基于信息技术的洛阳古城保护与更新规划研究

学生姓名

陈贺新

专业班级

城乡规划141班

课题类型

设计

指导教师

肖轶

职称

助教

课题来源

科研

1.  设计（或研究）的依据与意义

（1）设计（或研究）的依据

a.基于信息技术的洛阳古城保护与更新规划研究任务书

b.收集与信息技术在古城保护与更新上应用的相关的资料

c.对洛阳古城的实地调研

d.相关规划、法规和书籍

《中华人民共和国城市规划法》

《历史文化名城保护规划规范》

《城市紫线管理办法》

《停车场建设和管理暂行规定》

《城市抗震防灾规划管理规定》

《中华人民共和国文物保护法》

《公共文化体育设施条例》

《中华人民共和国非物质文化遗产法》

《历史文化名城名镇名村保护规划编制要求》（试行）

《现行建筑设计规范大全》

《城市绿化条例》

《国家园林城市标准》

（2）意义

城市是人类历史的产物，文化的载体。老城区是城市文化遗产的重要组成部分，作为城市发展的历史见证，它既保存了某个历史阶段的城市生活区域格局，又保存着城市发展的历史信息，最能反映城市的特色和风貌，是不用文字记载的历史的浓缩，是悠久传统的活的见证。因此，保护老城区，就是保存城市的记忆，延续城市的历史，保留人类文明发展的脉络。

洛阳是九朝古都，如今的老城是金元时代所建，历经了金、元、明、清四代，记录了洛阳的过去，也经历着洛阳的现在。洛阳是著名的历史文化名城，洛阳老城空间类型多样，更新形式复杂，区别于一般的新城，具有其更新的独特性。

而如何“科学”地进行历史地段的规划开发控制，就需要“定量”地对整个区域范围内进行评估——划定历史保护区的保护界限，评估城市开发价值与历史价值，并在此基础上提出相应的规划控制和建设要求，建立综合评价评估体系与保护规划相衔接。利用GIS等技术，进行数据化的空间分析，将有助于历史地段更新规划的科学性提升，为历史文化名城的保护更新创新规划方法。

在洛阳老城内，历史地段的保护更新与伴随城市扩张建设的更新并存，其更新历程对其他老城的发展研究具有借鉴作用。

2. 国内外同类设计（或同类研究）的概况综述

（1）概况

由于人类现代文明及经济的高速发展，人们需求增加对城市历史记忆保存，也将越来越重视城市历史的延续体现出的人类社会文明发展脉络。历史文化保护工作在国际上不断完善，首先只是对单体的文物建筑进行保护，然后对文物建筑及周边的历史环境一起保护，接下来扩大到形成区域的历史文化街区，现在己经扩展到整个历史文化古城的保护。历史文化街区的文化价值主要体现在历史文化建筑和文化街区空间形态和街道空间格局、街区景观环境布局等方面。在城市建设改造过程中，历史文化街区都担负着保持城市传统历史风貌的重责，历史文化街区的保护可以继承城市文化传统，从而实现和发扬城市的历史文化价值。

在我国，吴良墉先生所提倡的“有机更新”模式运用于历史文化街区保护与更新中是极具有代表性的理论。他主张防止在历史文化街区的改造中“大拆大建”与 “剃光头”，遵循循序渐进、社区发展、居民参与、审慎更新等原则，建立起适应城市土地利用开发管理的新体制。东南大学的杨俊宴和吴明伟教授在探索关于城市历史文化保护模式的方面，提出了原真型保护、创新型保护、再现型保护、风貌型保护这四种不同的保护模式，对于不同特点及类型的历史文化街区便采用不同的研究方法和规划模式。历史文化街区在我国研究的重点主要体现在:第一，强调对历史文化街区中历史建筑的保护；第二，在阐述城市历史文化同时，提出历史文化街区的相关规划理念；第三，以叙述历史文化街区的风貌特征为基础，提出关于文化街区及街区建筑的更新和改造及开发建议；第四，已出现了部分历史文化街区及城镇的研究成果。

（2）相关领域研究现状

a、国内相关领域研究现状

我国的GIS技术不仅广泛的应用在城市规划管理工作中，而且也开始应用在历史文化街区保护规划中。例如2000年，教煌保护工作研究处与美国的梅隆基金会共同设立了“数字化虚拟洞窟”，至2000年底，中国故宫博物院同日本的凸版印刷株式会社一同签订了“故宫文化遗产数字化的应用研究”的合作协议书；同年，联合国教科文组织与东南大学建筑学院也合作成立了GIS中心，将GIS技术应用于历史文化街区的规划和保护管理中，进一步的推广GIS在历史文化街区的保护和更新中的应用，例如基于GIS的南阁古村落保护规划研究和基于 GIS 的镇江西津渡历史街区保护管理信息系统研究就是东南大学GIS信息技术应用的典型代表。

