城市地下空间开发强度预测模型研究

城市地下空间属于城市空间资源的一个重要组成部分,伴随城市人口密度的不断增长和社会经济水平的逐渐提高,为了拓展城市空间以改善城市生活环境,开发利用地下空间成为城市发展的必然趋势。笔者以国内10个城市(北京、上海、武汉、南京等)的地下空间开发作为研究对象,分析了地下空间开发强度和表征城市地下空间需求的人口密度及表征地下空间开发能力的地均GDP之间的相关性,并在此基础上提出了城市地下空间开发强度预测模型,揭示了不同条件下影响城市地下空间开发强度的决定性因素。本研究有助于不同城市根据自身的发展情况因地制宜,确定合理的地下空间开发强度和地下空间利用规划。     

Advances in master planning of urban underground space (UUS) in China

Following economic growth and urban development in China in the past two decades, rapid urbanization have incurred many pronounced problems to many Chinese cities. Since 2000, key areas in many Chinese cities, drawing on valuable urban development experience from America and European countries, flock to conduct master planning of urban underground space (UUS) development. The compiling practice is conducive to the orderly development of urban space and alleviation of increasing human-land conflicts. Through selecting and analyzing the master planning UUS in Qingdao, this paper first investigates the current problems of UUS development and utilization in China, and then analyzes the planning methods and general thoughts of overall underground space layout. In general, the paper presents some current advanced research findings in the master planning of UUS development in China.     

城市地下空间智慧规划研究综述

合理规划城市地下空间是确保其高质量发展的关键。近年来,随着大数据、云计算、人工智能等技术与实体经济的深度融合,城市地下空间正在走向“智慧化”,但针对城市地下空间智慧规划的研究还较少。文献数据分析发现,我国城市地下空间智慧规划领域起步晚、发展慢,亟需进一步研究。笔者总结了国内外现有的研究内容,将城市地下空间智慧规划所需的技术分为基础技术和智慧规划技术。基础技术包括辅助规划系统架构、数据管理、建模仿真、资源评价、规模预测、协同规划技术,智慧规划技术包括动态模拟、智能交互、CIM平台技术,分别梳理了各类技术的研究现状。最后分析了现有研究中存在的问题,提出了未来该领域可能的发展方向。     

影响福州城市地下空间开发的地质因素分析

城市发展的用地需求与城市有限土地资源之间的矛盾日趋突出,开发利用城市地下空间资源已成为国内外城市发展的趋势。在分析福州市地质背景条件的基础上,对福州市地下空间开发过程中可能面临的地下水、岩土体工程性质、断裂构造、地下有害气体等地质因素的发育特征及其对地下空间开发可能造成的影响进行分析,并提出合理开发利用福州市城市地下空间资源的对策建议,为政府部门编制城市地下空间资源开发利用规划提供地质依据,为实现城市地下空间资源合理开发利用与城市可持续发展提供有益参考。     

地下空间开发与社会经济指标的相关性研究

地下空间是一种重要的资源。本文通过对比研究地下空间开发数据,将中国城市地下空间发展水平进行了分级,并分析不同等级下社会经济的特点,然后分别从不同角度对地下空间指标与人口密度、地均GDP、人均汽车保有量等指标进行了相关性分析。结果表明,不同城市的地下空间开发强度与其地均GDP、人口密度具有高度的线性相关性。以上海市为例研究发现,同一城市不同时期的地下空间开发强度与人口、GDP、汽车保有量等指标可能存在多元线性关系。研究结果一方面验证了地下空间开发对社会经济发展的依赖性,即较高的地均GDP是所须具备的外部条件,较高的人口密度则是内在驱动力。另一方面也表明某些社会经济指标对地下空间发展阶段具有重要的指示作用。     

地下空间开发利用适宜性与资源量的应用研究

以天津市中心城区为例,从地形地貌、水文、构造地质、工程地质、水文地质、不良地质作用和地质灾害、活动断裂和地震效应等角度,建立了地下空间资源开发利用地质条件适宜性评估指标体系,运用Arcgis地理信息系统软件,有针对性地分析评价综合地质条件对地下空间资源分布及其开发利用适宜性的影响,并结合已开发利用的地下空间资源现状,估算中心城区可开发利用的地下空间资源量,得到了较为准确的天津市中心城区地下空间开发利用适宜性和资源量评价结果。该成果成功指导了最新的《天津市城市地下空间开发利用总体规划》编制工作,并纳入了相关章节。     

