组
型
城
市
双城
两块分离的城市用地
沿一条主要伸展发展
两个分离组团串联形成
带状
群组
三块以上的城市用地
沿一条主要伸展轴发展
若干个分离的组团沿直线
或曲线呈带状分布
块状
群组
三块以上的城市用地
由主要伸展轴和次要伸
展轴构成网络
在一个区域围绕一个主要
城市成团块状密集分布
三、城市空间结构(形态)的价值评价
究竟有没有理想的城市结构(形态)?又应该如何来对某种城市结构(形态)进行评价?吉布逊(J.Gibson)提出了一种对城市结构(形态)评价的方法。
1、评价标准的建立
将结构(形态)对人们活动的影响归结为以下五个城市结构(形态)的技术要素:
- 通达性,这是指人们在城市中进行各项活动的交通方便程度。
- 成本效益,这取决于城市基础设施及其它设施投资的效益高低。
- 城市意象,这是由城市的环境景观、城市的建筑形式等决定的。
- 增长潜力,这是指某种结构、结构(形态)对城市今后发展的适应性、弹性。
- 城市环境,这主要是指城市生活的环境质量
人们可以主观判断某种结构(形态)对以上各因素的满足程度,并且给予一定的分植。符合程度高的为3分,中等的为2分,程度低的则取1分,没有的为零分。
例如对于格网状、环形放射状、带状三种城市结构(形态)进行评价,第一步根据上述五个方面对于某种结构(形态)进行打分,这样得到了矩阵C。
通达性 成本效益 意象 增长潜力 环境
格网状 2 3 1 2 0
[C] = 环形放射状 2 2 2 1 1
带状 1 1 2 2 2
2、构造结构(形态)技术要素与城市功能的关系矩阵F。
将城市结构(形态)的五个技术要素和城市各项功能结合起来,分析判断其相关重要程度:关联重要取3分,中等为2分,再次为1分。城市的功能则可以分解为购物、工作、娱乐、教育、社交五大方面。因此我们又得到关系矩阵F
城 市 功 能
购物 工作 娱乐 教育 社交
通达性 3 2 1 2 1
成本效益 1 3 2 2 1
[F]= 意象 2 1 3 2 2
增长可能 1 1 1 1 1
环境 2 1 3 2 2
3、权重向量
由于城市各项功能的重要程度是不同的,因此就必须根据它们各自的重要程度,构造一个权重向量[W]
购物 2
工作 3
[W]= 娱乐 1
教育 2
社交 2
最后,只要将[C]*[F]*[W],得到的[R]就是三种结构(形态)的最后得分情况。
133
[R]= [C]﹡[F]*[W]= 140
130
其中[C]*[F]的结果表示的是每一种形状对于城市各项功能的满足程度,再乘上权重向量,得到的就是某一城市形状的综合分值。即格网状城市为133分,环形放射状为140分,带状为130分,表明环形放射状的结构(形态)是较好的,格网状其次。当然进行结构、形态评价时,不可避免地存在主观性,不过可以通过专家评分,再进行平均化等方法来消除主观片面性。
四、城市空间结构演化原理
城市作为一种生态系统,其客观建构具有一定的自律性。在城市演化过程中,城市系统的结构与能量并非固定不变,而是在直接到受新物质、新能量和新信息的刺激下,发生着变异,城市结构进行着转化,城市的这种自发现象,即是城市空间结构演化中的自组织现象。城市空间结构演化中存在着自组织过程,其根本原因是因为空间中存在着类似于自然界的不同生态位势差。这种生态位势差在城镇发展的早期可能是由于具体地理区位环境的自然差异而造成;在城镇发展的过程中,各种社会经济因素在不同场所以不同方式的集聚、扩散也会对生态位势差进行改变。城市空间结构演化的自组织机制实质是对系统平衡与恒定的否定,并能在一个新的层次达到相对稳定有序的结构,即“涨落有序”的过程,没有不稳定性,就无法打破旧的平衡,新的平衡就难以建立,空间也就难以发展进化。
城市空间结构的演化始终受到两个力的制约与引导:无意识的自然生长发展及有意识的人为控制,两者交替作用而构成城市生长过程中多样性的空间形式与发展阶段。人类对城市发展的干预几乎是伴随着城市一起产生的,人类对城市空间演化的干预活动具有积极主动和目的性两大特征,因而其空间结构的增长也必然是一个空间组织的过程。空间的组织过程有可能对城市空间结构整体的演化过程产生三种影响:一是当人类组织力与城市空间自组织力耦合同步时,加速空间的发展;二是阻碍或延缓空间自组织的演化过程;三是修正空间自组织过程的方向。这完全取决于人们主动作用的目的、方式与能力,它与人们的价值观念及主观取向直接相关。
