1、 .，.，工业建筑 年第 卷第 期基于空间句法的王平煤矿废弃地多尺度空间分析和更新策略贺丽洁 徐敏辉 徐卫国，（中国矿业大学（北京）力学与建筑工程学院，北京；清华大学建筑学院，北京；清华大学深圳国际研究生院未来人居研究院，广东深圳）摘 要：伴随产业结构的调整与矿产资源的采竭，大量矿业废弃地随之产生并严重影响了城市土地高效利用，对其更新再利用已受到广泛关注。传统矿业废弃地更新研究多侧重于理论应用，缺乏对废弃地现存问题的量化与可视化研究，而空间句法相关实践则聚焦于空间问题的量化分析。以北京门头沟区王平煤矿废弃地为例，基于空间句法理论与技术，从街道、场地、建筑组团 个尺度定量分析了王平煤矿废弃地场地
2、可达性、空间可视性以及建筑组团功能连通性，探究其与周边道路系统的联系程度、提出场地内部空间的潜在问题并挖掘出能够代表煤矿生产文化的建筑核心；并从上位规划、道路系统、场地空间、文化记忆 个方面提出更新策略。关键词：矿业废弃地；多尺度；空间句法；更新策略 ：.，（，（），；，；，）：，：；中国矿业大学（北京）研究生课程思政项目（）；中国矿业大学（北京）研究生教育教学改革项目（）；年中国矿业大学（北京）“课程思政”示范课程建设项目；中国矿业大学（北京）本科教育教学改革与研究（）；中国矿业大学（北京）开放课题项目基金和大学生创新训练项目（）。第一作者：贺丽洁，女，年出生，博士，副教授。电子信箱：收稿日
3、期：矿业废弃地是指曾作为矿区生产用地，受采矿活动影响而处于损毁、闲置或未完全利用状态的土地。近年来，随着国家矿产资源的枯竭，“退二进三”政策的实施，京津冀协同发展纲要的颁布，北京市众多资源型产业相继关停、大量老旧工厂及其所占用地日渐废弃。而矿业废弃地作为这一过程的产物之一，在空间上割裂了城市功能的连续性，造成了土地资源浪费，同时也导致了生态环境的破基于空间句法的王平煤矿废弃地多尺度空间分析和更新策略 贺丽洁，等 坏，严重影响了区域经济的可持续发展。北京市作为采矿历史悠久的城市，由于 世纪城市快速发展而无序开采，致使城市周边产生大量矿区，而这些矿区往往具备优势区位与对外交通能力，将这些土地作为城
4、市发展稀缺的土地资源，是城市存量挖掘与绿色发展的重要途经。因而，矿业废弃地空间盘活与再利用已成为城市发展亟需解决的问题。目前国内外学者对于矿业废弃地的研究大多集中于土地复垦、景观重塑、空间优化等领域，。刘慧芳等从适宜性和驱动力两个层面构建了矿业废弃地再利用用地竞争评价模型，然后结合三角模型对矿业废弃地再利用用地类型进行理论判定。在景观重塑方面，文献中，研究者都强调露天矿区景观重塑需要结合原本自然景观以及地形特征；贺丽洁等以北京门头沟区王平矿废弃地为例，以生产性理念为基础，提出了融入交互性农业景观、引入新能源景观的矿业废弃地景观重塑策略。程琳琳等通过分析北京市门头沟区矿业废弃地损毁类型以及分布情
5、况，提出空间优化策略；石秀伟以生态足迹和多目标规划法建立矿业废弃地再利用模型，结合遗传算法探讨矿业废弃地空间优化配置方法。空间句法作为对空间量化分析的工具，最早由英国学者 于 世纪 年代提出，经过 多年发展，已形成较为完整的理论体系和专门的空间分析软件。空间句法主要以轴线分析法、视域分析法、凸空间分析法三种方法为主，分别研究城市不同尺度下的空间问题。然而目前利用空间句法对城市某一空间的多尺度研究相对较少，且其研究对象主要聚焦于城市的历史文化街区。反观矿业废弃地，作为城市空间的组成部分，由于其偏离城市中心、场地复杂，且受场所破败、废物堆积等条件制约，鲜有利用空间句法对其空间形态与更新策略进行探讨
6、的。在工业化进程中，矿业废弃地作为独特的工业遗址，其集聚了当地文脉与采矿工艺于一体，采用空间句法对其进行多尺度的空间量化分析，不仅可以有效分析场地空间与周边空间的相互关系，也可深入探究场地空间的潜在问题。王平煤矿现状与数据处理.王平煤矿现状王平煤矿位于北京市门头沟区王平镇镇区，矿区面积约为.，其东临永定河，四周群山环绕。在门头沟区王平镇国土空间规划（年）中，王平煤矿所在区域被确定为以生态山水、文化旅游为导向，以京西煤业为引领的综合服务与文化旅游片区（图），同时矿区东依 国道镇域发展带，发展潜力较大。在北京市规划与自然资源委员会官网公示的北京市第二批历史建筑名单中，王平煤矿区作为历史建筑群，要求
