中心区圈核结构的阴影区现象研究时间： 2015-10-07信息来源：杨俊宴 胡昕宇 作者：wl_admin 责编：
【摘要】从典型城市中心区的阴影区分析入手，通过大量基础条件相近的国内外中心区案例的量化比较，从中心区阴影区的产生、发展、演变和消减四个方面，对其进行分形定量研究，分析圈核结构模式中阴影区的特征指标以及与城市中心区的土地价值、规划布局的关系，据此可建立基于圈核结构模式的城市中心区阴影区空间深层次规律。
【关键词】圈核结构模式;阴影区;中心区
1 中心区的阴影区现象
传统的中心区空间发展研究一般认为，中心区由硬核与边缘区构成，公共设施分布由内向外逐步衰减，形成类似山峰的逐步降低模式。但在特大城市的实际研究中却发现：复杂中心区的公共设施分布从内而外并不是均质衰减的，而是呈现一种非均衡发展规律，在远离主核的地区出现公共服务设施的集中，我们称之为“亚核”聚集现象;同时在紧邻核心的中心地区，却出现大片发展程度低、公共设施零散，业态低档、建筑形态老旧的街区，与近在咫尺的主核公共设施建筑形成鲜明对比，我们称之为“阴影区”现象。这种中心区的两极分化导致特大城市中心区整体发展不均衡的情况，也推动了圈核结构的形成，促使中心区由单核简单结构走向多核复杂化结构。
中心区圈核结构理论认为：中心区由四个圈层构成，其中紧邻核心圈层的即为阴影圈层，这个圈层空间上距离主核十分近，地理区位非常优越，但在实际发展中却存在大量发展程度低下的阴影区,公共设施的密度与高度指数分布①分布在此都急剧衰减。
在定量界定中心区边界的基础上，我们计算中心区内每个街区的公共设施密度指数，并将其数据作为标高输入ARC-GIS进行综合计算，立体生成中心区不同密度的等高线(图1)，从而得到与街区坐标拟合的三维分值图像，其中颜色越深代表公共设施密度指数越高，而颜色越浅代表公共设施密度指数越低(图2)。从图中我们发现等高线从高往低的衰减并不均衡，在紧邻黑色主核的地区出现大量急剧衰减的浅色区域。在实地调研中这些衰减浅色街区通常代表着公共设施稀疏、建筑陈旧破败、空间混合杂乱、业态低档而衰败。以南京新街口中心区为例，在新街口主核周边的几个方向上，在西北部的金陵协和神学院周边，北部的估衣廊，东北部的网巾市、观音阁，东部的抄纸巷，东南部的延龄巷，南部的张府园，西南部的丰富路都出现了完全不同于中心区的高楼林立的发展衰败区域。
在国内众多典型案例中心区研究的基础上，本文提出特大城市公共中心“阴影区”的概念，界定其空间分布门槛，剖析其形成机理和空间形态模式，并进一步提出相应的规律特征。
2 中心区阴影区的空间界定
为了精确描述阴影区的分布特征，我们选择了广州珠江新城中心区、广州北京路中心区、杭州延安路中心区、南京新街口中心区、常州延陵路中心区、无锡崇安寺中心区六个圈核结构中心区典型案例，对其主核以外的空间进行定量分析计算，剖析阴影区的分布规律。
2.1 中心区街区圈层划分
在对中心区阴影区的分析中，采用街区圈层划分的空间分析法，围绕主核边界的相邻街区构成第一街区圈层，其后以前一圈边界为核心，依次往外扩张一个相邻街区为下一圈层。这样就将圈核结构的中心区按照街区分布分解为一个围绕主核的多圈层模型，如图3所示。通过分项计算各个街区内不同类型功能的建筑面积和用地面积，求出每个街区圈层内的公共设施密度和高度指数，计算其波动情况。
n为阴影圈层内地块编号;Sn为阴影圈层内任一地块的公共设施建筑面积之和;X为阴影圈层公共设施密度指数。
2.2 分项计算结果分析
依据街区圈层的划分方式，对典型中心区圈核结构的不同街区圈层内公共设施密度以及公共设施高度指数进行对比分析。
按中心区街区圈层的密度分项数据来看，广州珠江新城中心区的公共设施密度在中心区圈层1(以下简称为圈层)和2处衰减后在圈层3处达到第二个峰值，之后继续衰减;广州北京路中心区在圈层1处也出现了明显的衰减现象，但却在圈层6处达到第二个峰值;杭州延安路中心区在圈层1处的衰减较为剧烈，达到2/3以上，其典型特征是在圈层2达到一个小的峰值点后继续衰减，直到在圈层52出现了一个新的峰值点;南京新街口中心区和无锡崇安寺中心区衰减后的峰值在圈层4;常州延陵路中心区在圈层1急剧衰减和圈层2继续衰减后缓慢回升，并在圈层5达到第二个峰值(表1)。
