Road Network Centrality Reveals Architectural Heritage-Driven Road Patterns in Ming–Qing Ganzhou Ancient City

Technische Samenvatting: Wegnetwerkcentraliteit onthult door architectonisch erfgoed gedreven wegpatronen in de oude stad van Ganzhou tijdens de Ming- en Qing-dynastieën

Probleemstelling
De reconstructie van historische stedelijke wegennetwerken wordt frequent belemmerd door de beperkingen van schematische historische kaarten, die vaak prioriteit geven aan stadsmuursystemen en hoofdwegen, terwijl secundaire straten en steegjes worden weggelaten. Bovendien behandelen bestaande methodologieën de reconstructie van straatnetwerken en de kwantitatieve analyse van erfgoed–netwerkrelaties vaak als afzonderlijke taken. Deze scheiding laat een gat achter in het begrip van hoe persistent architectonisch erfgoed (zoals overheidsgebouwen, religieuze gebouwen en oriëntatiepunten) ruimtelijk correspondeert met gereconstrueerde wegstructuren, met name wanneer cartografisch bewijs incompleet of niet-metrisch is.

Methodologie
De studie stelt een "reverse-inference" methode voor op basis van de ruimtelijke verankering tussen architectonisch erfgoed en wegennetwerken, waarbij de oude stad van Ganzhou (de perioden van Ming Wanli tot Qing Qianlong) als casestudy wordt gebruikt. De methodologie integreert Historical GIS, multi-centraliteitsanalyse en ruimtelijke statistiek via de volgende stappen:

1. Datareconstructie en Bronkritiek:

   • Baseline: Een hoogwaardig wegennetwerk voor de vroege periode van de Volksrepubliek China (PRC) werd gereconstrueerd met behulp van satellietbeelden uit 1963/1969 en stabiele overlevende kenmerken.
   • Historische Lagen: Wegennetwerken voor de Ming Wanli- en Qing Qianlong-perioden werden gereconstrueerd met behulp van historische kaarten (bijv. Reprinted Gazetteer of Ganzhen), lokale gazetteers en documentaire verslagen.
   • Workflow: Georeferencing werd uitgevoerd met behulp van stabiele controlekenmerken (muren, poorten, oriëntatiepunten) om een relatieve ruimtelijke correspondentie vast te stellen in plaats van moderne metrische precisie. Wegmiddellijnen werden handmatig gedigitaliseerd en topologische validatie werd toegepast. Architectonisch erfgoed werd onderhouden als een aparte analytische laag met chronologische en functionele attributen.

2. Netwerkanalyse (Multi-Centrality):

   • Met behruik van een primale knoop-rand representatie werden drie centraliteitsmetrieken berekend voor elke periode met behulp van de Urban Network Analysis (UNA) toolbox:
     • Straightness (Rechtlijnigheid): Meet de route-efficiëntie (afwijking van de Euclidische afstand).
     • Closeness (Nabijheid): Meet de algehele toegankelijkheid tot het netwerk.
     • Betweenness (Tussenliggendheid): Meet intermediaire controle en stroombemiddeling.

3. Ruimtelijke Associatieanalyse:

   • Kernel Density Estimation (KDE): Zowel erfgoed-puntgegevens als centraliteitswaarden werden getransformeerd naar continue rasteroppervlakken om ruimtelijke vergelijking mogelijk te maken.
   • Bivariate Ruimtelijke Autocorrelatie: Globale bivariate Moran's I werd gebruikt om de systematische ruimtelijke associatie tussen erfgoeddichtheid en wegcentraliteit te testen.
   • Local Indicators of Spatial Association (LISA): Lokale analyse identificeerde specifieke clusters (High-High, Low-Low, High-Low, Low-High) om lokale structurele verschillen tussen typen erfgoed (Boeddhistisch, Daoïstisch, Confucianistisch, Administratief) te interpreteren.

4. Reverse Inference Framework:

   • De studie maakte gebruik van de geverifieerde erfgoed–weg koppeling uit de vroege PRC-periode als een kwantitatieve beperking.
   • Meerdere kandidaat-wegennetwerkscenario's voor de Ming- en Qing-perioden werden gegenereerd op basis van historische restricties (muren, poorten, assen).
   • Elk scenario werd geëvalueerd met dezelfde centraliteits- en autocorrelatie-workflow. Het scenario dat de sterkst statistisch ondersteunde erfgoed–centraliteit-associatie vertoonde, terwijl het consistent bleef met de historische bewijslast, werd gekozen als de geprefereerde reconstructie. Het framework vermijdt expliciet de aanname dat gebouwen wegen genereren of het gebruik van ruimtelijke associatie als bewijs voor een uniek correcte geometrie; in plaats daarvan evalueert het hoe de ruimtelijke correspondentie door de perioden heen verandert.

