摘 要：提出了一種以政策為評(píng)價(jià)因素的用地適宜性評(píng)價(jià)方法，適用于總規(guī)階段用地布局方案的產(chǎn)生和評(píng)價(jià)。方法使用基于GIS的多準(zhǔn)則評(píng)價(jià)(MCE)技術(shù)，將土地開(kāi)發(fā)政策作為評(píng)價(jià)因素，選擇城市規(guī)劃區(qū)內(nèi)不同土地用途，將政策因素落實(shí)到用地布局方案中，產(chǎn)生不同用地布局方案，模擬和評(píng)價(jià)不同政策實(shí)施對(duì)城市規(guī)劃區(qū)內(nèi)土地使用產(chǎn)生的影響。
關(guān)鍵字：適宜性評(píng)價(jià)；用地布局政策模擬；多準(zhǔn)則評(píng)價(jià)(MCE)；反規(guī)劃
中國(guó)正處于快速城市化的歷史階段，特別在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，擴(kuò)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(píng)價(jià)，再由專業(yè)人員提出多種布局方案，征求各方意見(jiàn)，選擇或調(diào)整方案，再進(jìn)入更具體的總規(guī)編制。在實(shí)際工作中，相同的城市性質(zhì)、規(guī)模、用地評(píng)價(jià)，可能會(huì)有很多用地布局方案，而且相互之間的差異會(huì)很大。一方面，是由于硬性約束條件不嚴(yán)，專業(yè)人員依靠經(jīng)驗(yàn)產(chǎn)生的布局方案可能多種多樣，另一方面，現(xiàn)實(shí)中往往會(huì)有各種不同利益、各種不同價(jià)值觀、其他外部條件會(huì)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(píng)價(jià)用地布局的方法。本研究以用地適宜性評(píng)價(jià)為突破口，希望能提出一些產(chǎn)生、評(píng)價(jià)用地布局的通用方法，借助計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)，提高規(guī)劃工作效率、決策透明度、規(guī)劃過(guò)程的可參與性。研究針對(duì)一般大、中城市的總規(guī)。對(duì)特大城市來(lái)說(shuō)，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(duì)待。本研究也不涉及道路交通設(shè)施、市政設(shè)施的布局。 http://ks.examda.com
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(hù)、地下文物等資料，按城市建設(shè)用地的適宜性進(jìn)行綜合用地評(píng)價(jià)，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(píng)價(jià)因素較多、要求較細(xì)時(shí)，使用GIS可以提高工作效率。1990年代以來(lái)，開(kāi)始引入了多準(zhǔn)則評(píng)價(jià)(MCE，Multi-Criteria Evaluation)，使原有基于GIS的用地適宜性評(píng)價(jià)方法得到了顯著改進(jìn)(Malczewski，1999；Eastman，1999；葉嘉安、宋小冬等，2006)。提高了評(píng)價(jià)的效率、靈活性、可靠性，但是仍有兩個(gè)問(wèn)題沒(méi)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(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)因素也會(huì)不同，由此就會(huì)帶來(lái)適合不同用途的評(píng)價(jià)結(jié)果。由于一個(gè)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(yàn)解決，還沒(méi)有易用的成熟方法。二是各種利益、各種價(jià)值觀和其他外部條件對(duì)規(guī)劃的影響。如何對(duì)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(shí)到用地布局中，用政策來(lái)干預(yù)土地使用，一般的用地適宜性評(píng)價(jià)方法更不能適應(yīng)。筆者將進(jìn)行嘗試解決以上問(wèn)題。
1 不同土地用途的適宜性評(píng)分
1．1 適宜性評(píng)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(duì)以上兩大類用途分別進(jìn)行適宜性評(píng)分。MCE的決策矩陣由候選地塊和評(píng)價(jià)準(zhǔn)則組成(Jankowski，1995)。評(píng)價(jià)準(zhǔn)則(Cntena)是影響用地適宜性因素的細(xì)化。權(quán)重(Weight)用來(lái)衡量準(zhǔn)則之間的相對(duì)重要性。采用簡(jiǎn)單加權(quán)法根據(jù)決策矩陣和權(quán)重計(jì)算評(píng)價(jià)結(jié)果，將各個(gè)地塊的得分和各自權(quán)重相乘，對(duì)加權(quán)后得分進(jìn)行累加，得出結(jié)果。相應(yīng)的計(jì)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(gè)地塊在第j個(gè)準(zhǔn)則下的得分，eij需要進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，便于各個(gè)準(zhǔn)則下得分相互比較。wj是第j個(gè)準(zhǔn)則權(quán)重，且所有權(quán)重之和為1(公式2)。Si是第i個(gè)候選地塊的最終得分，Si值越大適宜性越佳。
