基于土地開發(fā)政策的城市用地適宜性評價

　　中國正處于快速城市化的歷史階段，特別在經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)，擴大城市用地面積、下調(diào)整空間布局是每次總規(guī)調(diào)整、修編的核心任務(wù)。按一般技術(shù)規(guī)程，先定城市性質(zhì)、規(guī)模，做城市發(fā)展用地適宜性評價，再由專業(yè)人員提出多種布局方案，征求各方意見，選擇或調(diào)整方案，再進入更具體的總規(guī)編制。在實際工作中，相同的城市性質(zhì)、規(guī)模、用地評價，可能會有很多用地布局方案，而且相互之間的差異會很大。一方面，是由于硬性約束條件不嚴，專業(yè)人員依靠經(jīng)驗產(chǎn)生的布局方案可能多種多樣，另一方面，現(xiàn)實中往往會有各種不同利益、各種不同價值觀、其他外部條件會影響到用地布局方案，由此造成布局方案不斷改變、調(diào)整。 

　　目前，學(xué)術(shù)界極少研究具有一定通用性的產(chǎn)生、評價用地布局的方法。本研究以用地適宜性評價為突破口，希望能提出一些產(chǎn)生、評價用地布局的通用方法，借助計算機實現(xiàn)，提高規(guī)劃工作效率、決策透明度、規(guī)劃過程的可參與性。研究針對一般大、中城市的總規(guī)。對特大城市來說，情況將很復(fù)雜，例如交通系統(tǒng)和用地布局的關(guān)系，應(yīng)采用專用方法對待。本研究也不涉及道路交通設(shè)施、市政設(shè)施的布局。 

　　將城市發(fā)展用地所涉及的范圍劃出，搜集地形高程、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、農(nóng)田保護、地下文物等資料，按城市建設(shè)用地的適宜性進行綜合用地評價，為用地布局提供依據(jù)。這種方法早已寫入教科書，也列入《城市規(guī)劃編制辦法》。當(dāng)評價因素較多、要求較細時，使用GIS可以提高工作效率。1990年代以來，開始引入了多準則評價(MCE，Multi-Criteria Evaluation)，使原有基于GIS的用地適宜性評價方法得到了顯著改進(Malczewski，1999；Eastman，1999；葉嘉安、宋小冬等，2006)。提高了評價的效率、靈活性、可靠性，但是仍有兩個問題沒有解決。 

　　一是多種土地用途選擇。城市土地有多種用途，不同用途對應(yīng)的評價因素也會不同，由此就會帶來適合不同用途的評價結(jié)果。由于一個地塊只能一種用途，規(guī)劃布局要在不同用途之間選擇。目前多靠經(jīng)驗解決，還沒有易用的成熟方法。二是各種利益、各種價值觀和其他外部條件對規(guī)劃的影響。如何對待這些因素，一般可納入城市發(fā)展的政策范疇。如果要把政策落實到用地布局中，用政策來干預(yù)土地使用，一般的用地適宜性評價方法更不能適應(yīng)。筆者將進行嘗試解決以上問題。

　　1 不同土地用途的適宜性評分

　　1．1 適宜性評分的技術(shù) 
　　城市用地有多種用途分類。筆者將城市用地分為生活區(qū)、工業(yè)區(qū)兩大類，包括各自的交通、市政、綠地等用地。采用基于GIS的MCE方法對以上兩大類用途分別進行適宜性評分。MCE的決策矩陣由候選地塊和評價準則組成(Jankowski，1995)。評價準則(Cntena)是影響用地適宜性因素的細化。權(quán)重(Weight)用來衡量準則之間的相對重要性。采用簡單加權(quán)法根據(jù)決策矩陣和權(quán)重計算評價結(jié)果，將各個地塊的得分和各自權(quán)重相乘，對加權(quán)后得分進行累加，得出結(jié)果。相應(yīng)的計算公式為：
　　si=∑WiEii  公式(1)  其中∑wi=1  公式(2)
　　eij表示決策矩陣中第i個地塊在第j個準則下的得分，eij需要進行標準化處理，便于各個準則下得分相互比較。wj是第j個準則權(quán)重，且所有權(quán)重之和為1(公式2)。Si是第i個候選地塊的最終得分，Si值越大適宜性越佳。 

