基于空间基因的村镇聚落空间谱系构建方法
3.1村镇聚落空间形态特征的数字化解析
景观格局指数能够高度浓缩景观格局信息,反映出景观结构组成和空间配置特征[22]。利用景观格局指数可以提高聚落形态特征的描述能力,它表达的是聚落空间形态与聚落环境和功能之间的互动关系,这与空间基因“空间-自然-人文”内生互动发展内涵特征相吻合,对于空间基因的识别提取,以及谱系所表达村镇聚落信息的准确性具有重要意义。因此,空间上可以将村镇聚落看作是景观中的斑块,通过景观格局指数量化分析村镇聚落的宏观空间分布格局、聚落边界与环境特征及聚落的用地结构特征。在中微观尺度,则通过街巷网络密度和建筑密度来解析街巷的整体形态,以及建筑整体的组合关系特征(表1)。
3.2村镇聚落空间基因的识别提取
村镇聚落空间形态要素在不同环境下形成的景观风貌表征是空间基因认知的基础,从景观风貌表征出发,形成村镇聚落空间基因的认知框架,按照“特征解译-聚类分析-特征因子提取-方差显著性检验-形态类型学校验”的思路,提取村镇聚落空间基因。
首先,在景观格局指数分析等量化村镇聚落形态特征的基础上,采用K-Means聚类方法对村镇聚落进行类型划分。其次,从形态类型学的角度来看,不同的聚落空间形态要素的稳定性不尽相同[23],研究稳定性更高的形态结构对聚落景观风貌的地域特色传承与保护更具有积极的意义。因此,应根据聚落空间形态中的重要性及成分,通过方差显著性检验提取主要特征因子,并利用形态类型分析方法,根据空间基因的“稳定性”和“独特性”原则进行校验,进而识别村镇聚落空间基因。
3.3村镇聚落空间基因信息编码与谱系构建
基因是以链状结构存在于生物体中的一种遗传信息结构体,有利于实现遗传信息传递的稳定性和精确度。与生物基因信息的链状结构相类似,村镇聚落空间基因在空间特征因子、自然人文因子的相互作用下,共同构成了一种稳定的空间排列结构,形成了空间基因序列。
借鉴地理信息N级编码理论对村镇聚落空间基因信息进行编码。通过代码编号,可以快速识别村镇聚落空间基因的构成要素,并且能够获取不同空间基因之间的所属类别及其亲疏关系,最终以空间基因序列为线索,形成村镇聚落的空间谱系。