重庆地下空间开发与环境保护协调发展研究

重庆市在直辖后城市建设得到快速发展,城市扩张与土地资源有限矛盾凸显,地下空间开发利用成为解决途径之一。但是地下空间开发缺乏统一的规划,导致地下空间资源开发无序,部分项目在建设过程中,破坏了周边地质环境,影响城市地质安全与可持续发展。本文对重庆市地下空间开发对地质环境的影响进行了总结,重点分析了影响地下空间合理有序开发的因素,并对相应地下空间开发与地质环境协调发展机制进行了探讨,以寻求在开发中保护,在保护中开发二者之间的协同机制与方法。     

A collaborative approach for urban underground space development toward sustainable development goals: Critical dimensions and future directions

The utilization of urban underground space (UUS) offers an effective solution to urban problems but may also negatively affect urban development. Therefore, UUS development needs better concerted guidelines to coordinate various urban systems and the multiple components of the underground world. Sustainable Development Goals (SDGs), which should be viewed as important yardsticks for UUS development, do not explicitly mention urban underground space, although many of them are affected by both the positive and negative consequences of its development. To fill this gap, this review lays the foundations of relevant UUS concepts and uses exemplary cases to reveal that 11 out of 17 SDGs can be linked with UUS uses. These linkages also manifest that land administration, integrated planning, architectural design, and construction technology are critical dimensions for increasing the contributions of UUS to the realization of SDGs. To achieve multi-disciplinary synergies among these four critical dimensions, a collaborative approach framework based on spatial data infrastructure is required. Thus, this work provides academics and practitioners with a holistic view of sustainable UUS development.     

From hydro/geology to the streetscape: Evaluating urban underground resource potential

Despite a persistent call for a greater recognition of the underground in urban planning practices, cities still tend to address underground resources only when the need arises. Historically, this has proven costly for cities that have neglected the potential synergies and conflicts between, for instance, urban aquifers and underground infrastructure systems or building foundations. For urban planning to remain in a paradigm of needs to resources risks rendering conflicts between urban underground activities irreversible and possible synergies unattainable. Researchers and practitioners from multiple disciplines argue for the many benefits of underground development—alternative renewable energy and drinking water sources, additional urban space and reusable geomaterials. Visualizing resource potential is a first step in raising awareness among planners of the capacities of the underground. Existing mapping methods tend to focus only on underground space development in contexts where the needs for the underground are already urgent and do not explicitly engage with the distribution of existing land uses. As an alternative to existing methods, this paper will present a procedure for mapping underground resource potential that incorporates four resources—space, groundwater, geothermal energy and geomaterials—developed by the Deep City project at the Swiss Federal Institute of Technology in Lausanne. San Antonio, Texas, a city with a complex relationship to an underground aquifer system but current little need and support for underground space, serves to illustrate the mapping method. Two future surface light rail and bus rapid transit lines, presented in recent planning reports, are examined in light of a latent but as yet untapped multi-resource underground potential. The paper concludes with a discussion of the applicability of the method to other cities and possible opportunities for improvement.     

Liveable cities and urban underground space

As populations grow in dense urban city centres, so too does the demand for space and natural resources. An option to combat this problem, all too often, has been to build denser and taller buildings in addition to transporting an ever-increasing abundance of resources (e.g. raw materials, water, energy and food) into the city whilst moving waste back out. This has major implications for liveable cities (LC), which in future policy terms might be considered to include aspects of (i) wellbeing, (ii) resource security (i.e. ‘one planet’ living) and (iii) carbon reduction (now enshrined in international law). An option that has been overlooked, and one which could add significantly to this LC agenda, is wider adoption of urban underground space (UUS).This paper looks at how UUS has been, or could be, used within cities now, and in the future, and investigates the implications for achieving more liveable cities, which includes cognisance of the potential for radical transformation rather than adaption. It is concluded that wider adoption of UUS brings with it many benefits; however to avoid many of the dis-benefits an improved system of management, planning provision (which includes integrated mapping frameworks that consider more readily the future) and policy application is required.     

