空間句法介紹

1、 空間句法空間句法：一種城市范式空間句法(SpaceSyntax),是一門以幾何拓?fù)鋵W(xué)幾何拓?fù)鋵W(xué)為理論基礎(chǔ)的研究空間本體空間本體的理論?？臻g句法針對空間本身相互之間的邏輯關(guān)系空間本身相互之間的邏輯關(guān)系進(jìn)行了探討,并形成了一整套獨(dú)特的分析方法和建筑學(xué)理論,并對空間構(gòu)型加以定量的描述并發(fā)現(xiàn)空間形態(tài)與人類社會之間的關(guān)系?？臻g句法的文字化釋義為以計算機(jī)軟件為輔助的量化分析為方法,包括建筑、聚落、城市甚至是景觀在內(nèi)的人居空間結(jié)構(gòu)為描述對象,來研究空間形態(tài)內(nèi)部及其與人類社會之間關(guān)系的理論和方法。 空間是將作為物質(zhì)的城市和人所體驗的城市物質(zhì)的城市和人所體驗的城市關(guān)聯(lián)在一起的關(guān)鍵所在。大英百科全書里synta

2、x的意思是句子和短語中詞的排列順序，以及有關(guān)句子的形成、句子里各部分之間聯(lián)系的研究。句法來表示空間之間的關(guān)系句法來表示空間之間的關(guān)系。關(guān)于空間很多關(guān)于空間的相關(guān)理論談?wù)摰氖呛涂臻g相關(guān)的，而非空間本身。例如，當(dāng)人們談?wù)摽臻g時多會把空間的論述轉(zhuǎn)移到“空間的圍護(hù)”、“空間的尺度”等物質(zhì)形上；或者是“空間的制造”“、空間的等級”等社會關(guān)系上；又或者是把空間和人的行為、私人領(lǐng)域拉上關(guān)系，但卻沒有把空間作為一個獨(dú)立的元素獨(dú)立的元素來看待?？臻g的身份要么作為其他事物的附屬物，要么僅作為一個背景而出現(xiàn)?？臻g句法理論的切入點(diǎn)是“回歸到空間本身回歸到空間本身”。與眾多空間理論有所區(qū)別的是，空間句法把空間作為獨(dú)立的

3、元素進(jìn)行研究，并以此為基點(diǎn)，進(jìn)一步剖析其與建筑的、社會的和認(rèn)知等領(lǐng)域之間的關(guān)系?？臻g句法的核心理論第一：人類所建造的空間系統(tǒng)本身在某種程度上會獲得類似自然界所具有的自 組織的特性,但同時也承認(rèn)空間是由人因為某種目的而建造出來的,但是 在其建造的同時,空間即有了本身的屬性本身的屬性。其二：人類所建造的空間體系是由社會經(jīng)濟(jì)活動過程中產(chǎn)生,并從生成的瞬間就 具有了某種社會屬性社會屬性。其三：建成空間環(huán)境一旦形成,能反過來作用于人的行為反過來作用于人的行為,從而產(chǎn)生不同的社會 效應(yīng)?；谶@三點(diǎn)理論所衍生的空間句法在相關(guān)專業(yè)中的應(yīng)用層出不窮。從最初的城市層面到街道空間、古鎮(zhèn)保護(hù)、廣場空間改造及建筑室內(nèi)空

4、間都有所應(yīng)用。這些都有其自然的和必要的空間幾何性。由于空間是人類活動的內(nèi)在屬性，我們就以反映這個特點(diǎn)的方式塑造空間，也正是通過這點(diǎn)，我們塑造的空間變得人性化了。空間句法的理論基礎(chǔ)空間句法是關(guān)于空間和城市的建筑性理論?？臻g句法基于兩個關(guān)鍵想法：空間不僅僅視為是人類活動的背景和物體的背景，而是看作是人類做任何事人類做任何事情的內(nèi)在屬性情的內(nèi)在屬性?？臻g句法的理論基礎(chǔ) 空間如何為人工作在于組成一種布局的所有空間之間的關(guān)系組成一種布局的所有空間之間的關(guān)系。所謂布局，是指一種空間模式或者空間構(gòu)形，暗示同時存在的既有關(guān)系。一般通過圖示來思考空間構(gòu)形，關(guān)系圖解，簡稱J圖（justified graph）是其

5、中的一種方式。 圖示的示例關(guān)系圖解示例空間句法的理論基礎(chǔ)兩個圖示看起來不同，但實際上，它們完全相同，是同樣的圖示從不同的角度觀察而已。這兩個J圖是同一個簡單平面的兩個不同視角。而建筑和和城市利用最多的空間屬性也正是這一點(diǎn)同樣的空間系統(tǒng)從不同的角度是不同的空間系統(tǒng)從不同的角度是不同的。生成兩個生成兩個J圖的同一個簡單平面圖的同一個簡單平面空間句法的理論基礎(chǔ)計算復(fù)合體中空間整合度的度量?？臻g的整合度越低，要從它到達(dá)任意另一個空間就必須穿越更多的其他空間。從標(biāo)志0的空間分別到其他空間的步長相加總和，分別為16和30?？臻g句法的理論基礎(chǔ)不同的空間具有不同的整合度值，根據(jù)它們的值簡單地給空間上色，從紅色

