GIS在广州传统宗教信仰场所与城市形态研究中的应用探索_中国传统宗教信仰

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GIS在广州传统宗教信仰场所与城市形态研

究中的应用探索

汤众1 何韶颖2

（1．同济大学，汤众,200092 2.广东工业大学，广州 510006）

摘要：本文尝试应用GIS来辅助研究广州传统宗教信仰场所和城市形态的关系，为保护历史文化城市提供帮助。城市精神信仰场所承担着维护社会关系的功能，其选址、规模、与周边社区的关系，乃至其使用方式、兴衰演变等都反映了城市内部深层的社会现实，并影响着城市空间形态的发展。通过这样的研究希望能有助于全面认识城市形态，为传统精神信仰场所及其周边历史街区的认知和评估提供有力的依据。关键词：GIS 城市形态 精神信仰 场所；

Application & Exploration of GIS in Research on Traditional Religious Sites and Urban Morphology in

Guangzhou

Tang ZhongHe Shao Ying1

(1.Tongji University , Shanghai 200092，2.Guangdong University of Technology, Guangzhou 510006)

Abstract: Venues of urban spiritual belief undertake the responsibility for the maintenance of society.The site selection, scale, relationship with surrounding community, and even the usage and development of such venues reflect deep-seated inner social realities of the cities, and also influence the development of urban spatial morphology.The research provides strong basis for the cognition and evaluation of a venue for traditional spiritual belief and the venue’s surrounding historical districts.It serves as theoretical reference for analysis and in respond to the transformation of venues for traditional spiritual belief at the present time.It also provides reference for building a modern urban spiritual space.This article aims to help protect historical cultural cities, by studying the relationship between venues of traditional religion and urban morphology in Guangzhou in aid of GIS.Key Words: GIS, urban morphology, spiritual belief，venue;城市形态与城市精神信仰场所

城市形态是指一个城市的全面实体组成，或实体环境以及各类活动的空间结构和形成。作为一个多学科综合的研究方向，城市形态研究主要关注各种作用力下城市的物质构成特征及其演变机制。作为认知城市物质形态及人文内涵的有效理论工具，城市形态研究可为城市的历史保护和发展提供基本决策依据。

城市精神信仰场所，是指城市中为了满足人们精神信仰生活的需要所设立的相应活动场所，包括各类制度性宗教场所，以及各类民间信仰场所。这众多的精神信仰场所，承担着维护社会关系的功能，从家庭祈福、社区护佑、行业保护、到维持社会道德秩序等，面面俱到。它们的选址、规模、与周边社区的关系，乃至其使用方式、兴衰演变等都反映了城市内部深 层的社会现实，并影响着城市空间形态的发展。将精神信仰场所放在城市形态架构中认识，可以透彻理解城市形态发展的综合动力因素。

广州地处百越杂处的岭南地区，不但民间精神信仰繁多，佛教等外来宗教也率先在此扎下根基并进而向中原扩展，因而不同历史时期都遗留了众多宗教信仰场所。这些场所是广州社会生活的重要载体，在各个层面上对广州城市形态及城市生活发生深远影响。

因此，如果能够通过考察广州传统宗教信仰场所自身的空间形态及其隐含的人文内涵，揭示其在城市社会生活中所承担的多功能作用，展示其与城市形态的关系模式，以加强对城市形态的全面认识，为城市历史街区的认知和评估提供有力的参考和借鉴；就可以在此基础上，探讨如何更好地保护这些传统宗教信仰场所。

通过这样的研究希望能有助于全面认识城市形态，为传统精神信仰场所及其周边历史街区的认知和评估提供有力的依据。此外，研究成果还可以为传统精神信仰场所在当代转型中的分析与应对等工作提供理论的参考，为塑造现代城市精神空间提供借鉴。城市形态与城市精神信仰场所研究关键属性信息

