中国园林中的拓扑现象Word文档格式.docx
《中国园林中的拓扑现象Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《中国园林中的拓扑现象Word文档格式.docx（19页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
拓扑学是几何学的一个分支，拓扑几何学主要是考虑一维、二维、三维或者四维的低维拓扑学，但是又和通常的平面几何、立体几何等欧式几何不同。
我们熟知的欧式几何是研究图形（作为刚体）在运动中的不变性质点、线、面、体之间的位置关系、度量性质。
在欧氏几何中，运动只能是刚性运动（平移、旋转、反射）。
在这种运动中图形上任意两点间的距离保持不变。
因此，欧氏几何的性质就是在刚性运动中保持不变的性质，即图形的任何刚性运动都丝毫不改变图形的几何性质。
在拓扑中所允许的运动是弹性运动，在拓扑学里所研究的图形，在运动中无论它的大小或者形状不发生变化。
在拓扑学里没有不能弯曲的元素，每一个图形的大小、形状都可以改变。
拓扑学的非线性、不确定性与流动性颠覆了传统笛卡尔体系的稳定性，使得传统的形态等级变得模糊，各形态元素之间的互相依赖得到了加强[1]。
正是由于拓扑几何学形态变化的多维性和复杂性，随着计算机的普及它可以在建筑、城市、园林等领域得到更广泛的运用。
拓扑学不仅是一种数学研究方法，更是一种深层思维方式。
近几年，拓扑学对建筑、城市研究等方面带来了深刻的变革，同样对于园林设计，也会带来重要的影响。
园林拓扑学就是研究园林空间中所蕴含的拓扑性质，并用来阐明园林组成要素、园林空间中的拓扑结构。
目前对园林的研究多是从美学角度讨论，很少从数学、几何等理性角度进行分析，这使我们的学习借鉴中存在的主观因素过多，很难得到客观统一的结论。
事实上，对比古今中外的园林规划布局，会发现其中的许多共同特征符合拓扑学上的一些规律，并且计算机技术赋予了造园师以空前的自由来探讨园林空间形态，并通过拓扑学的方式来演变形态，拓扑园林学从对园林空间的重新审视中创造出新的形态秩序。
园林拓扑学的研究方法是基于拓扑几何学的，因此，园林中的各个要素会相应地抽象为拓扑几何对象点、线、面、体来研究，包括造景的四大要素：
建筑、花木、水、山石，以及由四大要素围合而成的园林空间。
在拓扑几何里，它们是作为点的集合存在，边缘构成了约当曲线，线构成面，面构成体，各对象不仅可以平移、旋转，还可以进行拉伸、收缩、弯曲、扭转、接合、断裂等变化，构成一个复杂的数学模型和空间体系。
2 园林中的拓扑不变现象
从中国传统古典园林中，有许多重要的组成元素，将他们灵活地运用在园林空间中，可以起到美化环境、营造园林意境的良好效果，这体现了园林拓扑学中的不变性。
这些组成元素作为拓扑几何中的体系中的个体，可以依据园林规模的大小、游览需求等具体情况，进行欧几里得几何层次的形态变化。
这一层次的形态的演化只是尺寸与大小的变化，形态改变后与形态发生变化前的原生形态仍然属于欧几里德几何的同一类型。
例如建筑的形体原来分别属于棱柱体（或球体、圆柱体、棱锥体等），形态发生变化后，只是尺寸发生了变化，在形态类型上应然是属于棱柱体（或球体、圆柱体、棱锥体等）（图1）。
图1留园舒啸与其他亭子的大小对比
2.1 单独的“点”
园林风景是由许多景组成的，“所谓‘景’就是一个具有欣赏内容的单元，景是园林的灵魂”[2]。
国内园林多为“集景式园林”，如圆明园四十景、避暑山庄七十二景等。
而园林的游览路线多是依据景点的分布来设置，形成游览的“风景线”。
