中国园林中的拓扑现象

　　关键字：园林艺术；拓扑现象；特质异化；尺度把握

Abstract: The traditional garden art in our country has charming charms ,and has many creams worth to be inherited,from which the modern gardens can draw lessons.This article inspects gardens space from the tangle of topology geometry,analyzing topology invariance and the ways of topology evolution among them; and it discusses the aesthetic characters formed and the suitable scale which should be grasped.

Key words: Gardensarts; Topology phenomenon; Disassimilation of character; Grasping scale

　　纵观古今园林，在布局、形态、尺度等方面发生了不少变化，若用拓扑几何学来省视园林空间发展，会发现其中蕴含了许多拓扑现象。因此，利用拓扑学的规律来研究造园艺术手法，演变园林空间，可以创造出新的形态秩序。新的形态秩序可能带来新的园林景观之美，但也可能使某种固有的美学特质发生异化。如何把握合适的尺度，依然是造园者对美的追求的关键。

1　园林中的拓扑学

　　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。