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作者：网页游戏公益服 来源：http://www.banruo.net 时间：2020-03-17 06:42
作者：杨钦宇、余婷、曾荣俊、韩经纬
北京清华同衡规划设计研究院有限公司
摘要
伴随快速工业化和城镇化进程的推进，城市无序蔓延挤占生态和农业空间的剧本在21世纪的中国城市反复上演。城镇开发边界作为遏制城市盲目扩张的政策工具，近年来已在国内多个城市进行了探索和实验，然而尚未形成统一的划定方法和标准。本文对接新时代国土空间规划的最新要求，从深化研究约束条件、综合运用多种算法、适应城市发展不确定性的多情景设定、探索“双评价”结果应用等角度切入，提出基于系统动力学模型、情景模拟技术和“双评价”结果的城镇开发边界划定思路，其中政府政策调控和系统动力学模型分别从土地的供需角度确定城市的用地规模，情景模拟和“双评价”结果则从发展和保护的双重角度对城镇用地布局形成引导和约束，然后与依据情景模拟得到的国土空间规划方案进行校核，最终形成“合理规模+科学布局+适度弹性”的城镇开发边界划定方法，以期为新一轮国土空间规划编制工作提供科学参考。
关键词
国土空间规划；城镇开发边界；系统动力学模型；情景模拟技术；双评价
1、新时代国土空间资源管控制度的变革背景
伴随1990年代中国市场经济体制的确立与分权化改革，地方政府开始成为经营地方经济发展的实际主导者。而经济全球化、考核制度等又促使地方政府积极参与区域竞争，各地政府逐步以城市空间为载体，建立起以经济指标增长为第一要务的“增长主义”发展模式［1］。这种模式直接助推了扩张式城市规划的大发展，造就了规划城市人口膨胀的“奇观”--据不完全统计，截至2016年5月全国县级以上新城新区超过3500个，规划人口达34亿［2］，吴缚龙教授则直接称中国的城市与区域规划为“为了增长的规划”。
在以发展为主要导向的增量规划推动下，中国的城市空间经历了一轮大跃进式的增长，带来了城市无序蔓延、生态环境恶化、耕地资源紧张等国土空间资源管控失序的问题。同时，由于“土地城镇化”普遍快于“人口城镇化”进程，很多地方出现“鬼城”、“空城”等现象，而近年来人口流动趋势的变化，又催生了许多“收缩城市”的诞生，人口与空间资源错配的问题进一步凸显。
为了加强对国土空间、自然资源、生态环境的管控力度，实现人与自然、人与土地和谐发展，自党的十八大以来，中央从重构顶层设计、推动地方试点到完成机构改革，进行了国土空间资源管控制度变革的一系列探索。
2013年，《中共中央关于全面深化改革若干重大问题的决定》提出建立“空间规划体系，划定生产、生活、生态开发管制边界，落实用途管制”，12月中央城镇化工作会议要求尽快划定每个城市特别是特大城市开发边界；2014年国土资源部、住建部共同开展城市开发边界划定工作，分别选择三大城市群中14个常住人口在500万以上的重点城市作为首批试点；2017年中共中央办公厅、国务院办公厅印发《省级空间规划试点方案》，提出划定城镇、农业、生态空间以及生态保护红线、永久基本农田、城镇开发边界；2018年自然资源部成立，统一行使“所有国土空间用途管制和生态保护修复职责”，开展国土空间开发适宜性评价，组织划定生态保护红线、永久基本农田、城镇开发边界等控制线，建立健全国土空间用途管制制度；2019年3月，习近平主席在参加内蒙古代表团审议时强调“要坚持底线思维，以国土空间规划为依据，把城镇、农业、生态空间和生态保护红线、永久基本农田保护红线、城镇开发边界作为调整经济结构、规划产业发展、推进城镇化不可逾越的红线”。
自上而下的机构改革和空间规划体系的建立，明确了国家对于全域全类型空间资源管控力度全面升级的决心，未来对城市建设用地指标的管控将会进一步收紧，而城镇开发边界必将成为国家控制城市空间扩张的重要政策工具。纵观自2014年以来在各地开展的城镇开发边界划定试点实践，其中陕西、甘肃、四川、广东、安徽、福建、内蒙古和湖南等地相继出台了城镇（城市）开发边界划定的相关技术指南（导则），然而各地对城镇开发边界的定义、划定方法、划定期限等仍未形成统一认识，而国家层面有关城镇开发边界划定的规范标准尚未出台。机构重组后，政府对规划编制的科学性提出了更高的要求，庄少勤总规划师强调国土空间规划将成为可感知、能学习、善治理、自适应的智慧型生态规划［3］。在此背景下，如何有效应对国土空间规划的新要求、运用先进的技术手段、探索城镇开发边界划定的科学方法便成为当前推进国土空间规划体系进一步完善和顺利开展的重要课题。