在现代城市规划与设计中，GIS的应用正逐渐成熟和普及。而在城市形态研究与城市历史保护中，如何应用GIS尚处于探索阶段。利用GIS技术，可以对城市历史形态的各类信息进行采集挖掘、分析处理、存储、管理，并可通过网络公开发布发表让公众了解和评判。同时，数字化的城市历史信息可以大量复制、传播并能以多种形式保存和发布，还可用于历史街区建筑风貌的管理与监测，从而使城市形态的研究更为科学和高效，为城市的历史保护工作提供现代技术支持。以下将以广州的传统宗教信仰场所与城市形态的研究为例，探讨如何应用现有的信息技术，构建一个较为完整的广州传统宗教信仰场所GIS综合信息数据库，为广州的传统宗教信仰场所与城市形态的研究提供帮助，也为城市历史街区和历史场所的保护提供必要的依据。

城市精神信仰场所由于历史悠久又具有深厚文化内涵，因此包含着大量的信息，也正是这些信息的存续使得这些场所至今依然具有很高的综合价值。这些信息十分繁复，首先需要在分析广州传统宗教信仰场所与城市形态的研究的需求之后选择确定关键的属性信息来建立数据库。

2.1 广州传统宗教信仰场所中的关键属性信息

广州传统宗教信仰场所纷繁复杂，在本研究中大致将其划分为三大类：原始的基础信息、与其相关的事件信息及如今的现实状态信息。

2.1.1 基础信息

广州传统宗教信仰场所的基础信息是指其最为基本的一些资料，包括宗教信仰、场所及其这些场所的时空信息等。具体包括：信仰名称、信仰功能、祭祀种类、场所名称、场所的基本时间信息、场所的基本空间信息、场所的规模、场所的其他文本信息、场所的图像信息。

2.1.2 事件信息

宗教信仰场所相关的事件信息，除了影响宗教信仰场所本身物质形态的事件，还有历史上与宗教信仰场所相关的重要社会事件，以及这些场所所承载的丰富城市生活，此外还包括相关的基础研究、专题研究和学术交流。这些事件信息是研究宗教信仰场所历史变迁的重要依据，是研究城市形态与城市历史文化的重要组成部分。

宗教信仰场所相关的很多事件都对城市形态有影响，甚至会影响到整个城市的发展，因此有必要通过建立数据库进行记录和分析。事件信息具体将包括：事件名称、事件时间、事件地点、事件描述。

2.1.3 现状信息

广州的传统宗教信仰场所在漫长的城市历史发展过程中不断地发生着变化。不同的时期这些场所都会呈现不同的状态。有时中兴、有时衰落。近年城市的发展非常急剧，旧城区的城市形态受到极大的冲击。老城区中的大多数宗教信仰场所都面临很多困境，如拆迁、传统街区肌理的打破、周边商业或房地产项目的侵入等等。这些场所的现状也影响着现在和未来的城市形态。因此纪录这些场所的现状对于研究城市发展当前所面临的问题和探索解决这些问题的方法都是很有意义的。

场所现状中的基础信息前面已经罗列过，这里主要是要再增加：管理现状、使用现状、维护现状、环境现状

2.2 城市形态中的关键属性信息

城市形态包括城市区域内城市布点形式、城市用地的外部几何形态、城市内各种功能地域分异格局、城市建筑空间组织和面貌、以及城市的社会、文化等各无形要素的空间分布形式等。城市由基本空间元素组成，它们构成了不同的开放与围合空间和各种交通走廊等，空间形态研究从不同规模层次分析城市的基础几何元素，其目的是试图描述和定量化这些基本元素和它们之间的关系。

广州二千年来城市中心的位置, 城市格局基本没有变化。非常适合作为城市形态研究的对象。可以综合考古、地质和历史文献资料获得广州各个历史时期的城市形态关键属性信息。作为城市形态研究，以下将根据广州的城市形态从山林水系和道路地块等城市要素两个方面分析将纳入地理信息系统GIS的相关的关键属性信息。

2.2.1 山林水系

广州是一个独特的山水城市, “十里青山半入城, 六脉渠水皆通海”是对古城空间形态的形象概括。古代的宗教信仰场所往往会在山中隐约，近现代的宗教信仰场所又随着口岸开放在水边人众聚集。在广州城市形态研究中“山”和“水”是非常重要的因素。

