究分析(2019)[13]。

除此之外利用大數(shù)據(jù)收集和分析網(wǎng)絡(luò)輿情,對(duì)人群需求進(jìn)行定性和定量分析也是學(xué)界關(guān)注的熱點(diǎn)。通過(guò)了解社會(huì)情況、公眾意愿和輿論情況,有效收集和分析網(wǎng)絡(luò)輿情,有助于從人的需求出發(fā)提升歷史街區(qū)活力。辛萍通過(guò)采集大眾點(diǎn)評(píng)、新浪博客、新浪微博等點(diǎn)評(píng)類網(wǎng)站、日志類網(wǎng)站和互動(dòng)討論類網(wǎng)站,以及各歷史街區(qū)的主要門戶網(wǎng)站和活躍度較高的社區(qū)論壇中的網(wǎng)絡(luò)輿情大數(shù)據(jù),運(yùn)用SD(語(yǔ)義分析法)量化定性的評(píng)價(jià)詞匯,建立北京歷史街區(qū)公共空間品質(zhì)評(píng)估體系(2017)[14]。

綜上所述,大數(shù)據(jù)技術(shù)為歷史街區(qū)的活力提升提供了更加科學(xué)的技術(shù)手段和研究方法。大數(shù)據(jù)技術(shù)彌補(bǔ)了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)信息樣本少、類型單一和采集困難等問(wèn)題,大大提高了工作效率,成為協(xié)助歷史街區(qū)活力研究、公眾參與和設(shè)計(jì)決策的重要工具。

3)數(shù)字媒介技術(shù)。數(shù)字媒介(Digital Media)指的是以數(shù)字形式存在的內(nèi)容及其接收、存儲(chǔ)和傳播的載體。數(shù)字媒介技術(shù)在歷史街區(qū)活力提升的應(yīng)用主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面,即借助互聯(lián)網(wǎng)傳播的數(shù)字媒介和依托于實(shí)體的數(shù)字景觀。

數(shù)字媒介憑借互聯(lián)網(wǎng)傳播的特性已經(jīng)取代傳統(tǒng)媒體,以其為主體的數(shù)字媒介技術(shù)在歷史街區(qū)活力提升中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。曠琦等對(duì)頤和路街區(qū)的街巷空間采用“數(shù)字媒介”構(gòu)建新一代數(shù)字地圖,集成了街區(qū)地圖、交通查詢、AR增強(qiáng)信息以及線上數(shù)字社區(qū)等功能,用戶借助智能手機(jī)等簡(jiǎn)易電子設(shè)備即可獲取信息(2023)[15]。黃海燕等指出“數(shù)字敦煌”中所包含的數(shù)字展和極具交互體驗(yàn)的游戲等數(shù)字化媒介技術(shù)的應(yīng)用都體現(xiàn)了數(shù)字媒介的可視化屬性、敘事屬性、交互屬性和社會(huì)屬性(2016)[16]。

數(shù)字景觀是將LED屏幕、投影等數(shù)字媒介與景觀和建筑等實(shí)體空間相結(jié)合,通過(guò)虛實(shí)結(jié)合的方式強(qiáng)化體驗(yàn)感。信息時(shí)代全方位影響著人的行為方式和審美情趣,而數(shù)字景觀的出現(xiàn)就是為了迎合人們對(duì)于強(qiáng)交互性和沉浸感的需求。黃智冠的研究從傳播學(xué)的視角出發(fā),探討了媒體與景觀之間的相互作用和影響。他的研究不僅分析了多媒體技術(shù)如何改變?nèi)藗儗?duì)景觀的審美觀念、設(shè)計(jì)手段和設(shè)計(jì)思維,還對(duì)多媒體在未來(lái)景觀設(shè)計(jì)中的實(shí)用性前景進(jìn)行了展望(2010)[17]。在增強(qiáng)建筑互動(dòng)性上的應(yīng)用,虞剛等利用Arduino控制系統(tǒng)調(diào)控張拉整體結(jié)構(gòu)與人體行為之間的互動(dòng),并思考了互動(dòng)建筑如何吸引人、建筑物與群體行為之間的互動(dòng)關(guān)系、互動(dòng)方式對(duì)人們?nèi)粘Ｉ畹母深A(yù)程度等問(wèn)題(2018)[18]。李美萱將數(shù)字媒介應(yīng)用于建筑領(lǐng)域分為L(zhǎng)ED類外界面、機(jī)械化外界面、投影類外界面、機(jī)械化內(nèi)界面、投影類內(nèi)界面和LED類內(nèi)界面,并結(jié)合調(diào)研對(duì)北京三個(gè)具有不同業(yè)態(tài)類型的歷史文化街區(qū)中提出數(shù)字媒介應(yīng)用于歷史街區(qū)建筑活化利用的新思路(2021)[19]。在增強(qiáng)景觀互動(dòng)性上的應(yīng)用,詹穎探索了交互性景觀設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)過(guò)程和組織形式(2017)[20]。蔡恒屹探討了互動(dòng)理念使城市環(huán)境動(dòng)態(tài)化的可能性以及互動(dòng)設(shè)計(jì)從獨(dú)立個(gè)體向互聯(lián)集群發(fā)展的潛力(2020)[21]。莊鎮(zhèn)杰總結(jié)了數(shù)字媒介在歷史街區(qū)中的應(yīng)用形式,包括獨(dú)立存在的數(shù)字景觀裝置、數(shù)字景觀在街區(qū)頂界面、底界面和垂直界面中的應(yīng)用以及數(shù)字景觀在景觀環(huán)境設(shè)施中的應(yīng)用等(2022)[22]。

