基于适宜性分析的城市遗产廊道网络构建研究
——以古都洛阳为例

袁艳华，徐建刚，张翔

(1.南京大学 地理与海洋科学学院，南京 210093；2.南京大学 建筑与城市规划学院，南京 210093)

1 引 言

随着城市化进程加快、城市规模扩张以及生态环境的变化，遗址用地与城市建设用地关系紧张、遗址本体的破坏与遗址环境整体性地破坏等问题日趋严重，我国大量的遗产面临着消失和破碎化的威胁，遗产的保护和展示困难重重。为了改变保护单个遗产点的思路，许多学者提出走出“单体保护”之围[1]和改变“孤岛式保护”[2]的构想。因此，从单个自然或文化遗产点或遗产地走向一种跨越边界的、连续完整的保护空间格局，来最大限度地实现对自然文化遗产的整体保护成为一种新的视角和发展趋势。然而，在古都洛阳城市化快速进程中，人地关系日益紧张的现实背景下，大遗址区用地规模巨大，对中心城区、周边城市所产生的文化、生态、环境、休闲旅游效益却远远没有释放出来。城市建设用地在洛河北岸的隋唐城和周王城遗址上高密度重叠发展，给遗址保护和集中展示洛阳辉煌的地下文化遗产造成巨大困难。因此，本文提出遗产廊道网络(heritage corridor network)构建，能够高效地保护城市遗产资源，维护遗产体验过程的连续性和完整性以及自然和文化景观共生关系，为探索洛阳遗产的保护模式和历史文化名城保护提供新的视角，进而最大程度地为城市未来建设自然文化遗产资源保护区提供科学依据。

2 遗产廊道相关研究进展

遗产廊道是世界文化遗产保护新兴的领域，是发端于美国20世纪80年代的一种区域化的遗产保护战略方法，是绿色通道发展和文化遗产保护区域化结合的产物[3]。此理念诠释了世界遗产保护由“点”状向区域化“面”状保护的根本转变，以特定历史活动、文化事件为线索把众多遗产单体串联成具有重要历史意义的廊道遗产区加以整体保护。伊利诺伊和密歇根运河国家遗产廊道(Illinois and Michigan Canal National Heritage Corridor)是首个通过美国国会立法指定的国家遗产廊道，标志着遗产廊道这一概念的提出和确立[4]。截止2001年，美国国会已经指定和认可的国家遗产廊道及类似的项目有23个，加上州立的遗产区域以及其他朝指定和承认的方向努力的项目共有100余项[5]。

遗产廊道是在绿道基础上形成的概念，是拥有特殊文化资源集合的线性景观，融遗产保护、休闲游憩、历史文化与生态保护于一体，旨在实现对较大范围内多种文化景观和自然资源的有效保护。这一概念源自美国，在绿道的基础上发展而来，是“拥有特殊文化资源集合的线性景观，可以是具有文化意义的运河、峡谷、道路、铁路线以及废弃的工业区或矿区等[6]。遗产廊道通常带有明显的经济中心、蓬勃发展的旅游、老建筑的适应性再利用、娱乐及环境改善[6-7]”，串连多个单体的文化、自然和非物质遗产，具有历史、人文、生态、游憩等方面的价值，体现了文化的多元性和生态的多样性[8]。因而自然、经济、历史文化三者并举就体现了遗产廊道同绿色廊道的区别。绿色廊道强调自然生态系统的重要性，它可以不具备文化特性。而遗产廊道将历史文化内涵提到首位，注重对廊道沿线和辐射区内的文化遗址和历史遗迹的保护，对其短暂的历史给予最大程度的关注，同时强调经济价值和自然生态系统的平衡能力[6，8]。在尺度上，遗产廊道的尺度变化丰富，可以是城市中的某一廊道空间，也可以是跨城市、跨国家的区域性廊道空间[9]。如美国的宾夕法尼亚州的“历史路径(the historic pathway)”是一条长2.4km的遗产廊道，而由北京大学俞孔坚教授主持的京杭大运河遗产廊道项目的研究对象京杭大运河则长达1764km并横跨18个城市[10]。