山林的存在也要求了其地理信息系统GIS就不能只停留在二维平面地图之上而是要建立起三维的立体模型。而每个时期湖泊河流都会发生很大变化，因此这些与城市相关的每个水体元素都必须附带有时间信息。2.2.2 城市要素

凯文•林奇（Kevin Lynch）在其经典名篇《城市意象》（The image of the city）一书归纳出城市的五个要素：道路、边界、节点、地标、区域。以下结合广州城具体分析这些要素。

广州城市历史漫长，具体道路的位置和名称也一直在变化中，要寻找出在各个历史时期基本保持拓扑关系的道路以便于跨时代地分析被这些道路限定的宗教信仰场所。道路会新建、消失、重建，因此道路也必须附带有类似场所的时间信息。

广州还政府机构集中地与居民区之间、不同行业聚集区之间、近代外国人与中国人活动区域之间、外国不同国家或民族活动区域之间都存在着边界。这些边界有时虽然没有明显的构筑物，但是却很明显地存在并影响城市的形态。

有一些区域则是模糊的，例如珠江沿岸、越秀山脚这类区域；还有与宗教信仰场所密切相关的该场所的影响区域。

节点现实中可以是广场，或是以某种方式扩展了的线性形状。古代广州并没有现代城市意义的广场，不过依然有开放空间，如宗教信仰场所入口前。此外，还有城门、码头、关闸等也是城市节点。

广州很多的传统宗教信仰场所的主体或高耸的建筑往往就是当时城市的地标，例如怀圣寺的光塔。在古代重要的官方或军事机构也会成为地标。近代广州口岸开 放，外国政府或商业机构设置的一些场所也成为城市的地标。还有一些风水原因设置的重要建筑物也是广州的重要地标，例如越秀山上的镇海楼和珠江口的三塔。城市形态时空再现

3.1 二维的城市历史地图绘制

城市形态最终还是需要以几何图形的方式作为表现基础。不过由于城市形态研究不是城市规划设计，因此图形的精度就不需要非常准确，关键是要把握好总体的拓扑关系。以下简单介绍一下二维的城市历史地图绘制中需要注意的一些方面。

3.1.1 基础数据来源

广州是一个历史非常悠久的城市，其位置自建立之后两千多年来一直没有改变过。因此现在的基础地理数据依然可以作为基本的参照，特别是白云山、越秀山是广州城址的重要参考。

早在明朝永乐年初编撰的《永乐大典》（公元1408年）就有比较详细的广州地图，虽然地理比例并不精确，但是拓扑关系十分明确，城市五要素基本具备。到了清朝开始有洋人绘制更为精确的广州城市地图。例如乾隆十五年（公元1750年）绘制的《广州市图》就已经有较为精确的比例关系。而到了清朝末年鸦片战争时期已经有非常精确的地图可以为军事行动中所使用，如咸丰七年（公元1857年）第二次鸦片战争时的《英法进攻广州示意图》。

以上明清的地图已经可以为城市形态研究提供非常珍贵的信息，再结合各时期的府志等相关文字材料就可以绘制包含各个时期广州传统宗教信仰场所和城市要素的地图。

3.1.2 绘制方法与标准

具体绘制用于城市形态研究的GIS地图可以以现代广州地图为基础，简化抽象出相关的重要城市要素，保留现存的传统宗教信仰场所相关信息。然后再根据史料绘制更为早期的城市地图。对于拓扑关系不变的元素则保留现代这些元素的位置但要赋予更多相关的历史信息；而对于完全变化的元素则根据现有元素的相对位置进行增减同时也赋予其历史信息。

3.1.3 图形格式

地理信息系统GIS软件很多，目前国际上主流的是ESRI公司的ArcGIS软件。GIS软件也有绘制地图的功能，不过对于建筑学背景的学者可以先用比较熟悉的CAD软件（例如AutoCAD）绘制矢量图，然后转化数据到专业的GIS软件中。

3.2 三维的城市历史空间模型建立

之前介绍广州是个山水城市，山体在广州市的城市形态中占据非常重要地位。因此如果需要更为形象地表现广州的城市形态，最好就是能够建立三维的城市空间模型。

目前三维技术已经从早期3DS制作的静态效果图发展到了可以交互浏览的虚拟现实（Virtual Reality虚拟实境）。不过目前三维GIS还没有非常成熟的平台，需要在原来3DS模型基础之上开发软件将更多的关键属性信息链接到场景中的三维模型上。