6、的最大值到藍(lán)色的最小值，從而清楚地在視覺上顯示整合度關(guān)系?？臻g句法的理論基礎(chǔ)街道形式的網(wǎng)絡(luò)也同樣可以進(jìn)行整合度的分析，將每條街畫到其他街道的J圖，計算從各條街道到所有其他街道要經(jīng)過的街的數(shù)量，然后以得到的整合度值給街道網(wǎng)著色?？臻g句法的理論基礎(chǔ)街道形式的網(wǎng)絡(luò)也同樣可以進(jìn)行整合度的分析，將每條街畫到其他街道的J圖，計算從各條街道到所有其他街道要經(jīng)過的街的數(shù)量，然后以得到的整合度值給街道網(wǎng)著色。道路越接近紅色，它到其他路線的可達(dá)性就越強(qiáng)。同時，僅僅由于路線與路線之間的關(guān)聯(lián)方式，更多的人流移動會通過一些可達(dá)性強(qiáng)的路線。以這種方式看待空間，必然會得到空間構(gòu)形能夠塑造人流?？臻g句法的技術(shù)參量與方法空間句

7、法的技術(shù)核心內(nèi)容無疑是提出了五大技術(shù)參量,也被稱為五大變量,這五大變量的提出為空間句法理論對空間分析的量化帶來了可能。五大變量五大變量:連接值、控制值、深度值、整合度和可理解度。空間句法使用的方法空間句法使用的方法：軸線法、可見圖解法、凸?fàn)羁臻g法、所有線法等。對基礎(chǔ)變量的了解和對基礎(chǔ)方法的使用是空間句法操作的最基本要求。形態(tài)分析變量空間句法的系列變量：（1）連接值Ci：表示系統(tǒng)中與第i個單元空間相交的其他單元空間的數(shù)目。對應(yīng)于軸線圖，連接值則表示與指定街道i相交的其他街道的總數(shù)。其表達(dá)式為：Ci=k（2）控制值Ctrli：表征一個空間對與之相交空間的控制程度，反映一個空間對其周圍空間的影響程度

8、?？刂浦凳抢硐霠顟B(tài)下的空間可選擇性的評價方式，如果舍棄社會、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)層面的因素，主體對空間單元的選擇的自由程度，是由和該空間相鄰的空間數(shù)目決定的?？刂浦嫡腔诳臻g連接數(shù)目通過數(shù)學(xué)均權(quán)后得到的。計算公式為：11kijjCtrlc式中，k是與第i個結(jié)點(diǎn)直接相連的結(jié)點(diǎn)數(shù)，j（j=1,2,k）是與結(jié)點(diǎn)i直接相連的結(jié)點(diǎn)，Cj是第j個結(jié)點(diǎn)的連接值。形態(tài)分析變量1ni jjd（3）深度值是指某一結(jié)點(diǎn)距其他所有結(jié)點(diǎn)的最短距離。所以說一個節(jié)點(diǎn)深是指該結(jié)點(diǎn)距離其他所有結(jié)點(diǎn)遠(yuǎn)，而說一個結(jié)點(diǎn)淺是指該結(jié)點(diǎn)距離其他結(jié)點(diǎn)近。深度值不是一個獨(dú)立的形態(tài)變量，可它是計算集成度的一個中間變量。假設(shè)dij是連接圖上任何兩點(diǎn)i與j

9、之間的最短距離，那么總深度為 ，而平均深度值為：11nijjidM Dn這里n是一個連接圖的總結(jié)點(diǎn)數(shù)。形態(tài)分析變量2(1)2iiiMDIRAn（4）集成度（integration）Ii： 集成度反映了一個單元空間與系統(tǒng)中所有其他空間的集聚或離散程度。當(dāng)集成度值越大，表示該空間在系統(tǒng)中的便捷程度越大，也就是該空間在系統(tǒng)中處于較便捷的位置；反之，則空間處于不便捷的位置。集成度分整體（全局）集成度和局部集成度。整體集成度表達(dá)的是一個空間與其他所有空間的關(guān)系，所以所有結(jié)點(diǎn)在計算考慮之中，而局部集成度則是一個空間與其他幾步（即最短距離）之內(nèi)的空間的關(guān)系，所以不是所有結(jié)點(diǎn)在計算考慮之中。集成度由相對不對稱