城市空间结构演化是一个过程,而此过程一直是社会经济发展大过程中的一个组成部分,因而城市空间结构的演化及其所表现出的空间效果,亦受制于经济、政治和社会方面的力量与方式。
以上三个方面将分别在下文的“结构增长原理”、“空间组织原理”、“增长过程原理”中得到具体的体现。
(一)结构增长原理
(1)最小规模/门槛原理
“门槛”理论(Threshold theory)最初是由波兰学者鲍马利什于1963年研究城市空间增长时提出来的,并迅速被推广到许多国家、地区的城市发展分析实践中去,联合国亦曾专门出版《门槛分析手册》以助推广。
在实践中我们常常发现,当城市发展到一定程度时,常常要遇到一些阻碍城市规模增长的限制因素。这些限制,可能是地理环境方面的限制,可能是工程技术水平方面的限制,也有可能是来自于城市原有空间结构自身的限制,这些限制标志着城市规模增长的阶段性极限,这便是城市发展的门槛。要想克服这些限制(门槛),一般情况下的渐进增长型投资是无法解决问题的,而需要一个跳跃性的突增。在城市规模增长过程中门槛是多级的,刚刚跨越一道门槛之后,城市的基建投资和经营费用都相应下降,城市空间结构进入一个低阻滞的快速增长期;但当城市规模再次达到城市新的容纳极限时,将遇到新的一道门槛。一般而言,城市跨越的门槛越多,克服下一个门槛所需的投资越大。
城市空间结构的增长受到各种门槛的制约,因而表现出多种空间分布的类型,主要有:可能性制约型、土地制约型、中间制约型和均匀制约型(图4-8),这些波峰、波谷相错的分布曲线,遵循着沿资源递减方向和相对优势递减方向的距离衰减规律。曲线波峰处,同类空间要素集聚密度最大;曲线波谷处,不同类空间要至少混杂程度最高。在城市空间结构演化的自组织过程与组织过程中,“门槛”效应使得一些空间现象得以自觉或不自觉的表现,如城市空间演化中出现的明确土地利用分区(在区域空间演化中也存着同样的过程)、城市发展某一时期的主导型的空间组合型态或建筑风格特征等。
现代科学技术的发展(尤其是快速交通、电子通讯技术等)使得自然要素型的门槛数量及制约强度正愈趋微小,而人为设置(如通过规划制定空间准入的规则、通过投资机制引导空间增长的地域和方式)的门槛正成为城市空间结构演化中新的干预力量,这些门槛设立的标准更取决于人们的价值判断。
图4-8: 城市空间结构的增长制约型
(2)非均衡变化原理
城市空间结构是一定地理空间内地理要素的相对区位关系和分布形式,它是在长期过程中人类空间活动和区位选择的累积结果,而集聚与扩散一直是这个过程中两类基本的运动形式,其在不同时阶段、不同空间区位(场所)的组合特征(溢出效应 Spillover Effect),决定了城市空间结构的具体表象。
50年代瑞典学者哈格斯特朗(T. Hagerstrand)阐述了空间要素的扩散一般有三种方式:接触扩散、等级扩散与非等级扩散(图4-9),因而在扩散的另一面—“集聚”也就相对应着相耦的三种形式。总
图4-9: 空间要素的扩散的三种方式
体而言,前两种集聚—扩散过程遵循空间距离递减规律,因而可归入均衡化范畴,而第三种集聚—扩散过程,应属非均衡化范畴。我们可以发现具体空间场所中某一要素所受的集聚、扩散效应的组合(溢出效应)就至少有C31C31=9种基本类型,而基中由于集聚、扩散各自力量的具体不同,又蕴含着无数种具体的组合状态,因而溢出效应的表达必然是一个非均衡运动曲线(图4-10),城市空间结构的演化是城市中多个场所、多种要素运动组合的复杂过程,因此城市总体空间演化
表现出的非均衡变化亦是其基本特征之一。 图4-10城市空间增长中溢出效应的非均衡性
(3)依赖形态原理
从本质上讲,结构是指事物要素之间的关系定式,而形态则强调要素组合的表象特征,就普遍意义而言,具有内在结构的物体必然会呈现一定的形态,这种关系同样存在于城市空间结构与城市形态之间。
