基于多变量分析理论的崇武古城墙选址与布局解析

基于多变量分析理论的崇武古城墙选址与布局解析

韩晓琬;何柯

【摘 要】崇武古城墙坐落于福建省泉州市惠安县崇武镇.崇武古城是我国仅存的一

座保护较为完好的石头城,被国务院列为国家重点文物保护单位.崇武古城墙依山傍

水,立地条件复杂多样,城墙形态和建造样式具有地域性特色,影响古城墙选址于与布

局的因素也相对较为复杂多样.文章通过借助多变量分析理论,对崇武古城墙的选址

与布局进行数字化解析,期望对古城墙的保护、研究和规划提供数据支撑.

【期刊名称】《建筑与文化》

【年(卷),期】2017(000)003

【总页数】2页(P60-61)

【关键词】多变量分析;崇武古城;GIS;选址;布局

【作 者】韩晓琬;何柯

【作者单位】华侨大学建筑学院;深圳大学建筑与城市规划学院

【正文语种】中 文

1.崇武古城概况

崇武古城墙坐落于福建省泉州市惠安县崇武镇，崇武古城是我国仅存的一座保护较

为完好的石头城，被国务院列为国家重点文物保护单位。根据《惠安县志》记载，

明洪武二十年，为抵御倭寇骚乱我国，江夏侯周德兴建崇武城，城墙长七百三十丈，

城基高一丈三尺，墙高二丈一尺，高连女墙二丈一尺；永乐十五年都指挥谷祥又增

高四尺，城厚一丈五尺；嘉靖三十七年又筑内边城墙，厚一丈二尺。由此基础上，

崇武古城墙不断增建，形成比较完整的格局。

2.多变量分析理论

崇武古城墙依山傍水，立地条件复杂多样，城墙形态和建造样式具有地域性特色，

影响古城墙选址与布局的因素也相对较为复杂多样。显然，对于研究有多个变量客

观存在而又相互影响的古城选址与布局，采用简单的单变量统计分析是不合理的。

而多变量分析(multivariable analysis)是由单变量统计延伸出来，对多个变量同时

存在时的统计分析，把变量间的内在联系和相互影响考虑在内。因此本研究基于多

变量分析的理论，以崇武古城墙的选址与布局作为研究对象，选取高程、朝向、出

海距离三种变量，以崇武半岛的数字高程数据（DEM）为基础，利用GIS工具，

分析了三种变量对崇武古城墙的选址与布局的影响，对自然环境进行量化分析，以

便弥补以往崇武古城研究中偏重定性描述，并通过GIS地理信息系统的引入，突

破传统研究方法，形成新的研究。

3.崇武古城选址与布局分析

3.1 高程

3.1.1 从大范围上看——崇武镇

利用GIS地形分析将DLR之STRM X波段数据转换为数字高程DEM，结合历史

地图（图1）将市界叠加到DEM模型之上，在完成平面定位的基础上，最终形成

崇武镇DEM模型（图2）。运用GIS三维分析模块中的提取断面命令，即用

Arcmap的3D Anaylyst-Profile Graph工具，垂直于崇武镇地形等高线选取东西

向、南北向两段剖切线，生成剖切图（图3、4）。

剖面1-1段自沿崇武半岛乡霞山山脉蜿蜒至大岞东山，并经过崇武古城东西向主

干道路，整体地势呈现先降低再升高的趋势。西端海拔最高约为120米，东端海

拔最高约为80米。

剖面2-2段主要沿崇武古城东西向主干道路，整体地势平坦，平均海拔约为25米。

从两段剖切图可以看出，崇武古城位于狭长地形中部极为狭窄的沙地处，地势较为

开阔平缓，南北两边为沙岸，沙岸很长，具有良好的登陆条件。也因此形成了崇武

古城的人工屏障与大岞山的天然屏障互为椅角，相辅相成，弥补了崇武古城缩居于

内的不足。

3.1.2 从小范围上看——崇武古城

运用GIS三维分析模块中的提取等值线的命令，即用Arcmap的Spatial

Anaylyst-Surface- Contour工具，生成间距为20米的等高线（图5）。

从图中可以看出，境内地形破碎，以剥蚀台地为主，地势虽然开阔，但多小山丘。

因此，崇武古城平面呈莲花形的不规则形状，城墙蜿蜒起伏，宛若花瓣。

崇武城地处五座小山头之上，崇武城平面呈不规则荷花形，城墙四面的南城角、鞍

山顶、北城门、西城门分别置于四座小山丘之上（图6），用Arcmap的3D

Anaylyst-Profile Graph工具得到崇武古城城墙处高程（图7）。从图中可以看出，