10、值 RAi（relative asymmetry）和 實際相對不對稱值 RRAi（real relative asymmetry）來表達(dá)：形態(tài)分析變量根據(jù)所考慮結(jié)點(diǎn)情況，集成度可以表征一個空間與局部空間或整體空間的關(guān)系；集成度值是個相對值，在不同的軸線圖中集成度值的高低比較沒有任何意義，只能在同一軸線圖中表示形態(tài)和網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)劣情況。222log2 /3112log113(1)(2)21(1)1(2)iiiimimmmmRAmmIRRAMDDmMDm形態(tài)分析變量2222iiiiCCIIRCCII式中，C 為所有單元空間連通值的均值，I為所有單元空間全局集成度的均值（5）智能值R2：智能值表述了局部

11、與整體連接特征的相互關(guān)系。如果局部范圍內(nèi)連通值較高的空間，在整體上其集成度也較高，那么這個空間系統(tǒng)是清晰的、容易理解的。較低的智能關(guān)聯(lián)值表明行人不容易通過街區(qū)的局部特征來感知整個街區(qū)系統(tǒng)的空間特征。智能值的實質(zhì)反映了觀察者通過對局部范圍內(nèi)空間連通性的觀察進(jìn)一步獲得整體空間可達(dá)性信息多少的程度。智能意味著從局部感受整體，而非智能就很難有整體的概念。智能值高的城市系統(tǒng)，則通過任一局部空間可以直接獲得城市系統(tǒng)空間可達(dá)性的信息級較高，相反，智能值低的城市系統(tǒng)，則通過局部空間獲得整個系統(tǒng)的信息量較少。表達(dá)式如下:分析方法空間句法起初的基礎(chǔ)分析方法主要集中在軸線法、凸空間法及視區(qū)分割法,然而這三種方法的前

12、兩種各自存在軸線繪制和凸空間繪制方法多種多樣的問題,針對同一空間,不同人員繪制的模型圖會導(dǎo)致分析結(jié)果存在差異。而之后隨著理論的不斷完善,繼而出現(xiàn)了交疊凸空間、所有線法和視區(qū)集成分析等方法。軸線法軸線法：對于建筑或者比較密集的建筑群體建筑或者比較密集的建筑群體，一般采用軸線法，這里軸線具有視覺感知與運(yùn)動狀態(tài)的雙重含義，它是公共空間（主要是街道空間）中一點(diǎn)所能看到的最遠(yuǎn)距離，表示沿平面一維方向展開的一個小尺度空間?？臻g句法規(guī)定，用最少且最長的軸線覆蓋整個空間系統(tǒng)，并且穿越每個凸?fàn)羁臻g，然后把每條軸線當(dāng)作一個節(jié)點(diǎn)，根據(jù)它們之間的交接關(guān)系，便可轉(zhuǎn)化為前述關(guān)系圖解，并計算和分析各種空間句法變量，最后用深

13、淺不同的顏色表示每條軸線句法變量的高低。軸線分割的繪制和計算分析方法凸多邊形法凸多邊形法：對于建筑內(nèi)部房間或者走廊建筑內(nèi)部房間或者走廊，一般采用凸多邊形法，它代表沿二維平面展開的可感知的一個小尺度空間。該方法對城市系統(tǒng)研究不適用。從認(rèn)知意義來說，凸?fàn)羁臻g中的每個點(diǎn)都能看到整個凸?fàn)羁臻g。這表明，處于同一凸?fàn)羁臻g的所有人都能彼此互視，從而達(dá)到充分而穩(wěn)定的了解和互動，所以凸?fàn)羁臻g還表達(dá)了人們相對靜止地使用和聚集狀態(tài)?？臻g句法規(guī)定，用最少且最大的凸?fàn)罡采w整個空間系統(tǒng)，然后把每個凸?fàn)町?dāng)作一個節(jié)點(diǎn)根據(jù)它們之間的連接關(guān)系，便可轉(zhuǎn)化為前述關(guān)系圖解并計算和分析各種空間句法變量，然后用深淺不同的顏色表示每個凸?fàn)羁?/p>

14、間句法變量的高低。凸?fàn)罘指畹睦L制和計算分析方法視區(qū)分割法視區(qū)分割法：對其中的每一點(diǎn)其中的每一點(diǎn)，相應(yīng)的視區(qū)是由所有從該點(diǎn)可視的點(diǎn)的集合構(gòu)成，即視區(qū)分割法，該方法目前限于理論探索階段。用視區(qū)方法進(jìn)行空間分割，就是首先在空間系統(tǒng)中選擇一定數(shù)量的特征點(diǎn)，一般選取道路交叉口和轉(zhuǎn)折點(diǎn)的中心作為特征點(diǎn)，因為這些地方在空間轉(zhuǎn)換上具有戰(zhàn)略性地位；接著求出每個點(diǎn)的視區(qū)，然后根據(jù)這些視區(qū)之間的交接關(guān)系，轉(zhuǎn)化為關(guān)系圖解，并計算每個視區(qū)的句法變量。最后的圖示可用深淺不同的顏色來表示每個點(diǎn)句法變量的大小，并用等值線描繪出這些點(diǎn)之間的過渡區(qū)域。視區(qū)分割的繪制和計算分析方法所有線法所有線法：比爾希列爾認(rèn)為,一個置放在線束中