遗产是历史形态和自然形态的完美融合，它的文化属性并不影响自然环境在遗产廊道中的特殊作用，此二者是相互依存的[8]。遗产廊道提倡的是一种区域而非局部遗产点的保护思路，将本来呈破碎状态的动植物栖息地、湿地、河流和其他生态上重要的区域同文化遗产和乡土文化景观通过连续的廊道连接和保护起来，进行整体性的解说和展示，从而实现游憩、生态和文化保护等多目标的结合[4]。作为生态规划的先声，美国景观规划大师Philip Lewis在20世纪60年代提出了环境廊道(environment corridor)的概念，即连接区域文化和自然景观资源的产物。实际上，它一定程度上包含着遗产廊道理念的雏形。Lewis将坡地、湿地、地表水、矿产资源、植被等景观类型数据输入GIS空间数据库绘制图，经叠加分析划分特征鲜明的线性环境廊道，再利用环境廊道规划优先和重点保护区域[11]。作为一种保护理念，从规划角度看，遗产廊道可以作为一个地方或区域资源整合的结构和方法，强调文化遗产保护、经济发展、生态保护的多赢，其作法就常表现为把一些遗产通过建设绿色通道连接起来[12]。国内遗产廊道理论与方法研究主要表现在遗产保护[10]、廊道宽度[3]和廊道生态构成[9]等方面，从已有的文献研究可以看出，在国内外利用生态规划原理和景观生态学原理，结合GIS技术进行遗产廊道构建的研究还较少。因此在我国人地关系日益受到重视、城市人口密度不断增加、休闲资源匮乏的现实背景下，基于ArcGIS软件平台，运用最小累积阻力模型构建以文化遗产保护、自然景观、遗产休闲和非机动车道为四大关键主题的遗产廊道网络具有重要的特殊价值。

3 研究区概况及研究数据

3.1 研究区概况

洛阳位于黄河中游南岸，洛河之阳，“居天下之中”，素有“九州腹地”之称，作为“华夏第一王都”、“中华民族的摇篮”，是中国历史上建都最早、朝代最多、建都时间最长的都城。洛阳地势西高东低，境内山川丘陵交错，地形错综复杂。北据邙山，南望伊阙，洛水贯其中，东据虎牢关，西控函谷关，四周群山环绕、雄关林立，因而有“八关都邑”、“山河拱戴，形势甲于天下”之称(图1)。四季分明，气候宜人，山水城林高度融合，显示出气势非凡的帝都之相。由古至今，洛阳都城、府城和现代城市建设一直与山水紧密相依，历经五千多年的发展，特别是近几十年来的西进南拓，洛阳市逐渐形成了“三山环抱、四水中流、九渠贯都”的山水景观格局。

图1 洛阳山河拱戴之势

司马光曰 “欲知古今兴废事，请君只看洛阳城”。洛阳历经几千年的城址变迁和城市发展，形成了历史文化、民俗文化和地域文化相融合的城市文脉，具有深厚的文化底蕴。因此，可以说，文化是洛阳城市之魂，拂去历史尘埃，城市的街巷格局、建筑风貌和历史遗存形态均记录了不同时代的文化特质。几千年的历史文化积淀，积累了极为丰富的、具有重大历史、科学和艺术价值的历史文化遗存。洛阳埋藏着众多的古遗址、古墓葬、古建筑、石窟寺等传统文物古迹，同时分布着丰富的新型文化遗产，这些都是构成遗产景观的重要内容。

3.2 基础数据的采集与处理

基础地理与专题地图数据采用的基础地理数据主要包括DEM、行政区划图、土地利用、大遗址保护区划等，其中大遗址保护区划是根据洛阳市城市总体规划(2008年～2020年)中大遗址保护区划图数字化后得到；利用ArcGIS软件平台，结合实地调查，建立洛阳市中心城区遗产资源分布数据库以及不同土地覆盖类型(绿地山林、河流水系、农田、耕地、高速公路、铁路、主干路、次干路和支路以及建成区)数据库。实地调查数据主要包括遗产点分布、调查问卷资料等数据。

