关于城市建设中城市颜色的设计理念探究Word格式文档下载.docx
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此时，对色彩的分类而言，并具有“纯度值越高则越明显”、“事物的几何结构不明显时色彩才能分离出来”、“色彩星座的色彩元素相近的大小面积和外形轮廓”等特征。
城市色彩景观的基本法则是在1978年的日本确定的，1978年日本神户出台了第一步城市色彩规范。
在接下来的几年，日本对城市规划和色彩规范进一步进行了完善，从不同的层面和角度提出了色彩如何应用到城市规划中。
色彩设计被列入到城市规划的非常关键环节，需要经过政府进行专门的审批。
1995年，大阪市制作了该市的城市色彩手册，通过实际的色彩规划在城市的应用阐明了色彩设计的基本原理和实际操作，更近一步丰富了色彩规范的格式。
2004年，日本制定了权限的景观法，把色彩设计和规范作为景观设计非常重要的内容，让人们更加认识到色彩规范在城市规划中的作用。
此外，韩国对色彩的规划同样非常重视，出来了一系列的城市色彩，让整个城市体统保持色彩的协调性。
（安平，2010b）。
人地关系人和土地的一个互相影响、互相制约的过程，表现为人们如何合理地遵守土地规律，利用土地为人们服务的过程。
人地关系一直是地理学领域研究的重要课题。
对于城市色彩而言，其形成与发展受到“人”、“物”、“空间”的影响，从地理学的视角上看，本质上属于人地关系研究的范畴。
人地关系的探讨也经历了长期的发展过程，从最开始人们对土地的依附和遭受地质灾害到人们慢慢摸索熟悉土地的结构规律利用土地为自己生产谋取更好生存，这个经历了依赖到控制的过程，土地决定论、土地适应论等思想也广为传播，最终人们尝试找到人和土地和谐协调发展的方式（图2）。
HarlanHBarrows（1923）在美国地理学者协会会刊上发表了《GeographyasHumanEcology》一文，人对地理形态的认识并且根据地理形成调整自己的生产方式和生活方式，更好地适应所面对的地理条件，这种观点又称为“适应论”，认为地理学的目标在于寻找一个让人更好生存的方式。
此后，英国的著名地理学家罗士培（PMRoxbz，1930）在描述人地关系时提出“人地协调”（Adjustment）的观点，表示人有能力对自身进行调整，更好地展示自己的适应特点，通过人和土地的互动，获得更有利于自己的生存空间。
这个过程中体现了人与土地的整体性、一致性，更加注重人和土地的系统化结构分析与研究。
基于人地关系思想的地学信息图谱
（1）地学信息图谱的基本构想。
图谱是指地理从时间和空间这两个角度共同展示了地理形态的发展和变化，显示了地理形态在不同时期的不同特征。
“图谱”一方面强调图形在图谱中的作用，通过实际的图形直观地展示不同的地理关系，让人们可以更加明确地看到里面包含的地理关系。
在图谱中，时间和空间作为两个重要的维度揭示了地理的演变过程，形成一种细分的研究模式丰富了地理学的研究理论和方法。
在地学信息图谱方法过程中，地理信息单元、地理信息反演构成其主要思想（图4）。
地学信息图谱与数学模型都能揭示时空关系，反映外在的世界变迁的模式。
两者不同在于前者直观，后者精确。
因此，在城市色彩的研究上，地学信息图谱和数学模型需要结合在一起使用，更加能体现城市色彩的规律提高人们对城市色彩的认识。
（2）以“地”为重点的地学信息图谱的建模与表达。
地理学一向对于“地”的格局、过程，以及尺度等方面有着广泛的研究。
城市是一个系统化的工程，展示出其复杂性和系统性的特征，因此在针对城市色彩的研究中，地学信息图谱的表现也多种多样，其类型划分的标准也应当服从具体的研究目标与任务。
侯永平等（2009）对地学信息图谱进行了分类，成功地归纳了前人对地学图谱的认识如（表6）所示。
地学图谱在城市规划中的广泛应用，引发了人们的关注，这种技术的应用大大拓展了人们在城市规划中所使用的衡量标尺（SheppardE，1995；
SuiDZ，2004），结合面向“地”的特征，论文对城市色彩的地理信息系统（GIS）应用类型描述如下：
按城市色彩研究课分为微观、中观、宏观三大图谱，每个图谱都有其规定的研究对象和研究范围。
