综合约束CA城市模型:规划控制约束及城市增长模拟

早期的仅考虑邻域作用的简单元胞自动机(Cellular Automata,CA)已应用于城市增长的模拟,而城市增长过程既受到自然的约束又受到人为的规划控制,多数学者开始关注在CA城市模型中引入约束条件来反映这一客观条件,以模拟更为真实的城市增长过程.笔者提出了集成考虑近邻约束条件、宏观社会经济约束务件、空间约束条件和规划控制约束条件的综合约束CA城市模型,对约束条件本身从时间复杂性和空间复杂性角度进行了深入的分析,提出了适应综合约束条件的状态转换规则识别方法,并在模型应用中,以控制北京市域的城市空间增长为目的,讨论如何设置包括城市规划、限建区规划和优质农田保护政策的规划控制约束条件,以模拟更为可持续的城市空间形态,并将其与趋势增长模式进行了对比,证明在敏感用地保护方面具有明显优势.     

融入规划轨道交通的土地使用多情景模拟——以上海外围地区TOD为例

城市轨道交通对城市未来土地使用发展布局具有重要的影响,有必要探讨如何将轨道交通规划融入国土空间规划中,并进行多情景的比较分析以辅助国土空间规划。基于上海市不同历史年份土地使用情况,分析土地使用的变化过程,挖掘轨道交通对于土地使用演变的影响。设定不考虑规划轨道交通、考虑轨道交通建设规划情景和考虑轨道交通建设调整规划3种情景,使用神经网络和元胞自动机模型对未来土地使用演变进行多情景模拟。结果表明,土地使用模拟能够有效分析轨道交通、人口密度等不同空间要素对土地使用演变的影响,土地使用模拟结果与现状对比精度较高。多情景土地使用模拟方法可以比较不同规划情景之下的土地使用发展布局,辅助轨道交通规划编制,融入轨道交通规划的未来土地使用发展布局对于支持TOD模式的国土空间规划具有参考价值。     

从空间管制角度谈对“多规合一”工作的思考

空间管制作为一种有效的空间资源配置和管理手段备受关注,也日益成为空间规划的重要内容和政府进行空间管理的重要抓手。要实现统一的空间管制,就必须进行“多规合一”。在“多规合一”的过程中,形成统一的控制线和空间管制分区,建立起“管制分区-责任主体-政策措施”三位一体的空间管制机制,并实现空间政策化,政策法制化。要实现管制空间与管制政策的协调,必须处理好技术理性与行政管理可操作性的关系,促使空间管制由技术性向政策性转型。完整的空间管制政策应包括三个部分,对管制分区的管理要求、实现管制目标的措施和空间开发权合理分配的保障机制。在明确分区管理控制性和约束性要求的同时,通过调节和补偿性政策措施,最终实现空间开发权的合理分配。     

空间发展、管制与变革——国内外“城市开发边界”发展评述及启示

面对中央提出的新常态、新型城镇化的转型发展要求,综合国内外理论与实践,梳理"城市开发边界"的相关概念,从历史发展、空间规划、法规建设、政策引导、社会治理角度分析相关概念背后的空间规划体系与空间管制手段。在中央要求地方盘清总量、全面推动深化改革的背景下,"三线划示"应在判断发展阶段、厘清空间层次、评估既有空间管制手段的基础上进行划定,突出政策工具属性,完善相应的政策、制度和管理机制设计。     

流域视角下CA模型在国土空间规划中的应用 ——以河南省黄河流域国土空间规划为例

基于省、市级国土空间规划编制指南,以河南省黄河流域国土空间规划为例,进行流域尺度的城镇空间扩展模拟,并为城镇开发边界划示、差异化制定城镇发展策略及城镇"双宜区"判定提供科学支撑.采用实证分析法、元胞自动机(CA)与Logistic回归模型算法进行分析,结果表明:(1)CA与Logistic回归模型算法结合进行城镇空间扩...     

城市空间结构优化与城市空间管制区划——以南昌市为例

城市空间增长形态受城市多种动力机制综合影响,从分析城市空间结构演进动力机制入手,探讨大城市空间结构的变化规律,以南昌市为例,分析城市空间结构演进中存在的问题,研讨城市空间结构优化目标,并以城市空间管制区划为抓手,对城市及周边区域进行政策分区,提出优化城市空间结构,引导城市健康发展的具体空间管制措施.     