按中心区街区圈层的高度指数分项数据来看，广州珠江新城中心区的公共设施高度指数在圈层1衰减和圈层2处出现一个较小的峰值点后继续衰减，在圈层4处达到最低点，而后开始回升，其波动曲线和密度指数的分布规律相差较大;广州北京路中心区在圈层1处也出现了较大幅度的衰减现象，在圈层6处达到第二个峰值，波动规律基本与公共设施密度指数的波动规律一致;杭州延安路中心区圈层1处的数值较低，仅有0.51，其典型特征是在圈层2达到一个小的峰值点后继续衰减，直到在圈层5又出现了一个新的峰值点;南京新街口中心区和无锡崇安寺中心区衰减后的峰值依然出现在圈层4;常州延陵路中心区公共设施高度指数的波动规律和公共设施密度指数的波动规律基本一致(表2)。
2.3 按街区圈层划分的中心区空间波动规律
对中心区街区圈层的分项数据的衰减-抬升状况进行综合归纳，可以总结三点相关规律(表3)：
——从主核到第一圈层密度指数和高度指数都出现了急剧的衰减。在各个中心区的街区圈层数据波动表上可以看出，从主核到圈层1的急剧下降，是各中心区普遍呈现的变化规律，这说明主核相邻的地区的公共建筑分布相对于主核而言急剧减少。从高度指数的衰减来看，各个城市的圈层1的公共设施开发高度指数绝对值在1.6以下，除了广州珠江新城中心区，主核的绝对值都是圈层1的绝对值的2.5倍以上。从密度指数的衰减来看，除广州北京路中心区以外，其他城市中心区圈层1的密度指数绝对值在0.4以下。
——各个中心区的街区圈层的密度指数波动规律和高度指数基本一致。除了广州珠江新城中心区以外，其余中心区的密度指数波动和高度指数基本一致。由于珠江新城中心区的主核中包含了大面积的绿地广场，因此在计算主核的公共设施开发高度指数时较低，使得第一圈层的衰减不是很剧烈，而其余几个城市的公共中心区街区圈层的密度指数和高度指数的波动规律整体上基本一致，仅仅部分圈层会有微小差异。
——曲线在前几个圈层的剧烈衰减后会有崛起，达到相对较高的又一个峰值后继续衰减。从各中心区街区圈层的密度指数波动图中可以看出，每个城市中心区都会出现迅速衰减而后抬升的波动规律，而从高度指数的数据波动图来看，这一规律更为明显，大部分城市中心区在主核到圈层1的迅速衰减后在圈层4之后再度达到仅次于主核圈层的另一个峰值，通常达到这一峰值距离主核的空间距离在500～800m的范围之内。在达到这个峰值点之后，其波动曲线又开始下降。在密度指数的波动中，基本也遵循下降-上升-下降的规律，其第二个峰值点出现于圈层3之后，绝对值在0.58以上。这一空间规律反映了在中心区周侧，公共建筑面积经过急剧下降后，又有了忽然的抬升。虽然抬升的点的位置和高度并不一致，但是抬升是必然的。
由此可以看出：圈核结构中心区公共设施由内而外的分布呈正弦波动规律，第一波的峰值为主核区，第二波的峰值为亚核区，紧邻主核、亚核区的波谷为阴影区，而最外围的波谷为边缘区(图4)。
3 中心区阴影区的空间特征
对中心区内部空间特征进一步归纳与总结，中心区阴影区可认为是在临近主核的地区，公共设施的密度和高度指数急剧衰减、服务业态低档、建筑形态老旧的零散空间。它在区位空间分布、公共设施分布、建筑形态方面有其具体内涵界定门槛。
3.1 阴影区的区位空间分布特征
通过各中心区的用地计算和实地调查，中心区阴影区通常在距离主核重心大约500～800m的圈层范围内。市民访谈发现这种阴影区空间区位的分布与消费者的活动能力有密切关联：在中心区内消费活动的人流，其步行距离有限，加上进出商场等公共设施建筑的因素，一般很少到达500m空间范围以外;而地铁、公交车的站点距离一般在800～1200m以上，否则相关的交通配套时间(停车、地铁口进出时间)就十分浪费。因此从消费活动而言，在距离主核重心500～800m的圈层就容易成为公共服务的“盲区”，进而制约了公共设施的发展，加上这些地区地价成本高昂，最终导致形成衰败的阴影区。
3.2 阴影区的公共设施分布特征
