在關(guān)系圖解基礎之上，空間句法發(fā)展了一系列基于拓撲計算的形態(tài)變量，來(lái)定量地描述構形。其中最基本的變量有如下五個(gè)：

　　（1）連接值（connectivity value）

　　與某節點(diǎn)鄰接的節點(diǎn)個(gè)數即為該節點(diǎn)的連接值。在實(shí)際空間系統中，某個(gè)空間的連接值越高，則表示其空間滲透性越好。

　　（2）控制值（control value）

　　假設系統中每個(gè)節點(diǎn)的權重都是1，則某節點(diǎn)a從相鄰節點(diǎn)b分配到的權重為[1/（b的連接值）]，那么與a直接相連的節點(diǎn)的連接值倒數之和，就是a從相鄰各節點(diǎn)分配到的權重，這表示節點(diǎn)之間相互控制的程度，因此稱(chēng)為a節點(diǎn)的控制值。

　　（3）深度值（depth value）

　　規定兩個(gè)鄰接節點(diǎn)間的距離為一步，則從一節點(diǎn)到另一節點(diǎn)的最短路程（即最少步數）就是這兩個(gè)節點(diǎn)間的深度。系統中某個(gè)節點(diǎn)到其他所有節點(diǎn)的最短路程（即最少步數）的平均值，即稱(chēng)為該節點(diǎn)的平均深度值。用關(guān)系圖解來(lái)輔助計算，則更加清晰，公式可表示為[MD=（∑深度×該深度上的節點(diǎn)個(gè)數）/（節點(diǎn)總數－1）].例如，入口空間的平均深度值MD=（1×1+2×2+3×2+4×3+5×1）/（9－1）=3.5.系統的總深度值則是各節點(diǎn)的平均深度值之和。

　　很明顯，深度值表達的是節點(diǎn)在拓撲意義上的可達性，即節點(diǎn)在空間系統中的便捷度。這一概念最初源自應用圖論的研究成果[4].深度是空間句法中最重要的概念之一，它蘊涵著(zhù)重要的社會(huì )和文化意義。人們常說(shuō)的“酒好不怕巷子深”、“庭院深深”，這其中的“深”就有局部深度的含義，它主要表達空間轉換的次數，而不是指實(shí)際距離。

　　上面所說(shuō)的平均深度值和總深度值都是整體深度值，是對整個(gè)系統的描述；與此概念相對的是局部深度值。假設從某節點(diǎn)出發(fā)，要走k步才能覆蓋整個(gè)系統，那么其在n步內走過(guò)的路程，即為局部深度值（這里n＜k）。

　�。�4）集成度（integration value）

　　用上述方法定義的“深度值”在很大程度上決定于系統中節點(diǎn)的數目。因此，為剔除系統中元素數量的干擾，P.Steadman改進(jìn)了計算方法，用相對不對稱(chēng)值（relative asymmetry）來(lái)將其標準化，公式是RA=2（MD－1）/（n－2）。[5] [其中的n為節點(diǎn)總數].為與實(shí)際意義正相關(guān)，將RA取倒數，稱(chēng)為集成度。后來(lái)又用RRA來(lái)進(jìn)一步標準化集成度，以便比較不同大小的空間系統。RRA=RA/Dn.[6]對應于整體深度值和局部深度值，也同樣存在著(zhù)整體集成度和局部集成度。整體集成度表示節點(diǎn)與整個(gè)系統內所有節點(diǎn)聯(lián)系的緊密程度；而局部集成度是表示，某節點(diǎn)與其附近幾步內的節點(diǎn)間聯(lián)系的緊密程度，通常計算三步或十步范圍，稱(chēng)為“半徑－3集成度”或“半徑－10集成度”。

　　（5）可理解度（intelligibility）

　　上述連接值、控制值和局部集成度，是描述局部層次上的結構特征的；而整體集成度是描述整體層次上的結構特征的�？衫斫舛扔脕�(lái)描述這種局部變量與整體變量之間的相關(guān)度。希列爾指出，無(wú)論對城市還是建筑空間，我們都很難原地立刻體驗它，必須通過(guò)在系統中運動(dòng)地觀(guān)察，才能一部分一部分地逐漸建立起整個(gè)空間系統的圖景�？衫斫舛染褪呛饬繌囊粋�(gè)空間所看到的局部空間結構，是否有助于建立起整個(gè)空間系統的圖景，即能否作為其看不到的整個(gè)空間結構的引導。所以，如果空間系統中連接值高的空間，其集成度也高，那么，這就是一個(gè)可理解性好的空間系統。

　　以上這些變量定量地描述了節點(diǎn)之間，以及節點(diǎn)與整個(gè)結構之間的關(guān)系，或者定量描述了整個(gè)結構的特征。此外，在具體的構形分析中，為說(shuō)明特定問(wèn)題，還會(huì )根據上述五個(gè)基本變量導出很多參數，在此就不一一列出了。