全局空间集成核特征

3.2.3　全局空间集成核特征

采撷1995年和2003年两个年份的空间基础数据（其中2003年基础数据使用当年的遥感影像图，1995年基础数据则采用1995年调绘的城市用地现状图），通过ArcView GIS 3.2系统平台建立苏州市不同时期的城市空间轴线地图。根据轴线地图的构建原则，研究一方面确定轴线构图的街道网络为城市支路以上等级街道，以保证两个时期句法系统的可比性；另一方面对城市空间数据进行了相关取舍，确保轴线数据所蕴含的空间社会属性^[3]。

在ArcView GIS 3.2系统中嵌入GIS扩展模块Axwoman 3.0^[4]和相关影像识别模块。利用Axwoman 3.0模块中的Draw命令构建两个年份的空间句法轴线图。点击Doit命令，通过计算机系统内嵌的分析模块分别对两个时期的空间句法轴线进行数据分析，分析完成后，系统自动生成特征值空间数据库。点击Utitled项目框中Table按钮，显示句法特征值数据库。其中数据项包括索引（Index）、连接度（Connectivity）、控制值（Control）、全局集成度（Global Integration）、全局深度（Total Dept）、三步深度（Three Dept）和局部集成度（Local Integration）等等。其总记录数对应于轴线地图中轴线总数，不同的轴线通过不同的索引号加以表征。在基于GIS的ArcView GIS 3.2系统平台上，句法轴线分析图和轴线分析数据库可以实现实时互动，便于轴线地图上每一条轴线的空间数据的实时显示（图3.5）。

图3.5　苏州城市空间句法分析

通过ArcView GIS 3.2系统扩展模块Axwoman3.0建立全局空间集成核。打开系统View项目框，采用按比例分级设色的方法确定空间集成核。在图层编辑（Legend Editor）菜单下，通过Graduated Color进行分类，设立Classification Field中的集成核轴线区间（1995年取城市句法轴线总数的17%，2003年取城市句法轴线的10%），以本区间内的轴线作为全局集成核（图3.6）。通过1995年和2003年两个时期的城市空间全局集成核比较，探讨其间的全局集成核变化特征。

1）两个时期全局集成核共性特征

（1）两个时期全局集成核形态相似，都以南北向人民路和东西向干将路为主轴，呈现较为明显的环形格网状特征。在1995年的轴线地图中，集成核以西环路—桃花坞大街—仓街—太湖路等轴线构成集成核的外环。至2003年，集成核外环轴线已演变为西环路—北环路—东环路—太湖路，但整体形态依然呈较明显的环形格网状。

（2）在两个年份的全局集成核中，集成度最高的轴线都是南北向的人民路轴线（1995年全局集成值是0.04920，2003年全局集成值是1.06299）。在全局集成核中，几条集成度最高的轴线地位相对稳定，如人民路、白塔路、桃花坞大街、桐泾北路、三香路和干将路轴线等。

（3）全局集成核的空间区位并未改变。1995～2003年，尽管整个城市空间在东西南等各个方向上拓展较多，内部结构也有变化，但全局集成核仍位于以古城为中心的主城范围内。

2）两个时期全局集成核变化

（1）全局集成核规模不断扩大。1990年以前，城市空间全局集成核主要位于古城范围内，以几条主要干道为核心。至1995年，全局集成核进一步向外扩展，集成核轴线数量增加，整体规模有所扩大。在1995年全局集成核中，相关集成核轴线已向西扩展，跨越了古城，延伸至古城以西，其中主要的全局集成核轴线是几条东西向长轴。同时，由古城南向延伸的几条主干道也成为全局集成核的组成部分，使集成核规模扩展至吴中区范围（时为吴县城区）。至2003年，城市集成核规模进一步扩大，在集成核轴线数量增加的同时，集成核朝西、南两向进一步扩展，尤其是沿人民路的南向延伸比较明显。与此同时，集成核东向扩展势头显现，其中沟通南北的东环路集成地位不断提高，成为一条重要的全局集成核轴线，一些东西向全局集成核轴线（如干将路轴线）也开始东向延伸。北部火车站南侧北环路轴线全局集成度明显增加，成为全局集成核轴线之一。

图3.6　苏州城市全局空间集成核

注:其中深色加粗轴线代表城市空间句法轴线中全局集成值最高部分，考虑到1995年轴线地图数据总数和城市规模，集成核轴线比例取总轴线的17%（60条），其集成度范围为0.04870～0.04920，此范围内轴线构成1995年城市空间全局集成核。根据2003年城市规模增长和轴线地图的复杂性，集成核轴线取轴线总数的10%（78条），其集成度范围为0.86312～1.06299，此范围内轴线构成2003年城市空间全局集成核。