　　對應(yīng)某個評價準則，地塊在空間上往往有特定的劃分，不同準則在空間上劃分單元往往不一致，靠GIS的空間疊合(Overlay)功能就可解決。每個準則對應(yīng)一個圖層，經(jīng)GIS空間疊合處理，再按公式(1)計算，得出某類用地的評價圖。

　　1．2  生活區(qū)的評價準則 
　　影響生活區(qū)適宜性的因素選取環(huán)境、可達性、基礎(chǔ)設(shè)施和土地獲取成本四類。每類因素可具體細化成一個或多個評價準則。環(huán)境因素可進一步細分為“與交通噪聲源的距離”、“與空氣污染源的距離”等多個準則?？蛇_性因素是衡量地塊和城鎮(zhèn)中心的接近程度，體現(xiàn)與主要公共設(shè)施的距離。采用基于經(jīng)典引力模型的宏觀可達性指標(宋小冬等，2000)。假定區(qū)域內(nèi)有K個城鎮(zhèn)中心，地塊i的宏觀可達性Ai的計算公式為：
        　　　k 
　　Ai二∑Mjexp(—pdij)    公式(3)
       　　　j=1  
　　Ai為i地塊的宏觀可達性指標，Mj是第j個城鎮(zhèn)中心的吸引力，用該中心所在區(qū)域內(nèi)的居住人口衡量，dij是地塊i到城鎮(zhèn)中心j的交通成本，用直線距離或交通時距衡量。p是距離衰減系數(shù)，取值一般在0．5-2．0之間?；A(chǔ)設(shè)施因素衡量生活區(qū)建設(shè)所需的基礎(chǔ)設(shè)施投入量。無疑，距離現(xiàn)有生活區(qū)越近，新區(qū)建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施投入相對越少，所以基礎(chǔ)設(shè)施因素可具體表達為“與現(xiàn)有生活區(qū)的距離”準則(Joerin et al，2001)。土地獲取成本因素涉及獲取生活區(qū)建設(shè)土地所付出的成本。在具體應(yīng)用時，根據(jù)實際需要對四類準則進行細分或增減。

　　1．3  工業(yè)區(qū)的評價準則 
　　影響工業(yè)區(qū)適宜性的因素選取環(huán)境敏感度、交通運輸、基礎(chǔ)設(shè)施和土地獲取成本四大類。環(huán)境敏感度因素是工業(yè)區(qū)對周邊環(huán)境可能的影響程度，包括對水環(huán)境影響程度、對空氣環(huán)境的影響程度等多個準則。交通運輸類因素包括和工業(yè)區(qū)選址有關(guān)的交通運輸條件，可細分為“與高速公路出入口的距離”、“與國道的距離”等多個準則?；A(chǔ)設(shè)施類因素考慮工業(yè)區(qū)建設(shè)的基礎(chǔ)設(shè)施投入量。同樣，以距離現(xiàn)有工業(yè)區(qū)遠近衡量投入量。土地獲取成本因素涉及獲取工業(yè)區(qū)建設(shè)土地所付出的成本。具體應(yīng)用時，根據(jù)實際需要對四類準則進行細分或增減。

　　2  土地開發(fā)政策及多種用途選擇的計算機模擬

　　2．1  土地開發(fā)政策模擬
　　本研究涉及的土地開發(fā)政策分為兩類：針對非建設(shè)用地的禁止建設(shè)用地管制政策，針對建設(shè)用地的城市形態(tài)管制政策。

　　禁止建設(shè)用地管制政策是劃定維持正常生態(tài)環(huán)境所必須保護的區(qū)域，落實為劃定禁止建設(shè)的“生態(tài)敏感區(qū)”、  “水源保護區(qū)”等措施。城市形態(tài)管制政策是為了控制建設(shè)用地蔓延，引導(dǎo)合理的城市形態(tài)，落實為“同心圓發(fā)展”、  “沿現(xiàn)有道路發(fā)展”等措施(Kl。stennan et al，2003)。以這兩類政策的相互組合為條件，產(chǎn)生不同的適宜性評價和用地布局方案。

