نقش نظارت پذیری طبیعی در افزایش امنیت فضاهای عمومی: تحلیل آیزوویست سه بعدی کوچه سیزده پیچ ساری (مقاله علمی وزارت علوم)
درجه علمی: نشریه علمی (وزارت علوم)
آرشیو
چکیده
مقدمه در دهه های اخیر، امنیت فضاهای عمومی شهری به یکی از دغدغه های اصلی شهرسازان، برنامه ریزان شهری، و ساکنان تبدیل شده است. از مهم ترین رویکردهای نوین در این زمینه، مفهوم نظارت پذیری طبیعی (Natural Surveillance) است که بر اساس آن، طراحی فضایی می تواند به گونه ای باشد که فرصت های دیداری و بصری را برای نظارت غیرمستقیم شهروندان بر یکدیگر افزایش دهد و در نتیجه، از وقوع جرائم پیشگیری کند. این رویکرد که ریشه در نظریات جفری هیل (Geoffrey Hill) و جین جکوبز (Jane Jacobs) دارد، بر این اصل استوار است که فضاهای باز و قابل مشاهده، کمتر مورد سوءاستفاده قرار می گیرند. با این حال، بسیاری از فضاهای شهری، به خصوص در بافت های تاریخی و فشرده، به دلیل ساختار کالبدی خود، از سطح پایینی از نظارت پذیری طبیعی برخوردارند که این امر می تواند به کاهش حس امنیت و افزایش آسیب پذیری منجر شود. پژوهش حاضر با هدف معرفی و به کارگیری رویکردی نوین در تحلیل و تقویت نظارت پذیری طبیعی در فضاهای شهری، به بررسی موردی کوچه سیزده پیچ واقع در بافت تاریخی شهر ساری به عنوان نمونه موردی می پردازد. این کوچه به دلیل ویژگی های کالبدی خاص خود، نمونه ای بارز از فضایی با پتانسیل پایین نظارت پذیری طبیعی است که نیاز به مداخله طراحی شهری را بیش از پیش نمایان می سازد. مواد و روش ها این پژوهش از یک رویکرد کمی و تحلیلی شبیه سازی بهره می برد. برای دستیابی به اهداف پژوهش، مراحل زیر به ترتیب انجام شد: 1. مدل سازی سه بعدی: در گام نخست، محدوده مورد مطالعه، یعنی کوچه سیزده پیچ در بافت تاریخی ساری، با دقت بالا و جزئیات سه بعدی با استفاده از نرم افزار اتودسک رویت (Autodesk Revit) مدل سازی شد. این مدل سازی دقیق، پایه و اساس تحلیل های فضایی بعدی را فراهم آورد و امکان بررسی تعاملات بصری در یک محیط مجازی را مهیا ساخت. 2. تحلیل ایزوویست سه بعدی: پس از مدل سازی، با بهره گیری از مفاهیم پیشرفته ایزوویست سه بعدی (Isovist 3D)، تحلیل های فضایی چندلایه ای صورت گرفت. ایزوویست ها (نقشه های دید) ابزاری قدرتمند برای سنجش میزان دید از یک نقطه خاص در فضا هستند. در این پژوهش، از ابزارهای تحلیلی گرسهاپر (Grasshopper) به عنوان یک پلاگین قدرتمند در محیط نرم افزار راینو (Rhino) برای اجرای الگوریتم های ایزوویست سه بعدی استفاده شد. این ابزارها امکان محاسبه دقیق میزان دید از هر نقطه دلخواه را فراهم آوردند. 3. برنامه نویسی و تحلیل داده ها: برای افزایش دقت و انعطاف پذیری در تحلیل ها و همچنین، خودکارسازی فرایندهای پیچیده، از زبان برنامه نویسی پایتون (Python) استفاده شد. اسکریپت های پایتون برای پردازش داده های حاصل از تحلیل های ایزوویست و انجام محاسبات پیچیده تر به کار گرفته شدند. این بخش شامل تحلیل دید از سوی ناظرین ساکن (نقاط ثابت مشاهده) و همچنین، ناظران در حال حرکت (بررسی پیوستگی دید در طول مسیر) بود تا تصویری جامع از میزان نظارت پذیری طبیعی ارائه شود. 4. تصویرسازی نتایج: در نهایت، نتایج حاصل از تحلیل های فضایی و محاسبات پایتون به صورت نقشه های حرارتی (Heatmaps) گرافیکی ارائه شد. این نقشه ها، میزان دیده شدن مسیر از سوی ناظران را در نقاط گوناگون و در سطح استاندارد و طبیعی دید انسان، با استفاده از طیف های رنگی، به وضوح نمایش می دهند. این روش تصویرسازی، فهم و تفسیر نتایج را برای مخاطبان تسهیل کرد. یافته ها تحلیل های صورت گرفته با استفاده از مدل سازی سه بعدی، ایزوویست، گرسهاپر و پایتون، ضعف ها و قوت های نظارت پذیری طبیعی در کوچه سیزده پیچ ساری را به وضوح آشکار ساخت. نقشه های حرارتی تولید شده، مناطق با دید کم و مناطق با دید بالا را به تفکیک برای ناظران ساکن و در حال حرکت نشان دادند. • کاهش چشم گیر نظارت پذیری در پیچ ها و انحناهای کوچه: نتایج به وضوح نشان داد میزان دید و در نتیجه، نظارت پذیری طبیعی در بخش های پیچ در پیچ و تنگ کوچه به شدت کاهش می یابد. این امر به دلیل محدودیت های بصری ناشی از دیوارهای بلند و زوایای تند کوچه است که فرصت دید از یک نقطه به نقطه دیگر را از بین می برد. نقشه های حرارتی این مناطق را با رنگ قرمز نمایش دادند. • پراکندگی نقاط دید باز و محدود: مشاهده شد که حتی در بخش های نسبتاً مستقیم کوچه، به دلیل وجود درها، پنجره ها، و بازشوهای محدود، نقاط دید باز به صورت پراکنده و ناپیوسته هستند. این ناپیوستگی در دید، از ایجاد یک شبکه نظارتی جامع و مؤثر جلوگیری می کند. نتیجه گیری این پژوهش با معرفی و به کارگیری رویکردی نوین در تحلیل نظارت پذیری طبیعی، توانست میزان دیده شدن و پتانسیل نظارتی در کوچه سیزده پیچ ساری (به عنوان یک نمونه موردی) را به صورت دقیق و