基于虚拟现实技术的城镇街道网络地域特征认知研究

The rapid urbanization in recent years has bring the problem of losing local characters in urban landscape. Lacking of consideration of spatial cognition, combined with disability in describing the urban morphology cause this kind of situation in developing urban areas.. This research focus on the morphology of street networks, which is the core element of urban landscape，and try to developed a serie of quantitative devices and methods to define and visualize the spatial characteristics of network layouts. By choosing the six classical cities in North and East China as the comparative analys sample, the research will develop a set of quantitative methods for street network characterizing. And by using virtual reality technology, experiments will be set up for people's spatial cognitive analysing. Finally, the research could estabish the bridge between network physical morphology and people's spatial cognition and memories.. The research aim to provide a quantitative description of the morpological characters of street networks in different region. The research results will finally lead to a quantitative guildline for urban design which can provide local characters in urban developing.

在当代高速城镇化进程下，城市地域特征丧失、城市景观趋同问题引起普遍关注。由于现代城市规划设计理论的构建缺少对人的空间认知因素的考虑，同时传统城市空间形态研究对于复杂城市形态缺乏准确完整的描述方法，因此一方面无法在设计过程中对城市空间肌理加以控制，也无法对城市的空间形态的发展更新进行量化的评价。. 本课题以城市中最重要的形态要素- - 街道网络- - 作为研究对象，选取华北及华东两个地区的六个典型城镇作为比较研究样本，利用空间句法以及GIS等量化分析软件获取城市中不同区域街道网络特征的量化描述指标，并建立城镇形态地域特征数据库。同时利用虚拟现实技术构建起虚拟街道环境，进行网络空间认知实验，从而确定街网物质形态特性与人的主观空间认知和空间记忆间的关联。. 本课题研究可以针对不同地域城市街道网络提出参数化的形态类型划分，为城市空间设计提供量化控制指标，并为城市空间形态主观评价提供辅助工具。

近年来，我国经济快速发展，城镇化突飞猛进，传统城镇及村落受到严重冲击和破坏。。由于现代城市规划设计理论的构建缺少对人的空间认知因素的考虑，同时传统城市空间形态研究对于复杂城市形态缺乏准确完整的描述方法，因此一方面无法在设计过程中对城市空间肌理加以控制，也无法对城市的空间形态的发展更新进行量化的评价。. 本课题以聚落中外部空间环境作为研究对象，对天津历史城区、北京爨底下村、安徽西递、宏村、许村、南屏、福建观下、阳泽等十余个中国传统城镇、村落展开实地调研，利用GPS技术获得人群空间运动模式，并利用空间句法以及GIS等量化分析软件获取城市中不同区域街道网络特征的量化描述指标，建立城镇形态地域特征数据集。同时利用虚拟现实技术构建起虚拟街道环境，进行网络空间认知实验，从而确定街网物质形态特性与人的主观空间认知和空间记忆间的关联。. 课题对河北、京津地区、山西、安徽、内蒙、福建等省市中国城镇与传统村落进行了实地调查研究工作，积累了一定量聚落信息资料。近年来已初步建设完成基于GIS技术的传统聚落空间形态分析平台及基于虚拟现实技术的空间认知实验平台。利用空间形态分析平台，对不同地域聚落的形态特征进行定量化解析与比较分析，初步确定华北、皖南以及闽北地区聚落空间形态特征值的分布区间。同时通过虚拟现实实验平台，实现了对于人群虚拟环境中的行为跟踪以及同GIS平台的数据共享与协同分析，搭建起一套比较完整的虚拟现实空间认知实验与分析流程，针对中国传统村落复杂空间中形态要素同人的空间认知、空间记忆、空间地图的形成以空间行为的影响关系进行了解析，从基本理论层面分析了聚落空间特征同人的主观认知之间的作用机制。. 课题将当代城市空间形态分析技术以及空间实验技术应用于中国传统城镇及村落空间形态的实证研究中，以定量的方式对不同地区中国传统城镇空间形态特征及相互差异进行解析，同时通过实验方法对空间认知及行为机制进行解析，从而从基础理论及研究方法层面推进了中国传统聚落空间特征认知研究。该研究成果为在中国历史城市街区以及传统村落中开展保护规划、城市更新、设计评价等实践工作提供了基础理论支持与方法支持，具有重要的科学意义。