　　2．2  多種土地用途的選擇、合并
　　運用禁止建設(shè)用地管制政策，產(chǎn)生對應(yīng)的禁建區(qū)。分別對生活區(qū)、工業(yè)區(qū)作用地適宜性評價，得到生活區(qū)適宜性評價地圖、工業(yè)區(qū)適宜性評價地圖。在其中扣除禁建區(qū)，按生活、工業(yè)各自的適宜性評分，從高到低／頃序選擇用地。此時，城市形態(tài)管制政策參與到用地選擇。用地規(guī)模在布局前已經(jīng)確定，先產(chǎn)生符合既定規(guī)模的生活區(qū)，再產(chǎn)生符合既定規(guī)模的工業(yè)區(qū)，相同類型的地塊合并，得出整個規(guī)劃區(qū)內(nèi)生活適建區(qū)、工業(yè)適建區(qū)。既不是適建區(qū)、又不是禁建區(qū)的區(qū)域就是限建區(qū)。

　　2.3  方案比較
　　上述工作產(chǎn)生了某政策下的用地布局基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上按常規(guī)方法布局交通、市政等設(shè)施，對生活區(qū)、工業(yè)區(qū)用地進行細化，形成用地布局方案。不同政策產(chǎn)生不同的用地布局方案。對多個用地布局方案比較不依靠計算機。由于隱藏在每個方案背后的政策是明確的，規(guī)劃專業(yè)人員可以方便地向決策者說明政策和方案的關(guān)系，便于方案比較、選擇、決策。

　　3  應(yīng)用案例

　　3．1  概況和背景
　　選取山東省廣饒縣縣城總規(guī)的前期工作為案例，以不同的政策為因素評價用地適宜性，產(chǎn)生用地布局方案，供決策者討論、決策。廣饒縣位于山東省北部，縣域南部的廣饒鎮(zhèn)(縣城)、大王鎮(zhèn)、稻莊鎮(zhèn)是縣域城鎮(zhèn)化和工業(yè)化的核心地區(qū)。該區(qū)域面積294km2，僅占全縣的25．8％；卻集中了全縣79％的城鎮(zhèn)人口，80％的二產(chǎn)產(chǎn)出和70％的三產(chǎn)產(chǎn)出。區(qū)域內(nèi)有東青高速公路、三條省道(濰高路、青墾路、辛河路)。淄河穿越本區(qū)域并建有河道型水庫。隨著工業(yè)化和城鎮(zhèn)化進程加快，三鎮(zhèn)的建設(shè)用地迅速擴張，有沿主要公路相互連接的趨勢(圖2)。 

　　包括行政領(lǐng)導(dǎo)在內(nèi)的當(dāng)?shù)卦S多人士都認識到必須采取某種措施對區(qū)域內(nèi)土地開發(fā)進行控制，保護必要的農(nóng)田、地下水源補給區(qū)，控制建設(shè)用地擴展。在三鎮(zhèn)之間應(yīng)形成以淄河為中心的“綠心”，尤其限制工業(yè)區(qū)向“綠心”方向的蔓延，上述意見已經(jīng)形成共識。為實現(xiàn)這一設(shè)想，討論過多種措施。例如：擴大保護區(qū)范圍，將更多土地納入禁建區(qū)，自然可以實現(xiàn)“綠心”的設(shè)想，但是否會影響城鎮(zhèn)發(fā)展需要的用地、空間?不擴大禁建區(qū)，僅對建設(shè)用地的發(fā)展方向進行控制，是否也能實現(xiàn)“綠心”的設(shè)想?以下將針對上述討論中的政策展開研究。 