另外，南京大学城市与资源学系也开展了基于GIS技术的苏州古城规划；同济大学设立的国家历史文化名城保护研究中心也将GIS技术全面地应用在同里和西塘古镇的遗产保护。清华大学建筑学院人居环境研究中心的史慧珍和党安荣进行了GIS技术在北京旧城保护研究规划设计的尝试。2003年，陕西省文物局对秦始皇陵区进行了GIS在文化遗产地资源管理中的应用研究，2005年，秦兵马俑博物馆与西安四维航测遥感中心合作，对正在发掘中的2号坑进行数字化三维建模，在2006年初步完成GIS在秦始皇陵区资源管理研究。北京清华城市规划设计研究院历史文化名城研究中心和清华大学建筑学院于2010年启动了基于移动GIS 平台的历史文化名城、镇、村、街区建筑信息数字化采集系统构建工作，并已形成了较为成熟的产品。

运用GIS技术，从宏观方面可实现对历史文化街区的社会、经济、人口密度等各要素的多因子的叠加分析，例如历史文化街区保护规划的环境危害预测和街区经济发展预测等应用；从微观方面可实现对建筑与院落的历史文化价值的评估，人口容量预算等更小层次的应用，主要以社会经济的图式化形式展现，或者根据历史文化街区的各种空间要素特征以相应专题图操作来进行等；还可以运用图层叠加缓冲区以达到各种规划中最佳路径选择等，从而达到实现对停车设施布置、公共开放空间的格局、人车流路线甚比如垃圾箱、路灯布置等基础设施，这些在传统设计手法中都是由人为的主观因素决定的。

b、国外相关领域研究现状

在各发达国家，地理信息系统己被广泛地应用到国家和地方政府的各项职能中，比如在美国，1992年应用GIS的城市和地区的比例只有40%，到1997 年却迅速上升至87%；澳大利亚的布里斯班市将已建立的完整城市地理信息系统作为申请举办奥运会的有利竞争条件；同时在亚洲，新加坡从1986年开始投入约合 1 亿7484万人民币，建立了 “整体性国土资源系统”的城市GIS，历时长达 7年，并于1993年才完成。虚拟现实技术可以应用于城市景观的仿真、城市地下管线的可视化、城市发展历史演变过程的再现、城市人流和车流的动态模拟、城市生态建设或改造的虚拟实验以及城市灾害事故的动态模拟等诸多方面。如美国的 VR技术专家和城市管理专家结合，对洛杉矶和拉斯维加斯两个城市改造进行了实验，对城市的街道及建筑物，根据城市的功能和城市美学的原则，进行了多种方案的对比分析，同时还对街道绿化树种的选择进行比较，包括幼年树和成年树绿化及美观效果作了一一比较，最后作出了行道树树种的选择。“数字地球”是美国副总统戈尔于1998年1月31日在加利福尼亚科学中心所做的“数字地球——认识21世纪洲门这颗星球”的演讲中首次提出的。它指的是建立一个地球信息模型，该模型将地球上每一角落的信息都收集、整理、归纳，并且按照地球地理坐标建立完整的信息模型并且用网络连接起来，从而使地球上的每个人都可以快速、完整、形象的了解地球宏观和微观的各种情况，并充分发挥这些数据的作用。

城市规划作为城市建设和城市生活的重要组成部分，也进入了一个数字时代。历史文化遗产的保护作为城市规划重要的一部分在GIS的应用上取得飞速的发展。在上世纪90年代初，世界文化遗产保护的许多项目也开始采用了GIS技术，许多国家和地区都相继建成了很多有关历史文化遗产保护与管理的信息系统，例如GIS开始被欧洲考古界所认识并接受，景观考古 GIS分析逐渐盛行；联合国教科文组1992年在帮助柬埔寨新政府对吴哥古迹的保护过程中，创新性地使用了GIS为主导的计算机辅助管理技术，并分别在东南亚的许多国开始了试点，并取得了显著的效果。紧接着，在联合国教科文组织的协调下，又有了泰国的名城素可泰和加拿大的洛矶山班福国家公园及越南顺化古城等文化遗产保护项目，这些都运用CRM和各种信息技术相结合方法。近些年，GIS在历史文化街区保护与更新中的应用理论越来越为成熟，应用的范围越来越广泛，尤其在文化信息的管理应用方面，而对于本身规划的指导还只是种辅助的手段，值得进一步去探讨研究。

c、小结

通过对国内外相关相关领域研究现状，可看出我国信息技术在古城的保护与更新上应用较少，在信息技术广泛应用于古城保护之前，只能通过人为主观因素进行保护，通过信息技术可以结合洛阳古城的特色，针对老城特有的问题提出解决方案，为古城营造舒适的生活空间，增添老城活力。

