第3章 城市景观图谱的研究理论基础
3.1 城市景观研究的框架体系
3.1.1 城市景观的内容
景观是相互作用的生态系统在空间上的镶嵌组合[55]。城市景观是“城市居民与其周围环境相互作用形成的网络结构，也是人类在改造和适应自然环境的基础上建立起来的特殊人工生态系统”[56]，它涵盖城市地表自然和人造的景色，是城市文化的一部分。城市景观的发展是与城市社会、经济、历史、文化等因素的发展紧密联系在一起的，所以对于城市景观含义的理解也随着时代发展而不断变化与完善[57]。
传统的城市景观含义，认为“城市景观是城市中不同元素之间的关系所引起的一种视觉效果”，后来加入了人的体验，认为“城市景观是被感知到的视觉形态物以及相互之间的关系”。20世纪中叶以来，随着建筑现象学、文化人类学的发展，人们对城市景观有了全面的认识，认为“城市景观是人与环境互动形成的，城市景观具有地方性”，“城市景观是与社会生活密切相关的，是社会生活各层面在环境中的文化象征物”[58]。另外，城市文化是在城市历史发展过程中逐渐形成的，城市景观在这个过程中也不断地受到影响，它反映了人们不同时期的价值观和世界观。各种历史事件、政府政策、不同时期的管理者的意志与民众心态等，都会在城市景观中或多或少留下烙印，可见城市景观具有历史性。刘洪杰等从景观学的角度分析，将城市内部的景观分为人造建筑景观与自然生态景观两大类型。城市自然生态景观又可分为绿地景观和水域景观，它们是城市生态作用的主体，对于维持良好的城市生态环境质量发挥着至关重要的作用，是改善和调节城市环境的重要生态源地[59]。肖笃宁认为，从景观结构的空间构成看，城市景观应包括基质、斑块、廊道三大要素。城市是典型的人工景观、建筑物群体和硬铺装地面构成的景观的主体，街区和街道是城市景观的基质；城市廊道即城市中的线性景观，通常包括交通干线、河流和植被带，廊道在很大程度上决定城市景观结构与人口空间分布模式；城市中的斑块与基质、廊道之间没有严格的界限，可以按地域功能、行政单位等进行划分，如居民区、商业区、工业区等[60]。
综上所述，城市景观主要包括两方面的内容：
● 自然景观，主要指城市的地质地貌、气候土壤、河流植被带等；
● 文化景观，主要包括城市建筑、政治、文化、经济、宗教、风俗、观念等人文现象。
所以，对于城市问题和城市发展的研究，都可以纳入城市景观的研究框架之中。
3.1.2 城市景观的研究视角
1．景观生态学
目前，利用景观生态学的理论与方法研究城市景观已成为一种趋势，也是城市景观结构研究的重要内容。景观生态学的理论与方法已渗透到地学研究的多个领域，如土地利用/覆被变化、城市规划、城市景观结构、格局与过程研究、生态系统管理、可持续性科学等诸多重要领域，都能找到景观生态学的影子。如景观生态学将景观结构分为斑块、基质、廊道，对于景观研究，可以按照单一斑块、景观水平、景观镶嵌体三个层面进行研究。景观生态系统是一个中尺度的宏观系统，是一个以无机环境为基础、生物为主体、人类为主导的复杂系统，具有特定的结构、功能和动态特征[61]。景观生态学强调空间异质性、等级结构和尺度在生态学格局和过程中的重要性，更突出空间结构和生态学过程在多尺度上的相互作用。景观的空间结构特征（包括空间梯度、斑块多样性、斑块格局、斑块连接度等）与景观结构和动态，以及生态系统过程在不同尺度上的关系，都是现代景观生态学研究的范畴[62]。尽管景观生态学还是一门新兴的学科，它还在不断地发展完善之中，但是，由于该学科吸取了地学、生态系统、地域分异规律、系统论等学科的理论与方法，因而已逐渐在生态学中形成了一个新的概念框架[63]。空间格局、过程、尺度、等级和斑块动态观点在各个领域中得以广泛应用[64-66]，而且应用的深度和广度在逐渐增加。同时，景观生态学在研究方法上能够不断地汲取其他学科的精华，如将大量的数量方法、地统计方法等运用到景观生态研究之中，运用遥感与地理信息系统方法获取景观分析的数据源，建立各种景观指数，如斑块形状指数、多样性、优势度等指数，运用地理学中的空间自相关、地统计方法、空间局部插值、波谱分析、小波分析、分形分维分析、元胞自动机等方法进行景观分析、建立预测模型等。正因为如此，景观生态学成为一门新兴的、正在深入开拓和迅速发展的综合性学科。
