数字城市与空间句法_一种数字化规划设计途径_杨滔

数字城市与空间句法：一种数字化 规划设计途径□　杨　滔［ 摘　要］ 在数字城市出现的过程中，城市规划开始向数字化转型，甚至与数字城市的某些发展融为一体。

空间句法强调整 体性的空间模式，可用于理解城市现象和规划过程中所蕴含的涌现概念，为数字城市和数字化规划设计提供一种新的思路： 重视空间概念在数字虚拟世界和真实世界之间的体验和理解，定量地模拟并研究物质化的空间形态的构建；研究各种网络 结构（ 包括虚拟和真实网络结构） 之中的非对称性、整体与局部的关系、相互转化过程；提供一种数字化的直观平台，推动 各方理性讨论、评估，并形成可行的方案。

［ 关键词］ 数字城市；空间句法；涌现；数字化规划设计 ［文章编号］１００６－００２２（２０１２）０４－００２４－０６　［中图分类号］ＴＵ９８１　［文献标识码］ＡDigital City And Space Syntax: A Digital Planning Approach/Yang Tao[Abstract] Urban planning is transferring towards digital management with digital city development. Space syntax stresses holistic spatial model, and can be used to understand city phenomenon and concepts in the planning process. It provides a new understanding for digital city and planning: it emphasizes space concept in virtual and actual world; it simulates and studies physical space creation; it studies dissymmetry, relationship between wholeness and components, and their transformation in different network structures; it offers a digital platform for discussion, evaluation, and boosts formation of feasible proposals. [Key words] Digital city, Space syntax, Emergence, Digital planning１ 数字城市与数字化的城市规划１．１ 数字城市的动态发展 ２０ 世纪末，随着计算机、互联网、信息和通讯技术 及地理信息系统等快速发展，比特城市（Ｃｉｔｙ　ｏｆ Ｂ ｉ ｔ ｓ ） 、数字城市（ Ｄ ｉ ｇ ｉ ｔ ａ ｌ Ｃ ｉ ｔ ｙ ） 、虚拟城市 （Ｖｉｒｔｕａｌ　Ｃｉｔｙ）、智能城市（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　Ｃｉｔｙ）、 聪明城市（Ｓｍａｒｔ　Ｃｉｔｙ）、信息城市（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｃｉｔｙ）等各种新概念和新名词如雨后春笋般涌现出来。

这些新概念彼此相近，却又各不相同。

其中，数字城市 是以虚拟的场所支持个人、团体、机构等进行各种虚拟 的活动，为了彼此交流、模拟现实、交易、控制、互动、 扩张甚至犯罪等。

因此，它具有社会、经济、政治、文 化等意义，并强化、削弱或者补充了真实的日常生活 。

［１］覆盖全球的信息通信基础设施，小到个人的“人机互动” 界面；另一方面，数字城市提供了各种“虚拟”的服务 和管理，可以取代、改善并影响“非虚拟”的服务和管 理，核心是产业和生活方式的创新。

首先， “机器设施” 的建造将直接改变城市的物质形态。

例如，很多学者将 互联网类比为河流、街道网、电网、污水网等，这些都 是历史上决定城市选址和布局的关键因素；甚至有学者 预言真实城市的消失①［３］ 。

其次， “虚拟”的服务和管理 最直接地影响人们交流互动的方式，从而影响每个人和 组织的决策，然后直接作用于“非虚拟”的生活。

例如， 部分学者指出“虚拟”的金融交易等将强化并决定“世 界城市”的地位和发展［４］　；是否能够获得“虚拟”服 务和信息将会导致社会的分化，一部分穷人无法获得， 从而被困在自己的社区中，而另外一部分人能够随时 随地获得，从而不受地域的约束，将随意选择工作和 生活地点［５］。

不过，这些都还没有定论，将随着数字城 市的发展而出现更激烈的争论。

不过，数字城市的概念仍然在发展之中 。

一方面，［２］数字城市依靠“机器设施”和软件平台支撑，需要信息 通信、人体工程及大脑认知等技术的研究和应用，大到［ 作者简介］ 杨　滔，伦敦大学学院、空间句法公司研究员。

24１．２ 数字化城市规划设计中的三个主要 问题 在数字城市出现的过程中，城市规 划学科开始向数字化转型，甚至和数字 城市的某些发展融为一体，因为城市规 划就是规划设计城市，包括虚拟的数字 城市。

这涵盖多种维度：①建立数字化的 城市规划平台，包括数据、文档、实物、 环境等数字化，在本质上与城市实体模 型没有差别，不过它可以实现数据的即 时更新和数据之间的动态链接；②建立 数字化的城市规划互动和管理平台，实 现人机互动，这也是数字城市管理的一 部分；③采用数字化的新技术去体验、研 究“非虚拟”和“虚拟”的城市（社会）， 以及它们的互动等，实行虚拟方案（政策） 与真实世界的动态交流，实现创新的目 标，并运用到城市规划和设计实践之中； ④采用数字化的理性思维方式去认知“非 虚拟”和“虚拟”的城市（社会），从新的 视角去关注现象，开创新的方法论，提出 新的模型，从而探索未来的城市规划和 设计理论和方向。

我们需要意识到数字化城市规划中 所遇到的 ３ 个基本问题。

（１）数字城市和数字化规划如何影响 物质化的城市形态？个人是物质实体，需 要面对面的交流，需要解决各种物质性 的问题，包括吃、穿、住、行等；信息和 能源等的流动仍然依靠物质性的基础设 施。