對(duì)應(yīng)某個(gè)評(píng)價(jià)準(zhǔn)則，地塊在空間上往往有特定的劃分，不同準(zhǔn)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(gè)準(zhǔn)則對(duì)應(yīng)一個(gè)圖層，經(jīng)GIS空間疊合處理，再按公式(1)計(jì)算，得出某類用地的評(píng)價(jià)圖。
1．2 生活區(qū)的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則
影響生活區(qū)適宜性的因素選取環(huán)境、可達(dá)性、基礎(chǔ)設(shè)施和土地獲取成本四類。每類因素可具體細(xì)化成一個(gè)或多個(gè)評(píng)價(jià)準(zhǔn)則。環(huán)境因素可進(jìn)一步細(xì)分為"與交通噪聲源的距離"、"與空氣污染源的距離"等多個(gè)準(zhǔn)則?？蛇_(dá)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(dá)性指標(biāo)(宋小冬等，2000)。假定區(qū)域內(nèi)有K個(gè)城鎮(zhèn)中心，地塊i的宏觀可達(dá)性Ai的計(jì)算公式為：
k
Ai二∑Mjexp(-pdij) 公式(3)
j=1
Ai為i地塊的宏觀可達(dá)性指標(biāo)，Mj是第j個(gè)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(shí)距衡量。p是距離衰減系數(shù)，取值一般在0．5-2．0之間。基礎(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(wú)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(duì)越少，所以基礎(chǔ)設(shè)施因素可具體表達(dá)為"與現(xiàn)有生活區(qū)的距離"準(zhǔn)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(shí)，根據(jù)實(shí)際需要對(duì)四類準(zhǔn)則進(jìn)行細(xì)分或增減。
1．3 工業(yè)區(qū)的評(píng)價(jià)準(zhǔn)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(yùn)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(duì)周邊環(huán)境可能的影響程度，包括對(duì)水環(huán)境影響程度、對(duì)空氣環(huán)境的影響程度等多個(gè)準(zhǔn)則。交通運(yùn)輸類因素包括和工業(yè)區(qū)選址有關(guān)的交通運(yùn)輸條件，可細(xì)分為"與高速公路出入口的距離"、"與國(guó)道的距離"等多個(gè)準(zhǔn)則。基礎(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(yuǎn)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(shí)，根據(jù)實(shí)際需要對(duì)四類準(zhǔn)則進(jìn)行細(xì)分或增減。
關(guān)鍵字：適宜性評(píng)價(jià)；用地布局政策模擬；多準(zhǔn)則評(píng)價(jià)(MCE)；反規(guī)劃
中國(guó)正處于快速城市化的歷史階段，特別在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，擴(kuò)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(píng)價(jià)，再由專業(yè)人員提出多種布局方案，征求各方意見(jiàn)，選擇或調(diào)整方案，再進(jìn)入更具體的總規(guī)編制。在實(shí)際工作中，相同的城市性質(zhì)、規(guī)模、用地評(píng)價(jià)，可能會(huì)有很多用地布局方案，而且相互之間的差異會(huì)很大。一方面，是由于硬性約束條件不嚴(yán)，專業(yè)人員依靠經(jīng)驗(yàn)產(chǎn)生的布局方案可能多種多樣，另一方面，現(xiàn)實(shí)中往往會(huì)有各種不同利益、各種不同價(jià)值觀、其他外部條件會(huì)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(píng)價(jià)用地布局的方法。本研究以用地適宜性評(píng)價(jià)為突破口，希望能提出一些產(chǎn)生、評(píng)價(jià)用地布局的通用方法，借助計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)，提高規(guī)劃工作效率、決策透明度、規(guī)劃過(guò)程的可參與性。研究針對(duì)一般大、中城市的總規(guī)。對(duì)特大城市來(lái)說(shuō)，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(duì)待。本研究也不涉及道路交通設(shè)施、市政設(shè)施的布局。 http://ks.examda.com