公共服务设施的建筑规模比重在阴影区内比较小，一般小于30%。阴影区内由于公共设施的缺失以及居住、物流、配套服务等非中心职能建筑大量分布，其公共设施密度远低于周边其他地区。以南京新街口中心区和杭州延安路中心区为例，其主核周边存在大量公共服务设施密度较低的地区，其密度指数都在0.18～0.26之间。这些地区的公共设施密度指数相对于其邻近的主核的公共设施密度指数急剧衰减，建筑形态与建筑风貌较为老旧，多由早期低开发强度的居住小区组成，公共设施在此呈现出沿街“一层皮”的开发模式，业态以低档餐饮业为主，服务对象以在新街口地区从业者以及周边居民为主，外来消费者极少在此消费，阴影区内部也没有大型公共设施分布。
同时公共服务设施的开发强度在阴影区内也很低，街区圈层的公共设施净容积率都在1.5以下。这说明了特大城市圈核结构的复杂中心区中，在主核区和亚核区强力的双重集聚效应拉动下，处于两者之间的阴影区，其公共设施出现了一个明显的“真空地带”，这些地区的业态集聚和公共建筑分布相对于周边主、亚核地区而言急剧降低。
3.3 阴影区的建筑空间形态特征
中心区附近的阴影区用地结构主要以居住、配套服务和绿地为主，公共设施以商住混合的模式沿干线两侧布置，在街区巷道内还有少量配套服务建筑。这些公共建筑规模较小，主要以居民生活配套服务为主，没有商业主力店，设施的物质性老化比较严重。居住建筑从其建筑形式上看，既有1980-1990年之间建成的低层住宅小区，也有更早时期遗留下来的老式住宅，建筑色彩暗淡、建筑体量较小，底层往往是档次不高的商业配套服务设施，如餐馆理发店等等，区内有一些零星加建的高层住宅区，但是这些住宅区配套设施较差，环境也远不及中心区外围的新建住宅区。
从街道尺度来看，阴影区内的道路主要是宽度小于8m的街区内部巷道，街区地块普遍较大，内部以巷道相连，只能布置尺度较小的低档商业。街区内部的巷道与其他街区的巷道连通性差，轴线和节点空间都不明显，这也进一步削弱了其车行可达性，抑制了商业商务等公共设施开发的可能性。
4 阴影区的空间形态模式
根据各个圈核结构的中心区所处的发展阶段不同以及城市地理特征、传统结构、社会心理的差异，其阴影区呈现出不同的形态模式，我们将其分解为空间形态的分布模式、衰减模式和波动模式(表4)。
4.1 阴影区的分布模式
阴影区在中心区的空间形态分布是各不相同的，也产生不同的空间效果，主要呈现出三种特征，即围绕主核的环状分布形态、组团状分布形态以及碎片状分布形态，这三种阴影区的空间分布形态对于中心区的影响各不相同(图5)。
4.1.1 阴影区的环状分布模式
环状分布模式指的是阴影区围绕在主核周边，形成类似圆环的带状阴影圈。广州珠江新城、南京新街口以及郑州二七广场中心区的阴影区都呈现出环状分布特征，即阴影区围绕主核分布形成完整的圈层，亚核在其外围分布，形成较为完整的环状的空间形态。
这一类阴影区在空间上通常表现为三个特征：一是由于环带状的阴影区内无论是建筑风貌还是功能业态都有明显的衰减，因此中心区的主核一阴影区一亚核界限非常明显，在视觉景观中能清晰感受到这种“边界”;二是中心区的主核规模大，发育程度高，不仅首位度大大高于其他中心区，且主核的用地面积较大，主核内部的标识性较强，由于历史文化传统或者大型公共设施的长期积淀，加上诸如南京新街口中心区的孙中山像、广州珠江新城中心区的天河体育中心、郑州二七广场中心区的二七纪念塔等标志物，产生了强烈的市民心理认同，对消费活动和公共设施布局的空间聚集力极大;三是阴影区面积较大，普遍在1km2以上，内部衰减非常明显，开发强度低，阴影区部分属于特殊用地和教育用地，难以消解。这些特征综合导致主核周边产生“真空”效应，公共设施分布呈现明显的断层现象，市民在中心区的活动中能感受到人气、景观和功能结构的变化。
4.1.2 阴影区的组团状分布模式
组团分布形态的阴影区围绕主核呈几块明显的密实团状，空间形态较方整，这一类型阴影区与主核的联系不如环状阴影区与主核联系紧密，如无锡崇安寺中心区和广州北京路中心区内的阴影区。