综上所述得知：在我国关于历史文化街区的应用研究发展还处于探索的阶段；第二，需要不断的加强针对不同特点不同区域的历史文化街区采取不同的研究方法；三是探讨出更多的利用形式，探索出更多的利用手段，从而使历史文化街区的保护与更新达到科学化与合理化。

（3）应对措施：

本研究主要从老城的绿化景观及开敞空间进行改善，为历经沧桑的老城填一抹绿，注入新的活力。

a、增加开敞空间

增加绿化场地和疏散的文化广场，提高绿地可达性，同时通过增加绿化改善老城小气候以及空气质量，以达到优化人居生态环境的目的。

b、改善沿街绿化

洛阳古城十字商业街人流量较大，适当增加绿化，分析选区合适的位置进行种植树木或通过立体绿化的方式提高街道空间的绿视率与炎热天气的遮阴面积，为行人营造舒适的街道空间和旅游体验。

c、合理搭配景观

在有限的空间内，在空间维度与时间维度上合理配置植被，丰富街道绿化空间层次结构。既能满足行人的观赏需求，又不干扰商业活动的进行，营造良好的景观效果，为老城增色添彩。

（4）相关案例

a、新常态的规划方法探索——嘉兴老城区保护与更新

嘉兴老城区是我国重要的历史文化名城，是它马家浜文化的发祥地，自春秋时期直到清朝这里一直是繁华的中心古城，以水环绕，历史悠久；同时嘉兴是中国共产党的诞生地，是早期共产党前辈们进行革命活动的重要历史地区，在嘉兴老城区坐落着很多革命先辈的旧宅，需要进行妥善历史保护。

嘉兴老城区由于处在城市的中心位置，又与南湖风景区毗邻，面临着城市更新与再开发的发展要求。既具有景观的独特性，又从城市功能区位角度来看具有优势，存在一定发展更新需求，与历史保护产生了一定的矛盾，形成了历史、景观、功能三者相互作用的发展形势。

要科学、定量地研究分析保护与开发之间的关系，关键在于如何尽可能全面地综合考虑能够对土地产生影响的空间因素和功能因素，将这些因素转化为图形要素，并构建合理的空间分析模型产生具有意义的参考数值。因此需要形成从信息数据收集整理到数据分析、分层叠加的完整思路：

首先通过网络地图、嘉兴市文物保护网等方式得到历史保护建筑以及城市设施等相关信息；然后对历史要素、景观要素、城市设施进行定位输入，并导入GIS数据库成为空间图形数据；最后利用空间分析与因素叠加法进行要素加权综合叠加；最终形成分析结果并进行结论总结。

历史保护价值、景观价值保护、城市功能发展三方面要素分别对应历史深度值、景观生态值以及城市区位值数据。多因素叠加在GIS分析中是核心思想：通过各类小要素经过空间转译、空间运算叠加得到历史深度值、景观生态值以及城市区位值，再经过加权叠加得出综合评价，形成完整多级多步骤的多因子运算架构。

b、广州北京路历史文化街区保护规划案例研究

北京路是广州城市的源头，也是城市的古中轴线，北京路历史文化街区的规划范围为：南至文明路，北至广卫路(含南越王宫署遗址考古发掘地)，西至吉祥路，经中山五路、北京路、西湖路、惠新西街至清源巷，东至聚星里，经忠佑大街、中山四路、府学西街至市场新街的范围，保护范围面积21.01公顷，其中核心保护范围12.20公顷，建设控制地带8.81公顷。

广州自建城之始，皆以北京路附近的任嚣城为原点，不断向四周拓展建设，北京路是广州城市源头，也是千年城市中轴线，还是中国古代延续至现代最古老的城市中轴线之一，距今已有千年历史。此外，北京路历史文化街区是广州历代政治中心和千年商都文化的核心体现区，历代官学正地，书院书局云集。北京路至今都是广州的商业中心、商贸名街。官府衙门紧邻商业街市，该现象在全国独树一帜。