數(shù)字媒介技術(shù)極大改變了歷史街區(qū)的體驗(yàn)方式和感受,對(duì)歷史街區(qū)的活力提升起到了重要作用。

4 數(shù)字技術(shù)在歷史街區(qū)活力提升中的應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)

近年來(lái)人工智能(AI)、機(jī)器學(xué)習(xí)、虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展,將為數(shù)字孿生和元宇宙概念在歷史街區(qū)活力提升中的應(yīng)用打下基礎(chǔ),成為數(shù)字技術(shù)在歷史街區(qū)活力提升中應(yīng)用的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。

數(shù)字孿生平臺(tái)是集成無(wú)人機(jī)遙感、地理信息系統(tǒng)、BIM技術(shù)、虛擬仿真、SLAM技術(shù)等前沿技術(shù),融合多尺度、多分辨率、多源空間數(shù)據(jù)、城市時(shí)空大數(shù)據(jù)、城市物聯(lián)感知數(shù)據(jù),從宏觀微觀、室內(nèi)室外構(gòu)筑一個(gè)高精度、多耦合的歷史文化街區(qū)數(shù)字化平臺(tái)。仇保興等認(rèn)為數(shù)字孿生及其應(yīng)用正在成為加快城市發(fā)展方式改造升級(jí)、順應(yīng)城市發(fā)展新趨勢(shì)、把握新一輪科技變革新機(jī)遇的主要驅(qū)動(dòng)(2022)[23]。楊保軍等以數(shù)字規(guī)劃平臺(tái)為核心展開論述,討論未來(lái)建成數(shù)字孿生城市的可能,通過(guò)建立規(guī)劃設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的及時(shí)迭代、多尺度跨專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)動(dòng)、實(shí)時(shí)響應(yīng)運(yùn)營(yíng)的動(dòng)態(tài)優(yōu)化,以及開放互動(dòng)協(xié)同的眾籌集智,最終構(gòu)建實(shí)體與虛擬融合的時(shí)空城市,探索未來(lái)城市規(guī)劃設(shè)計(jì)的新模式(2022)[24]。

依據(jù)《2020—2021年元宇宙發(fā)展研究報(bào)告》中的解釋,元宇宙是指通過(guò)整合多種新技術(shù)而產(chǎn)生的新型虛實(shí)相融的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和社會(huì)形態(tài)。劉仁以福建省福州市三坊七巷為例,論述了元宇宙技術(shù)在歷史文化街區(qū)保護(hù)和傳承工作中的應(yīng)用模式(2023)[25]。

5 結(jié)論

隨著數(shù)字技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,數(shù)字技術(shù)在歷史街區(qū)活力提升中的應(yīng)用將更加多元化和智能化。數(shù)字技術(shù)對(duì)歷史街區(qū)活力提升的應(yīng)用可從保護(hù)歷史文化、優(yōu)化規(guī)劃設(shè)計(jì)和提高管理效率三個(gè)方面實(shí)踐。利用數(shù)字技術(shù)記錄和展示歷史街區(qū)及其建筑信息,將歷史信息永久保存是歷史街區(qū)活力提升的重要基礎(chǔ)。利用數(shù)字技術(shù)采集和分析信息,為科學(xué)規(guī)劃提供數(shù)據(jù)支撐,通過(guò)優(yōu)化歷史街區(qū)空間格局、功能業(yè)態(tài)以及道路交通等提升街區(qū)活力。利用數(shù)字技術(shù)搭建可視化、智能化管理平臺(tái),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和調(diào)控歷史街區(qū)旅游服務(wù)和公共安全,確保歷史街區(qū)的安全和秩序。