生态城市土地利用规划的理论、方法与实证

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前言第1章 绪论1.1 生态城市土地利用规划的现实需求1.1.1 我国土地利用规划的生态反思1.1.2 生态城市对土地利用及其规划的要求1.2 生态城市及土地利用规划的发展1.2.1 生态城市的提出及发展1.2.2 国内外土地利用规划的理论与实践1.2.3 与生态城市建设及规划协调的土地利用规划的趋势1.3 生态城市土地利用规划的特色和意义1.3.1 改变规划思想和理念1.3.2 创新土地利用规划体系1.3.3 丰富土地利用规划内容1.3.4 充实规划理论与方法1.3.5 拓宽规划的时空尺度1.3.6 完善规划的管理决策体制参考文献第2章 生态城市土地利用规划的理论基础2.1 可持续发展理念2.1.1 土地资源的可持续利用2.1.2 生态城市中土地可持续利用的内涵2.1.3 基于可持续理论的生态城市土地利用规划2.2 土地生态经济学理论2.2.1 土地生态经济系统2.2.2 土地生态经济学理论对土地利用规划的指导2.3 人地协调理论2.3.1 人地协调理论简介2.3.2 人地协调理论在生态城市土地利用规划中的指导作用2.4 区位理论2.4.1 区位理论的提出和内涵2.4.2 区位理论在土地利用规划中的指导作用2.5 系统论2.5.1 土地利用系统2.5.2 系统工程方法及其对土地利用规划的指导作用2.6 其他理论基础参考文献第3章 生态城市土地利用系统的影响机理3.1 生态城市土地利用系统分析3.1.1 生态城市土地利用系统3.1.2 生态城市与土地利用系统的相互作用3.1.3 生态城市土地利用系统动力学分析模型3.2 生态城市土地利用变化的驱动机制3.2.1 经济发展对土地利用的驱动3.2.2 社会发展及需求对土地利用变化的驱动3.2.3 政策因素对土地利用变化的驱动3.2.4 科技发展与土地利用变化的关系分析3.2.5 生态城市土地利用变化驱动力的耦合作用3.2.6 土地利用变化驱动机制的综合定量分析——以江苏省太仓市为例3.3 土地利用系统变化的环境效应3.3.1 土地利用变化对气候和大气的影响3.3.2 土地利用变化对水资源安全的影响3.3.3 土地利用变化对土壤的影响3.3.4 土地利用变化对粮食安全的影响3.3.5 土地利用变化对区域景观空间格局的影响参考文献第4章 生态城市土地利用规划体系与相关要求4.1 生态城市土地利用规划体系4.1.1 土地利用规划体系的有关设想4.1.2 生态城市新型土地利用规划体系4.1.3 规划体系的特点及创新4.1.4 与其他相关规划体系的协调关系分析4.2 规划的原则、目标和内容4.2.1 基本原则4.2.2 规划的目标4.2.3 规划的内容4.3 生态城市土地利用规划与设计的任务与程序4.3.1 规划思路4.3.2 规划任务4.3.3 规划设计的程序参考文献第5章 生态城市土地利用规划方法5.1 规划方法概论5.1.1 规划的模型化思想5.1.2 建模方法5.1.3 可供选择的基本模型方法5.2 土地利用结构优化模型与方法5.2.1 总量控制模型5.2.2 空间优化模型5.2.3 结构优化模型5.2.4 变化速度控制模型5.2.5 结构优化的效益模型5.3 土地利用评价方法5.3.1 评价的基本构思5.3.2 指标的选取和评价对象的界定5.3.3 评价方法及模型5.4 土地的规划与设计方法5.4.1 现有的土地可持续利用规划与设计模式简介5.4.2 规划方案的制订与评价参考文献第6章 规划的决策与管理6.1 规划决策实现的程序、方法及保障6.1.1 决策的程序6.1.2 决策的方法6.1.3 决策实现的保障6.2 规划的实施管理6.2.1 管理主体的认定6.2.2 管理的新思路6.2.3 管理实施的内容体系6.3 规划决策与管理的信息化6.3.1 建立规划决策管理信息系统的重要性6.3.2 规划管理决策支持系统6.4 决策与管理中的公众参与6.4.1 公众参与的目的和作用6.4.2 公众参与的对象6.4.3 