对于自然风景园林，各个景点的位置已经固定，要根据某些规律来确定其余的要素，完成游览的整个过程的设计；
而对于人工园林，在建造前大多数要素都不确定，甚至不存在，它的建造同样要遵循一定的规律，不能是随意的。
这些规律、手法这就是园林的拓扑不变性的体现。
看园林的空间组成，主要是围绕“景”展开的。
因此从拓扑学角度看，主景是整个园林拓扑体系中必需的、最重要的“点”，其本身也是一个体系，例如花木、水池、广场、建筑、山石或其组合等。
园林的主景或只有一个，或有多个（图2、3）。
图2苏州留园平面图及主从分析图
图3苏州怡园平面图及其主从分析图
主景在整个园林体系中的位置可以灵活多变，不过为突出主题，处于下列位置居多：
①高台上：
主景升高，相对地使视点降低，看主景要仰视，一般可取得以简洁明朗的蓝天远山为背景，使主体的造型轮廓鲜明地突出。
主景升高往往与中轴对称的方法联用。
如北京天安门广场的人民英雄纪念碑、颐和园前山的佛香阁（图4）。
图4颐和园前山建筑群
②轴线和风景视线的焦点：
主景前方两侧常常进行配置，以强调陪衬主景，对称体形成的对称轴称中轴线，主景总是布置在中轴线的终点；
此外，也常布置在园林纵横轴线的相交点，或放射轴线的焦点或风景透视线的焦点上[3]。
如天安门广场、广州起义烈士陵园等。
③动势向心的中心：
一般四面环抱的空间，如水面、广场等，四周次要的景色往往具有动势，趋向一个视线的焦点，主景布置在这个焦点上。
如北海静心斋的沁泉廊、北海湖面琼华岛上的白塔寺园林空间（图5）。
图5北海琼华岛
④空间构图的重心：
主景布置在构图的重心处，规则式园林构图主景常居于几何中心（图6），而自然式园林构图主景常位于自然重心上，而忌居正中[3]。
图6三角形图案几何中心位置示意
2.2 成对或成组出现的元素
在园林空间中，为了相互呼应、映衬、对比，常常会有成对或成组出现的元素。
2.2.1 引导空间与景
长期的经验使人们形成了一种自然的心理，看到引导性的空间就会认为沿着它所延伸的方向走下去，必定会有所发现。
顺应这种心理，在引导空间的端头一般都会布置“景”。
如园林中的长廊，通常具有较强的导向性，游客或是因好奇或是不知不觉地就被引导至景所在的地方。
除游廊外，还有道路、踏步、铺面、桥、墙垣等引导空间，往往与景相连，成为一对组合。
2.2.2 对比的空间
对比的作用一般是为了突出表现某一景点或景观，使之鲜明、显著，引人注目。
这种对比的组合也是园林体系中的重要组成元素，对空间效果的实现能达到“事半功倍”的效果。
首先，园林布局中常把封闭与开朗、明与暗、大与小等具有明显差异的两个空间毗邻地安排在一起，这样可借两者的对比作用而突出各自的特点。
例如使大、小悬殊的两个空间相连接，当由小空间进入大空间时，由于小空间的对比、衬托，将会使大空间给人以更大的感觉。
其次，为达到组成多样、层次丰富的理想的视觉效果，景点不能孤立地存在，在它周围要有相映衬的事物。
如前景与背景、俯景与仰景、实景与虚景、疏与密、垂直与水平等。
2.2.3 协调的空间
园林美学原则之一是协调统一。
协调的表现是多方面的，如体形、色彩、线条、比例、虚实等。
协调的方式有相似协调（如形状相似而大小或排列上有变化称为相似协调）和近似协调（如两种近似的体形重复出现，如方形与长方形的变化，圆形与椭圆形的变化）。
除需用对比突出的景物外，局部造型、局部之间、局部与整体、整体与园林之间都应维持一定的协调关系。
从总体上说，园林体系是由协调的要素构成的一个协调的整体。
3 园林的拓扑变化现象