2、城镇开发边界划定的技术基础
在当前国内外城镇开发边界划定的研究和实践中，情景模拟技术因其在模拟城市空间拓展方面的优势成为应用最为广泛的技术之一。情景模拟技术是在计算机软/硬件支持下，通过自下而上的虚拟模拟实验，对复杂系统进行动态模拟、预测、优化的技术，主要包括传统自上而下的各类宏观城市模型以及基于局部个体空间相互作用的微观离散动力学模型。其中CA模型因其时间、空间和状态都为离散等特性，更能真实地反映城市的演化过程，逐渐成为城市空间模拟研究的主流方法。对当前应用CA模型进行城镇开发边界划定的研究进行梳理，大体可分为以下三种思路：
一是基于各类约束条件（包括引导性与限制性）建立约束性CA模型，根据所有元胞的转换概率模拟城市用地的空间布局，进而确定城镇开发边界，如龙瀛[4]、陈伟强[5]、罗伟玲[6]等学者。在当前国土空间规划的新形势下，资源环境承载能力和国土空间开发适宜性评价（以下简称“双评价”）已成为国土空间规划编制的前提和基础，是科学划定“三区三线”的基础支撑。因此有研究将“双评价”结果作为空间约束条件之一纳入CA模型进而对城市空间进行模拟[6]。
二是将不同约束条件作为模拟情景设定，根据CA模型模拟结果划定不同情景下的开发边界，如吴欣昕[7]、汤燕良[8]、梅梦媛[9]、任君[10]等学者。这类研究中通常将一些涉及耕地保护、生态环境控制等限制性条件，以及区位交通、社会经济等引导性条件作为单一或复合的情景设定，从而对多情景下的城市空间模拟结果和开发边界划定成果进行比对分析。
三是首先根据各类约束条件建立用地评价模型，然后通过CA模型模拟城市空间布局，最后综合用地评价和CA模拟结果划定城镇开发边界。如苏伟忠等[11]构建城市承载力评价模型、刘伟玲等[12]和刘辉等[13]构建生态适宜性评价模型、邱思齐等[14]构建生态敏感性评价模型、丛佃敏等[15]构建综合生态安全格局、李全宝[16]构建最小累积阻力模型等，并以此为基础对CA模拟结果按照一定的规则进行修正、调整，从而得出城镇开发边界。
同时，系统动力学（SD）模型已成为预测城镇建设用地规模的常用模型，在不少研究中[6-8][11]得到应用。纵观以上研究，总体上还存在以下不足：
（1）对各类约束条件及其因子指标的选取差别较大，总体上不够全面；
（2）在此基础上构建的用地评价模型不统一、不权威，未来应使用“双评价”结果代替用地评价模型，从而与国土空间规划体系相衔接；
（3）对于用地评价结果与CA模拟结果如何整合得出城镇开发边界的规则这一关键问题未能详细阐述；
（4）情景设定考虑不足，无法兼顾城镇长远发展的多种可能性；
（5）使用算法单一，各类研究构建的CA模型基本上只采用一种算法，其中以逻辑回归算法为主，使用神经网络等人工智能算法较少，而在实际研究中发现不同算法得出的模拟结果在一些案例中存在不可忽视的差异性。
本文正是基于以上不足，从完善各类约束条件的全面性、对接国土空间规划的最新要求探索“双评价”结果应用、构建完整的开发边界划定逻辑和规则、适应城市发展不确定性的多情景设定以及综合运用多种算法等角度，探索新时期城镇开发边界划定的技术思路和方法。
3、城镇开发边界划定思路探索
面向新时代国土空间规划的要求，本文提出基于系统动力学模型、情景模拟技术和“双评价”结果的城镇开发边界划定思路，其中政府政策调控（上位指标）和系统动力学模型分别从土地的供需角度确定城市的用地规模；情景模拟和“双评价”结果则从发展和保护的双重角度对城镇用地布局形成引导和约束；最后与依据情景模拟得到的国土空间规划方案进行校核，根据相应的判定规则最终形成“合理规模+科学布局+适度弹性”的城镇开发边界。
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