北京路历史文化街区的保护内容包括物质性要素与非物质性要素两大部分。其中物质性要素包括历史城垣格局、“两轴、两片、多点”的街区格局、街区街巷肌理，还包括秦造船遗址、南越国宫署遗址等不可移动文物，以及传统风貌建筑。规划还将非物质文化遗产也纳入保护，具体包括陈李济传统中药文化、凉茶、广式腊味、广式莲蓉饼食制作技艺等民间工艺。粤剧、粤曲、狮舞(广东醒狮)、粤语讲古等民间艺术，致美斋广式调味道、李占记等老字号也在保护范围。

保护措施上，规划提出对核心保护范围采取整体对待、严格保护的措施，不得擅自改变街区传统空间格局和建筑原有的立面、色彩。核心保护范围内的建筑和环境以保护和修缮为主。在核心保护范围内，不得进行新建、扩建活动，经批准允许新建、扩建必要的基础设施和公共服务设施建筑控制建筑高度12米以下。

对民间工艺则应在资金、政策、宣传等多方面，大力保护非遗传承人和传统技艺，利用传统民居维修汇聚当地传统的木雕、砖雕、石雕等工匠，挽救传统建筑工艺和手法。

北京路历史文化街区整体保护结构为：两轴、两片、多点。

其中，两轴为十字形传统轴线，包括竖向的北京路古代中轴线和横向的中山四路、中山五路东西向轴线。两片为昌兴街民国商住街坊和大佛寺宗教文化街坊。

古代中轴线：严格控制轴线沿线的街道界面的尺度、风格和连续性，禁止广告牌、招牌覆盖传统骑楼立面；禁止移除街道内的大树，提升两侧建筑功能和街道景观品质。

中山路发展轴线：控制骑楼街风貌。严格控制沿线新建建筑体量、高度、骑楼尺度、色彩，与传统骑楼街风貌充分融合。

昌兴街民国商住街坊：保留并强化传统的“一街五坊”格局，一街为昌兴街，五坊为壬奎坊、景贤坊、四喜坊、祥发坊、祥合坊。

大佛寺宗教文化街坊：原则上应保留大佛寺南侧与东侧的近代民国集合住宅群。

3. 课题设计（或研究）的内容

本课题以洛阳老城历史街区为规划设计的研究范围，通过调研和访谈理解城市的问题，通过测绘和数据库建模，构建信息化的古城保护模型。进一步通过阅读文献资料相关理论，并通过具体的数字化分析技术来指导城市规划和设计工作。

课题分两步完成：

（1）历史文化街区的测绘和模型建立。

（2）基于数字化模型进行规划导向的分析，在分析图基础上完成规划方案。

4. 设计（或研究）方法

（1）文献研究

本研究中查阅大量的国内外相关技术应用的资料和文献，并总结已有的关于历史文化街区保护与更新规划的分析理论，并对 GIS 技术运用于古城中的相关理论进行详细的解析。

（2）理性研究

运用了定性与定量相结合的方法于历史文化街区保护与更新规划的研究中。 

（3）跨学科研究

研究中涉及城市规划和地理信息系统、建筑学、统筹学和生态学等多学科知识。

（4）模糊综合评价

对于古城的街区空间进行模糊综合评价，首先需要考虑多种因素,在不同的因素间可划分为不同的层次。因此，必须将街区空间价值评价因素集划分为几类，首先对每一类因素进行相应的模糊评价，然后对各类的评判结果采用高层次的综合评判。

5. 实施计划

第一阶段： 完成调研、测绘和建立信息库。（第1-3周）

第1周相关课程学习和资料研读，确定研究范围；

第2、3周完成所选范围的测绘和建模；

第二阶段：数字化模型的建立（4-5）

根据搜集的信息，完成数字化模型的建立。

第三阶段：个人更新规划方案的分析与设计（第6-11周）

第6周：深化现状分析，个人方案（2-3个方案）

第7周：设计研讨、分析比较，深入理解人居环境与古城保护的矛盾，确立方案。

第8-9周:  完成各类必需的分析图。

第10-11周：完善并优化规划和城市设计的方案。

第四阶段：设计表现（第12-13周）

必要的图纸表达和模型表达，鼓励设计新媒介表达。                          

指导教师意见

指导教师签字：                              年   月   日

教研室意见

教研室主任签字：                年   月   日