基于GIS的空间句法在城市形态研究中的应用

摘要：本文以城市形态研究中的空间句法为切入点，简述了该方法的概念和理论基础，并概述了空间句法与GIS的集成，分析了其原因和优势以及集成的具体方式。最后举例说明了基于GIS的空间句法在国内的研究成果与不足。

关键词：空间句法 GIS 城市形态 Arcview

20世纪70年代,英国学者比尔·希列尔首次提出空间句法理论。空间句法在研究城市空间形态、城市交通、城市犯罪空间、城市网络结构和模式的演变、复杂建筑环境下的空间认知等方面都有突出贡献。空间句法是一种新的空间形态分析理论，对城市空间形态的定量研究正是一种技术性方法。而这种方法基于GIS平台 应用已被学者多次实践，逐渐成为完善的方法论体系。

1 空间句法

1.1 起源与基本概念

20世纪70年代末，伦敦大学巴利特学院的比尔 希列尔首次提出了空间句法理论和方法，通过对城市系统、建筑、聚落、景观等的定量化描述，表达空间结构形态与人类社会行为之间的关系。今天，空间句法理论已经借助计算机技术，在数字平台上形成了一套日趋完善的分析技术。该方法已被应用在行算机上以模拟实际工程和假设方案的性能，并以此作为启发与评价设计的工具。

该方法基于形态本身特有的空间内在结构逻辑理论，在建筑和城市两个层次上来描述和分析空间格局。其研究观点是：用客观、精确的描述方法，调查研究环境如何在起作用，把社会可变因素和空间形式严密联系起来。它研究重点是解构空间系统成的各个独立的组成部分（node），及其相互之间的联系（link）。

1.2 理论基础

空间句法中的句法表示空间之间的关系，认为城市道路网的形态布局结构产生人流移动。空间句法的研究对象是自由空间，通过将城市大尺度空间分割为小尺度空间来提取城市形态的基本特征。空间分割的最终目的是建立小尺度空间形态结构特征的连接图，基于图论和可视性，剖析连接图中小尺度空间之间的连接情况，计算一系列的形态变量，从而达到对整个大尺度系统的结构形态的整体认识与把握。以下是空间句法对空间的基本观点。

1） 空间二分的观点

在空间分割的过程中，首先将空间分割为两个部分——空间障碍（Spatial Obstacles）和自由空间（Free Space）。空间障碍主要指那些限定空间的构造元素，如建筑物。自由空间则具体为空间障碍限定山来的开放空间，如人行道，广场等。作为空间句法的研究焦点，白由空间代表的是小尺度空间的基点，即组成部分（node）。