第七届青年地学论坛

快速城镇化以来，大量不同高度或体量的建筑物在城市空间中以多种组合方式形成的“城市森林”，其三维形态特征是城市形态最主要最显著的特征，也是当前城市形态研究的热点。它影响着城市热量分布、空气质量、土地利用效率等自然生态环境和社会、经济、视觉感观等城市人文环境。目前针对三维城市形态的研究提出了多种形态指标，这不仅开启了对城市三维形态的定量研究，也丰富和拓展了对其的认识。每个指标均从一个特定的角度刻画和呈现城市形态的一个侧面。如同单独的高程、坡度等众多地形因子无法直接体现地貌类型，众多形态指标过于详细、分散和独立，且各指标之间的空间关系很少被考虑，继而导致难以把握城市形态的整体特征和探索综合三维城市形态的空间结构。
基于以上不足，本文以成都市中心5个城区的三维建筑物为研究对象，以路网划分的街区为空间统计单元，从高度、密度和体积3个维度构建了8个三维形态指标并检验其相关性，继而基于空间约束多元聚类方法对三维城市形态进行综合分区，该方法保证了分类结果的空间连续性和完整性。结果表明：（1）研究区建筑平均高度呈现出中心高外围低的总体趋势，南部由于成都市高新技术开发区的存在导致建筑高度偏高；错落度从中心往外先增大后减少；覆盖度从中心向外逐渐减小，西南部由于三大城中村的存在呈现覆盖度高值区；建筑密度从中心到周围呈现递减趋势；平均体积分布不均，但在南部高新区处形成局部高值区；此5个形态指标能有效描述研究区城市形态特征。（2）类比自然地貌分区图，研究区基于上述5个指标被划分为10个形态各异的子区域，清晰直观地展示出城市三维形态的综合特征区域，子区域内相似度最高，各区域间差异度最大。（3）基于分区图，进一步抽象凝念出成都市三维城市形态呈现出的双环空间结构：内环平均高度和体积形态特征处于中等地位，错落度大，密度高；外环建筑物呈现出低高度和低密度的形态特征。
该研究有助于从垂直角度认识城市形态及其空间结构，同时，本文的研究框架可推广应用至其他城市，对城市管理、规划和建设具有重要意义。
 

城市三维形态,综合分区