公众参与的主要内容6.4.4 公众参与的方式和途径6.4.5 公众意见在决策和管理中的应用参考文献第7章 规划案例7.1 土地利用现状的系统分析与评价7.1.1 土地利用数量结构现状分析7.1.2 土地利用时空结构演变分析7.1.3 土地利用潜力分析7.1.4 土地利用现状评价7.2 土地利用供需平衡分析7.2.1 人口预测7.2.2 土地需求量预测7.2.3 土地的供给量及供需平衡分析7.3 功能分区与空间布局7.3.1 土地利用的生态经济分区7.3.2 生态景观安全格局的建立7.4 系统动力学模型模拟及方案编制7.4.1 模型的条件假设与参数估计7.4.2 模型的有效性检验7.4.3 模拟结果分析7.4.4 编制规划方案7.4.5 规划方案的优化和筛选7.5 规划的调控与实施7.5.1 土地利用规划的指导思想和总体目标7.5.2 规划实施的保障措施参考文献附录附表1 系统动力学模型有关符号注释说明汇集表附表2 主成分分析结果

章节摘录

第1章 绪论 1.1 生态城市土地利用规划的现实需求 从系统论、控制论和城市生态学的角度来看，土地作为复合生态系统空间结构的重要组成部分和人类社会经济活动的载体，对于协调城市和自然的相互关系，维护生态系统的稳定和平衡以及推动整个生态城市建设发挥着决定性作用。 可以说，城市空间范围内的人口与经济发展在很大程度上取决于土地利用的方式、结构、布局和效益，土地是生态城市一切生产活动的着眼点和落脚点。在城市化进程和城市扩张过程中，土地资源是变化最剧烈、影响最深远的因子。作为社会�经济�自然复合系统的生态城市是以一定空间地域为基础的，在生态城市理念的引导下，城市自然环境、社会组织、经济结构都将产生较大变化，城市土地利用结构、利用方式也将随之发生显著变化。毋庸置疑，我国现行土地利用规划对土地利用的引导和控制作用已初步显现，一方面通过规划的编制和实施提高了全社会按规划用地、管地的意识，有效地保护了耕地；另一方面又在一定程度上保证了必要的建设用地，促进了经济的发展。但不容忽视的是现有规划在编制和实施中存在一些不足，主要表现为：偏重具体指标的落实，规划体系和体制不够灵活；注重静态的刚性规划，缺乏动态应变能力等。鉴于现有土地利用规划存在的弊端，有关专家建议对现有规划体制进行重大改革，并提出土地生态规划、土地弹性规划、土地动态规划和土地可持续利用规划的概念及相应的理论方法，试图突破传统土地利用规划的局限，建构以土地资源系统平衡和生态保护与经济发展协调统一为基础的新型土地利用规划体系，以期达到土地利用“三效益”同步提高，最终实现可持续发展的目标［1～4］。建立与生态城市规划、建设相适应的新型土地利用规划模式不仅是土地规划者和管理者的任务，而且是城市规划者、建设者及环境保护者的愿望和要求。 1.1.1 我国土地利用规划的生态反思 我国开展土地利用规划的目的是既保证当前经济社会发展的土地需求，又保证对经济社会发展的可持续土地供给。在我国的土地利用规划体系中，土地利用总体规划是进行城乡建设、实施土地管理的纲领性文件，是落实土地用途管制，实现最严格的土地管理制度的基本依据和手段。从第一轮和第二轮土地利用总体规划的实施来看，土地利用规划在加强耕地和基本农田保护、促进节约和集约利用土地、优化城乡用地结构布局等方面发挥了积极的作用，对土地资源可持续利用、引导社会经济发展、协调区域间的关系等方面意义重大。随着党和国家一系列重大发展战略和政策的制定实施，土地利用规划必须适应新时代的要求。此外，自然资源、生态环境与经济社会发展的矛盾日益突出，对土地利用规划提出了新任务。 我国目前的土地利用规划主要遵循传统的资源配置模式，由于受到国家经济体制的影响，加上规划本身的针对性和时效性，土地利用规划难免存在某些不足。随着社会主义市场经济体制的建立和完善以及工业化、城市化和现代化进程的加快，资源环境问题日益严峻，土地利用规划在编制和实施过程中存在的问题日益凸显。一些专家、学者从不同角度对土地利用规划问题进行了评析。