15、的簡單物體能夠使許多鄰近它的線與它一起進(jìn)行無限關(guān)聯(lián)和相切(包含相接),那么,所有線就是與這個物體相切(包含相接)的線的總和(Hillier, 1996)。由此可見,所有線法就是通過軸線法引申出來的另外一種分析方法。所有線法顧名思義進(jìn)行的是一種類似于窮舉法及求極限值的方法來進(jìn)行分析,所有線法要求在空間中找出該空間的所有線,并賦予每根線以相關(guān)的變量,并進(jìn)行綜合的分析。與軸線法的原理相似,但所有線分析方法對微觀空間進(jìn)行描述可以更加細(xì)致詳盡,更符合運(yùn)動感知空間的過程給出的所有可能的視線。所有線分析方法的缺點(diǎn)為分析時的計算機(jī)依賴程度較高,因為分析時產(chǎn)生的線條數(shù)量眾多、有大量的數(shù)據(jù)分析。分析方法交疊凸空間

16、法交疊凸空間法：在凸空間方法的基礎(chǔ)上衍生出了更加具有科學(xué)性的方法,交疊凸空間法。在這里,凸空間的繪制要求最大化,即繪制的凸空間必須是所在空間限定范圍內(nèi)最大的凸空間,也就是說每個凸?fàn)疃家數(shù)酵鈬膶嶓w或邊界。這樣可以得到一些重疊的凸空間,在此我們稱之為交疊凸空間,這些重疊的部分一般都具有較大的可視范圍。根據(jù)這些凸空間來計算空間的交接關(guān)系,并計算器句法變量的方法即為交疊凸空間法。視區(qū)的可見圖解視區(qū)的可見圖解：可見圖解法是針對于軸線法的一個補(bǔ)充,也是視區(qū)分割法的一個延伸,通常軸線法適用于城市尺度,適用于可以在空間中明確提取出軸線的研究對象?？梢妶D解法分析方法具體匁,通過若干小方格覆蓋分析區(qū)域,并量化

17、地分析和計算出每個方格的視線可達(dá)。這種方法完成具有復(fù)雜界面的空間分析,在保留拓?fù)湟饬x的前提下,達(dá)到更多的分析目的。此方法適用于空間規(guī)模不大的非規(guī)則區(qū)域?？臻g句法應(yīng)用空間句法通過對城市空間形態(tài)的定量描述來分析人類的空間行為如何受空間形態(tài)的影響，以及通過實驗來揭示人類的空間行為與空間形態(tài)之間的相互關(guān)系。目前，這種方法在國外已逐漸得到深入的應(yīng)用，在國內(nèi)尚屬認(rèn)知階段。空間句法廣泛的應(yīng)用在建構(gòu)行人徒步區(qū)模型、犯罪分析、交通污染控制以及找路（way-finding processes）的過程、城市人流的分析與預(yù)測、城市居民被竊的空間分布、交通排放污染的控制和復(fù)雜城市系統(tǒng)中的導(dǎo)航上?？臻g句法也提供了描述城市

18、結(jié)構(gòu)形態(tài)的敘述架構(gòu)，試圖由空間結(jié)構(gòu)的觀點(diǎn)，去解釋人們的行為與社會活動。空間句法應(yīng)用空間句法在城市空間典型的應(yīng)用包括城市行人和車流量的分析、罪犯的空間分布、復(fù)雜建筑環(huán)境下的空間認(rèn)知等，所有這些研究都建立在一個基本假設(shè)的基礎(chǔ)上，即人的空間活動或行為在很大程度上受空間形態(tài)或結(jié)構(gòu)的影響。許多實驗研究已經(jīng)證實空間句法對于模擬和理解城市形態(tài)和結(jié)構(gòu)具有重要的意義。在過去的20年里，空間句法已演變成一套新的計算語言來描述現(xiàn)代城市的空間模式，通過對城市環(huán)境的結(jié)構(gòu)分析，增進(jìn)城市規(guī)劃者對城市演變的理解，并且獲得更多的信息，有助于對新的城市規(guī)劃設(shè)計。利用空間句法原理，人們可以通過對城市空間被集成和連接的程度來改變對以往城市模式的理解。相關(guān)軟件評估空間形態(tài)和計算空間形態(tài)變量的軟件有：Axwoman（Macin