城市空间肌理的时空演进规律与特征分析

该文以区域建筑观解读城市空间肌理的角色与价值,系统梳理了东西方城市空间肌理形成与发展的历史脉络,归纳了空间肌理时空演进过程中的规律与特征。从空间形态角度解析了空间肌理多维生长的进化过程,总结了外部因素影响下空间肌理应激适应的变化规律,对比了多元主体引导下的空间肌理主动控制的组织机制。从城市时空背景的异同中探索了空间肌理形态构成与演变的内在联系,为"后城镇化时代"城市空间肌理优化提质、保护更新与特征塑造提供借鉴与启示。     

论交通规划在国土空间规划中的关键作用——以广州市为例

国土空间规划是对主体功能区规划、土地利用规划和城乡规划等空间规划的融合.三大规划各具特点,有着不同的价值取向.交通规划作为利用和引导国土空间的关键变量,在三大规划融合中可以发挥促进融合的关键作用.广州市国土空间总体规划在编制过程中充分重视交通规划的关键作用,探索应用三步协同法,发挥交通规划在调和用地矛盾、引导产业协同和引领城市定位提升方面的关键作用,促进实现国土空间资源的保值增值.随着国土空间规划改革的深入推进以及对空间多元化价值的深入认识,有必要对交通规划在完善国土空间规划体系中的作用与技术方法进行探索.     

面向实施的区域空间管制政策设计--基于苏中、苏北水乡地区的实证北大核心

落实区域空间管制政策是为了在快速城镇化进程中解决建设开发与生态保护的矛盾,协调区域发展,从而合理配置区域资源。但在实践中,由于区域空间管制涉及的部门繁多、标准不统一、利益主体复杂,导致其只能成为理念而难以实施。为此,文章以苏中、苏北水乡地区这一包含多元矛盾、管制实施困难的焦点区域为实证对象,探索了面向实施的区域空间管制政策设计:提出构建统一的、"多规融合"的区域空间管制体系作为实施基础,为空间管制实施构建统一平台;落实"刚性+弹性"的分区划定及"控制+补偿"的建设机制来深化空间管制要求,综合协调多元主体的利益关系;通过构建"联合开发+利益共享"的管制政策、明确区域组织架构及搭建非正式合作平台等手段来促进区域协调发展。     

我国台湾地区“国土”空间分区管制的经验借鉴

揭示当前国土空间分区分类管制的主要问题与转变目标,为其制度构建提供经验借鉴。通过研究我国台湾地区由都市、非都市的二元管理体系向全域空间管控的转变过程,总结归纳其土地使用分区管制的方式、总体框架及法律法规体系。发现我国台湾地区土地使用分区管制这一落实规划目标的基本工具贯穿始终,且分区分类体系完整,管制规则及法规体系已成型。基于相似的空间整合背景与国土空间总目标下,提出在全域空间上建立通则式的分区管制制度,结合国土空间规划现有的“五级三类”体系拟定了分区管制框架构想,并总结了整合路径的经验与差异性。     

How current and future urban patterns respond to urban planning? An integrated cellular automata modeling approach

While many publications predict future urban scenarios, few have deliberated the impact of issued urban planning on scenario prediction. We propose a planning-constrained model (named PCGA-CA) that integrates cellular automata (CA) and genetic algorithm (GA) to simulate current and future urban patterns under the spatial constraints of urban planning. The planning regulations include three types: fully allowed area (FAA), partially allowed area (PAA), and strictly prohibited area (SPA), where we propose a planning implementation parameter (PIP) to represent the stringency in PAA. Under different PIPs, we apply the PCGA-CA model to simulate the 2015 urban patterns and predict the 2030 and 2045 scenarios for Ningbo city, China. The results show that the regulations substantially affect the simulation accuracy and urban pattern. As the planning regulations become less stringent, the accuracy decreases from 90.3% to 89.4% and the urban pattern becomes less compact. In particular, the urban pattern is the most compact when the regulations are not imposed. The PCGA-CA predicts the quantity and location of illegal urban development, and identifies spatially varying urban growth across planning regulations. For the same year, the urban patterns with different PIPs illustrate substantial differences in landscape metrics. The simulations of the current urban pattern should help urban planners and local authorities assess past implementations of urban planning, while the scenario predictions can offer a view of the future by evaluating the consequences of different planning regulations.     