کمی سازی شده آشکار سازد. نتایج به وضوح نشان داد طراحی کالبدی فعلی این کوچه، به سطح پایینی از نظارت پذیری طبیعی منجر شده است. با این حال، این یافته ها بستری برای ارائه راهکارهای عملی و مبتنی بر شواهد به منظور افزایش امنیت و کیفیت فضایی در این کوچه تاریخی فراهم آورد: • افزایش بازشوها و شفافیت در نماها: پیشنهاد می شود با ایجاد بازشوهای جدید (پنجره ها، نورگیرها، یا حتی مشبک های تزئینی) در نماهای ساختمان های مشرف به کوچه، و همچنین استفاده از مصالح شفاف یا نیمه شفاف در بخش هایی از جداره ها، فرصت های دیداری برای ساکنان و رهگذران افزایش یابد. • طراحی فضای سبز با دید باز: استفاده از فضای سبز مناسب که مانع دید نشود (مانند درختان با تنه بلند و شاخ و برگ در ارتفاع بالاتر یا گیاهان بوته ای کوتاه) می تواند به زیبایی بصری و در عین حال حفظ نظارت پذیری کمک کند. • افزایش روشنایی و نورپردازی مناسب: با توجه به اینکه دید در شب کاهش می یابد، بهبود سیستم روشنایی و نورپردازی کوچه می تواند نقش مهمی در افزایش نظارت پذیری و حس امنیت داشته باشد. • تشویق به حضور اجتماعی: با ایجاد فضاهایی برای نشستن، تعاملات اجتماعی، و فعالیت های کوچک محلی، می توان حضور افراد را در کوچه افزایش داد که خود به صورت طبیعی به نظارت پذیری بیشتر منجر می شود. این روش تحلیل برای ارتقای امنیت نه تنها برای کوچه سیزده پیچ ساری کاربرد دارند، بلکه قابلیت تعمیم به فضاهای مشابه در بافت های تاریخی سایر شهرهای کشور را نیز دار ند. استفاده از ابزارهای تحلیلی پیشرفته مانند ایزوویست سه بعدی و برنامه نویسی پایتون، رویکردی کارآمد برای شناسایی دقیق مشکلات فضایی و ارائه راه حل های طراحی شهری مؤثر ارائه می دهد که می تواند در آینده به ارتقای امنیت و سرزندگی فضاهای عمومی شهری کمک شایانی کند.The Role of Natural Surveillance in Enhancing the Security of Public Spaces: A 3D Isovist Analysis of Sari’s 13-Pich Alley
Introduction In recent decades, the security of urban public spaces has become a significant concern for urban designers, planners, and residents. One of the most important contemporary approaches in this regard is the concept of natural surveillance, which posits that spatial design can enhance visual and observational opportunities for indirect monitoring by citizens. This, in turn, can help prevent criminal activities. Rooted in the theories of Jeffrey Hill and Jane Jacobs, this approach is based on the principle that open and visible spaces are less likely to be misused. However, many urban spaces—particularly those within dense, historic urban fabrics—suffer from low levels of natural surveillance due to their physical structures. This can lead to a reduced sense of safety and increased vulnerability. The present study aims to introduce and apply an innovative approach for analyzing and enhancing natural surveillance in urban spaces. As a case study, it examines Kucheh-ye Sizdah-Pich (Thirteen-Turn Alley), located in the historical fabric of Sari, a city in northern Iran. Owing to its specific spatial characteristics, this alley is a clear example of a space with limited potential for natural surveillance, highlighting the urgent need for urban design interventions. Materials and Methods This study adopts a quantitative and analytical-simulation approach. To achieve the research objectives, the following steps were undertaken: 1. 3D Modeling: In the first step, the case study area—Kucheh-ye Sizdah-Pich (Thirteen-Turn Alley) located in the historical fabric of Sari—was modeled in high detail using Autodesk Revit. This precise 3D modeling formed the foundation for subsequent spatial analyses and enabled the examination of visual interactions within a virtual environment. 2. 3D Isovist Analysis: Advanced 3D isovist concepts were employed to conduct multilayer spatial analyses following the modeling phase. Isovists, or visibility maps, are powerful tools for assessing the visual field from a specific point in space. This study used analytical tools from Grasshopper—a powerful plugin within the Rhino software environment—to implement 3D isovist algorithms. These tools enabled precise visibility calculations from any desired point within the modeled space. 