4 遗产廊道网络构建研究方法

4.1 遗产廊道适宜性分析

本文强调通过空间手段(如边界、缓冲区、廊道、格局等)构建物质联系(physical connections)，把单个遗产点/地连接形成连续的空间体系结构。然而，遗产地网络格局一般表现为：严格保护的遗产地/要素，通过自然或文化廊道相联系，共同为周围的文化景观或生态缓冲区环绕。自然遗产在生态系统代表性、物种迁徙、水文过程、地质构造以及自然美景特征等方面，文化遗产在本体与环境的关联、交通、历史脉络及文化过程等方面，都存在着直观或潜在的网络属性特征，理论上可以描述为核心遗产地/点(core heritage sites/elements)、缓冲区(buffers zone)及空间联系(spatial connections)的基本空间结构[13]。

古都洛阳是中华民族文化的发源地之一，有近四千年的建城历史。大量的都城遗址、古墓群以及地下文化遗产给洛阳市遗产资源保护和遗产廊道适宜性构建提出了特殊的要求。适宜性分析是指土地针对某种特定开发活动的分析，同时也是景观规划的重要传统[14]。而遗产廊道适宜性分析是指土地针对遗产休闲体验活动的分析评价，是遗产廊道网络构建研究的重点。麦克哈格在叠加分析方法基础上提出“千层饼”模式成为生态规划方法和土地适宜性评价分析的经典[15]；国内外很多研究都采用“千层饼”模式进行适宜性分析[16-17]。然而，目前专门针对遗产廊道适宜性分析的研究还很少，已有的研究主要对线性遗产(包括太行八径、京杭大运河、滇藏茶马古道等)的研究[18，19-20]。本文借鉴绿道、生态廊道的适宜性和模拟分析，模拟古都洛阳城市潜在的遗产廊道。

4.2 模型的选取

最小累积阻力模型(Minimum Cumulative Resistance，MCR)起源于物种扩散过程的研究，是指物种从源到目的地运动过程中所需耗费代价的模型，最早由Knaapen提出[21]。俞孔坚等人运用Knaapen提出的最小累积阻力模型对遗产廊道的适宜性展开了分析[4]。该模型模拟了主体(体验者)沿一定的路径和场所，对文化遗产体验和感知的过程。这种体验感知过程可以被理解为一种在空间上水平运动的过程，即用不同景观要素对遗产休闲活动构成的阻力来模拟：阻力越大，则该活动越不适宜开展，适宜性也就越低；相反，阻力最小的地区适宜性也就越高，也就意味着最适宜建立遗产廊道。基于上述分析，可以运用最小累积阻力模型和生态网络分析方法来模拟和建立阻力面，其模型的具体计算公式如下[4]：

(1)

在公式中，MCR为最小累积阻力值，f表示最小累积阻力与生态过程的正相关系，Dij代表从某遗产点j到某景观元素中一点i的距离，Ri则代表该点所在位置对于遗产休闲活动的阻力。该模型可通过ArcGIS中的cost-distance模块实现。基于这一公式，在确定遗产休闲活动的源(source)和景观表面中不同特性区域对该活动的阻力系数之后，运用ArcGIS空间分析模拟景观中的遗产休闲活动易达区域，也就是遗产休闲廊道的适宜区域。遗产是遗产休闲活动的核心，即源(source)，可以通过已有普查资料或实地调研获取。因洛阳中心城区地形起伏非常小，所以在适宜性分析中不考虑地形因子的影响。移动过程中穿越不同的线形要素和土地利用类型面状要素的难易程度表现为不同的穿越阻力，而不同土地类型或土地覆被对于遗产休闲的阻力系数是通过专家打分或针对当地居民的问卷调查等获得的。洛阳市遗产点的分布具有沿水系分布的特征，同时河流水系也是洛阳市最重要的绿色廊道系统，适合作为遗产廊道网络的生态基底和基本构成要素。同时，结合调查表明人们在游憩休闲中，对于绿地山林的选择度高于河流水系等，再次是农田和其他耕地等，建筑、高速公路和铁路在休闲活动体验上最不适宜，在此基础上形成洛阳中心城区进行遗产休闲活动的土地利用类型阻力系数表(表1)。