汤江龙等［5］从规划体系的角度出发，认为我国现行土地利用规划的缺陷主要表现在各级规划的职责分工不够明确、规划体系不够灵活和规划的协调与衔接性差等方面；但承龙和厉伟［4］认为当前土地利用规划在保护环境、社会需求、代际平衡、管理机制方面考虑不够；严金明［6］从规划的动态性、超前性和可操作性三方面论述了我国土地利用规划存在的某些欠缺。本书主要从生态的角度来探讨我国现行土地利用规划存在的问题。 1. 以人的需求和经济发展为导向，忽视了土地的生态作用 土地在生态系统运作中发挥着极其重要的作用，无论是城市建设用地还是乡村农用地，最初都是从自然土地转化而来的，具有自然土地的生态共性，经过千百年的人工改造和变更，这些土地目前已经丧失了部分自然属性，成为完全人工化或半人工化的产物。城市和农村是地球生命系统中的特殊子系统，系统的运作在很大程度上是由“人”所决定的，人类通过对土地的利用来寻求自身的生存和发展。这种利用主要体现在两方面：一是利用它的生物生产功能为人类的生存、发展和生活提供食物和各种物质生产资料；二是作为空间资源为生存、发展和生活提供空间活动场所。第一种功能主要由农业用地来完成，第二种功能则主要通过城市建设用地的利用活动来实现。 以往的土地利用规划，尤其是城市土地利用规划往往以人的需求和经济发展为导向，以人类在土地上的生产和建设活动作为土地资源开发和利用的依据，将土地利用系统看做独立于自然生态系统以外的系统，强调人在土地利用中的主观能动性，而忽视了土地利用系统作为整个自然生态系统中重要子系统的生态作用，从而导致土地退化、生态破坏及城市环境问题的日益加剧。应该认识到，城市和农村这些人工或半人工生态系统的演替受到自然和人为的双重作用，其中，自然原动力是系统演变和平衡的内因，人为作用是其外因。外因通过内因才能发挥作用，那种忽视自然原动力的作用，一味强调人的需求和作用的做法，违背了土地利用系统演替两面性的规律，是本末倒置的。生态城市的土地利用强调综合效益的优化，在规划时应尊重土地利用系统的双重性，既要注重直接的经济效益，又要追求土地利用潜在的生态、社会和文化效益。 2. 规划评价标准缺乏对生态、社会等方面的指标 我国现行的土地利用规划中有关土地利用的评价指标可分为两种：国土部门制定的土地利用规划中的评价指标体系和建设部门对城市土地利用评价的指标体系。前者主要从土地的生态适宜性和土地的生产潜力等方面进行质量评价，土地适宜性评价（landsuitabilityevaluation）是把具体的土地利用方式对土地在水文、地质、地理、生物、人文等方面的要求与土地单元中的每一个组合进行匹配，通过匹配将这些土地单元划归相应的土地等级中；土地潜力评价（landca�pabilityevaluation）主要依据土地的自然属性及其对土地某种持久利用的限制程度，就土地在该种利用方面的潜力将土地进行分等定级［7］。由此可见，土地质量评价主要偏重于土地的自然属性，适合于大农业生产中的土地利用评价。后者在城市土地利用总体规划中称为“建设用地质量评价”，主要评价内容包括土地的自然形态（地形、地貌、地质、地表坡度、地质灾害、水文条件等）及经济可用性（地基承载力），评价的标准往往以建设活动本身的经济性及土地的实用性为准则，这种评价指标及评价标准表面上是评价土地自然属性，实际上是立足于建设活动本身的经济利益，没有完全涵盖土地的生态、环境、文化的全部因子，具有片面性和功利性的缺陷。 毕凌岚和黄光宇［8］认为：完善的土地利用评价指标体系应该包括4个方面的内容，即土地自然生态功能、土地文化资源、土地社会经济性和土地建设经济性。土地利用评价作为土地利用规划的基础和依据，应根据城市生态的基本理论和相关原则，综合土地的生物生产能力与空间容纳资源，制定新的土地评价体系及利用标准。完整的土地可持续利用评价体系应该包括土地自然生态功能、土地的社会经济功能、土地的文化资源特性和土地的代际平衡4个方面。评价时首先对这4个方面内容进行分别评价，然后将评价指标体系筛选优化和加权叠合，进行综合评价。 3. 侧重对规划目标和指标的落实，忽视用地质量的提高 毋庸置疑，规划目标和指标的落实情况是规划实施效果的重要考查内容，但并非是规划的唯一目标。现有的土地利用规划落实的考核指标常常侧重于规划目标和指标的层层分解和落实，对于土地质量的提高、土地生态环境的维持方面却关注较少。