城市规划实践中的规则建构——以深圳为例

随着城市的发展,规划已经从浅层的空间蓝图描绘向服务于更深层次的城市综合治理演变。规则作为推进城市治理、支撑规划实施的综合机制,越来越多地从保障建设落实的后置手段,转变为引导规划技术(管理)方法改良的前提条件。本文从深圳新时期规划的三种导向,回顾总结设计规则、管理规则、编制规则三个层面的实践探索,并提出规则完善的几点思考。     

Strategies for landscape ecology: An application using cellular automata models

The countervailing cellular automata (CVCA) is a loose coupled program designed to work in conjunction with SLEUTH (an urban cellular automata simulation model). CVCA operationalises a set of landscape ecological strategies for urban planning. CVCA first assesses a landscape against a set of landscape metrics. It then evaluates the proposed urban cells from SLEUTH against the metrics and allocates future land uses according to a suite of planning strategies (offensive, defensive, protective, opportunistic). This paper describes the development of CVCA, the theory behind the landscape strategies, and the actions taken to bring CVCA into a computable environment. An application of CVCA in two metropolitan areas in Portugal (Porto and Lisbon) is made and discussed. The results of implementing it are then discussed and evaluated. The paper concludes that the implementation of the cellular automata model CVCA, loose coupled with SLEUTH (a cellular automaton urban model), provides a robust and useful application of landscape ecological strategies in metropolitan planning. The applied strategies vary locally as a function of the specifics concerning particular patterns and processes to be promoted. Besides the quantitative analysis they provide, these patterns and processes can also be assessed and compared in terms of the resulting images of urban growth, the location and the shape of corridors, buffers, and the relative importance of the different landscape ecological planning strategies.     

关于新版《城市规划编制办法》中城市增长边界的思考

2006年新版的<城市规划编制办法>明确提出在城市总体规划纲要及中心城区规划中要划定"城市增长边界",用以限制城市的发展规模和划定城市的建设范围.划定城市增长边界是西方国家在对城市蔓延式发展反思过程中提出的一种技术解决措施和空间政策响应,当前已成为美国控制城市蔓延发展最成功的技术手段和政策工具之一.我国与美国在发展阶段、土地制度、政治制度方面均存在差异,为了确保城市增长边界概念引入后与现有规划体制相适应,应坚持区域统筹发展原则,选择合理的城市发展模式,改变传统城市建设用地边界线的确定模式,保障城市增长边界的实效性.     

Spatial externalities, neighbourhood rules and CA land-use modelling

This paper investigates which, how and to what extent land-use related neighbourhood effects play a role in urban dynamics. To justify the use of cellular automata land-use models for spatial policy support, existing neighbourhood rules need to be better founded. This research eliminates a number of uncertainties in the land-use model outcomes by introducing improved empirically founded and regional-specific neighbourhood rules. This allows for a better evaluation and justification of spatial policy scenarios and their effects on future land-use dynamics.     

城市发展空间战略规划研究——以江苏省昆山市为例

近年来城市发展空间战略规划作为改善城市空间结构、提高城市竞争力的手段在规划实践中发挥着积极作用.然而对于空间战略规划应当遵循怎样的发展思路,研究哪些内容以及如何去研究,还存在值得探讨的空间.笔者结合为江苏省昆山市所作的相关研究,对运用空间战略规划促使城市空间结构从无序走向有序,提出了理性增长战略及相关政策建议.     

基于元胞自动机模型的长沙市城市增长模拟研究

元胞自动机具有模拟二维空间演化过程的能力,并且在时间上也是离散的,因此具有很强的时空动态性,它的这种特性使其模拟城市增长具有明显的优势。SLEUTH模型是元胞自动机模型的一种具体实现形式,本文介绍了该模型的具体参数、转换规则以及校正过程,基于GIS方法和遥感数据源,利用该模型重建了长沙市1996～2005年城市增长过程,并结合情景模拟方法预测了2010年长沙市城市空间形态。结果表明,运用SLEUTH模型模拟城市增长是可行的,并且其模拟精度是可以接受的。     

Urban growth and strategic spatial planning in Johannesburg,South Africa

The article examines the way strategic spatial planning in the City of Johannesburg has attempted to reshape existing and emerging spatial patterns of a divided sprawling city, focusing particularly on current initiatives to link spatial planning and infrastructure development through the growth management strategy. The strategy has been well institutionalised in the municipality, with strong political support and links to budgets. New public transport systems are being introduced, linked to spatial plans, although some of these developments have been contested. While the property industry is responding positively to some aspects of planning, moving towards greater spatial equity remains challenging. The planning-infrastructure link seems to be strengthening planning, but it is a demanding approach which requires a very different form of planning than the traditional master planning.     

特大城市"低碳"城乡规划的思路与技术应用

高度聚集的城镇人口、高速发展的城市建设和急剧拓展的城镇空间使特大城市在发展过程中面临"高碳"瓶颈.特大城市的城乡规划亟待充分融入低碳理念,以"低碳"城乡规划构建"低碳"城市空间发展格局,并辅以相应的"低碳"技术方法作为支撑.武汉都市发展区的"低碳"城乡规划采用了逾渗理论、CA模型、碳氧平衡分析、GIS用地适宜性分析等相...