表1 遗产休闲活动的阻力系数表

5 研究结果

5.1 自然基底分析

洛阳“三山环抱、四水中流、九渠贯都”的山水景观特征明显(图2)，在城市起源和布局发展过程中起着重要的作用。由山环水绕为自然基质、廊道景观主体的独特组合特征成为洛阳气势非凡帝王之都的基底和骨架，而洛阳丰富多彩的各类功能区呈不同形态的斑块和景观体镶嵌在山水基底之间，纵横交错道路绿带与滨水景观带作为网络景观主体成为联系城市的纽带。独特的自然山水优势对洛南隋唐城遗址、西苑遗址、洛北隋唐城宫城遗址和汉魏故城遗址等城市大遗址起保护作用，为遗产廊道的适宜性构建提供了天然的生态基底，同时也成为了遗产廊道网络的基本生态骨架。

图2 洛阳自然基底空间结构分析

5.2 遗产资源及其空间分布分析

在历史城市中，遗产不是遗产点的简单集聚，而是处于特定城市环境中，共同见证城市发展历史的有机整体，承载着丰富的城市历史信息，体现着城市的特色[22]。随着人们对人与自然关系认识的不断深入，文化景观作为一种重要的遗产类别被纳入遗产保护体系。千年帝都洛阳拥有无数宝贵的文化遗产，素有“地下文物宝库”和“天然历史博物馆”之称[23]。有世界文化遗产――龙门石窟；佛教祖庭白马寺，金代齐云塔；关羽首级安葬处――关林；另有周公庙、潞泽会馆、安国寺、河南府文庙、府城隍庙、文峰塔、孔子入周问礼碑、第十八集团军驻洛阳办事处旧址以及天子驾六博物馆等。

中州路有“三十里长街”、“古都第一路”之誉，始建于1955年，见证了古都洛阳半个多世纪的城市发展史。在邙山和洛河之间东自偃师城到七里河贯穿商都西亳、二里头夏都、汉魏故城、隋唐东都城、周王城 5座都城遗址及金元时期的洛阳老城，形成举世罕见的都城遗址队列奇观，成为洛阳城历史演变的轴线。历史上洛阳为丝绸之路的繁荣发展作出了突出贡献，也因此留下了众多的与之密切相关的文化遗产和历史遗迹。汉魏故城、隋唐洛阳城、白马寺、两京古道、汉函谷关、龙门石窟、玄奘故里、班超墓等，它们有力地佐证了丝绸之路向东延伸至洛阳的历程。

洛阳各时期都城故城、以及墓葬、遗址等文物遗存沿伊、洛河展开分布，使伊洛河两岸形成了特有的“历史河谷”，构成了洛阳古代都城历史文化展示长廊，是中国古代城市文明顶峰的集中展示长廊。洛河不仅本身自然景色优美，并且连接多个遗产(天津桥遗址、南关码头遗址)，是遗产廊道的重要组成部分。丰富的遗产资源众多，但分布相对集中，对其保护要运用遗产廊道的区域而非局部点的保护理念，考虑首先由遗产点构成遗产节点，再把这些遗产节点串联，使不同的文化主题和谐的统一在一起。洛阳市部分重要历史遗迹见表2，都城遗址及古墓葬遗址群分布见图3，并把这些遗产资源录入古都洛阳自然文化遗产资源GIS数据库中，为遗产廊道的适宜性分析提供基础数据。

