地标建筑分布与街道网络：基于中心性的案例解析

根据本章对中心性概念及其分析方法的引介可知，中心性的定义基于网络要素之间的相互联系，在空间网络中，这种联系可以被看做一种模拟的空间活动。上述的途经活动和功能联系活动所对应的分别是使用中介属性衡量的中心性和使用接邻属性衡量的中心性，使用这两类中心性指标，我们可以在模拟的基础上量化地描述城市中不同位置在空间认知中的重要性程度和功能联系的方便程度，即两种空间深层结构，并在此基础上对地标建筑空间分布的现象进行解释。

1）结构描述

上述两种结构描述的关键是根据不同的研究对象和目标选择适当的中心性指标和相关参数。由于各个案例在研究尺度、活动和功能特征上的差异性，以及不同中心性计算工具的要求，具体的指标和参数选择不尽相同，将在后文每个案例解析中一一详述。这些指标和参数大致包括：

指标类型：使用中介属性衡量的中心性指标主要是中间性，而使用接邻属性衡量的中心性指标有多种，其中接近性指标反映的是空间联系总体距离上的关系，可达范围反映的是空间联系总量上的关系，而NQPD等则是对前两种的综合。后文中，中间性、可达范围、NQPD等指标都在不同的案例中被加以应用。

网络类型和工具：用于中心性计算的街道网络既可以是单纯的街道网络，也可以是包含建筑要素的网络。前者的计算可借助sDNA工具，后者可借助UNA工具。这两种不同类型在案例分析中主要依据案例的研究尺度进行选择。

搜索半径：搜索半径的选择通常和人们的出行方式有关，案例中选择步行、慢行、机动车行等不同出行方式的典型出行距离作为搜索半径。此外，较大的搜索半径意味着所关注的是城市中相距较远的地点间的联系，反之亦然，因此，不同尺度的搜索半径也意味着对不同空间层次范围内空间活动的模拟。

度量：本书的案例研究中将优先使用角度折转作为空间度量的方式，但是在使用UNA工具的案例中，由于搜索半径和计算的距离只能使用同一种度量，因此，UNA工具下使用实际里程作为度量方式。

权重：根据案例选择不赋加权重或以建筑面积作为权重。

2）地标建筑分布解析

本书案例解析的途径主要是将借助中心性分析方法描述得到的案例城市空间结构与地标建筑空间分布的实际现象进行比对，并对其中的关联性和差异性进行归纳和分析，从中得到地标建筑分布的规律。借鉴既往研究的经验，比对手段包括以下两类，将根据案例具体情况选用：

（1）空间分布的比对：将中心性量值的空间分布与地标建筑的实际空间分布进行比对，并分析两者之间的异同，发现其中的规律；

（2）量值分布的统计分析：统计地标建筑中心性量值在所有建筑中心性量值之中的分布状态，发现地标建筑中心性的共同特征。

【注释】

[1]Marc Barthelemy.Spatial networks［J］.Physics Reports，2011（499）：1

[2]Watts D J，Strogatz S H.Collective dynamics of‘small-world’networks［J］.Nature，1998（6）：440-442

[3]Estrada E.etc［Eds.］.Network Science［M］.London：Springer-Verlag London Limited，2010：5

[4]Cambridge Advanced Leaner's Dictionary，2010

[5]Estrada E.etc［Eds.］.Network Science［M］.London：Springer-Verlag London Limited，2010：2

[6]Marc Barthelemy.Spatial networks［J］.Physics Reports，2011（499）：3

[7]Fang Xie，David Levinson.Measuring the structure of road networks［J］.Geographical Analysis，39（2007）：336

[8]Porta S，Crucitti P，Latora V.The network analysis of urban streets：aprimal approach［J］.Environment ＆Planning B：Planning ＆Design，33（5），2006：705-725

[9]Crucitti P，Latora V，Porta S.Centrality in network of urban streets［J］.Chaos An Interdisciplinary Journal of Nonlinear Science，2006，16（1）：015113

[10]Hillier B，Hanson J.The Social Logic of Space［M］.Cambridge：Cambridge University Press，1984

[11]Porta S，Crucitti P，Latora V.The network analysis of urban streets：a dual approach［J］.Physica A：Statistical Mechanics and its Applications，2004（9）：853-866

[12]Brandes U，Erlebach T［Eds.］.Network Analysis［M］.Berlin：Springer-Verlag Berlin Limited，2005：19

[13]Bavelas A.A mathematical model for group structures［J］.Human Organization 1948（7）：16-30

[14]Freeman L.A set of measures of centrality based on betweenness［J］.Sociometry，1977（40）：35-41

[15]Freeman L.Centrality in social networks：conceptual clarification［J］.Social Networks，1979（1）：215-239

[16]Secllato S，Cardillo A，Latora V，etc.The backbone of a city［J］.The European Physical Journal B，50（1-2），2006：221-225

[17]本节中所介绍的主要中心性指标的定义、公式等出处文献均在表2-1中注明，文中不再标注。(https://www.xing528.com)