虽然基于微观、中观、宏观的划分只是一种参考意义的研究尺度标准，但是在与MichalPacione（2010）总结的城市地理学中的“邻里”、“城市”、“区域”、“国家”与“全球”五个分析层次相结合后，可以得到城市色彩研究的明确的尺度特征。
我们更加关注不同的图谱类型在不同的城市色彩空间单元，因此，论文中的图谱类型，以尺度的划分可以表述为：
基于微观、体现邻里尺度上色彩空间单元的地学信息图谱，基于中观的、体现城市尺度上色彩结构性的地学信息图谱，以及在区域尺度及以上尺度的地学信息图谱。
地学信息图谱在应用的层面可以分为三个不同的维度：
征兆图谱、诊断图谱、实施图谱。
因此，在对城市色彩的研究中，可通过对这些图谱进行分析找出其中的规律和特征，结果审美和使用的原则进一步加以利用；
于地理信息系统的空间可以描述出城市图谱并进行立体展示；
在信息技术的协助下利用成像技术展示城市色彩的实施图谱。
地学信息图谱按研究对象的时空结构特征分类，可以分为要素序列图谱，时序动态演化图谱和结构组合图谱。
要素序列图谱更加注重颜色的要素分解，展示颜色在城市色彩中的分布；
时序动态组合型图谱研究的是颜色随着时间的变化在城市色彩中的变化，更加强调动态的变化；
区域结构组合图谱着重于城市空间色彩的组合后产生的效果，特出地表现为对比效果和烘托效果，展示城市色彩的区域性特征。
通过上述不同的分类和研究，可以深化人们对地学信息图谱在城市色彩研究中的应用和发展，让人们更加深入有效地开展城市色彩设计。
（3）以“人”为重点的地学信息图谱的建模与表达
传统的地理学把人抽象化，不再是独立的个人行为，而是看做是社会的一个表现，人的个体特征直接被忽略掉。
人在传统的地理学中定义是模糊的、抽象的，其粒度研究层次也比较粗。
人地关系在我国的地理研究中，注意“地”而忽视“人”（龚建华,2006）。
在地理信息系统的理念和表达上更加强调人的个体性特质，人不再是抽象意义上的人，它有自己的偏好、利益和属性归属，通过自己的个人行为深刻地改变了地理形态，个人的意愿和需求得到了非常真实的表达。
人的作用越来越受到地理学家的重视，通过研究人的活动对地理形态的作用，更加看到地学信息图谱在整个地理学研究的意义，让人们更加倾向地学信息图谱的建模与表达（表7）。
而贝塔朗菲强调整体性，把整体作为核心处理问题的方法，从整体上把握事物的特点和规律，形成综合认识提升整个层面的研究档次（Bertalanffy，1968）。
耗散理论的提出让人们的思维发展到一定的理论高度，形成关于人对事物整体的基本理论，从更深的角度展示了理论的魅力（成思危，1999）。
此后法国哲学家莫兰（MorinE）进一步把能够解释整个客观世界复杂情况的理论称为复杂性范式（赵珂，2007）。
适应性主体与环境的交互模型（“Echo模型”）
霍兰从遗传学的角度建立了适应性主体与环境间的交互模型，即“Echo模型”（回声模型）。
这是从微观研究向宏观研究转向的关键一步，也是复杂适应系统理论对系统科学的突破性贡献。
在适应的主体与外界环境的交互过程中有两个重要概念：
位置和资源。
位置是指主体所处的环境，这关系到主体的生存和发展；
资源是主体拥有的物质和精神性的可以为自己利用的东西。
一般来说主体通过选择合适的位置获取所需要的资源，形成一种理性化的选择，以获取更好的优势展示出强大的生存竞争优势。
在此基础上，“Echo模型”包含了基本模型与扩充模型两个方面。
（1）“基本Echo模型”。
在这个基本模型中，不同主体在系统的位置和资源关系，表现为不同主体之间的相互制约和相互协调，形成资源和信息的交换，通过这种交换来获取自己生存的必要资源，以及用于存储的加工资源的资源库。
主体之所以存在的目的，就是为了在环境中寻找资源，并与其进行资源交流。
因此，主体能够“适应”的关键在于，只有在收集了外界环境足够的资源与信息的时候才能繁殖，因而主体的适应度隐含在其“收集能力”中。
（2）“扩充的Echo模型”。
由于前面论述的基本“Echo模型”过于简单，无法精确描述较为复杂的适应性行为，因此霍兰对这个模型又进行了扩充（Holland,1996），形成了“扩展的Echo模型”（图5），扩充后可以描述更加复杂的主体与环境交互情况，通过更完善的理论结构展示了模型的实际应用。
新加入的机制包括：
选择性的交互和粘连共生机制，条件复制的机制。