5.3 洛阳市中心城区遗产廊道网络构建

5.3.1 遗产廊道适宜性评价和整体保护格局

本文借鉴绿道、生态廊道网络构建的适宜性和模拟分析，运用最小累积阻力模型模拟古都洛阳中心城区潜在的遗产廊道。遗产资源点是遗产廊道网络的主要构成要素，适宜作为遗产休闲过程的“源”。

表2 洛阳部分重要历史遗迹一览表

图3 洛阳都城遗址及古墓葬遗址群分布

综合前文有关遗产资源空间分布有关分析和数据准备工作基础，基于不同土地覆盖类型对于遗产体验过程的阻力分布，利用ArcGIS软件平台，以遗产资源点为“源”，土地利用、道路分布为模型参考阻力面，进行费用距离(cost-distance)计算，得到遗产体验水平空间过程的适宜性评价结果，即可根据此结果评价遗产廊道构建的适宜性。结合直方图判读，提取有效数据，进一步划分高适宜性、中适宜性、低适宜性和不适宜性4个水平的适宜性区域，得出适宜性评价结果(图4)。

图4 洛阳遗产廊道适宜性评价

从适宜性评价结果的空间分布上看，洛河、瀍河和伊河等河流水系周边的遗产点分布较为密集，遗产点的空间分布沿水系走向呈现一定的线性分布特点，总体上遗产廊道的适宜性较高，因此，将河流水系及其缓冲区作为洛阳市遗产廊道构建的骨架和自然基底。同时，结合实际调研可知，在洛阳城区东部、南部和西部地区，周边的遗产点分布较为零散，且交通可达性差，同时缺乏连接遗产的线性景观要素，总体上适宜性很低。进一步运用最小路径法，在ArcGIS平台通过Shortest Path命令生成最小路径，可以用来确定、维持和恢复遗产资源点以及生境保护区之间的连接，即模拟生成潜在的遗产廊道(图5)。

图5 洛阳潜在适宜的遗产廊道模拟

遗产廊道是城市绿地网络体系与自然、历史文化遗址相结合的产物，是基于城市遗产和历史遗迹建立的线性保护空间，强调对自然环境的保护以及城市绿地网络体系对其内部文化遗产的衬托和联系[24]。从空间上分析，遗产廊道整体保护格局主要的构成要素包括绿色廊道、游步道、遗产和解说系统[6]。绿色廊道、游步道和遗产资源所处节点之间的关系可用(图6)进行说明，而解说系统就是对其三者的综合和具体解释。运用遗产廊道理论，采用区域保护理念保护自然和文化遗产；建立自然式游步道；绿色廊道统一连续，作为文化遗产的基底背景，并发挥绿色生态基础设施的作用；引入解说系统，不同地段采用不同的解说主题；最终形成完整的遗产廊道保护体系[25]。因此，古都洛阳文化遗产廊道以绿色廊道为串联各遗产点的轴线，绿色廊道两侧规划游步道，同时隔一段距离且在遗产点分布较集中的区域配备相应的解说系统。

遗产廊道内绿色廊道的构建强调对周边生态环境和生态过程完整性的保护，同时也映衬和烘托了绿色廊道对自然文化遗产保护的重要性，发挥生态系统服务价值，可将其作为城市生态安全和文化遗产保护的空间战略[26]。而对遗产廊道保护来说，连续完整的绿地系统有助于为沿廊道散布的文化遗产形成统一连续的基底背景。在构建遗产廊道时应重视遗产节点附近的关键和脆弱区域[27]，保护其自然环境。所以，整体保护格局应强调从整体空间的组织考虑，保护廊道及廊道周边范围内所有的自然和文化遗产资源，为古都洛阳将来在城市设计层面建设遗产廊道网络提供一定的参考依据。

图6 遗产廊道结构示意图(改绘自文献[6])

