四维城市理论及应用研究

For the four-dimensional city, besides the boundary of three space dimensions, it also has one time dimension. Thus a study on the four-dimensional cities will focus on the causation and consequences of space and time during urbanization process. By tracing the contextual and spatial representation of historical sites, the study is expected to learn the formative principles as well as the cultural characters of urban space so as to provide guidance for the practice of conserving design in urban construction..The study will start from defining the conception of four- dimensional cities. A first proposed theoretical framework will be established. Secondly, the study will analyze the spatial characteristics of urban evolutional law through time vectors. A comparative study on the long-term structure of landscape livable city, middle-time image of city and short-term form of building will be conducted so as to build a model of trajectory planning based on time interval. Thirdly, by using computer aided design techniques, the study will develop an identification system of historic urban spaces based on cognitive map. The category of identification system includes the resolution ratio of urban structure, function, state, and context. Finally, the theoretical knowledge shall be put into urban planning practices so as to provide quantitative technical support for urban heritage conservation. The application of four-dimensional city theory will be a breakthrough in solving the difficult problems of authenticity and completeness which have being puzzled the planners and designers for a long time.

四维城市指三维的城市空间中加入时间维度，是在时间作用下，由历史累积所呈现出的时空关系，反应了城市发展过程中的历史文脉。对四维城市的研究就是从时间的视角，以历史遗存（迹）为线索，在其空间表征的基础上，认识城市空间的形成逻辑，显示城市空间的文化特征，引导城市的保护与建设。.首先，本项目从城市空间的社会本质特征出发，首次提出四维城市的概念，并建立四维城市的理论框架；第二，探索基于时间矢量的城市空间演化规律，即长时段的山水格局、中时段的城市形态及短时段的建筑物，寻找其中的时间轨迹和空间结点；第三，构建城市历史空间的辩识方法，包括空间分辨率和语境分辨率的评价体系，基于结构、功能、物态、文脉识别的认知地图分析；第四，结合相关案例，将研究成果用于城市规划实践，为我国城市遗产保护提供理论指导和技术支撑。尤其对城市历史空间的计量和转译研究，对长期困扰在该领域的原真性与完整性问题，具有一定突破性意义。

中国城市文化遗产保护面临着前所未有的困境，历史城市经历了大规模的旧城改造后，破碎化、模糊化已成为普遍现象，还有没有整体保护价值？又如何整体保护？这在以物质本体为保护对象的文物语境中是无法解决的。本项目引入时间维度，建立了四维城市的理论体系，包括：理论建构，演化分析，识别方法，应用实践四个部分。.1.理论建构。提出了四维城市的概念，以历史原型规定为基础，以历史要素更替为线索，探索历史格局与肌理演化规律，在历史与现实之间寻找整体关联性和过程真实性，并赋予那些非原型、非本体的历史信息以文化意义和保护价值。.2.演化分析。分用别长时段、中时段、短时段对应地理时间、社会时间、个体时间，在四维城市中，历史事件组成了城市空间密码；社会形态构成了城市空间型制；地理景观决定了城市空间风貌。.3.历史城区。中国的历史城市是否还存在历史城区？历史城区又是如何存在的？本项目通过历史格局转译，在历史与现实之间建立了整体性的关联。在四维城市中，结构性要素转换为时间要素，功能性存在转化为纪念性存在，体层面转化为底层面，但是历史始终是在场的，在这个意义上，历史文化名城不能放弃“城区”而退守到“街区”。通过太原历史城区识别和宁波历史城区整合两个案例，证实了历史城区格局转译和识别原理。.4.历史街区。历史街区内大量的大杂院是否还有保留价值？如何确认大杂院的价值？本项研究通过建筑肌理类推，在原型与类型之间找到了真实性的关联。在四维城市中，大杂院作为原型规定下的各种类肌理，是传统民居对现代生活的适应性改造，在这个意义上，保留并整治类肌理，避免大拆大建复制“假古董”，关系到历史街区的真实性。通过南华门历史街区修复案例，证实了历史街区肌理类推和修复原理。.本项目针对中国历史城市保护的现实问题，结合历史文化名城制度，将理论研究和技术方法建立在“历史城区”和“历史街区”两个重要的法定空间层面，填补了我国城乡文化遗产保护规划的理论不足。