这类阴影区在空间形态上有三个特征：一是主核建筑规模和用地面积的规模都不大，甚至不如亚核，如无锡崇安寺中心区的胜利门亚核的规模大于崇安寺主核、广州北京路中心区的中山纪念堂亚核、达信大厦亚核和银海大厦亚核的规模均大于北京路主核。主核首位度不高，使得主核以外的公共设施分布同时受到主、亚核的空间聚集力的影响，公共设施分布出现断层的地区在亚核方向上更为强烈，而在主核向外轴线附近不存在阴影区，有连绵的城市景观;二是阴影区用地面积小，这类的阴影区面积不如环状阴影区面积大，通常在0.5～1 km2左右，人气的聚集和建筑功能结构的断层和缓;三是阴影区分布与交通输配结构有密切关联，组团状阴影区内或是8m以下的巷道，或是大型街区分布，这两种情况都造成公共设施无法深入到街区内部，只能在街区沿主要道路两侧形成“一层皮”，内部的公共设施分布密度和人气聚集明显衰减。
4.1.5 阴影区的碎片状分布模式
碎片分布形态的阴影区呈零散碎片状分布，用地形态也分散破碎，通常在环绕主核的交通可达性较差的街区分布，在连接主、亚核的线性通道上没有存在，如杭州延安路中心区、常州延陵路中心区、徐州淮海广场中心区的阴影区分布。
这类阴影区和主核都呈现出碎片状的分布特征，主核形态不规则，没有明显的边界感，其边缘地区与阴影区夹杂分布，在中心区内的实际感受也没有明显的公共设施分布衰减和人气聚集的断层，阴影区的面积大小也不固定。分析其形成原因，一是历史文化名城保护的刚性限制，如紧靠西湖的杭州延安路中心区与脱胎于英法租界的武汉江汉路中心区，都处于文化保护等级较高的地区，中心区内部除了建筑物高度的限制之外，还有大量的文保建筑要求保护，中心区主核发展受到限制，与阴影区交织发展;二是一些中心区处于圈核结构雏形阶段。如常州延陵路中心区、徐州淮海广场中心区和合肥长江中路中心区等。这类中心区主核发展尚不成熟，对于周边公共设施的吸聚能力不强，阴影区分布也比较零散。
4.2 阴影区的衰减模式
在阴影区的公共设施密度指数街区圈层数据的分析中，已得出公共设施分布在第一圈层会急剧衰减这一结论，但是，由于阴影区内公共设施分布差异以及阴影区的用地结构的不同，各中心区的阴影区衰减模式也呈现出不同的特征，据其衰减程度分为深衰减阴影和浅衰减阴影二种模式(表5)。
4.3 阴影区的波动模式
对圈核结构中心区的阴影区按照街区圈层切分，可以分析其公共设施分布的密度指数波动状况并进行比较归纳，根据表3反映出的波动规律分为倒N型波动、W型波动、V型波动三种模式。
(1)倒N型波动：中心区公共设施分布的密度由内而外依次从最高往外衰减，而后又逐步上升，达到一定密度后继续衰减。在曲线图中公共设施街区圈层数据先衰减再抬升然后继续衰减，呈现出倒N型波动。这种阴影区是最常见的阴影区类型，广州珠江新城中心区和北京路中心区、无锡崇安寺中心区、徐州、淮海广场中心区等均属于这种类型。
从空间特征来看，这类中心区完全符合典型的圈层式发展模式，公共设施的空间分布严格遵守圈核结构的规律，按照主核-阴影区-亚核的分布规律由内向外分布。
(2)W型波动：中心区公共设施分布的密度由内而外依次从最高往外衰减，而后又逐步密集，达到一定密度后重复衰减再逐步密集。在曲线图中公共设施街区圈层数据先衰减再抬升然后继续衰减然后再抬升，呈现出W型波动。南京新街口中心区、杭州延安路中心区以及郑州二七广场中心区属于这种类型。
从空间特征来看，这类中心区亚核的区位分布与主核分布距离不等，阴影区和亚核区交错发展，导致公共设施的密度波动不明显。另一种情况是亚核在部分方向上发展强势，有和主核连成一片的趋势，这一方向上的公共设施分布衰减通常更加明显。同时这类中心区往往规模面积较大，空间结构复杂，如南京新街口中心区的总用地面积是5.66km2，杭州延安路中心区的面积为8.63km2，这导致其内部衰减波动在各个方向上极不均衡，起伏错落。
(3)V型波动：中心区公共设施分布的密度由内而外依次从最密集往外衰减，而后又逐步上升。在曲线图中公共设施街区圈层数据先衰减再抬升，呈现出V型波动。常州延陵路中心区、武汉江汉路中心区、合肥长江中路中心区等属于这种类型。