土地可持续利用规划的根本目的是合理开发、利用土地资源，其最终目标是获取生态、经济和社会三大效益有机统一的综合效益最大化。随着我国人地矛盾的进一步突出和对生态环境质量要求的进一步提高，大农业用地规划的重点应由以国民经济和社会发展为基础的土地供给引导需求转向对耕地和自然环境功能的保护及合理利用上，城市的土地利用也要本着集约、节约的原则，合理规划布置各类建设用地的空间布局，形成功能良好、布局合理、综合效益优良的功能区域，充分发挥土地的集聚效应。同时，要防止对土地资源进行掠夺式的开发和利用以及对土地环境的污染和破坏，注重土地利用的生态效应，降低环境影响。因此，生态城市的土地利用规划从准备到实施管理的整个过程都必须更新观念，以全面的、客观的、动态的理念和理论方法去指导规划。 4. 与城市规划脱节，不利于城市土地的合理利用和保护 我国现行土地利用规划体系基本可分成两套：一是国土部门编制的土地利用规划，包括土地利用总体规划、专项规划和详细规划；二是城市规划与建设部门制定的城市总体规划、分区规划、控制性详细规划等规划中有关城市土地利用布局的规划内容。长期以来，这两大规划体系各自为政，各有编制的程序及相应的管理机构设置。国土部门的土地利用规划工作范围集中在大的土地区划、利用和管理方面，实行用途管制制度，侧重点是基本农田的保护；城市规划与建设部门的“土地利用规划”实际上是一种针对城市建设用地的布局安排，重点是城市规划区范围及有关的影响区域。依据土地的自然属性和土地利用生态系统的固有规律，以上两套规划体系应是紧密相连，互为补充的，但本应统一的土地利用规划由于城市规划建设管理部门和国土管理部门职责分工的条块分割，致使土地利用规划的制定和实施环节出现矛盾和脱节，不利于土地的合理利用和有效保护。原则上，生态城市土地可持续利用规划应把土地利用总体规划与城市总体规划中的土地规划部分都纳入同一个规划体系，以避免由于主管部门不同而造成的系统断裂和规划实施过程中的矛盾，保证规划的科学性和贯彻实施，这就要求改进土地利用规划“各行其是，多头管理”的现状，协调、明确国土部门和城市规划建设部门在土地利用管理方面的职责范围。 1.1.2 生态城市对土地利用及其规划的要求 生态城市的建设对土地利用及土地利用规划提出如下三个方面的要求。 一是要求土地利用规划要有效安排用地及调整用地结构和布局，为城市的产业发展及生产生活提供用地保障。土地利用规划的主要任务之一是进行用地结构的优化和布局结构的调整，使之更适应经济社会的需求。生态城市的建设改变了整个社会的产品结构、劳动力结构，并重新配置了资源、资金，社会生产体系的组织结构及经济结构也发生了根本性变革，在对传统产业进行改造和优化的同时积极发展生态产业，尤其是高新技术产业，这就要求土地利用规划在保持用地平衡的前提下既要保障原有支柱产业各部门用地，又要在布局和结构调整时向新兴的生态产业倾斜，保证其现期用地的需求及一定时期内发展的需求。 二是要求生态城市的土地利用规划要有利于城乡一体化的发展。生态城市建设的目标之一是实现城乡统筹发展与协调。众所周知，粮食的有效供给是社会经济持续稳定发展的根本保障，粮食问题一直是我国要解决的重大问题。建设生态城市首先要解决的根本问题是农业的发展及粮食的自给问题。传统城市在发展过程中一直受耕地保护与建设用地扩张矛盾的困扰，一方面，要“十分珍惜和合理利用每一寸土地，切实保护耕地”；另一方面，我国已进入高速城市化阶段，对建设用地的需求不断增长，必然要占用一定数量的农用地。生态城市土地利用规划的任务及目标就是要解决好耕地保护与城市建设发展的协调问题，从区域及国情出发，通过科学分析、全面评价、准确预测、合理布局、有效管理，从总量上保证耕地尤其是基本农田的动态平衡，将建设用地占用农用地的数量控制在合理的范围内，从质量上优化农用地各类用地结构，提高土地利用效率，加强建设用地的集约、节约利用，走内涵挖潜的路子。同时，生态城市的土地利用规划还应该保障人们拥有适宜的生态空间，尽量满足人们的生态需求。 三是要有利于土地可持续利用及生态环境保护。