5.3.2 洛阳市中心城区遗产廊道网络构建

遗产廊道包含众多的自然文化遗产资源，提倡的是一种区域而非局部遗产点的保护思想，因此，遗产廊道网络构建可作为国家历史文化名城保护规划的一个重要内容。自然、文化遗产的保护应从区域和网络入手，来整体保护自然背景和文化脉络及其协调关系，维护遗产本体的真实性和完整性，完整保护遗产的价值及其载体[28-29]。

基于以上认识，本文通过评价组成洛阳市遗产廊道的景观元素，可知高速公路和铁路对遗产体验和休闲活动具有较低的兼容性，不应纳入遗产休闲体验活动的范围。因此，结合实地调查验证，通过遗产廊道适宜性评价潜在遗产廊道模拟分析，依据廊道的连接性、连续性和完整性原则，借鉴城市绿地系统规划中点-线-面相结合的理念，并依据洛阳市城市总体规划[30]和洛阳市大运河遗产保护规划[31]，构建了以遗产资源为点-河湖水系、线性遗产景观和城市道路等为线-城市肌理及其周围大环境为面的遗产廊道网络，最终形成了宏观尺度上洛阳城市中心城区整体遗产廊道网络体系(图7)。

通过洛阳河流遗产廊道规划、生态环境保护和景观生态恢复等手段，与临近遗产廊道系统相契合，实现对自然文化遗产的保护，维护生态敏感区和生物栖息地，增强破碎化景观的连接度，建立亲近自然的连续遗产休闲活动区。真实、完整地保护并延续洛阳遗产的历史信息，促进自然文化遗产的展示利用，发挥其潜在的社会价值。涧西工业遗址区域中营造大明渠水系和其两侧的公共绿地共同形成的带状水系绿化景观带，形成一条生态景观廊道，具有独特的景观特色，有利于遗产的整体性保护和展示。结合洛阳城市总体规划中的护城河防护绿带和瀍河防护绿带，形成沿瀍河经护城河东北角至含嘉仓遗址和回洛仓遗址的步行或自行车绿色廊道，实现游憩、生态和文化保护的多目标结合。这将为洛阳遗产廊道网络规划建设、生态廊道及景观格生态局构建提供科学可行的参考依据，同时为探索洛阳遗产资源的保护模式和历史文化名城保护提供新的视角。

图7 洛阳中心城区遗产廊道网络示意图

6 结束语

本文遗产廊道网络构建的基本思路是：遗产资源调查和GIS数据库建库—适宜性分析评价—潜在的遗产廊道模拟—整体保护格局—洛阳市中心城区遗产廊道网络构建。借鉴城市绿地系统规划中的点-线-面相结合理念，运用最小累积阻力模型，以建立可持续发展的遗产保护模式为目标，针对洛阳历史文化名城的自然和文化遗产保护，通过整合具有城市文化特色的城市道路、河流水系、生态廊道等将城市遗产点及体现城市特色的节点和区域联系起来，构建洛阳城市遗产廊道网络体系。构建的以遗产资源为点-河湖水系、线性遗产景观和城市道路等为线-城市肌理及其周围大环境为面，且具备文化遗产保护、自然景观、遗产休闲和非机动车道为四大关键主题的遗产廊道网络，能够高效地保护城市遗产资源，维护遗产体验过程的连续性和完整性以及自然和文化景观共生关系，为洛阳的自然文化遗产保护和可持续发展提供一种可借鉴、更完善的模式，给历史文化名城保护提供新的视角。

然而，本文在选择遗产休闲活动的源时极少考虑非物质文化遗产，且基于宏观尺度，通过GIS空间方法模拟潜在的遗产廊道的连接程度模拟，即判断廊道连接的基本方向和位置，没有精确到廊道的宽度以及划定遗产廊道具体的紫线范围，具体各遗产廊道的具体范围和宽度还需综合考虑其适宜性和可行性对廊道展开进一步的定量研究。运用多学科知识，综合协调文化遗产保护、传承与发展之间的关系，可以实现遗产保护与城市建设的协调可持续发展，使遗产成为城市性格阐释的重要载体，让城市发展为文化遗产保护与传承提供必要的社会环境。

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