景观生态学认为，城市空间结构形态影响城市问题的产生及其解决途径，结合城市的社会经济分析，研究城市景观结构与功能、过程的相互关系，有助于城市建设与生态环境保护的相互协调，实现城市发展的社会、经济与生态环境综合规划。景观生态学是地理学与生态学交叉的产物，它以认识景观的格局与过程及揭示其相互关系为主要目的，既吸收了地理学中的空间分析方法，又继承了生态学中的整体性思想，为城市规划提供一种新的综合性视角，也为人们了解景观的生态效应，并通过空间规划、管理等手段有意识地改善城市生态环境提供了重要的理论基础和规划工具[67]。目前，许多学者将景观生态学方法运用到城市景观研究中，如徐建华[68]等以上海市为例运用分形理论建立各种景观形态的分析模型，分析各种景观镶嵌结构及其演变的数量特征；李团胜、肖笃宁[69]运用景观指数分析了沈阳市景观结构；胡希军等[70]运用景观指数、概率矩阵转移法分析了义乌市的景观结构变化；对于单个景观的研究，也大量采用了景观生态学方法，如芮建勋[71]等研究了上海市15年来城市绿地的景观结构特征，对于景观生态学的数量方法，邬建国[62]、徐建华[72]等进行了比较系统的总结与应用。
2．城市规划
城市规划学者对于城市景观的研究，主要是从城市功能、美学、心理学的角度研究城市各种物质因素的存在方式，强调的是城市特色，所以城市规划及景观的设计要符合人们的审美要求。城市规划研究城市的未来发展、城市的合理布局和管理各项资源、安排城市各项工程建设的综合部署。对于城市规划，各国有不同的定义，在美国，认为“城市规划是一门科学、一种艺术、一种政策活动，它设计并指导空间的和谐发展，以满足社会和经济的需要”。在英国，认为“城市规划不仅仅在于安排好城市形体——城市中的建筑、街道、公园、公用事业及其他各种要求，而且更重要的在于实现社会与经济目标”。在德国，认为“城市规划的核心任务是根据不同的目的进行空间安排，探索和实现城市不同功能用地之间的互相管理关系，并以政治决策为保障”。我国认为“城市规划是为了实现一定时期内城市的经济和社会发展目标，确定城市性质、规模和发展方向，合理利用城市土地，协调城市空间布局和各项建设所做的综合部署和具体安排”。所以，城市规划的目的就是通过空间发展的合理组织，满足社会经济发展和生态保护的需要，促进人地和谐发展。
城市规划对于城市景观的研究，主要是研究景观单体的艺术效果、体量、形态、建筑物曲线等方面，更多讲究人地和谐发展。如大庆市提出2010—2020年期间，大庆市城市空间整体框架向“草原湖泊环抱，生态石油景观”的现代化城市发展，而市区中心空间环境的整体构思是“巍峨石化炼塔，玲珑采油井机，湿地景观赋余韵，地标建筑领风骚”，可见城市规划更多地引入了景观与空间环境的概念，这充分体现了城市规划中十分重视景观的设计。
3．地学信息图谱
地学信息图谱是城市景观研究的新领域。它以地球信息科学和遥感与地理信息科学为应用研究基础，引入地学、景观学等知识，通过地学综合分析，经过图形思维与抽象概括，并以计算机多维动态可视化技术，显示地球系统及各要素和现象空间形态结构与时间变化规律的一种手段和方法。同时这种空间图形谱系经过空间模型与地学认知的深入分析，可进行地理过程分析，动态模拟分析，反演过去，预测未来，形成对事物和现象更深层次的认识，总结出重要的科学规律或规划决策的具体方案。所以，用地学信息图谱的理论与方法研究城市景观，能够描述城市景观的过去、现在和未来，揭示城市景观结构的演变规律。
可见，城市景观应该属于景观生态系统的范畴，而规划建筑意义上的景观往往忽略了景观的生态学意义。城市景观信息图谱，从景观生态学、城市生态环境、地学信息图谱等角度研究城市景观的格局及其时空变化，能够模拟城市各种景观的演变规律；建立并借助于城市景观信息图谱模型系统，能够对城市景观的时空演变特征进行动态分析，用图谱的方法反映城市景观的历史变化以及空间差异，为城市规划与决策提供服务。