中国从古至今的众多园林体系之间尽管风格千差万别，形态变化万千，但它们都具有美学上传承性，是动态的美、变化的美，许多都具有拓扑变化的性质。
拓扑变化可分为三个层次：
一是微分同胚变化，二是同胚变化，三是非同胚变化。
这三个层次的演化不同于欧几里得几何范畴内的演化，变化不仅仅局限在尺寸与大小的变化，而是在拓扑几何的范畴内进行的。
3.1 层次一：
形态的微分同胚变化
在这一层次的形态变化属于拓扑同胚变化。
形态变化过程中可以发生拉伸、扭转、弯曲、放大、缩小及其组合作用的形态变化，但发生这些同胚变换时不能引起皱折或展平折痕，与形态发生变化前的原生形态有着密切的联系，可以明显地看出形态之间变换的传承关系。
如园林中的各种湖泊、溪涧形式（图7）。
形体的外轮廓线可以依据所处位置的不同要求，进行拉伸、扭转、弯曲、放大、缩小及其组合的形态变化，形成千变万化的景观效果。
又如园林的地势，由于高台和湖泊的布局、尺度不同，地势的形态跌宕起伏。
图7：
溪涧形式
3.2 层次二：
形态的同胚变化
形态可以随意发生变形，如拉伸、扭转、弯曲、放大、缩小及其组合作用的形态变化，还可以同时引起皱折或展平折痕，只要不把它撕裂或割破、不发生粘连（图形中不同的各个点仍为不同的点，不可以使不同的两点合并成一点），从而不破坏其整体结构。
这种变化与形态发生变化前的原生形态有着一定的联系，仍然可以分辨出形态之间变换的传承关系。
如用于框景的景窗的变化形式（图8）、水体的变化形式（图9、10）、道路的变化形式（图11），以及隔墙的形式（图12）。
图8景窗的形式
图9湖、池的形式
图10瀑面的形式
图11路面形式
图12墙体形式
3.3 层次三：
建筑形态的演化是形态的非同胚变化
形态除了同胚变化（如挤压、拉伸或扭曲等）外，同时还发生撕裂或割破、粘连（使不同的两点合并成一点），从而破坏了其整体的拓扑结构。
其形态变化属于突变，与形态变化前的原生形态联系不大。
在水平方向或垂直方向上，若形体需要分裂，发生分形，这时的演化就属于非同胚演化。
因分裂能形成各个子系统，园中园就属于这个层次（图13-14）。
图13北海与颐和园布局示意图
图14建筑分布的疏密变化
4 拓扑变化的双重功能
4.1 满足新的需求
现代城市生活方式已不同于过去，园林的功能、性质和使用者发生了很大变化，因此为了满足新的需求，现代园林形态也要随之发生演变。
园林拓扑学为此提供了有效的转变途径。
第一，外向化。
现代园林需要由过去孤立的、内向的园转变为较开敞的休闲环境，外向整体城市环境。
城市中的园林尤其要解决与周围城市关系问题，即园林的轮廓线如何与周边环境融合。
在拓扑学指导下，轮廓线可以通过拉伸、扭曲、分裂等各种拓扑演变转变成不同形态来适应不同需求。
第二，容量增大。
由于城市人口的剧增，面对市民开放的园林所负担的游人数量也大大增加。
并且在规范要求下，园林中的交通系统必须满足严格的疏散的要求。
因此园林空间必然要增加环境容量，或是增加开敞空间面积，或是扩大园林规模。
局部或整体形态的扩大、拉伸甚至发生粘连、分裂均属于拓扑演变的范畴之内。
4.2 须注意的问题
4.2.1 空间发生质变
尽管园林的拓扑演变是在原有形态上进行的大量自由的变化，但随着形态变化程度的不断增大，超出合理的范围，空间将发生质变。
从规模来看，园林本身的规模变化幅度之大令人难以置信，从最小的园到最大的园之间其差别则是极为悬殊的。
最小的园如苏州的残粒园甚至比某些大型民居的院子还小，仅占住宅一隅，面积很小，空间组成也十分单一，但亭台、山石、水池、花木一应俱全。