7、保护煤矿生产线、生产附属用房等建筑或构筑物。图 门头沟区王平镇国土空间规划（年）镇域空间结构 （）根据现状调研结果（图），矿区在交通、场地空间、建筑等方面存在着很多问题。）交通方面：矿区外部交通环境主要为国道、以及丰沙铁路，矿区与 联系紧密，但与 联系较弱，并且因铁路和居住片区的隔断，场地吸引外来车辆流入能力较弱。同时矿区内部交通质量较低，人行道与车行道无体系、连续性差、道路出现断开现象。）场地空间方面：矿区留存较多围墙，遮挡行人视线、阻碍空间连通、孤立局部空间。同时还存有大面积闲置空间和零散空间未被完全利用，造成空间资源浪费。杂草丛生、建筑受损、散布煤渣的环境也致使场地空间氛围缺乏活力。）建
8、筑方面：主体煤矿生产线与附属用房等建筑结构保存相对完好，但因停产停工、长期空置而日渐破败，其建筑记忆面临消逝并且也成为城市环境的建设负担。场地内还留存一部分功能丧失及结构破坏严重的老旧危房，亟待拆除以置换其他功能。.数据处理数据主要为镇域道路数据、建筑数据。道路数据源于高德地图，通过高德开放平台将道路设置为黑色，其他信息不予显示，以此设置地图样式。利用规划云平台调取高德开放平台设置的地图样式并且截获道路肌理图片。通过.软件结合 在线地图插件将道路肌理图片进行地理配准、影像分析操作后，以栅格重分类工具区别出道路肌理，以 矢量化工具提取道路面数据，然 工业建筑 年第 卷第 期图 王平煤矿现状分析
9、后进行要素转线处理，获取道路单线数据。建筑数据来源于天地图数据，通过规划云平台调用天地图地图数据并截获图片。按照道路肌理处理方式，大致获取建筑平面数据。由于高德地图以及天地图坐标系统不一致，须要将道路与建筑的矢量数据通过.软件分别投影为 坐标系中的，统一坐标系后导出为 文件，用以后 续操作。但是天地图数据显示的建筑平面数据覆盖不全面，需要通过天地图遥感影像与实地调研方式，详尽绘制场地信息。基于空间句法的多尺度空间分析.街道尺度的可达性分析.街道范围的确定为确保在街道尺度下研究的精准性，需要对街道尺度进行划定。依托高德地图道路数据，在理想情况下，通过.软件对道路车行速度赋值，将国道设为 ，其他道
10、路视为乡村道路设为 ，构建车行网络数据集。在网络数据集中，将道路交叉口作为起始点，王平矿区边界作为终点，构建 成本矩阵，设置 作为临界值（图）。将时间信息赋值于交叉口并进行反距离权重处理，形成等时圈（图）。最后划定在车行 前提下，可达王平矿区区域作为街道尺度下研究区范围（图、图）。车行 内道路交叉口分布；车行等时圈划分；车行 等时圈；道路轴线简化图。图 等时圈的街道范围分析 .全局与局部整合度分析空间句法中整合度（）能表现作为被抵达地域的潜力，常被用于衡量道路的可达性。整合度又分为全局整合度和局部整合度，全局整合度表示某一节点与区域内所有节点的联系程度，局部整合度则表示某一节点与拓扑几步范围之
11、内节点之间的联系程度。结合天地图在线地图量取街道的道路宽度，使用湘源控规.生成道路模型，导入 软件，利用 软件自动生成道路轴线网络，分析结果根据各线段空间参数值的大小对线段进行染色并按照蓝色向红色过渡，蓝至红的区间颜色代表的是轴线参数值逐步升高。按照行人步行的空间尺度，局部整合度的拓扑数值通常选取 作为参照。根据全局整合度分析显示（图），王平矿区 范围内道路整合度较于全局其他路段显示较高，最高可为.（表）。高值路段主要为国道 与，这两条道路是快速进入镇区的主要道路，表明在街道尺度下，全域抵达王平矿区附近相对容易。在局部整合度中（图），整合度值都偏低，高值区域集中于东侧三个居民地。王平矿区 范围