（2）全局集成核形态日趋完善。1990年以前，城市整体形态体现为紧凑规则的“双棋盘”方格网状，相应地，全局集成核形态也比较规整，环网特征明显。至1995年，城市空间开始沿主城外向拓展，城市整体空间结构开始出现“主城＋新区”的组团结构特征。城市空间结构的变化促进部分全局集成核轴线的外向延伸，逐步改变了传统的规则形态，在规则环网形态上开始出现向西、南两向的枝状结构。至2003年，随着城市整体空间结构的进一步完善，集成核西南两向的枝状集成核轴线，与新产生的横向集成核轴线相衔接，全局集成核形态重新趋于规整，形成更大的环网结构。

（3）全局集成核中部分轴线集成值发生变化。全局集成核轴线数据的变化表现为两个方面:其一是集成核轴线绝对数值增大，这对于规模扩展后的城市拓扑形态而言具有普遍性，不具有比较意义；其二是集成核轴线相对数值变化，即同一街道在不同时期集成核轴线集成度数组中排列地位的变化。这一变化反映了本街道轴线在城市全局集成核中空间集成地位的变化，对于城市空间演变而言，轴线集成地位变化能够反映集成核街道中心性变化，继而影响到街道社会功能的变化。为此，本书借助SPSS统计分析软件对不同时期全局集成核中的轴线进行定量分析，用以比较不同时期集成核轴线集成能力的相对变化。通过对不同时期全局空间集成核轴线的全局集成度值进行标准化Z分数值及其线性转换计算^[5]（由于Z分数值表示某一变量大于或小于数组平均数的几个标准差，因而揭示了同一数组数据的相对地位关系），根据各条轴线Z分数值的T分数值差异，可清晰地比较不同时期集成核轴线的相对全局集成水平变化特征。在SPSS软件Analyze分析模块帮助下，研究计算出不同时期集成核轴线标准化Z分数值及其线性转换T分数值（见附件）。通过对1995年与2003年两年的统计数据比较，结果表明，城市空间集成核的轴线句法值变化主要表现为:①人民路轴线全局集成能力与其他集成核轴线全局集成能力差异加大，作为全局集成核第一“核心轴线”^[6]的地位不断提高。1995年人民路轴线的T分数值为75.31，2003年的T分数值为85.97，而在这两个年份城市空间集成核中，其余句法轴线T分数值均处于70以下，这说明在全局集成核中，人民路轴线的核心地位非常突出。同时，1995～2003年，人民路轴线T分数值显著提高，这说明随着城市空间结构变化，人民路轴线在全局集成核中的核心地位进一步提升，与其余全局集成核轴线的集成水平差异加大。②大多数全局集成核轴线数值及其在集成核中的相对地位发生变化。通过对两个年份数据的比较分析，结果表明，在全局集成核轴线数值变化的同时，许多轴线在全局集成核中的相对地位发生变化。一方面，从Z分数值的比较分析来看:1995～2003年，部分集成核轴线Z分数值由负值变为正值，如枫桥路、东北街、天王井巷、吴中路、仓街、因果巷、道前街、吴趋坊巷、临顿路、宝带路、太湖路和十全街轴线等等。结果表明这些轴线的全局集成地位已取得相应提高；部分集成核轴线Z分数值由正值变为负值，如西环路、盘胥路轴线等等，这表明轴线全局集成核地位的相对下降；部分集成核轴线Z分数值同在正负值区间内上升或下降，从而反映这些轴线在全局集成核当中地位的升降。另一方面，从T分数值比较上看，核心轴线所在街道变化不大，但其集成数值变化明显。在两个年份的全局集成核中，核心轴线都包括人民路、白塔路、桃花坞大街、桐泾北路、三香路和干将东路等。这些核心轴线的全局集成度T分数值的变化值为:人民路（＋10.66）、白塔路（＋0.86）、桃花坞大街（＋6.74）、桐泾北路（－0.38）、三香路（－1.13）和干将东路（－2.79）^[7]。这意味着核心轴线的全局集成地位也相应发生变化。1995～2003年，前3条核心轴线的全局集成地位上升，后3条核心轴线的全局集成地位相对下降。③全局集成核轴线有所增减，在原有部分集成核轴线消失的同时，另一部分轴线的全局集成度上升，成为新的全局集成核轴线。如在1995年的集成核轴线中，宫巷、虎丘路、西吴巷、枣市街、南门路、馨鸿路、学士街、书院巷和劳动路等街道均是全局集成核轴线，而在2003年全局集成核中，这些轴线不再具有全局集成核功能。同时，新的全局集成核增加了北环路、广济南路、东环路、东汇路、长春巷、百花巷、桃花桥路、苏苑街和东二路等轴线。