皇家园林规模很大，如清代所建的最大的园囿承德的避暑山庄总占地面积约为564公顷。
某些自然风景区甚至还没有明确的范围。
然而，园林的尺寸并不能无限地扩大或缩小。
要保证游览者的游览过程也是完整的，园林就必须形成一个完整的体系，内外之分必然是明确的。
从缩小方面讲，园的本质特征在于景观价值的有无。
若面积过小不能满足种植要求，也无法人为造景，这样的空间就不能称之为园。
例如南方民居的“天井”和北方四合院里的院子由于不具备景观方面的意义，还是有别于园的。
4.2.2 使用方式不同
不同形态的确定依据往往是其使用方式，同时形态的改变也会影响其功能和使用方式。
例如高大险峻的山石只能供人们观赏，而低矮有洞的山石人们就可以进入探其究竟。
深而急的水流将人们拒之于千里之外，浅而平静的水面人们就可以淌水嬉戏。
坐汽车游园，有悖于中国古典园林的宗旨。
4.2.3 氛围不同
尽管只是形态的改变，给人带来的心理感受是大不相同的，营造的氛围也各异。
如集中而静的水面形成一种向心、内聚的格局，能使人感到开朗而宁静；
流动、奔腾的溪涧、瀑布则使人激动而兴奋。
方方正正的水池给人严肃庄重的感觉，不规则、曲折的水面则给人随意自然的感觉。
5 结语
中国古典园林艺术是中华民族的瑰宝，是古代能工巧匠留给我们的一笔宝贵的历史遗产。
它不仅对我国的园林发展奠定了重要的基石，而且是世界园林史的重要组成部分。
研究其造园手法有重要的历史价值和现实价值。
从拓扑学角度探讨园林空间的演变形式，可将复杂的形体、空间体系抽象成数学模型，将美学与数学结合，将传统方法与现代思维结合，找到了一种理性的研究方法，拓宽了园林空间的变化的幅度，为设计者提供了一种新的设计途径。
但本文认为在园林设计中，不能完全依据拓扑几何理论，应理性与感性相结合，把握适当的尺度，才能创造出新型的、仍富于人情味的园林空间。
参考文献：
[1]李滨泉，李桂文.建筑形态的拓扑同胚演化[J].建筑学报，2006（5）
[2]彭一刚.中国古典园林分析[M].北京:
中国建筑工业出版社，1986（12）
[3]黄东兵主编.园林规划设计[M].北京:
中国科学技术出版社，2003（8）
[4]骆中钊，张野平,徐婷俊,等编著.小城镇园林景观设计[M].北京:
化学工业出版社，2006
（1）:
75-88
[5]李桂文，李滨泉.在楼板形态的拓扑变换中寻求空间的变异[J].新建筑，2006（4）
[6]朱建宁，杨云峰.中国古典园林的现代意义[J].中国园林，2005（11）
[7]丁岚.中国古典园林在现代园林建设中的核心竞争力的思考[J].西北林学院学报，2006.21（5）:
187-188
[8]夏成钢，王智.历史与现代之间北京海淀公园设计思路[J].中国园林，2005（3）
[9]赵潇.中国传统园林对现代园林的启示[J].科技资讯，2006（7）
进入21世纪，中国的景观行业开始进入转型期。
经济的繁荣和环境意识的提高使景观行业获得了前所未有的发展，对现代景观设计理论的研究也进入到全新的时期。
而作为景观设计基础理论之一的景观设计批评，在中国景观设计理论的研究中还是一项空白，更没有形成系统化的理论和方法。
在历史上，批评是以文学批评为中心发展起来的，古代诗学、修辞学、文体论等学科中都包含着批评的要素。
对景观设计批评的研究不仅晚于文学批评的研究，也滞后于景观设计基础理论的研究和景观设计实践。
从学科层面来讲，景观设计批评是对景观设计学科涉及的诸多层面问题进行评价和判断的一门学科。