城市空间结构与城市形态之间是互相影响、互相依赖的关系:空间结构影响了空间形态。而空间形态又往往限定了空间结构。所谓“形态依赖”是指城市空间结构的增长一般都是基于原有的形态背景,其总体是一个不断修正的渐进过程,而空间形态的非稳定性又是激发空间结构演化的动力。例如南京城市历史上沿长江形成了带状发展的形态格局,解放后虽然南北向轴线得到了较大的发展,但至今城市形态紧凑度(C.I)指数仍然较低,其外接圆的半径依然主要受到沿长江轴向扩展长度的限定,因而城市空间结构的增长也是基于形态演化的一个渐进过程。“趋圆性”则是城市形态自组织演化的一个基本特征,其本质上是城市扩展中空间经济效应的体现。南京沿江带状沿伸过长的形态产生了空间生长的不经济性,必然导致其他方向的加速生长及城市空间结构变化,随后又进入新一轮的轴向扩展—趋圆期,空间形态的这种自生长特征是促使空间演化的内在持续动力。
但正如英国城市规划学家麦克劳林(J. B. Mcloughlin)所言:“事物的相互关系不等于事物的因果关系”。空间结构演化与空间形态虽然相互依赖,但并不表现为绝对的支配关系,其间可能存在着渐进的变异或突变两种状况,因而反映到具体现实中,同样的空间结构可能对应着若干不同的空间形态,反之亦然。在后工业社会,由于城市中各地理要素空间分布的灵活性大为提高,其空间选择的余地亦得到明显的扩大,这种非因果性特征就更为明显;但从另一角度来理解,依然可以看作是空间结构演化—形态依赖原理在新环境中的表达,是对传统考察视角的一个修正。
(4)非均质原理
城市空间结构演化的非均质原理可以从两个方面进行理解: (1) 由于社会经济要素及技术条件的变化,在同样规模的空间增长尺度内其蕴含的内部空间结构特征是完全不一样的,其内部要素的分布及组合关系具有明显的非均质性。(2)当城市中某一相对均质的地域形成以后,其依然受到其他因素的干扰而表现出不断演化的过程,而最终由均质型转化为非均质型。
城市空间结构的增长过程始终受到各种干扰作用的影响,按不同的标准可将干扰类型划分为随机型干扰(如战争)和规律性干扰(如中长期规划);瞬时干扰(如房地产开发)和长期干扰(如行政控制);局部干扰(如大交通线贯通)和全面干扰(如城市疏散计划)等。城市空间结构的增长所受干扰效应是干扰类型、干扰频率与干扰强度在某一时间过程中的复合。在一定的干扰效应幅度内城市空间结构的增长可以保持一种动态的均质平衡,但更多的则是在自然干扰和人为干扰的作用下发生非均质性的嬗变。在城市发展过程中,由于土地竞争的出现及持续加强,不同要素的区位分布形成明显的分离性,导致城市空间结构的一般形式由早期的“均质点状”向“镶嵌式面状”演化。空间区位选择—土地价值攀升的相互作用形成空间结构的多种组合方式。伯吉斯(W. Burgess 1925)的同心圆模式、霍伊特(H. Hoyt 1936)的扇形模式、哈里斯(D. Harris)和乌尔曼(E. L. Ullman)的多核心模式,以及60年代W 阿朗索的土地利用分区模式等等,总体上反映了人们对城市空间结构演化非均质性特征的一个逐步认识过程。但这些模式都只适合于城市发展的某个阶段,而不足以表达当代城市空间结构的多维、多面和动态特征。
60—70年代西方兴起的社会区(Social Area)分析为揭示城市空间结构的非均质地域分异规律开辟了新的局面。美国城市学家奎因和托马斯将社区演化的一般过程归为十种类型:吸收、合并、向心、集聚、离心、分散、侵入、分离、专门化、再生。中国学者虞蔚曾经利用社会区分析方法对上海城市空间结构进行了研究,揭示了其非均质增长的特征。
(二)空间组织原理
(1)城市设计原理
城市作为人类聚居与社会文化活动集聚的场所,其空间结构的增长必然受到人为组织的作用,城市设计(规划)是一种有目的的人为主动干预作用。可以认为,城市空间结构演化的未来状况已经不仅仅是其自在发展的结果,而且已经融入了规划者对此有意识的控制。在中西方相当长的历史时期中,出于对美学、伦理等价值判断,而以强有力的方式限定城市的空间结构形式,是最为明显不过的例子;到了现代社会,为解决城市发展中的具体社会、经济问题而又籍以技术条件的支撑,对城市空间结构进行规模更大、内容更丰富的空间组织,更成为城市规划一项经常与主动的工作,如英国为了疏散大城市过于密集的人口与产业,在战后先后进行了三代卫星城建设,对大城市空间结构的增长产生了根本的影响。
(2)相关性原理