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(hù)、地下文物等資料，按城市建設(shè)用地的適宜性進(jìn)行綜合用地評(píng)價(jià)，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(píng)價(jià)因素較多、要求較細(xì)時(shí)，使用GIS可以提高工作效率。1990年代以來(lái)，開(kāi)始引入了多準(zhǔn)則評(píng)價(jià)(MCE，Multi-Criteria Evaluation)，使原有基于GIS的用地適宜性評(píng)價(jià)方法得到了顯著改進(jìn)(Malczewski，1999；Eastman，1999；葉嘉安、宋小冬等，2006)。提高了評(píng)價(jià)的效率、靈活性、可靠性，但是仍有兩個(gè)問(wèn)題沒(méi)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(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)因素也會(huì)不同，由此就會(huì)帶來(lái)適合不同用途的評(píng)價(jià)結(jié)果。由于一個(gè)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(yàn)解決，還沒(méi)有易用的成熟方法。二是各種利益、各種價(jià)值觀和其他外部條件對(duì)規(guī)劃的影響。如何對(duì)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(shí)到用地布局中，用政策來(lái)干預(yù)土地使用，一般的用地適宜性評(píng)價(jià)方法更不能適應(yīng)。筆者將進(jìn)行嘗試解決以上問(wèn)題。
1 不同土地用途的適宜性評(píng)分
1．1 適宜性評(píng)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(duì)以上兩大類用途分別進(jìn)行適宜性評(píng)分。MCE的決策矩陣由候選地塊和評(píng)價(jià)準(zhǔn)則組成(Jankowski，1995)。評(píng)價(jià)準(zhǔn)則(Cntena)是影響用地適宜性因素的細(xì)化。權(quán)重(Weight)用來(lái)衡量準(zhǔn)則之間的相對(duì)重要性。采用簡(jiǎn)單加權(quán)法根據(jù)決策矩陣和權(quán)重計(jì)算評(píng)價(jià)結(jié)果，將各個(gè)地塊的得分和各自權(quán)重相乘，對(duì)加權(quán)后得分進(jìn)行累加，得出結(jié)果。相應(yīng)的計(jì)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(gè)地塊在第j個(gè)準(zhǔn)則下的得分，eij需要進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，便于各個(gè)準(zhǔn)則下得分相互比較。wj是第j個(gè)準(zhǔn)則權(quán)重，且所有權(quán)重之和為1(公式2)。Si是第i個(gè)候選地塊的最終得分，Si值越大適宜性越佳。
對(duì)應(yīng)某個(gè)評(píng)價(jià)準(zhǔn)則，地塊在空間上往往有特定的劃分，不同準(zhǔn)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(gè)準(zhǔn)則對(duì)應(yīng)一個(gè)圖層，經(jīng)GIS空間疊合處理，再按公式(1)計(jì)算，得出某類用地的評(píng)價(jià)圖。
1．2 生活區(qū)的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則
影響生活區(qū)適宜性的因素選取環(huán)境、可達(dá)性、基礎(chǔ)設(shè)施和土地獲取成本四類。每類因素可具體細(xì)化成一個(gè)或多個(gè)評(píng)價(jià)準(zhǔn)則。環(huán)境因素可進(jìn)一步細(xì)分為"與交通噪聲源的距離"、"與空氣污染源的距離"等多個(gè)準(zhǔn)則?？蛇_(dá)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(dá)性指標(biāo)(宋小冬等，2000)。假定區(qū)域內(nèi)有K個(gè)城鎮(zhèn)中心，地塊i的宏觀可達(dá)性Ai的計(jì)算公式為：
k
Ai二∑Mjexp(-pdij) 公式(3)
j=1
Ai為i地塊的宏觀可達(dá)性指標(biāo)，Mj是第j個(gè)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(shí)距衡量。p是距離衰減系數(shù)，取值一般在0．5-2．0之間。基礎(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(wú)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(duì)越少，所以基礎(chǔ)設(shè)施因素可具體表達(dá)為"與現(xiàn)有生活區(qū)的距離"準(zhǔn)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(shí)，根據(jù)實(shí)際需要對(duì)四類準(zhǔn)則進(jìn)行細(xì)分或增減。
1．3 工業(yè)區(qū)的評(píng)價(jià)準(zhǔn)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(yùn)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(duì)周邊環(huán)境可能的影響程度，包括對(duì)水環(huán)境影響程度、對(duì)空氣環(huán)境的影響程度等多個(gè)準(zhǔn)則。交通運(yùn)輸類因素包括和工業(yè)區(qū)選址有關(guān)的交通運(yùn)輸條件，可細(xì)分為"與高速公路出入口的距離"、"與國(guó)道的距離"等多個(gè)準(zhǔn)則。基礎(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(yuǎn)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(shí)，根據(jù)實(shí)際需要對(duì)四類準(zhǔn)則進(jìn)行細(xì)分或增減。