从概念上讲，景观设计批评是以一种价值观念为基础，选择适宜的批评方法和模式，对景观设计作品、景观所赖以生存的社会环境和自然环境，景观设计师的创作思想和实践，以及所涉及的支撑景观设计师、培养景观设计师制度与体系的鉴定和评价。
在景观设计批评学科中，价值论和方法论是两大基础性理论。
价值论是景观设计批评的基点，方法论是批评主体认识及批评客体的中介和途径。
景观设计批评方法的引入，使我们在进行景观设计批评的过程中，摈弃了个人化的、感性的和随意性的评价，从而将其纳入理性分析的过程，使景观设计批评成为有章可循、有据可依、并具有学科意义的行为。
1哲学的方法和方法论
“方法”一词，起源于希腊语，指的是沿着道路通往某一目的的意思。
在现代科学意义上，“方法”指研究主体认识客体本质及其规律的中介，它决定于研究主体的目的和研究客体的本性，在二者的契合点上构建沟通的桥梁。
“方法”作为探讨真理的工具，是人们掌握世界的方式，在科学研究中能有效地推动观念的演进和理论的发展。
黑格尔（GeorgWilhelmFriedrichHegel）说过，“方法”具有使主体与客体联系的工具性质，从宏观角度看，它是人们掌握世界的方法和手段。
“方法论”是关于研究方法的体系、形式的原理的学说，是在一定的科学领域内运用诸种方法和手段的系统化的理论。
德国哲学家、逻辑学家西格瓦特（ChristophSigwart）在《逻辑》一书中，这样定义方法论：
“方法论的任务是说明这样一种方法：
凭借这种方法，从我们想象和认识的某一给定对象出发，运用天然供我们使用的思维活动，就能完全地、即通过完全确定的概念和得到完善论证的判断来达到人的思维为自己树立的目的。
”方法论的重要意义在于超越个人的直观、经验和主观判断，而上升为具有普遍意义的理论。
对方法论认识的不同深度决定了运用方法的不同层次。
通常，科学研究方法分为三个层次：
第一个层次，是哲学上的方法。
指认识世界、改造世界的根本方法。
这里的方法，就是世界观的运用，即用世界观作指导去观察、认识和行动。
第二个层次，是逻辑学上的方法。
形式逻辑是研究推理形式和证明形式的科学，它为所有科学研究提供方法。
形式逻辑的方法，包括演绎与归纳、分析与综合。
第三个层次，是各门具体学科的方法。
哲学的方法和逻辑学的方法本身具有普遍性，各门学科都要运用它，而具体学科的方法则是以该学科形成的方法为依据，具有特殊性。
2景观设计批评的方法
景观设计批评的方法是批评主体认识、批评客体的中介和途径，也是在特定条件下人们的价值观在景观设计批评活动中的反映，它涉及到批评主体在实践中所运用的思考原则、思维方式和工具的总和。
我们是在哲学、逻辑学、景观设计学的交汇点上来讨论景观设计批评的方法，一方面它不是孤立的，它是同哲学的方法、逻辑学的方法紧密联系的；
另外一方面它具有自己的特殊性，它是在借鉴其他学科已有的成熟方法的基础上不断发展、创造自己特有的方法的。
在西方，文学批评比景观设计批评有更广泛的基础、更悠久的历史和更坚实的理论支撑，对它的研究有助于将文学批评理论引入到景观设计批评理论中，从而构建景观设计批评的方法和模式。
斯蒂芬森（S.S.Stephenson）在《评论的技巧》中，提出批评的四个层次：
描述、解释、分析、评价。
李普曼（M.lipman）在《艺术中发生的是什么》中，认为批评的方法涵盖六个层次：
鉴定、说明、描述、解释、分析、评价。
法国哲学家杜夫海纳（MikelDufrenne）在《美学与哲学》一书中指出：
他们（批评家）的使命有三种功能：
说明、解释和判断。
这几种对批评方法的阐释都指向批评方法的三个层次：
对批评对象的描述；