城市中多种因素构成一个相互作用、相互影响的系统,某一要素的变化会引起整体要素组合的变化,从而导致城市空间结构演化过程的偏移。人为活动对城市空间增长的组织作用可视作一种选择的结果,这种选择就是基于对空间结构演化中社会、经济、物质、环境等要素的多方面综合考虑。在《雅典宪章》(1933)中将城市划分为工作、生活、游憩、交通四大基本功能,并在空间分布上要求有明确的结构性配置,以利于整体空间结构的优化运作,这种观念曾一度成为城市空间组织的基本的准则。今天看来《雅典宪章》所阐释的简单、绝对功能分区思想虽已不再适应后现代化社会的许多特征,但城市要素间的相关性依然是决定城市空间结构组织方式的基本思维判断。
(三)增长过程原理
(1)市场竞争原理
“空间,特别是生态位置意义上的空间是一个重要的资源,可以用它来支持对经济利益的追求”(D. A. Rondinolli)。资源的有限性及特定阶段发展空间的有限性,使得竞争成为空间结构演化过程中的一个基本现象,并且通过要素化的市场得以具体的表现与进行,集中表现为对土地和空间区位的争夺。一般而言,城市中要素的空间竞争有两种基本类型:资源利用性竞争(Exploitation Competition)和相互干涉性竞争(Interference Competition)。在资源利用性竞争中两种空间类型之间没有直接干涉,只有因资源总量减少而对竞争对手产生的间接影响;相互干涉性竞争则表现为对竞争对手空间发展的直接干扰或压抑。当资源利用性竞争发展到一定程度则可转化为相互干涉性竞争,这反映在城市空间结构演化的不同阶段。
城市中各种要素的空间竞争存在着三个特点:(1)空间竞争的不对称性:竞争对各方产生的影响大小和后果各不一样,这种不对称性是驱使竞争持续进行的重要力量;(2)空间竞争效果的连锁性:对一种空间资源(如土地)的竞争将影响对另一种资源(如区位)的竞争结果;(3)空间领域的分割性:不同空间类型在对资源的长期竞争中会形成较为稳定的“割据”格局,从而在城市中形成诸多的功能区和若干空间领域明显的“社会区”。
60年代W阿朗索以级差地理论,反映了城市空间结构演化是市场竞争的结果这一基本原理。城市土地级差收益的客观存在,必然吸引各类空间经济要素的向心集聚,按市场供求均衡的原理,城市中心区段的地价就会相应上升,从而产生排异现象,将附加价值低的产业依次向聚集体外围排斥,以控制城市集聚规模的自动平衡和保持集聚结构始终处于高效益的运行状态。进入后现代社会以后,各种活动对环境的需求标准及对空间区位的依赖发生了改变,因而阿朗索的以市中心为圆心的圈层式模式发生了改变,城市空间结构更趋呈现出一种不连续的岛状分布特征。但毫无疑问,这依然是在新的背景中,基于新的环境选择标准而产生的新的市场竞争的结果。
(2)行为/社会学原理(Behavioral / Socialization Principle)
城市空间结构的演化本质上是人类社会经济活动在空间上的反映。“城市不仅是空间秩序的核心,也是社会秩序的核心,地理空间的组织是人类在特定的文化、社会、经济和技术背景下进行活动的结果(R.詹森)”。因而城市空间的演化是建构在社会经济发展过程中的空间过程。人是城市生活的主体,人与人的相互作用构成城市发展的最基本原因。人文生态学(Human Ecology)首先尝试有系统的将自然生态学的基本体系运用于人类社会的研究。城市中人与人之间相互依赖与相互竞争是人类社区空间关系形成、发展和变化的决定性因素。E. Burbess(1923)、H. Hoyt (1939)、C. Harris和E. Hllmann(1945)分别运用社会生态学原理提出了空间结构演化的三种模式。
随着社会科学和人文科学的发展,城市规划也愈加重视人际关系研究,强调从人的需要、人的情感和人的知觉方面以及人与人之间相互作用过程出发,确立了社会学方法的研究和应用。J. Jacobs(1961)通过对人的行为研究,探讨了对城市各类元素的使用过程和使用方法。对城市空间关系提出了新的见解。70年代以后西方城市研究中对深层次的社会机制更为关注,代表性的如“新马克斯主义”城市研究,运用政治经济学方法延续并发展了社会文化论对城市发展和规划的认识和分析,直接探究城市空间运行和组织的深层原因,并将重点置于城市社会经济结构与城市空间结构不平衡发展的关系,以期揭示空间增长的社会过程。因而新马克斯主义对城市空间结构演化的解释也就必然集中于资本的各部分和阶级斗争之间的关系。D. Harvey(1985)认为,对于劳动者而言,“城市空间的使用是作为一种消费方式和一种自身再生产的方式”,而对于资本家面言,城市空间是“一种创造、提取和集中剩余价值的装置”。
