謝培琦　段漢明

摘 要：隨著科技的發(fā)展和信息技術的應用，大數(shù)據(jù)的搜索分析技術越來越多地參與到城市規(guī)劃的研究當中。城市文化在研究過程中也多運用計量分析的方法進行，并取得了相應的成果。城市是一個可以進行自組織的有機的生命體，有其自身的產(chǎn)生、發(fā)展、傳承和演變的規(guī)律。對于城市文化的研究，以影響城市文化發(fā)展的文化基因為切入點是很有必要的。但是由于文化基因的隱性要素，無法進行直觀的數(shù)據(jù)論述，文章從文化元素分析入手，通過對青海省湟中縣魯沙爾鎮(zhèn)的表象的文化元素進行分類，從宗教文化要素、自然文化要素、社會文化要素三方面進行評價指標體系的構建，再通過POI等大數(shù)據(jù)應用，對城市文化要素進行抓取，之后通過核密度的計量分析方法，對文化元素進行空間分析，最終通過上述的數(shù)據(jù)分析，探討湟中縣城市文化元素的空間分布情況，探索文化基因在城市空間中的表象分布情況。

關鍵詞：城市文化;大數(shù)據(jù);計量分析;空間分布

基金項目：本文系國家自然科學項目“西北主要城鎮(zhèn)區(qū)域與 PREE 的動態(tài)模擬、 空間整合研究” （51178163） 研究成果。

隨著社會的信息化發(fā)展和大數(shù)據(jù)時代的到來，人們越來越多地嘗試運用大數(shù)據(jù)對城市行為進行分析研究。其中就有運用POI方法，通過對所需信息進行提取，對城市活動行為進行分析。如：陳映雪等[1]以南京為例，借助新浪微博簽到點的數(shù)據(jù)，從居民活動的運動形態(tài)、空間分布等探究舊有城市的空間功能組織方式;鈕心毅等[2]在上海公共中心劃定范圍內(nèi)，通過2011—2018年間手機定位等信令數(shù)據(jù)分析上海公共中心體系的演變。

在大數(shù)據(jù)運用層面，以上研究者大多數(shù)都是運用大數(shù)據(jù)的采集分析人類在城市中活動，來對城市空間功能、城市中心演變等空間結構進行分析，而對城市的文化性質(zhì)乃至文化基因進行分析的相對較少。本文則從計量分析的角度，運用POI的數(shù)據(jù)爬取技術 對城市空間上的文化基因的文化要素活動點進行抓取，來對湟中縣文化基因在城市空間上的分布情況進行分析。

對于城市文化研究層面，研究者多以定性的方式對城市文化基因進行研究，如徐剛等[3]對城市空間體系構建的規(guī)劃探索，田濤[4]對西安城市文化基因的梳理，烏再榮[5]以城市基因為切入點進行的古城市空間研究。

也有一部分學者對城市文化進行了定量分析，如于力群等[6]對城市文化氛圍的量化評價研究，趙四東 [7]等對城市文化發(fā)展進行績效量化評價模型構建。

城市文化作為城市演變過程中不可避免的研究層面，多數(shù)學者從未停止對其的探索研究，人們試圖從定性、定量等多個角度入手，對一個城市特有的文化基因進行解釋分析，以求獲得城市文化的發(fā)展規(guī)律和空間影響。但是，對城市文化基因的研究，以量化的方式進行空間分析的相對較少，本文從該角度入手，以期待獲得相對具象化的分布情況，分析湟中縣文化基因與城市空間發(fā)展的相互關系。

一、湟中縣城市文化要素的空間分布

在本文研究中，對湟中縣文化基因的表現(xiàn)形式進行分類，界定文化要素情況，選擇興趣點的名稱，以便于在后續(xù)研究中對所需數(shù)據(jù)進行提取和整理分析。

文化基因來源于生物學術語基因一詞，1990年劉長林先生在《中國的系統(tǒng)思維：文化基因透視》一書中，把一個民族的文化基因定義為“那些對民族的文化和歷史發(fā)展產(chǎn)生過深遠影響的心理底層結構和思維方式” [8]。在2015年，盛維、王永華的《城市基因的研究框架歸納及其政策意義分析》一文中提到城市基因的內(nèi)涵由本底特征和顯性特征組成，具有生物學基因的復制、遺傳、變異等特性。“文化基因”類比生物學的基因的概念，凡是可以傳遞文化信息的微小片段都可稱之為文化基因[9]。