土地可持续利用是生态城市土地利用的出发点和落脚点，同时也是生态城市发展对土地利用的要求。根据社会经济发展的要求合理确定各类城市建设用地的规模，节约土地，加强城市土地资源的集约化利用，同时为了从整体上改善城市环境，土地利用规划将在市区和郊区增加绿地、林地、水域等景观生态用地面积，这部分土地将发挥净化空气、美化环境、改善城市气候、降低噪声、改善局部水环境、防风固沙等生态服务功能。规划中将防止对土地资源进行掠夺式的开发和利用以及对土地环境的污染和破坏，注重土地利用的生态效应，降低环境影响，保证自然资源永续利用、经济持续适度快速增长、社会系统健康发展、生态环境良性循环。 1.2 生态城市及土地利用规划的发展 1.2.1 生态城市的提出及发展 1. 生态城市的源起 生态城市是人类寻求城市可持续发展不懈努力的结晶。一般认为， “生态城市”是在联合国教科文组织（UnitedNationsEducational，ScientificandCaltur�alOrganization，UNESCO）1971 年发起的“人与生物圈（ManandtheBio�spherePrograme，MAB）”计划中提出的概念。事实上，生态城市（ecopolis）作为一种理想的城市模式，是由苏联城市生态学家Yanisky首次正式提出的，它旨在建设一种人类理想的聚居环境［9］，建设的目标是将“技术与自然充分融合，人为创造力和生产力得到最大限度发挥，居民的身心健康和环境质量得到最大限度的保护”。生态城市真正获得迅速发展是在20世纪80年代后。UNESCO 于1984年提出生态城市规划的五项原则，即生态保护战略、生态基础设施、居民的生活标准、文化历史保护、将自然融入城市，此后召开多次相关国际学术研讨会，为生态城市理论研讨和实践交流提供了宽广的平台，从而推动了生态学理论在世界范围内的广泛应用以及生态城市、生态社区、生态区域规划的建设与研究。 19世纪末，面对工业革命所带来的一系列城市问题，尤其是日趋严重的环境问题，某些国家的政治学家、社会学家、城市规划者和管理者等提出诸多改善措施和相应的理想城市模型，其中不乏闪耀生态关怀光芒的经典，具有代表意义的当属1898年英国的Howard提出的“田园城市”理论模型。这表明城市建设已从工业时代的生态失落向早期的生态觉醒转变。生态学、环境科学和与之相关的交叉学科的发展及其与城市建设、规划实践的良好“接轨”，促进了国际社会对“未来城市”的研究，生态城市的概念和框架浮出水面。随着可持续发展理念的确定和逐步深入人心，人类的资源环境价值观发生了根本改变，传统的城市发展模式已不再适应实现人与自然和谐发展的可持续发展目标的要求，而以生态学为理论基础的生态城市发展模式得到了进一步的关注和推崇，成为当前人类建城的主要价值取向及未来城市发展的方向。可以说，生态城市的出现和发展标志着人类的生态观已由“生态觉醒”跃进“生态自觉”阶段。从人与自然相关关系的演进来看，生态化的本质就是人类生产生活实践由掠夺征服自然向建设保护生态环境的大转变，同时也预示着生态时代的到来。在有关生态城市的各项研究中，生态城市规划的理论、方法、实践研究近年来成为重点和焦点。 当前国际上提出诸如“可持续发展城市”、“绿色城市”、“健康城市”、“普世城”、“园林城市”以及我国有关部门及学术界提出的“卫生城市”、“文明城市”、“环保模范城市”、“山水城市”等均是从可持续发展、城市绿化、环境卫生、生态景观或精神文明建设等角度出发，但并未体现生态城市广义的生态观的深刻内涵，只反映或体现了生态城市某一方面或某几方面的发展标准和建设内容，与生态城市有本质的区别。 2. 生态城市的内涵 现代意义上的生态城市的内涵已超越了环境保护与建设的层面，融合了自然、社会、经济、人文等多种要素，体现广义的生态观，可看做社会经济系统与自然系统高度和谐的人类生存、生活空间，是人类住区发展的高级和较成熟阶段［10，11］。生态城市作为城乡一体化发展的高级阶段，是城市与乡村经济、文化、科技充分融合发展的必然结果。 

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