这些条件与机制的设计，从总体上看，包括了环境参数与因子，适应性参数与因子，以及作为适应的结果三部分。
适应性主体的“内部模型”（“Internal模型”）
在复杂适应系统理论中，主体是具有主动的适应性特征。
因此必须明确具有主动性的个体是怎样适应和学习的，需要对适应性主体的基本行为模型对此加以理解和描述。
从单一主体的适应性行为来看，从“规则建立”，到“规则的信用分派”（CreditAssignment），再到“新规则的形成”成为主要的三个阶段（Holland,1996）（图6）。
（1）建立基本的“刺激-反应”（if-then）规则。
“刺激-反应”规则是主体内部的简单的行为规则，是对主体基本性行为的一般性列举。
但是从“适应”的角度出发，这种列举缺乏对多样性的关照，刺激-反应并不能充分展示事物的真实关系，所以通过进行调整和整合，结合利用的角度进一步完善和展现了主体内部的错综复杂的关系。
适者生存的理念一直贯穿于整个行为规则中，主体通过对刺激的反应调整自己的内在，形成更好的生存反应模式，以获得更好的内在生存环境。
（2）对基本“刺激-反应”规则的“信用分派”（CreditAssignment）。
即借助类似生物的遗传的特性，为既有的刺激-反应规则赋值，并进行定量研究分析。
数值越大表明事物的适应性更强，更加有利于事物的生存和发展，这也从某种意义上表明了适应性的重大意义和作用，人们开始更加深入到事物的适应性研究中。
（3）新规则发现。
主体在适应过程中，对若干具体规则的高信用度（适应度）部分进行重组所形成新的规则，可以提高主体对环境的适应能力。
在这个过程中，通过“标识”的作用，进一步加强主体与环境的信息交流，从而丰富微观适应性主体的行为模型。
人本主义的城市设计途径
城市设计（UrbanDesign）理念的提出已经有一百多年的历史，随着经济的发展和社会生活质量的提升，城市设计越来越受到人们的重视，专家学者从不同的视角对城市设计有着不同的解释和定义。
其中，《中国大百科全书》把城市设计定义对人们对城市的理念规划和细节执行，通过对城市进行布局让城市变得更加美好和提供给人们更好的生活环境（中国大百科全书，1988）一般来看，所谓人本主义的城市设计，是指城市设计要考虑到人的生活感受和维护人的利益倾向，充分地发挥为人们服务的公众意识，更好地让人们有一个舒适温馨的城市生活体验，带来全新的享受和舒适体验。
适应的环境
（1）自然地理环境
自然地理环境有着复杂的构成要素：
地质、地貌、气候、水文、土壤、生物，深刻影响着环境中城市色彩的形成。
各种要素互相影响和作用，形成一个综合的形态，显示出一个全新的自然地理环境，让人们更深切地体验到自然环境的魅力与风情，而在色彩展示也展现出不同的适应性和独特性，让人们更加喜欢色彩的魅力。
自然环境的各个要素的变化和相互影响作用会使城市色彩表现出不同的风貌特征。
在城市化快速进行的今天，绝大部分自然生态都受到了人工不同程度的影响。
与普通的自然环境不同，城市系统中的自然环境大多是以人工为主导的半自然环境。
如果说纯粹的自然环境是以气候、动植物分布、土壤分布为中心，那么城市自然环境就是人为改变了的、长期受人类活动影响的、以人为中心的陆生环境，而更加强调自然要素作用于城市空间而带来对城市结构、形态、色彩等各方面活动的影响。
（2）人工建成环境
城市是人类活动的中心，随着人类社会的演化变迁，城市人工环境逐渐出现并得到快速发展，时代的变迁影响着城市的色彩基调形成，并最终形成当今的城市。
城市人工环境中承载了“资源、生产、流通、分配、交换、消费”等多个环节。
城市中的建筑、基础设施和交通可以归总为城市人工环境中的物化要素，构成了承载城市色彩要素与物化实体的硬件。
其中，建筑包含建筑物与构筑物，人类利用自身所掌握的技术，根据现代的科学定理、美学观念及传统的风水观念等，创造出适宜的人造环境，满足人们日益增长的社会生活需要；
基础设施侧重于各种管线和公共服务设施；
交通在此侧重于狭义上“人与物的运输与流通系统，包括各种现代的交通运输方式”。
此时，城市人工环境中的用地、建筑、基础设施、交通是适应性环境的外在表现形式，结合了城市系统的文化、社会、经济、以及人与环境之间的关系后，集中地表现在城市系统的功能结构、形态特征、景观特色以及色彩风貌上。
（3）文化环境