城市地下空间规划关键性控制要素研究——以天津小白楼地区为例

城市地下空间开发利用已成为我国城市建设和改造的重要组成部分,是完善城市功能、改善城市环境的重要手段。随着经济发展和城市建设,天津市已经进入地下空间大规模有序开发的阶段。当前天津市地下空间只进行总体规划方面的研究,尚未形成地下空间规划控制导则。本文从土地使用控制、配套设施控制、建筑建造控制、行为活动控制、空间引导设计以及外部环境控制六个方面入手探索研究地下空间规划的关键性控制要素,并以小白楼地区为研究对象进行应用实例研究,用以指导地下空间规划建设。     

城市地下空间一体化发展的内涵、路径及建议

城市地下空间是拓展城市发展空间、解决城市病、促进城市韧性及可持续发展的重要载体。笔者阐述了“全功能、全要素、全过程、全深度”的城市地下空间一体化开发内涵,深入剖析了我国城市地下空间开发利用的现状及问题,认为存在治理体系还需完善、规划引领作用还需加强、综合利用还需持续推动的问题,指明了以轨道交通、综合管廊为触媒的城市地下空间一体化、协同融合开发路径。最后,提出了全面开展地下空间综合地质调查、加速推进地下空间治理体系建设、尽快构建地下空间协同规划体系、加快构建地下空间科技创新体系的地下空间开发利用一体化发展建议。     

地下空间开发对城市地质调查的新要求

随着我国城市化水平的快速提高,地下空间发展迅猛、规模宏大,可以减轻地表土地供应压力,提高城市交通疏导能力,置换地表空间,修复地表自然生态环境,同时也可以保障城市公共防灾能力。但是传统城市地质工作精度、深度均不足以支撑城市地下空间的安全开发利用,这就对城市地质调查提出了新的要求:提高精度,拓展深度。笔者介绍了传统城市地质调查内容及其存在的不足、包括精度不足,钻探与物探技术不足,提出了地下空间开发中城市地质调查方向,包括全要素探测和基于全要素探测的地下空间资源评价体系,以及城市地下空间协同规划方法,建立地下空间功能垂向分层,从而解决目前浅层空间开发混乱、地下资源浪费严重的现象,形成城市地质调查全要素探测-资源评价-协同规划的新格局。     

城市中心区地下空间规划方法探讨——以深圳市宝安中心区为例

城市地下空间作为城市空间资源的重要组成部分,其开发和利用已经逐步成为我国大城市实现科学、有序和可持续发展的一项重要战略选择.为了促进地下空间的高效利用和保护,地下空间规划编制工作也在逐步开展.围绕城市新中心区地下空间规划的趋势与原则、内容与重点、实施与管理等问题展开讨论,为我国大城市中心区地下空间资源利用的规划工作提供借鉴.     

城市地下空间开发利用现状及未来发展理念

城市快速发展出现诸如环境污染、资源短缺、交通拥堵、房价高等“大城市病”问题,破解“大城市病”的最佳选择在于开展城市地下空间开发利用。归纳我国大城市建设存在的“大城市病”特征,提出了城市地下空间开发利用对于城市可持续发展的现实意义,对国内外城市地下空间开发现状进行了综述,明确了当前城市地下空间开发利用存在的核心问题及发展方向;基于国内外现状分析,明确进行了我国未来地下城市空间开发利用的发展原则;提出未来地下城市规划布局发展的若干理念,从法制构建角度倡导树立第四国土、地下红线理念;从规划、设计、建造角度推崇融合设计、规划留白、智慧建造等理念;从空间角度提议采用节点TOD空间布局理念;从可持续发展角度坚持以人为本理念。本研究综述及发展理念旨在为未来大城市立体空间联动利用提供模式借鉴。     