Belangrijkste Resultaten

• Validatie van Koppeling: In de vroege PRC-periode werd een meetbare en statistisch significante positieve ruimtelijke correlatie gevonden tussen de distributie van architectonisch erfgoed en de centraliteit van het wegennetwerk (Straightness, Closeness en Betweenness). Dit bevestigde het bestaan van een erfgoed–wegennetwerk koppeling relatie en bood een kwantitatieve basis voor het gebruik van de distributie van erfgoed als een ruimtelijke beperking bij het reconstrueren van eerdere wegennetwerken.
• Evolutie van de Ruimtelijke Structuur:
  • Ming Wanli Periode: De stad vertoonde een verspreid, multi-core patroon. Architectonisch erfgoed was verdeeld over meerdere knooppunten (Daoïstische tempels in het noordwesten, religieuze clusters in het zuidwesten/zuidoosten), en de wegcentraliteit vertoonde zwakke centralisatie met verspreide gebieden met hoge waarden.
  • Qing Qianlong Periode: De structuur verschoof naar een "één-kern, twee-zones" patroon gecentreerd rond de Zhenyuan-toren. De dichtheid van het erfgoed werd compacter en ordelijker, waarbij religieuze functies een ruimtelijke as vormden langs de hoofdweg.
• Veranderingen in de Erfgoed–Netwerk Associatie:
  • Ming Periode: Sterke positieve koppeling (Moran's I: Straightness 0.418, Betweenness 0.385) gaf aan dat gebouwen diep ingebed waren in hoogwaardige arterieel wegen en transportknooppunten, wat een lay-out reflecteerde die gecontroleerd werd door militaire en administratieve orde.
  • Qing Periode: De koppeling verzwakte (Moran's I: Straightness 0.230, Betweenness 0.116). Hoewel het skelet van de wegstructuur intact bleef, breidde de bebouwde omgeving zich uit naar secundaire straten en steegjes. De afname in correlatie suggereert een verschuiving van een rigide, as-gecentreerd model naar een meer organisch, polycentrisch systeem gedreven door handel en het dagelijks leven.
• Specifieke Kenmerken van Erfgoedtypen: LISA-analyse onthulde dat hoewel administratieve en religieuze gebouwen in de Ming-periode een sterke band behielden met de hoofdas, hun controle over de gebouwindeling in de Qing-periode verzwakte. Daoïstische tempels vertoonden een toenemende penetratie in secundaire residentiële ruimtes, wat wijst op een grotere functionele flexibiliteit.

Betekenis en Claims
Het artikel claimt een transparant analytisch framework te bieden voor de reconstructie van historische stedelijke structuren onder omstandigheden van incomplete cartografische bewijslast. De primaire bijdragen zijn:

1. Methodologische Innovatie: Het demonstreert een kwantitatieve benadering om bestaand architectonisch erfgoed te gebruiken als een relationele beperking om tussen kandidaat-historische wegennetwerken te evalueren en te selecteren, waarbij verder wordt gegaan dan eenvoudige geometrische uitlijning van historische kaarten zonder te beweren een uniek correcte geometrie te bewijzen.
2. Kwantitatief Historisch Inzicht: De studie biedt een kwantitatief framework om de evolutie van de stedelijke organisatie te traceren, waarbij de transitie van Ganzhou van een hooggecontroleerde, militair-defensieve ruimtelijke vorm (Ming) naar een netwerk-gebaseerde, polycentrische en organisch uitgebreide vorm (Qing) wordt onthuld.
3. Toepassing in Behoud: De bevindingen suggereren dat hedendaags behoud van historische steden moet verschuiven van het beschermen van individuele gebouwen naar het bewaren van de algehele ruimtelijke structuur en ecologische relaties. Door structurele elementen te identificeren die stabiel blijven (zoals de koppeling tussen erfgoed en wegen met hoge centraliteit), kunnen planners beter de impact van moderne interventies op het historische stedelijke karakter evalueren.

De auteurs concluderen dat het wegennetwerk niet louter transportinfrastructuur is, maar een ruimtelijk kader dat voortkomt uit langdurige stedelijke functies en sociale orde. Het voortbestaan van de integratie tussen erfgoed en het wegennetwerk in Ganzhou verklaart de stabiliteit van het ruimtelijke patroon van de stad over de eeuwen heen.