本文將能直觀表現(xiàn)文化信息的物質(zhì)要素，定義為城市文化基因的文化要素。本文以湟中縣為研究對象，通過實地調(diào)研、詢問訪談、文獻研究等方式，對湟中縣文化要素進行界定。 湟中縣歷史文化悠久，多民族聚居融合，所形成的城市文化特色明顯，不同于其他城市，具有其自身的文化獨特性。因此，在城市文化基因的分類過程中，抓住對城市文化影響較大的文化基因進行分類，如宗教、地理環(huán)境等，又根據(jù)其在城市空間上的表現(xiàn)形式概括為宗教文化要素、自然文化要素和社會文化元素。

（一）宗教文化要素

湟中縣作為多民族聚居、多宗教融合的城市，宗教文化基因貫穿城市發(fā)展的始終。湟中縣宗教文化基因包括建筑、文學藝術、音樂、繪畫等多個方面。通過實地調(diào)研和文獻整理可知，湟中縣內(nèi)藏傳佛教、伊斯蘭教、基督教、道教等多種宗教并存（圖1、2），其中道教于1960年后逐漸衰落。

宗教建筑及宗教建筑群、宗教場所、宗教景觀作為宗教文化基因的具體表現(xiàn)形式，對城市整體形象及空間格局起到了重要的影響作用。其中，湟中縣塔爾寺建筑群最為突出，貫穿整個城市的發(fā)展脈絡，湟中縣由塔成寺，由寺成城，而早期的塔爾寺也直接形成了城市文化中心，奠定了周邊建筑形式的基調(diào)和氛圍。

因此，在本文中宗教文化要素作為文化基因的表象，指人類通過宗教活動在城市空間所形成的物質(zhì)文化要素，包括宗教建筑及宗教建筑群、宗教廣場和宗教景觀標識。根據(jù)湟中縣內(nèi)存在的藏傳佛教、伊斯蘭教等宗教情況，選取塔爾寺、佛教、清真寺、基督教堂、道教等五個興趣點詞語進行爬取研究。

（二）自然文化要素

湟中縣內(nèi)自然文化基因豐富，湟中縣內(nèi)存在“卡約文化”遺址、道教圣地南朔山、娘娘山、水峽、馬雞溝藥水泉、大南川水庫、蓮湖公園等名勝古跡。

塔爾寺地處群山山坳之中，并依據(jù)藏傳佛教宗教圣地的理念，賦予其四周的群山以“八瓣蓮花”的神跡描述，蓮花山景區(qū)除了自身所承擔的宗教活動和意義外，也逐漸成為塔爾寺景點獨有的文化宣傳部分。塔爾寺周圍地理環(huán)境的附加意義，體現(xiàn)了湟中縣塔爾寺獨有的自然文化基因。

自然文化要素是指在人類活動中對山川、湖泊等自然環(huán)境附加文化含義的自然物質(zhì)空間，包括歷史遺存、風景名勝。由于歷史遺存和風景名勝名稱的特定性，選取百度 POI 類別中的自然地物、旅游景點兩個關鍵詞進行POI興趣點的爬取，并剔除單純的自然資源數(shù)據(jù)之后，對剩余的自然文化要素進行辨別、選取、分析研究，并對單個自然文化要素名稱進行獲取。

（三）社會文化要素

一個城市的文化活動與傳播，往往與人們的日常生活、社會活動密切相關。在人類的生產(chǎn)生活過程中，產(chǎn)生生活習俗等的社會文化也影響著城市的發(fā)展狀態(tài)。湟中城市發(fā)展也由單一宗教（塔爾寺）這一影響要素，隨著居民活動逐漸豐富，發(fā)展出城市居住、貿(mào)易、生活服務等功能，產(chǎn)生社會活動和社會文化，而不僅僅是受到宗教文化的影響。

在近現(xiàn)代，隨著湟中縣經(jīng)濟文化以及旅游發(fā)展的需求不斷提高，湟中縣逐漸重視和發(fā)展社會公共文化，增加文化活動場所、文化活動中心和建筑，如藏文化館、湟中八瓣蓮花非物質(zhì)文化體驗中心、河湟文化博物館等（圖3）。因此，本文中的社會文化要素是指在人類公共聚集活動中進行文化傳播的社會物質(zhì)要素，包括公共文化設施、公共文化場所、文化廣播等。對興趣點的選取，參考百度POI一級行業(yè)分類，選取文化傳媒、教育培訓、文化活動廣場等三個興趣點，同時對獲取數(shù)據(jù)進行辨別和選擇。