基于对象描述之上的解释、说明以及分析；
以某种价值标准对景观对象做出判断。
这三个层次不仅是对批评对象认识的层次，也是景观设计批评的方法操作的层次。
描述，是对批评对象的叙述，它构成了诠释和判断的基础。
诠释，是对批评对象进行分析和阐述，揭示隐藏在景观现象背后的意义和机制，它建立在对批评对象的客观描述的基础之上。
判断，是以某种价值标准对景观设计批评进行评价和鉴定，它为批评方法注入价值观的内核，使批评方法具备批判性的特质。
这三个层次层层深入，前者是后者的分析基础，后者是前者的逻辑必然，共同构成了景观设计批评方法的整体框架。
3景观设计批评的操作
3.1描述
描述，是对于景观现象的客观性叙述，是以中立的态度将客体涉及的各个层面呈现出来。
描述态度的中立，从现象学意义上解释，它需要遵循“现象的还原”原则，通过主体客观的描述，使对象自我呈现，让作品自己说话，使之被大众理解和掌握。
由于景观设计批评客体类型的不同，对它进行描述的内容和侧重点也有所不同。
对具体景观设计作品的批评，描述内容主要关注的是景观设计作品本身，涉及到在景观创造过程中景观项目的社会条件、自然条件、场地现状等背景概况的描述，也涉及到景观的布局、结构、语言、手法等设计本身的描述。
当然，对具体景观设计作品的批评，离不开对景观创作者的了解，也离不开相关的景观风格与流派的研究。
例如，对法国巴黎拉维莱特公园的研究，需要对公园设计方案产生的背景、公园三层结构体系和功能布局进行叙述，需要对结构主义的思想渊源以及设计者伯纳德·
屈米（BernardTschumi）的思想进行阐述。
对纽约中央公园的研究，需要对纽约中央公园的总体布局、设计语言、设计手法和风格，以及美国公园运动的产生历程、美国当时的社会思想基础和弗雷德里克·
奥姆斯特德（FrederickLawOlmsted）的设计理念进行客观的叙述。
对景观设计创作者的批评，描述内容主要关注的是创作者自己特有的创作轨迹，也就是创作者主要景观作品的构思、各个景观作品在设计过程中的演变，以及创作者的职业经历、教育背景、设计思想的源流、所处的社会环境、风格演变的轨迹等。
例如，我们在讨论丹麦建筑师乔恩·
伍重（JohnUtzon）时，就要深入了解他的经历和教育背景，研究1946年他在芬兰建筑师阿尔瓦·
阿尔托（AlvarAalto）事务所及1949年在美国建筑师弗兰克·
劳埃德·
赖特（FrankLloydWright）的事务所工作时受到的教育，研究勒·
柯布西埃（LeCorbusier）对他的影响，以及阿兹台文化和玛雅文化给他的熏陶。
在讨论伊安·
麦克哈格（IanMcHarg）时，不仅要叙述他在《设计结合自然》这本书中所提出的生态规划的观念，以及在美国华盛顿特区、纽约斯塔腾岛等许多地方的评析研究中呈现出的思想及方法，而且需要了解童年时期在苏格兰的生活、青年时期在哈佛大学的教育对他学术观念形成的影响，还要研究20世纪上半叶兴起的生态主义思想和建筑师路易·
康（LouisKahn）对他的影响，研究在苏格兰和瑞士养病的经历对他思想转变的巨大作用，从而全面理解他的思想理论形成的历史轨迹和时代必然。
对景观设计理论和思想、运动和思潮、流派和风格的批评，描述内容主要关注的是该理论和思想、运动和思潮、流派和风格形成的社会政治、经济、文化基础、演变的历史轨迹以及代表人物和主要景观作品。
例如，我们在讨论北欧的现代景观设计风格时，需要对当时北欧的自然环境和社会政治基础进行叙述，研究“斯德哥尔摩学派”在北欧现代景观中的地位以及影响，研究阿姆奎斯特（OswarldAlmq
升级会员 