12、内道路较于东北三处居民集中地偏低，表明王平矿区周边道路人群集中一般，不利于人行步行汇入场地。由表 可知：街道尺度下局部整合度的各项数值高于全局整合度，反映王平矿区因周边高等级道路而与外界交通便利，可以吸引大量人流，在街道尺度下可提供良好的人流基础。但是在王平矿区 范围内，局部整合度中最大值与最小值相差较大并且平均值较低，反映矿区周边步行系统存在缺陷，道路连通性较弱，各空间联系差异性大，存在不合理的空间配置以及空间资源浪费的情况。.协同度分析协同度是表示行人通过对局部区域内空间连通性的观察，从而获悉整体空间可达性程度的指标。其在空间句法应用中主要表现为局部整合度与全局整合度之间的相互关系，指代局
13、部与整体基于空间句法的王平煤矿废弃地多尺度空间分析和更新策略 贺丽洁，等 ，全局整合度分析；，局部整合度分析。图 全局整合度和局部整合度分析 表 街道尺度整合度参数 参数属性最小值最大值平均值街道全局整合度（）.街道局部整合度（）.场地 范围内全局整合度.场地 范围内局部整合度.之间的相关性。如图 所示，将横轴设置为全局整合度、纵轴设置为局部整合度，即得如下线性回归方程：.（）根据空间句法理论，局部整合度和全局整合度的决定性数值 表示协同度大小，数值越高，即代表局部与整体空间相关性越高。而当.时，表示局部与全局整合度不相关；当.时，表示局部与全局整合度相关；当.时，表示局部与全局整合度呈显著相
14、关。如图 所示，街道范围内协同度 .，生成的线性回归斜率低，表明局部空间与整体空间相关性极低，在步行尺度下不利于行人通过周边环境感知整体空间，步行可达性较弱，易迷失方向。.场地尺度的空间形态分析.场地尺度划定及场地信息处理王平矿区场地划定依托于 地图图 协同度散点图 的宗地信息确定大致范围，但由于矿区废弃年代久远，场地边界模糊，须要结合实地走访判定矿区实际场地边界。同时研究由于天地图的地图数据所获取的建筑信息中缺失部分建筑与构筑物的相关信息，需要结合天地图影像对场地内部相关信息进行进一步建模。通过 地图软件，根据天地图影像数据，对场地内缺失的建筑、围墙、构筑物进行矢量标绘，导出绘制信息并转存为
15、 文件，导入.软件中进行投影变换并合并之前所获取的场地建筑数据，以此完善场地内建筑信息（图）。图 矿区场地平面 .场地空间视域特征分析空间视域特征分析可以有效的在行人视角下，对场地空间复杂程度、空间大小、运动导向性进行解读，归纳场地空间特性及规律。在 软件中，考虑行人尺度即构建单元为 的覆盖格网，并填充预分析区域，在此后计算中，将各单元作为点阵，将互相可视的点联系，即可分析可视点的连接能力。考虑场地范围较小、地形较为平坦，在不限制地形、视线距离的情况之下，基于行人全局视域深度，视线整合度表述整个空间的可视性，分析所有视觉点之间的视觉距离。整合度值越高，表明该点所受视线阻碍较少，容易聚焦视线。视
16、线连接度与整合度值越高，即越趋于红色，反之趋于蓝色。场地视域连接度分析结果如图 所示，场地主体空间连接度较低，部分空间如东北侧与南侧留存大片空地，其视域连接度相对于场地其他空间相比，视线连通性较好，对周边空间单元渗透性高。此外，工业建筑 年第 卷第 期场地中分布着显著的空间连通廊道，将场地划分为东西两部分。基于视域连接度的分析结果，根据颜色色差将空间简化为 号、号、号区域。其中 号区域因围墙围合，只保留一个南侧出入口的原因，导致其可视性变差；号区域作为场地内曾经的生活区与办公区，建筑分布密集并且关系紧凑，但是由于分布厂房、办公楼等大体量建筑，使得视线渗透困难；号区域曾作为生产过程中煤矸石堆积的空地，四周并无建筑围合，其空间较为开阔，视线连接其他空间较为便利。场地视域整合度的分析结果如图 所示：从场地整体而言，场地视域整合性较高区域在东侧以及南侧，全局呈现多条有显著性的视廊，具备一定行人运动导向性，但受散布建筑以及围墙影响，产生孤立空间，并且空间被分割明显。整合度低值区主要存在于北侧，较低值区遍布于场地中部空间，可视性较差。此外根据整合度高低，划定主要和次要视廊，将线性空间予以表达，并且