城市是人及人类集团的空间承载，同时绝不仅仅是许多单个人的集合体和简单聚集，更是一种心理状态，是各种文化和传统构成的整体，这种文化和传统对城市色彩的形成与发展具有无可估量的作用：
人类举办的各种活动已经与城市的关系密不可分，在人类进化及人类社会群体关系的不断变化中，其中，在人类及人类社会群体的社会关系形成过程中，无意识、自然而然的创造出城市色彩。
从关于城市文化环境的具象推演来看，来自台湾的张丽援学者对于文化的定义，引用了泰勒的说法。
她将城市文化看作是人类在都市社会组织中生活所获得的任何方面的能力习惯，以及所学知识、追求信仰、艺术、道德、法规、风俗习惯等。
因此，色彩作为人类的行为与生活方式的产物，无时不刻被城市内在与外在的文化环境所“形塑”着。
几种适应性机制
（1）“标识”（Tagging）机制
在色彩规划中引入标识的概念，可以认为色彩是经由心理投射物化为文化、自然、城市功能组织的空间符号。
适应性的主体应与所处环境之间需要信息的沟通交流，这在复杂适应系统理论中有体现。
但是信息一定要在能够对它做出反馈的主体间流动，并不是盲目或者没有目标的进行流动，其中，如何辨别和处理主体多种类型就成为问题的关键所在。
为了解决这个问题，标识满足了人们的需要，主体在环境中进行信息的搜索、接受、传递交换的具体实现方法（Holland,1996）被提出。
而在城市色彩规划中，进一步看这种标识机制，由于城市色彩规划的价值取向必须克服色彩影响因素的多样性和不稳定性带来的弊端，因此，标识的概念更需要以拟人化的角度去理解：
由于城市中不同人群（以观察者区分的常住人群、旅居者人群、少数族群，或以规划参与者所区分的公众、专业人员、政府机构）的经历的差异，不同人的价值标准会大不一样，城市人群划分团体或者亚文化圈的依据是特征、利益方式、文化背景的不同。
即使如此，同一人群内部的人们，在色彩方式的呈现上，也并不是像照相机一样不加修改的真实再现，而是经过人类群体心理的投射，色彩也作为一种可识别性的存在。
在这里，标识概念真正起到的作用是它能够为不同的人群提供一种稳定的色彩视觉符号，有助于形成社会群体的共同记忆与可识别特征。
因此，这种“可识别”的色彩标识是形成城市色彩规划的关键（图9）。
（2）“积木”（BuildingBlocks）机制
现实中的城市色彩研究往往建立在一个有限的样本之上，因此需要复杂适应系统中的积木机制和内部模型（“Internal模型”）一起加强层次的概念（Holland,1996），它们提供了把不同城市空间层次（物质的与心理的）的色彩要素与实体的实质内容和本质联系，将内部的模型“封闭保存”作为一个集体参与更高层面上交互作用的想法。
城市就像是由很多类似的积木搭建而成的，而这些积木如同生物学中的细胞一样含有细胞核以及各种各样必备组织，每一类组织都必不可少。
这个细胞核作为一个小的自适应体系，是生物体这一大的自使用体系最基础的组织内容仇保兴，2009）。
因此，在城市色彩的适应性研究中，可把城市中基于文化、功能、自然等个层次的色彩规律与要素构成，理解为经由一个内部的模型“封装”起来；
有了邻里尺度、城市尺度的“细胞”，才有了区域尺度中城市整体的色彩面貌（图11）。
（3）“集聚”（Aggregation）特征
系统的演变过程中在复杂的适应系统下，较高层次的个体由低层次个体通过一定的方式相结合而形成（Holland,1996）。
城市色彩在逐渐形成过程中，比较而言，较为小、低层次的主体通过某种一定的方式相结合，形成较大的、高层次的主体（图12）。
它们须双方互相接受的同时，满足特定的条件才能组成一个集聚体，这一新的主体像一个单独的主体那样在系统中行动，这通常也是宏观性态产生变动的转折点，也是降低交易成本、共享信息、提高生存能力的一种方式（李明，2016）。
在城市色彩规划中，集聚这个概念正是以另外一个角度理解适应性，它并不是简单将色彩进行合并，或将色彩的外在载体互相吞并，它不是心理上将色彩的简单合并，也不是色彩的外在载体的交错吞噬，而是在不断适应新环境中得到改进和更好的发展。
受人为干预的影响，色彩的物化实体在城市空间中的集聚行为凝集了了大量的“智能化”因素，这些因素在邻里尺度上思维且活跃，经由聚集所形成城市环境、区域环境的主体行为都是高级的非线性机制。
（4）“流”（Flows）的特征