　　千作使用CIS，以矢量模型表達空間數(shù)據(jù)。基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)包括區(qū)域內(nèi)現(xiàn)狀土地使用圖層、現(xiàn)狀道路圖層、河流圖層、高速公路圖層，由以上基礎(chǔ)圖層生成準則地圖。多個準則地圖疊合計算得到適宜性地圖，疊合產(chǎn)生的每一個多邊形地塊作為土地評價基本單元。這一做法源于Landis的CUF模型(Landis，1994，1995，CUF的中文介紹見葉嘉安、宋小冬等，2006)。

　　3．2  用地適宜，陛評分
　　3．2．1  生活區(qū)的適宜性評分 
　　生活區(qū)評價準則確定為4個(表1)。環(huán)境類因素細分為“與淄河的距離(Crl)”和“與高速公路的距離(Cr2)”兩個評價準則。其中，距淄河越近居住環(huán)境越好，距高速公路越近居住環(huán)境越差。  “可達性(Cr3)”準則按照公式3計算得到。其中，選取三鎮(zhèn)現(xiàn)有居住人口作為Mj的取值，生成Cr3準則地圖?；A(chǔ)設(shè)施建設(shè)類因素選取“與現(xiàn)有生活區(qū)的距離(Cr4)”為評價準則。在本實例中，認為農(nóng)村居民點不影響生活區(qū)的發(fā)展，而其它征地成本因素在整個區(qū)域內(nèi)并無顯著不同。因此，在生活區(qū)適宜性評分中不考慮土地獲取類因素。

　　3．2．2  工業(yè)區(qū)的適宜性評分 
　　工業(yè)區(qū)評價準則確定為5個(表1)。環(huán)境敏感度因素選取“與淄河的距離(Cml)”為準則，離淄河及淄河水庫越遠越好。交通運輸類因素細分為“與高速公路出入口的距離(Cm2)”和“與省道的距離(Cm3)”兩個評價準則。基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)類因素選取“與現(xiàn)有了業(yè)區(qū)的距離(Cm4)”為評價準則。土地獲取類因素選取“農(nóng)村居民點的密度”為評價準則。某工業(yè)地塊內(nèi)農(nóng)村居民點的密度越大，土地獲取成本越高，越不適于于業(yè)區(qū)發(fā)展。 

　　準則權(quán)重由層次分析法計算得到，使用簡單加權(quán)法(公式1)計算得到規(guī)劃區(qū)域內(nèi)工業(yè)區(qū)、生活區(qū)的適宜性評分結(jié)果圖層，并通過敏感度分析。

　　3．3政策模擬
　　3．3．1  禁止建設(shè)用地管制政策模擬 
　　本案例考慮兩種禁止建設(shè)用地管制政策。 
　　(1)  “環(huán)境底線”政策(K1)。維持區(qū)域正常生態(tài)環(huán)境所必需的最低限度控制區(qū)劃人禁建區(qū)。具體包括：禁止在地下水源補給區(qū)(濰高路以南、淄河以西)內(nèi)的開發(fā)；禁止在淄河及水庫兩側(cè)500m范圍內(nèi)的一切開發(fā)，禁止高速公路以東地區(qū)的開發(fā)。政策E1劃定的禁建區(qū)，包括了生態(tài)敏感區(qū)以及最低限度的基本農(nóng)田數(shù)量。 

　　(2)  “生態(tài)優(yōu)先”政策(E2)：考慮生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施優(yōu)先的原則(俞孑L堅等，2005)，將區(qū)域可持續(xù)發(fā)展所依賴的自然系統(tǒng)均劃入禁建區(qū)。具體包括：生態(tài)敏感區(qū)——淄河及水庫兩側(cè)
各1000m范圍；地下水源補給區(qū)(濰高路以南、淄河以西)；兩片非建設(shè)用地廊道——引水渠至孟勝路之間為南北向廊道；傅家路南側(cè)1000m范圍為東西向廊道。同樣，禁止高速公路以東地區(qū)的開發(fā)。

　　3．3．2  城市形態(tài)管制政策 
　　在本案例中考慮兩種城市形態(tài)管制政策。兩種政策均保證建設(shè)用地的總量不突破統(tǒng)一的用地規(guī)模要求。 
　　(1)  “形態(tài)無控制”政策(C1)：不對建設(shè)用地(生活區(qū)、工業(yè)區(qū))擴展作形態(tài)和空間上的控制，即允許在禁建區(qū)外任何區(qū)域進行開發(fā)。 