3. Programming and Data Analysis: Python was utilized to enhance the accuracy and flexibility of the analyses and automate complex processes. Python scripts were developed to process the data generated from the isovist analyses and perform more advanced computations. This stage included evaluating visibility from stationary and mobile observers (fixed viewpoints) (assessing the continuity of vision along movement paths), thus providing a comprehensive picture of the natural surveillance potential. 4. Visualization of Results: Finally, the outcomes of the spatial analyses and Python computations were graphically presented as heatmaps. These visualizations depict the degree of visibility along pathways from the perspective of observers, using color gradients that correspond to standard human visual ranges. This method of visualization greatly facilitated the interpretation and communication of the findings. Findings The analyses conducted through 3D modeling, isovist analysis, Grasshopper algorithms, and Python scripting revealed both the strengths and weaknesses of natural surveillance in Kucheh-ye Sizdah-Pich, located in the historical fabric of Sari. The resulting heatmaps differentiated between high and low visibility areas for both stationary and moving observers. • Significant Reduction of Surveillance in Curved and Narrow Segments: The results clearly demonstrated a substantial decline in visibility—and consequently, in natural surveillance—in the narrow and winding segments of the alley. This reduction stems from visual obstructions caused by tall walls and sharp angles, which eliminate the possibility of visual continuity from one point to another. These areas were marked in red on the heatmaps, indicating minimal visibility. • Fragmentation of Open and Limited Viewpoints: It was observed that even in relatively straight segments of the alley, open viewpoints were scattered and discontinuous due to the limited number and placement of doors, windows, and other openings. This discontinuity prevents the formation of a cohesive and effective natural surveillance network throughout the alley. Conclusion By introducing and applying an innovative approach to the analysis of natural surveillance, this study was able to quantitatively and precisely assess the visibility and surveillance potential of Kucheh-ye Sizdah-Pich in Sari as a case study. The results clearly indicated that the current spatial configuration of the alley leads to a low level of natural surveillance. However, these findings provide a solid foundation for proposing practical and evidence-based strategies to enhance both safety and spatial quality in this historic urban space: • Increasing Openings and Transparency in Facades: It is recommended to introduce new openings—such as windows, skylights, or even decorative perforated screens—on the facades of buildings facing the alley. The use of transparent or semi-transparent materials in certain parts of the walls can also enhance visual connections for residents and pedestrians. • Designing Open-View Green Spaces: The use of greenery that does not obstruct visibility—such as tall trees with high canopies or low-growing shrubs—can contribute to visual aesthetics while preserving natural surveillance. • Improving Lighting and Nighttime Visibility: Since visibility naturally decreases at night, enhancing the alley’s lighting system can play a crucial role in increasing both surveillance and the perceived sense of safety. • Encouraging Social Presence: Creating spaces for seating, social interaction, and small-scale local activities can encourage greater human presence in the alley, which in turn promotes natural surveillance through everyday social engagement. This analytical method for enhancing safety is not only applicable to Kucheh-ye Sizdah-Pich, but also transferable to similar spaces within the historic fabrics of other cities. The use of advanced analytical tools such as 3D isovists and Python scripting provides a practical approach for precisely identifying spatial vulnerabilities and generating targeted urban design solutions. Ultimately, such methods hold significant potential for improving safety and vitality in public urban spaces.
تبلیغات