城市色彩与人产生有的心灵的沟通，构成了一个“流”的反馈回路。
色彩形式的“流”作为一种视觉心理认知形态、一种隐性的价值判断体系的主观想象和演示。
在复杂的适应体系中，可能相互作用的主体依靠流的特征进行连接，并且时间不同，表现也不相同。
主体的适应程度会导致主体相互之间、或主体与环境之间的流加强或削弱。
以流与主体先后作为边与主体的网络也伴随时间的流动及经验的增加，反映出适应性的形式。
当把色彩的反馈回路纳入到人的价值判断体系时，就在特定区域内促成特定的城市意象。
从当代城市意象研究开始，人对城市环境知觉的、感觉的形式一直是城市与城市规划理论关注的核心：
该色彩意象必须具有物体与观察者以及物体相互之间在空间或形态上的联系，城市实体与色彩要素必须能为观察者提供有效的或是感情上的异议，这种意义也是完全不同于空间和形态上的一种关系，姑且把它称之为“流”的关系。
研究的技术手段
（1）经典色彩调研取色手段
经典的以“色彩地理学”（Lenclos，1989）为代表的的取色手段可概括为两种：
比色卡取色法——用肉眼与色卡进行比较，判断取色法，仪器测色法——用专业的测试仪器来进行测试，此外还包括数字相机拍照等手段。
一是比色卡取色法（Jean-PhilippeLenclos，2004）。
首先进行的是现场的材质取样，当遇到无法取样的材质时，可以用色卡进行对比将其复制。
目前，对于色卡的选择较多，有如美国的潘通PMS色卡（PantoneMatchingSystem）、瑞典的NCS色卡（NaturalColorSystem），德国的RAL色卡。
二是仪器取色法（Sakahare,2000）。
仪器取色法获得的CIE读值可以转换表换算成相应的Munsell读值，根据不同仪器将取色方式主要分为接触式与非接触式两种，接触式价格较低且方便携带。
还附带色彩校正管理软件
（2）Itti显著性模型
Itti显著性模型定义r、g、b分别对应于基于原色相混原理中的红、绿、蓝三个色彩通道，并将颜色通道由三个转为四个：
分别是红色R=r-（g+b）2，绿色G=（r+b）2，蓝色B=b-（r+g）2，黄色Y=（r+g）2-r-g2-b（负值置为零）；
依据高斯滤波选取4个不同方向θ∈{0°
，45°
，90°
，135°
}。
将上述图像的特征量依据某类生物视觉特征建立为9个尺度的高斯金字塔，形成图像特征图，
颜色Rg（c,s）=（R（c）-G（c））Θ（G（s）-R（s））,By（c,s）=（B（c）-Y（c））Θ（Y（s）-B（s））
强度
I（c,s）=I（c）ΘI（s）
方向O（c,s,θ）=O（c,θ）ΘO（s,θ）
其中Θ为不相同的尺度空间特征图里与之对应点的差值，c表示画面像素的中心尺度，取值为c∈{2，3，4}；
s=c+δ表示该像素四周的相应尺度，而δ∈{3，4}。
然后通过线性插值将标准化、规范化之后的特征图设置到同一大小后，相加算出强度、颜色和方向上的显著性图。
最后将标准化各显著性图，通过线性相加得到图像的显著性图。
该模型能够行之有效地计算复杂自然场景（尤其是数码相机图像）的视觉显著性区域。
（3）空间数据库技术
在城市环境中，适应性城市色彩规划的过程中，色彩呈现为一些稳定的视觉符号。
因此，色彩的空间数据库的建立，是以城市空间单元的数字化图像为输入对象，通过计算分析和认知学习过程，研究色彩感知的心理和生理的标识特性，实现对色彩标识的语义解释、分类、存储。
在此基础上构建的空间数据数据库不但可以归纳出简明的现状城市色彩谱系，还能客观、形象地反映城市内部的自然规律和文化发展的规律。
Geodatabase空间数据库是ESRI公司在其新一代GIS平台软件ArcGIS运用一种新的数据模版来作为空间对象，包含了方位地理信息等一般形式的模型，用户可以按照相关需要来针对不同情况下的综合应用模型。
Geodatabase运用得是一种相对开放不封闭的空间数据系统，包含影响和四维地形等。
与有关的特性数据一起寄放在数据管理库内。
另外，Geodatabase管理数据的方式与Windows中的资源管理器十分相似，它通过特殊的图标来表达Geodatabase中各种元素的角色，并揭示地理数据库的结构（图16）。
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