　　(2)  “形態(tài)有控制”政策(C2)：對建設(shè)用地(生活區(qū)、工業(yè)區(qū))擴展做出限制。規(guī)劃中新增建設(shè)用地必須在已有建成區(qū)周邊1．5km范圍內(nèi)。這一限制是出于充分利用現(xiàn)有建成區(qū)內(nèi)的公共設(shè)施和基礎(chǔ)設(shè)施的考慮。

　　3．3．3  不同政策組合 
　　兩種禁止建設(shè)用地空間管制政策和兩種城市形態(tài)管制政策，組成四組土地開發(fā)政策方案(表2)。 
　　方案1的模擬顯示，最適宜發(fā)展的工業(yè)區(qū)在青墾路沿線，新發(fā)展的生活區(qū)很大部分將集中在廣饒鎮(zhèn)。如果對城市形態(tài)沒有控制，青墾路沿線工業(yè)區(qū)將蔓延發(fā)展。方案2的模擬顯示，由于采取了城市形態(tài)管制政策C2，新增建設(shè)用地與方案1相比，較為集中。而不管對城市形態(tài)進行限制與否，方案1、2表明，在政策E1下，最適宜的工業(yè)區(qū)集中在大王、稻莊兩鎮(zhèn)，但是無法限制工業(yè)區(qū)越過孟勝路向“綠心”方向蔓延。方案3的模擬顯示，由于采取了政策E2，限制了工業(yè)區(qū)跨越孟勝路向西發(fā)展，青墾路沿線的大王、稻莊兩鎮(zhèn)的工業(yè)區(qū)也不會連成一片。大王鎮(zhèn)的生活適建區(qū)有了增加，而廣饒鎮(zhèn)的工業(yè)適建區(qū)有了顯著增加。方案4的模擬顯示，進一步實施政策C2，更加有利于遏制建設(shè)用地沿主要公路無序蔓延。方案3、4表明，政策E2的實施對于廣饒鎮(zhèn)工業(yè)區(qū)發(fā)展、大王鎮(zhèn)生活區(qū)發(fā)展有重要影響。要維持三鎮(zhèn)之間“綠心”的設(shè)想，政策E2比政策C2更加有效。政策E2實施不會制約城鎮(zhèn)必要的發(fā)展；僅靠政策C2難以控制綠心周邊的土地使用。對四種方案比較，有助于最終確定土地使用規(guī)劃、實行相應(yīng)的土地開發(fā)政策。

　　4  討論和總結(jié)

　　4．1  非建設(shè)用地的適宜性 
　　筆者對于建設(shè)用地和非建設(shè)用地適宜性評價采取了不同方法。采用基于MCE適宜性評分確定建設(shè)用地的適宜性。對于非建設(shè)用地，依據(jù)不同政策劃分為禁建區(qū)和限建區(qū)。依據(jù)環(huán)境、生態(tài)、土壤、農(nóng)業(yè)等因素也可對非建設(shè)用地進行類似的評分。筆者沒這樣做，主要原因是，依靠目前城市總規(guī)編制階段所收集的基礎(chǔ)資料，采用MCE方法對非建設(shè)用地進行定量評分工作量太大，難以在規(guī)劃方案階段使用(北京市在總規(guī)審批通過后再做這一工作，見龍瀛、何永等，2006)。另一個原因是按照目前土地利用總規(guī)和城市總規(guī)兩者關(guān)系，也難以在城市總規(guī)編制階段對非建設(shè)用地做詳細安排。

　　4．2  不同類型建設(shè)用地適宜性的優(yōu)先度 
　　不同功能用地選擇中，采用了一種簡化方法，優(yōu)先選擇適宜的生活區(qū)，然后在剩余用地中選擇適宜的工業(yè)區(qū)。這種方法很可能不符合實際的發(fā)展。優(yōu)先發(fā)展工業(yè)區(qū)還是生活區(qū)也是政策問題。即便在總體規(guī)劃期限內(nèi)(如20年)，不同發(fā)展階段也會有不同的選擇。如何模擬這一類政策還需要進一步研究。