尽管现在三维GIS还在起步阶段，但是如果在收集地理数据的时候就注意其三维信息，并建立三维模型，对于GIS数据的可视化分析和表现是很有用处的。例如在城市形态研究中要分析地标对周围的影响，那么地标的高度信息与周围环境的高度变化就非常重要。广州怀圣寺光塔始建于唐朝在当时属于超高层建筑，其对当时城市形态的影响相比于现在高楼林立的广州城是完全不同的。广州传统宗教信仰场所关键属性信息与城市形态时空信息结合在前面所述的广州传统宗教信仰场所和城市形态中的关键属性信息包括了文本、图像、几何、地理等多种形式的信息，这就需要应用GIS地理信息系统将这些信息有机的结合在一起。GIS独特的地理空间分析能力、快速的空间定位搜索和复杂的查询功能、强大的图形处理和表达、空间模拟和空间决策支持等，可产生常规方法难以获得的重要信息。

建立GIS系统时绘制矢量地图甚至建立三维模型对于建筑学背景的研究人员并不难，但是很多文本形式的属性信息却需要考虑数据的规范性。地理信息系统都采用关系数据库，通常的关系数据库管理系统(RDBMS)都提供数据库查询语言SQL(Structured Query Language)结构化查询语言，是一种数据库查询和程序设计语言，用于存取数据以及查询、更新和管理关系数据库系统。由于GIS中各类宗教信仰场所和城市要素的属性不同，描述他们的属性项及值域亦不同，所以要注意规范这些属性项并定义好数据结构。

以宗教信仰场所关键属性中的信仰名称和信仰功能为例。同样是信仰上帝就有天主教、东正教、新教，而新教又被称基督教。而民间信仰更是五花八门，名称和崇拜祭祀的对象众多，需要加以辨别和规范。在数据结构上，同样的信仰会有不同的功能，而同样的功能又会有不同的信仰，因此两者之间多对多的关系就需要另外专门建立联接表，它将多对多关系划分为两个一对多关系。宗教信仰场所与城市历史形态的空间分析

作为GIS的核心部分之一，空间信息分析在地理数据的应用中发挥着举足轻重的作用。这也是应用GIS最有意义的地方。通过空间查询与空间分析得出研究结论，是应用GIS的出发点和归宿。在GIS中这属于专业性，高层次的功能。与制图和数据库组织不同，空间分析很少能够规范化，这是一个复杂的处理过程，需要懂得如何应用GIS目标之间的内在空间联系并结合各自的数学模型和理论来制定规划和决策。由于它的复杂性，目前的GIS在这方面的功能还需要具体研究人员参与开发出满足特定需求的功能。在广州传统宗教信仰场所与城市形态研究中可能的功能包括：宗教信仰场所的空间定位搜索、查询和统计功能、宗教信仰场所与城市要素的空间几何拓扑关系分析、宗教信仰场所的图一：GIS空间分析

缓冲区分析、宗教信仰场所的叠加分析。

以上这些空间分析功能是GIS的基本功能，空间信息分析的内涵极为丰富，要应用好GIS的空间分析可以发现很多隐藏在各种复杂信息中的规律，如广州传统宗教信仰场所的选址特征、历史演变、内部空间形态特征、及其与社区空间形态的关系等（如图一）。

6．结语

GIS应用范围及其广泛，在城市规划和设计中已经有很多成熟的应用，在各种城市问题的研究中也多有应用。探索在研究城市精神信仰场所与城市形态关系中应用GIS的工作才刚刚起步。在建立GIS时分析需要采集和处理的各种信息以及明确这些信息之间相互的关系是非常重要的准备工作。操作GIS软件需要经过专业的学习，还需要具备计算机编程的能力，不是所有具体研究历史建筑保护和城市某方面问题的人员很快就能掌握的。但是只要能够了解GIS的基本原理，就可以与熟悉GIS软件开发的技术人员合作并指导GIS在对应的研究领域的开发和应用。

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