牡丹江市中心城区浅层地下空间开发适宜性评价

地下空间是城市实现可持续发展的重要资源。地质环境条件影响着地下空间资源的质量特征与发展难度,开发利用地下空间资源之前,需要对其进行科学评价。牡丹江市中心城区地下空间开发利用受区内地形地貌、岩土体工程地质、水文地质、环境地质问题和场地稳定性等多种因素影响。基于牡丹江市城市地质调查成果,建立了牡丹江市中心城区浅层地下空间(0~10 m)开发适宜性评价指标体系,按各指标的地质环境条件对研究区进行了分区,利用层次分析法(AHP)确定了各指标权重,最后通过ArcGIS空间分析功能对各指标分区图进行叠加,得出研究区浅层地下空间开发适宜性分区图。评价结果表明:牡丹江市中心城区浅层地下空间开发适宜性可划分为适宜性优区、适宜性良区和适宜性中区3个质量区。其中,适宜性优区和适宜性良区约占全区总面积的42.4%,分布于高平原地貌单元上;适宜性中区约占全区总面积的57.6%,主要分布于高漫滩地貌单元上。在该区开发利用地下空间时,建议提前做好该区的洪涝等灾害的防治工作。研究成果可为牡丹江市中心城区地下空间科学规划和合理开发提供参考。     

城市地下空间的自然资源学基础及其评估

城市地下空间开发利用规划是自然界的空间资源与城市空间战略性发展相结合的规划。本文用比照研究的方法,把城市地下空间纳入自然资源学的研究范围进行分析,得到了新的启发;从自然资源学和城市空间利用两个角度阐述了地下空间的自然资源属性和空间特性,明确了地下空间资源评估的基本概念、目标、内容和方法,阐述了评估与城市规划的关系及实际运用的意义。     

新加坡NTU深层地下空间规划探讨

随着城市地下空间利用意识的加强和浅层地下空间的全面开发,必然带来对深层地下空间开发的迫切需求。而在地下空间的开发过程中,需要不同层次之间的系统化开发,才能为城市整体空间的可持续发展创造条件。通过介绍新加坡南洋理工大学(NTU)深层地下空间利用的具体规划实例,来探讨深层地下空间规划过程中需要关注的地质、环境、功能、节点、疏散等几方面的问题,在浅层地下空间开发体系基础上建立深层地下空间利用体系,并讨论相关规划的可行性、发展性、安全性,使浅层、中层、深层地下空间开发同步规划,为我国合理规划深层地下空间提供一定的借鉴。     

An integrated strategy for sustainable development of the urban underground: From strategic,economic and societal aspects

Underground urbanization aids sustainability by contributing to the optimization of land use plans, diversification of urban functions, safeguarding of utility supplies and enrichment of social life. Underground space as a valuable land resource can be integrated into a general urban resources management scheme and development policy, by rationalizing resource supply according to economic demand, and by coordinating stakeholders from the public administration, private developers and users. After benchmarking best practices in administration and management, from seven cities (Helsinki, Singapore, Hong Kong, Minneapolis, Tokyo, Shanghai and Montreal), critical success factors are extracted to guide a pilot project implementation.The way to incorporate underground space planning into conventional urban planning process is exemplified by a pilot project of Suzhou City in China, which investigated thoroughly the supply potential of its underground space resource as well as the demand potential of the urban economy on underground space development. The core value of the case study in Suzhou City is based on active involvement of provincial and municipal governments, who supported territorial data collection, administrative consultation and the development of GIS-based decision-making tools. The typicality of the present case study refers to an old Chinese city with a modern Central Business District owning important economic functions for the Yangtze region. Underground Space in Suzhou City is considered as a new land resource manageable with a quantitative and spatial inventory for future allocation. An economic model putting forward a “3D land value” index will be illustrated for underground building projects. This index helps to regulate underground space development according to the resource supply potential and economic demand potential.This strategic framework including potential analysis, local implementation and instrumental innovation was developed from an international cooperation program named “Deep City project” between Switzerland and China. Further discussions on considering societal impacts affected by underground space use indicate future research directions for underground space operations management.     

地下空间开发利用应纳入城市规划管理的轨道

随着城市建设的迅速发展和旧城改造进程的加快,既为城市地下空间开发利用提供发展机遇,同时存在可能损失或破坏地下空间资源的潜在危险性。因此,应依据城市总体规划,拟定出修建性详细规划和控制性详细规划,以保护地下空间资源,使城市地下和地上空间得到合理的有效的开发利用,本文探讨了编制地下空间专业规划的方法及初步设想。