[18]搜索半径使用网路距离而非直线距离度量，在不同文献中的其具体名称略有不同，意义一致。

[19]中心性的计算既可以对点也可以对边，为行文方便，除特别说明之处外，本节中都用点来定义。

[20]Crucitti P，Latora V，Porta S.Centrality in network of urban streets［J］.Chaos An Interdisciplinary Journal of Nonlinear Science，2006，16（1）：015113

[21]Sevtsuk A.Path and Place：A Study of Urban Geometry and Retail Activity in Cambridge and Somerville，MA［D］.PhD dissertation in urban design and planning，Massachusetts Institute of Technology，2010.45

[22]按照英文直译，该指标应译为“按距离衰减的网络值”，为表述方便，作者根据内涵意义将其命名为联系度。

[23]Cooper C.Spatial Design Network Analysis（sDNA）version 3.3 Manual.Cardiff University，2016Available，http：／／www.cardiff.ac.uk／sdna／software／documentation.4.4

[24]Louis Hakimi.Optimum location of switching centers and the absolute centers and medians of a graph［J］.Operations Research，1964（12）：450-459

[25]Brandes U，Erlebach T［Eds.］.Network Analysis［M］.Berlin：Springer-Verlag Berlin Limited，2005

[26]Sevtsuk A.Path and Place：A Study of Urban Geometry and Retail Activity in Cambridge and Somerville，MA［D］.PhD dissertation in Urban Design and Planning，Massachusetts Institute of Technology，2010

[27]Wang Fahui，Chen Chen，Xiu Chunliang，etc.Location analysis of retail store in Changchun，China：A Street Centrality Perspective［J］.Cities，2014（41）：54-63

[28]Porta S，Latora V，Wang F，ect.Street centrality and densities of retail and services in Bologna，Italy［J］.Environment ＆Planning B：Planning ＆Design，2009，36（3）：450-465

[29]Marc Barthelemy.Spatial networks［J］.Physics Reports，2011（499）：20

[30]各种不同的中间性定义中，对这种情况的处理方式略有不同，具体可参考陈晓东.基于中间性（Betweenness）的城市街道网络研究综述［C］／／：规划60年：成就与挑战——2016中国城市规划年会论文集.北京：中国建筑工业出版社，2016

[31]Marc Barthelemy.Spatial networks［J］.Physics Reports，2011（499）：20

[32]Lammer S，Gehlsen B，Helbing D.Scaling law in the spatial structure of urban road networks［J］.Physica A，2006（363）：89-95

[33]Zhang Lingzhu，Chiaradia A，Zhang Yu.A Configrational Accessibility Study of Road and Metro network in Shanghai，China，in Q Pan，J Cao［Eds.］.Recent Developments in Chinese Urban Planning［M］.Switzerland：Springer International Publishing，2015

[34]Sevtsuk A.Networks of the built environment，in D.Ofenhuber＆C.Ratti，eds.［De］coding the Tity-How Big Data Can Change Urbanism.Birkhäuser，2013.144-159

[35]Brandes U，Erlebach T［Eds.］.Network Analysis［M］.Berlin：Springer-Verlag Berlin Limited，2005.36

[36]Crucitti P，Latora V，Porta S.Centrality in network of urban streets［J］.Chaos An Interdisciplinary Journal of Nonlinear Science，2006，16（1）：015113

[37]本节中所介绍的计算工具出处文献均在表2-2中注明，文中不再标注。

[38]Crucitti P，Latora V，Porta S.Centrality measures in spatial networks of urban streets［J］.Physical Review E，2006（73）：036125

[39]Cooper C.Spatial localization of closeness and betweenness measures：a self-contradictory but useful form of network analysis［J］.International Journal of Geographical Information Science，2015（8）：1-17

[40]生成树是指原网络图的一种子图，它包含原图中的所有结点，并且有保持图连通的最少的边。中心性最大化生成树就是所有生成树子图中中心性总值最大的那一个。

[41]Secllato S，Cardillo A，Latora V，etc.The backbone of a city［J］.The European Physical Journal B，50（1-2），2006：221-225

[42]基尼指数用来衡量数据分布的不均衡性。

[43]Crucitti P，Latora V，Porta S.Centrality measures in spatial networks of urban streets［J］.Physical Review E，2006（73）：036125-2

[44]Porta S，Latora V，Wang F，etc.Street centrality and densities of retail and services in Bologna，Italy［J］.Environment ＆Planning B：Planning ＆Design，2009，36（3）：450-465

[45]Sevtsuk A.Path and Place：A Study of Urban Geometry and Retail Activity in Cambridge and Somerville，MA［D］.PhD dissertation in Urban Design and Planning，Massachusetts Institute of Technology，2010

[46]Wang Fahui，Chen Chen，Xiu Chunliang，etc.Location analysis of retail store in Changchun，China：a street centrality perspective［J］.Cities，2014（41）：54-63