（四）湟中文化要素空間分布

根據(jù)上段對湟中文化要素的評價指標體系的構建，如表1所示，對文化基因興趣點進行界定和獲取。并對表1中的宗教教育文化要素進行說明：在作者的實地調(diào)研和與洛桑贏巴法師的交談中得知，早期以及現(xiàn)在當?shù)氐暮⑼ㄟ^成為僧侶在塔爾寺內(nèi)進行藏族文字和知識的學習。在藏族文化中，宗教早與日常社會生活融為一體，塔爾寺本身就是青海佛學院的最高學府。

通過對數(shù)據(jù)的剔除、選取整理后，獲得湟中縣文化要素的空間分布圖，如圖4所示。

從圖中可以看出，主要文化要素集中分布于魯沙爾鎮(zhèn)，多巴鎮(zhèn)及其周邊地區(qū)。從湟中縣的整體行政范圍來看，主要分布于鎮(zhèn)域南側。這與湟中縣域內(nèi)的北部多山脈少城鎮(zhèn)的縣域發(fā)展情況相吻合。從文化要素類型來看，環(huán)境文化要素多集中于西南側山脈地區(qū)中，且布局集中于魯沙爾鎮(zhèn)域西南側及其周邊范圍，從魯沙爾鎮(zhèn)高程數(shù)據(jù)也可以看出，西南部地勢較高。宗教文化要素多分布于魯沙爾鎮(zhèn)和多巴鎮(zhèn)等城鎮(zhèn)活動密集地區(qū)，與人們的生產(chǎn)生活息息相關。從圖4中可以看出：藏傳佛教主要聚集分布于魯沙爾鎮(zhèn)內(nèi)，數(shù)量較多且分布集中;伊斯蘭教則散布于各個村中之中，分布較為分散，且從圖中可以明顯看出魯沙爾鎮(zhèn)和多巴地區(qū)較其他地區(qū)數(shù)量更多，更集中。而漢族世俗神廟則零星地廣泛分布于鎮(zhèn)域之中。

二、數(shù)據(jù)與方法

（一）POI方法運用

POI，也叫興趣點，是一種帶地理坐標信息的位置數(shù)據(jù)，作為大數(shù)據(jù)的一種，可以從宏觀層面進行整體面貌分析，因此現(xiàn)在被廣泛運用于城市空間、城市活動研究中。百度地圖的POI接口SDK提供了三種類型的POI檢索：周邊檢索、區(qū)域檢索和城市內(nèi)檢索。本文通過城市行政區(qū)域內(nèi)檢索，從而獲取所需的湟中縣的POI數(shù)據(jù)。

從文化要素興趣點的爬取的實際獲取數(shù)量和分布結果來看，本文將選取湟中縣域和魯沙爾鎮(zhèn)域兩個范圍區(qū)定為數(shù)據(jù)獲取范圍，即本文的研究范圍。

對于湟中縣域坐標范圍（經(jīng)緯度：左下角東經(jīng)101.1722°，北緯36.2369°;右上角東經(jīng)101.9027°，北緯37.0624°。）和湟中縣魯沙爾鎮(zhèn)域坐標范圍（經(jīng)緯度：左下角東經(jīng)101.3176°，北緯36.3727°;右上角東經(jīng)101.6209°，北緯36.5402°）內(nèi)的興趣點進行爬取。范圍如圖5所示。

對湟中縣域和魯沙爾鎮(zhèn)域內(nèi)的百度地圖興趣點進行數(shù)據(jù)的爬取和匯總，共獲得二百九十六個數(shù)據(jù)。通過表1和百度 POI 類別一覽表[10]分類的類別情況對照，對數(shù)據(jù)進行整理，剔除無效數(shù)據(jù)以及錯誤、重復等數(shù)據(jù)，將剩下的科學數(shù)據(jù)作為本文的POI基礎數(shù)據(jù)進行下一步的分析，呈現(xiàn)魯沙爾鎮(zhèn)域內(nèi)文化要素的分布境況。

（二）核密度分析

核密度分析為空間點模式分析中的一種，根據(jù)興趣點在空間中的位置信息來探索點數(shù)據(jù)的分布模式與布局特征，對點數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析來描述點數(shù)據(jù)的分布密度、分布范圍、分布中心以及分布軸線。

核密度估計法：使用核函數(shù)根據(jù)點要素計算每單位面積的量值，以將各個點擬合為光滑錐狀表面。一般通過測度研究區(qū)域中單位面積上的事件數(shù)來估計各點的密度值。

本文使用ArcGIS中的核密度分析工具，具體計算方法如式（1）所示：

f（x）是x處的核密度計算函數(shù)， n為距離x處歐氏距離小于h的要素的個數(shù)，h是進行距離衰減計算的閾值，k表示空間權重函數(shù)。經(jīng)過反復實驗，對距離衰減閾值進行調(diào)試，使用了 250m×250m的柵格作為數(shù)據(jù)輸出。