崇武古城本身城墙并不高，城墙起伏蜿蜒，因此南城角和东城角显得高峻险要，尤

其水关一带的地势很低，使西城门、北城门显得更为高耸。行走在崇武城墙上，蜿

蜒的道路高低起伏。到达高处时，给人以 “一夫当关，万夫莫开”的气势。

3.2 朝向

崇武古城地处东南沿海，地形以丘陵和台地为主，属亚热带海洋性季风气候。当地

光照充足，气温变幅小，冬季无严寒，夏季无酷暑，大风日数多，降雨集中，相对

湿度小。福建省沿海风速较大的地区之一。夏季以南南西风为主，其他月份以东北

或北东方向为主，由于地处沿海，受台风影响明显。

图1 崇武镇简图（图片来源：陳国強，蔡永哲.《崇武人类学调查》.福建教育出版

社.1990.12）

图2 崇武镇 DEM（图片来源：作者自绘，数据来源：DLR之 STRM X波段数据：

德国宇航中心 DLR在 2000年时搭乘奋进号航天飞机开展的SRTM X波段测绘的

高程数据，呈网状覆盖全球，精度为 1角秒（1 arc cond），高程相对精度6

米，绝对精度16米）

图3 剖面1-1（图片来源：作者自绘，数据来源：DLR之STRM X波段数据）

图4 剖面2-2（图片来源：作者自绘，数据来源：DLR之STRM X波段数据）

图5（左）崇武镇等高线（图片来源：作者自绘，数据图6（右）崇武古城范围内

等高线（图片来源：郭琳：来源：DLR之STRM X波段数据）《明代军事海防城

堡的缩影一明代福建崇武城形态研究》，东南大学学报自然科学版，1990,

20(5):91-99）图7（下）崇武古城墙处高程（图片来源：作者自绘，数据来源：

DLR之STRM X波段数据）

图8 城墙附近处建筑朝向（图片来源：作者自绘，底图来源：google earth）

图9 古城道路及分区（图片来源：作者自绘，底图来源：google earth）

图10 崇武古城最近出海距离（图片来源：作者自绘，数据来源：DLR之STRM X

波段数据）

崇武古城平面为不规则多边形，古城内部的布局充分反映了军事防御城市的特点：

路网密集不规整，自由式分布；道路以丁字路口为主，多条道路互不相连，从而降

低入侵速度。街坊尺度体现出以步行为主的空间尺度，狭窄的街廓比例和连续的街

巷界面都满足了崇武古城的军事防御功能。因此通风成为影响古城规划的主要因素。

崇武古城的两条相交的十字形轴线是以城中主要道路作为载体，交点为原有的所城

公署处，这两条纵横轴线控制着古城建筑的排列走向。主干道，将卫所内部相应地

分为海门村、靖江村、莲西村、潮乐村四部分（图9），主要建筑朝向以南门-北

门主干道（南南西风向）为指向方向，充分满足了通风采光的要求。

而起伏的山脉和蜿蜒的海岸线影响了城墙形态，不规则的城墙又影响了城内建筑的

布局，从图8可以看出，城墙附近1、2、3、4处范围内的建筑朝向区别于主要朝

向，受城墙走势影响较大。

3.3 出海距离

海防指防御外敌从海上入侵，是危及国家领土主权和人民生命财产安全的大问题。

明代的倭寇之乱，破坏了福建沿海地区的经济，严重危害了当地人民的生命财产安

全。海上的敌人一旦来犯，卫所的驻军必须立即行动。因此，崇武古城墙与海洋的

距离远近是其选址的一个重要因素。崇武古城的城址必须必须选择在方便出海之处，

才能达到最佳防御目的。通过Arcmap的ArcToolbox-Analaysis tools-

Promixity-Near命令，以崇武古城公署处为原点，得到距海岸线最近的出海距离

（图10）。

经过计算，可以得出崇武古城的最近出海距离仅有0.7千米，这保证了一旦有海上

力量入侵，卫所守军能够迅速到达事发现场。

4 总结

崇武古城作为海防军事聚落必然受到当地自然环境的影响和制约，所城所处的高程、

朝向、最近出海距离等，都成为其选址的影响因素。通过分析不难看出，崇武古城

的选址与布局不仅在军事上能最有力地在海上、陆上消灭敌人，还满足了当地居民

的使用条件。因此，本文希望通过对影响崇武古城墙选址与布局的多种变量的研究，

对如今的城市设计有所启发。

参考文献

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