　　4．3  和傳統(tǒng)用地適宜性評價的關(guān)系
　　在本方法中并沒有涉及到工程地質(zhì)、地面坡度、水文地質(zhì)等因素，并不表示它們不重要。本研究提出的方法不能取代傳統(tǒng)用地適宜性評價，兩者的工作內(nèi)容和目的均不同。傳統(tǒng)的用地適宜性評價側(cè)重于工程因素及技術(shù)經(jīng)濟評價；而本方法評價影響用地布局的政策因素和其它的非工程因素。在實際工作中，兩者可以并用，先進行傳統(tǒng)用地評價，再應(yīng)用本方法模擬土地開發(fā)政策。

　　4.4  結(jié)語 
　　以CIS技術(shù)、MC正方法為基礎(chǔ)，將土地開發(fā)政策轉(zhuǎn)變?yōu)橛玫剡m宜性的評價因素，從而得到貫徹某種、某類政策的用地布局初步方案。本方法的特點在于：

　　4．4．1  使政策成為用地評價的主要因素。傳統(tǒng)的用地適宜性評價以自然條件和工程因素為主。本方法基于土地開發(fā)政策，使傳統(tǒng)用地適宜性評價從自然因素為主，走向政策因素為主。

　　4．4．2  政策和用地布局建立了聯(lián)系。傳統(tǒng)的方法著眼于土地使用布局本身，再回頭解釋該布局方案和土地開發(fā)政策是什么關(guān)系。本方法根據(jù)可能實施的政策，把政策變?yōu)橛玫剡m宜性的評價因素，再根據(jù)適宜性，產(chǎn)生初步的用地布局方案。這樣，規(guī)劃專業(yè)人員就容易向決策者解釋政策和布局之間的關(guān)系，易于決策者理解，提高政策和布局之間的關(guān)聯(lián)度、透明度。

　　4．4．3  為多方參與規(guī)劃提供了工具、技術(shù)平臺。完成了規(guī)劃方案，將圖件、文本征求各方意見，再根據(jù)所提意見修改規(guī)劃，不但周期長，而且透明度差。規(guī)劃成果圖、文本看似簡單，非規(guī)劃專業(yè)人員不容易理解，由此造成背后的政策不透明，也就限制了規(guī)劃編制過程的多方參與。本方法在布局和政策間建立起聯(lián)系，就成為多方參與規(guī)劃的有效工具、技術(shù)平臺，這也是對西方學(xué)者提出的“規(guī)劃支持系統(tǒng)”  (PSS，Planlling Supp。nSystem)的發(fā)展、應(yīng)用和具體化(鈕心毅，2006，葉嘉安、宋小冬等，2006 K10sterman et al，2005)。

　　4．4．4  本方法對規(guī)劃過程的改進適應(yīng)新版《城市規(guī)劃編制辦法》的“先底后圖”  思路(楊保軍等，2006)，也能適應(yīng)新版《城市規(guī)劃編制辦法》中城市總規(guī)新增工作內(nèi)容的要求。

　　4．4．5  采用本方法得到了規(guī)劃區(qū)內(nèi)用地布局示意，可以直接指導(dǎo)下階段土地使用規(guī)劃深化，并不排斥專業(yè)人員的經(jīng)驗。應(yīng)用案例表明，在當(dāng)前城市總規(guī)、戰(zhàn)略規(guī)劃等階段，本方法也是一種評估規(guī)劃區(qū)內(nèi)土地開發(fā)政策的有效手段。

　　注釋   
　?、?nbsp; 見2006-04-01起施行的《城市規(guī)劃編制辦法》第二十九條、第三十一條。
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　　作者簡介：鈕心毅，同濟大學(xué)城市規(guī)劃系講師；宋小冬，同濟大學(xué)城市規(guī)劃系教授、博導(dǎo)。