从空间特征来看，这类中心区往往规模面积较小，如常州延陵路中心区的面积仅为2.97km2。发展阶段偏低，处于圈核结构雏形，中心区从结构上看还没有形成附属的边缘区，导致亚核紧贴中心区边缘发展。这是由于主核缺乏强势集聚力，主、亚核之间还没有形成强烈的空间吸聚关系，阴影区在主、亚核之间的波谷地带。
5 中心区阴影区的形成与演化驱动机制
对我国大多数城市中心区而言，中心区阴影区的形成与演化主要可以归结为以下三种不同层面的激发因素。
5.1 宏观“集聚-扩散”机制：空间角度
集聚与扩散是城市空间演化中伴随始终的一对矛盾，城市中心区内主核对于周边地区在空间发展过程中也存在这两种作用效应。主核对于周边地区发展的“扩散效应”使得周边地区可以承接主核溢出的公共设施职能;而对于周边地区的“集聚效应”使得公共设施在一些增长极点地区集中。实际上中心区内任何一点所受到的是扩散效应和集聚效应正负影响的迭加，即“溢出效应”③。亚核地区是扩散效应正影响加上集聚效应正影响产生的结果;而中心区阴影区则是集聚效应负影响迭加扩散效应负影响，在空间上产生的负溢出效应的结果。
5.2 中观“成本-效益”机制：经济角度
中心区阴影区是市场经济竞争下，“成本-效益”机制导致的经济行为结果。从服务设施的经济角度分析，阴影区由于其紧邻主核中心的区位，其土地价格与拆迁成本衰减缓慢，甚至与主核持平(图6)。而同时。由于集聚消费活动和核心标志性品牌效应的范围限制，加上阴影区交通可达性差、大型街区不易开发等微区位的缺陷，导致经济收益迅速衰减。“成本-效益”不同的波动叠加，致使在中心区主核的外围出现“负价值”地区。服务机构发现与其开发成本高收益低的阴影区，不如开发距离主核更远的亚核地区，这是阴影区紧邻中心区却长期无相当规模的商业商务机构问津的经济原因。
5.3 微观“消费-后勤”机制：运营角度
从微观中心区人流活动和公共设施运营来看，人流的步行距离是有限的，密集活动区一般在500m空间范围以内，而地铁等交通站点的距离一般在1000m左右，因此500～800m圈层空间就容易成为公共服务设施的真空区。从公共设施工作角度来看，中心区是公共服务与后勤整合发展的紧密型一体化共生地区，每个大型公共设施的辅助功能必需有其后勤配送服务界面，而当众多微观的公共设施“背面”集聚在同一地区，加上临时后勤停车和配送人员的聚集，在总体空间上就呈现出阴影区的空间形态特征。
6 结语
随着我国城市化进程的深化和城市中心区规模的拓展，中心区内部空间结构也趋向多核心和复杂化。不同经济水平和人口规模的城市，其中心区的空间形态结构体系各有不同，但又蕴含大量相似的规律特征。城市中心区空间结构模式的研究，已成为我国特大城市中心区未来发展过程中急需解决的问题。
阴影区是复杂中心区空间拓展过程中的一个普遍现象，其产生的负面效应不仅会抑制处于阴影区中的街区发展，而且也不利于中心区的整体发展。可以认为，中心区及其内部阴影区发展的空间落差，将直接影响圈核结构中心区整体发展水平及竞争力的提升。消减中心区阴影区效应，不仅需要城市规划部门采取积极主动的空间引导策略。亦需对中心区阴影区的空间规律进行科学认知，从理性推进的角度实现中心区的健康发展。
注释(Notes)
①公共设施高度指数为公共设施的净容积率，是指中心区的公共设施建筑面积除以中心区总建设用地的面积。
②指的是除了硬核圈层以及第一街区圈层之外的墨菲密度指数最高的街区圈层数值。
③张京祥，庄林德.大都市阴影区演化机理及对策研究.南京大学学报，2000，56(6)：687-692。
参考文献(References)
1 吴明伟，孔令龙，陈联.城市中心区规划[M].南京：东南大学出版社，2000.
2 梁江，孙晖.模式与动因——中国城市中心区的形态演变[M].北京：中国建筑工业出版社，2007.
3 杨俊宴，吴明伟.城市CBD空间形态量化研究[J].城市规划，2006，30(2)：18-25.
4 张京祥，庄林德.大都市阴影区演化机理及对策研究[J].南京大学学报，2000，36(6)：687-692.
国家发改委国土开发与地区经济研究所 编发：王立