將研究區(qū)域進行規(guī)則格網(wǎng)劃分;計算帶寬;將文化要素分布數(shù)據(jù)換算成格網(wǎng)密度值，把文化要素點密度數(shù)據(jù)連到格網(wǎng)中心點上;使用空間連續(xù)數(shù)據(jù)核心估計函數(shù)把中心點上的核密度值插成格網(wǎng)表面，形成點要素的密度分析圖。根據(jù)本文的研究對象，疊加湟中縣域行政區(qū)劃圖和魯沙爾鎮(zhèn)域行政范圍圖，獲得相應的核密度分析圖 （圖6、7）。

湟中縣文化要素的核密度分析結果如圖6所示?？傮w上呈現(xiàn)單一核心的文化要素聚集區(qū)，中心密度集中，周邊稀疏。文化要素的聚集程度在魯沙爾鎮(zhèn)較高，周邊城鎮(zhèn)較低。中心呈一核心聚集，外部離心，呈多組團狀態(tài)，且無明顯的過渡區(qū)域。西南部組團連接成片狀分布，北側和東側組團則各自分散分布，隱約有各自的聚集中心，獨立性較強。由于文化要素的核密度分析結果呈單一核心，且聚集程度較高，核心內(nèi)點數(shù)據(jù)較多，而湟中縣域范圍較廣。為了更好地分析核心內(nèi)的文化要素分布情況，對研究范圍進行縮小，縮小為魯沙爾城鎮(zhèn)區(qū)進行分析，以其獲得城市內(nèi)更為清晰的分析結果。

魯沙爾鎮(zhèn)文化要素的核密度分析結果如圖7所示，呈三個核心，即塔爾寺建筑群，核心區(qū)內(nèi)最為集中的部位是塔爾寺廣場、大金瓦寺和時輪學院，沿塔爾寺建筑群呈帶狀分布。由顏色深淺過渡過程，反映文化要素的外圍擴散狀態(tài)。西側和東側呈組團片狀分布，核心聚集，周邊稀疏。西側的組團可以清晰地看出沿街道分布，魯沙爾大清真寺處隱約出現(xiàn)中心集中點，根據(jù)衛(wèi)星圖的信息情況可以看出，此處為居民生活區(qū)，點要素信息為三級指標清真寺和劉琦廟，處于生活區(qū)，與當?shù)鼐用竦淖诮袒顒酉⑾⑾嚓P。城市東側的組團即為青海藏文化館，湟中縣文化館等社會文化要素也沿城市街道分布，處于新區(qū)，且數(shù)量較少。這也與這些場館于城市后期建設有關。

三、結語

本文從計量分析的視角對湟中縣文化基因的空間布局進行分析研究，建立文化要素指標評價體系。通過百度地圖提供的POI功能，以量化的方式對湟中縣的文化要素進行核密度分析處理。通過數(shù)據(jù)處理得知湟中縣文化要素核心聚集于魯沙爾鎮(zhèn)內(nèi)，魯沙爾鎮(zhèn)外周邊要素組團分布于湟中縣的西南側，多為自然文化要素。宗教文化要素和社會文化要素多集中于城鎮(zhèn)建設中，由此可見文化基因與城鎮(zhèn)發(fā)展密切相關，相互交融，分布于魯沙爾鎮(zhèn)居民日?；顒臃秶鷥?nèi)，以塔爾寺建筑群為核心向外圍擴散。

從點要素的信息可以看出，魯沙爾鎮(zhèn)藏傳佛教建筑還是以塔爾寺為中心，圍繞塔爾寺形成群體。城區(qū)內(nèi)同時存在少量漢傳廟宇建筑。而清真寺則圍繞居民區(qū)興起，除了城鎮(zhèn)中的三處清真寺外，多分散于其他鎮(zhèn)區(qū)。教堂則多存在于鄉(xiāng)村，如鎮(zhèn)域外的黑嘴天主教堂。

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[10]POI類別一覽表[EB/OL].[2020-02-15].http：//lbsyun.baidu.com/index.php？title=lbscloud/poitags.

作者簡介：

謝培琦，河南工業(yè)大學土木建筑學院建筑學專業(yè)碩士研究生。研究方向：城市規(guī)劃。

段漢明，教授，博士生導師，河南工業(yè)大學城市科學與區(qū)域發(fā)展研究所所長。研究方向：城市規(guī)劃。