因此，我们所规划设计的城市大部分 仍然是物质化的，并非完全虚拟的 。

在［２］以说，城市（聚落）本身“等价”于这些交 流工具之和，是为了方便交流而产生的， 以应对集体的社会生活。

因此，数字化城 市规划和设计并未超越基于社会经济文 化的城市规划和设计，只是以另外一种新 方式出现，即更高效的“虚拟”交流作用 于“非虚拟”的实际生活。

而社会经济文 化活动的基础是交流互动，数字化的过程 强化了其“网络” （Ｎｅｔｗｏｒｋ）特征 ，这［５］这种自组织的生长过程源于何种空间和 认知机制。

例如，希列尔教授将带有前院 的房子看成一个标准个体，采用计算机 去模拟城市是如何生长的。

这种思路摒 弃了自上而下的物质形态规划中固定的 蓝图，或者说不变的结构，而去探索城市 形态现实如何由众多个体自发地建造而 成。

这与当今各种探讨个体（Ａｇｅｎｔ）的学 派的思路是完全一致的，虽然其他研究 关注虚拟个体人（Ｖｉｒｔｕａｌ　Ａｇｅｎｔ）或现 实中的个人或者单位等。

不过，希列尔教 授并未沿这个方向走下去，而转向实证 地分析每个真实的城市，先解决真实城 市如何运作的问题，同时提出了城市形 态结构并不是源于人脑结构或者某个上 帝之手，而是来自真实世界，它遵循人们 认知过程：真实 １ —认知—真实 ２，因此 结构即真实［７］ 。

基于大量实证分析，当时希列尔教授 提出了空间“非对称” （Ａｓｙｍｍｅｔｒｙ）的概 念。

简单而言，如图 １ ②所示，ａ 和 ｂ 是 相互对称的；而加入ｃ 后，　ａ 和ｂ 变得不 对称了，因为 ｂ 与 ｃ 直接相连，而 ａ 需要 通过 ｂ 才能到达 ｃ。

这种“非对称”的概 念说明了简单道理：对于每个空间，其属 性取决于它与其他空间的关系，而不是 它本身；从不同的位置看待同一个空间 或者布局，其结论是不一样的。

因此，虽 然自下而上的空间生长过程看似无序且 混乱，但是所有个体空间与系统中其他 空间的局部“非对称”关系制约了所有个 体空间的构成与演变，从而某种整体性 的“空间模式” （Ｓｐａｔｉａｌ　Ｐａｔｔｅｒｎ）将会 自发地显示出来。

这种模式是所有个体 空间作为一个整体网络才具有的属性，而 不体现在个体空间的层面上，这被称为 涌现（Ｅｍｅｒｇｅｎｃｅ）。

这是空间句法理论 的基本出发点，也是近期“网络理论” （Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｔｈｅｏｒｙ）讨论的热点之一。

在 实践层面上，这种“非对称”关系可以用 不同变量来描述，如拓扑关系、角度变 化、实际距离、密度分布等。

也是数字城市和数字化城市规划的研究 和应用关注“网络”的根本原因。

（３）如何采用数字化的理性思维（包 括数学哲学方法论）去发展城市规划和设 计，同时又能兼顾“定性”的人文思想？ 在一定程度上，目前的数字化规划设计 其实是二十世纪六七十年代科学规划模 式的升级版本，是科学理性的回归 。

回［６］顾城市规划的发展历程可以发现，二十 世纪六七十年代的城市规划设计借鉴了 系统工程、自动化、地理学和航天工程等 理工学科模式，关注数据、数理模型、理 性预测等。

这个趋势被后来注重社会、经 济、政治的人文模式所取代，城市规划设 计变得更加“文科” 。

而计算机、信息通 信和人工智能等学科的快速发展，不仅 解决了很多技术难点，而且让“定量”的 理性思维再现光芒。

在这个大的背景下，空间句法是基 于何种理念启发数字化城市规划发展 的？又是如何促进城市科学的理性思考 的？下文将就此进行分析。

这个意义上，数字化城市规划仍然不能 回避传统城市规划和设计中所涉及的物 质性即形式问题。

（２）数字城市和数字化规划如何与 “非虚拟”的社会经济文化互动？如何构 筑交流互动网？从更广义的角度来看，数 字化本身类似于人类言语、文字、符号、 图像、电报、电话等，其核心是跨越“物 质空间” ，缩短交流距离，或者延长信息 在空间中的存在等，交流互动的高效性和 真实性是其本质。

它们不仅是交流的工 具，而且完全融入到人类社会和日常生活 之中，改变了城市（聚落）形态和组织方 式，以及相关的社会经济活动等；甚至可２ 空间句法理论的两个基本问题空间句法理论和方法由比尔・希列尔 （Ｂｉｌｌ　Ｈｉｌｌｉｅｒ）教授于１９６０ 年末至１９７０ 年初创立，其发展与广义的数字化城市规 划的发展是同步的，也可以说是其中一个 学派。

希列尔教授当时提出了两个更大的 研究课题，至今仍然是未解决的世界性难 题，也是当今复杂科学的研究热点之一。

２ ． １ “抽象”的城市空间结构来自 “具象”的真实世界？ 第一个研究课题是： “抽象”的城市 形态结构到底是如何自下而上地形成的。