基于生态基础设施的城市空间发展格局

基于生态基础设施的城市空间发展格局“反规划”之台州案例摘要：以浙江台州市为例，系统地介绍了城市物质空间的“反规划”途径，通过建立保障土地生命系统完整性和地域特色的生态基础设施（EI），在宏观、中观和微观三个尺度上来定义城市空间发展格局和形态。宏观尺度上，首先建立洪水安全格局、生物多样性保护安全格局、文化遗产安全格局和游憩景观安全格局等，并整合这些安全格局而形成区域EI，以引导和框限城市总体空间发展格局；在中观尺度上，通过对EI元素的控制，完善城市EI，并作为城市内部空间结构的基本框架；在微观尺度上，通过地段设计，将区域EI的生态服务功能导引入城市肌理，并以此为基础关键词：台州城市空间基础设施格局生态GrowthPatternofTaizhouCityBasedonEcologicalInfrastructure——ANegativeApproachPhysicalUrbanPlanningYuKongjian;LiDihua;LiuHailong;HanXiliAbstract:UsingTaizhouCityofZhjiangProvinceasacasestudy,thispapersystematicallyintroducethemethodologyof“Negativeplanning”approachtophysicalurbanplanning.Ecologicalinfrastructures(EI)wereplannedanddesignedatlarge,mediumandsmallscales,whicharethenusedtodefinetheurbangrowthpattern.Atthelargescale,landscapesecuritypatternswereplannedforfloodandstormwatermanagement,bio-diversityconservation,culturalheritageprotectionandrecreation;thesesecuritypatternswerethenintegratedintotheregionalEI.Atthemediumscale,designandmanagementguidelinesweredevelopedfortheEIcomponents,whichareusedtodefinetheinnerurbanform.Atthesmallscale,microEIaredeignedtodelivertheecologicalservicesfromtheregionalEIintotheurbanfabric.Finally,itisdemonstratedthattheharmoniousrelationshipbetweenlandandpeoplecanbeachievednotjustintermsofquantity,butmoreintermsofpatternandspatialrelationship.Keywords:Negativeplanning,securitypattern,ecologicalinfrastructure,ecologicalplanning,TaizhouCity1背景台州市位于浙江中部沿海，市域陆地面积9413平方公里，人口546万。市区1536平方公里是本研究的主要范围，由椒江、路桥、黄岩3个区位核心构成，空间上呈三足之势,现状市区城镇户籍人口65.7万。台州市属亚热带季风气候区，台风和洪涝灾害频繁。区域内有丰富的山林景观，三个建成区围绕的绿心是台州自然景观的一大特色；境内大小河流有700多条,河塘水网密布,湿地丰富。在漫长的农耕时代，因为其对农耕环境的生态意义，这个山林与水网景观系统一直得到良好的呵护并被编织入乡土景观之中。台州文化景观丰富，包括宗教文化景观、海塘水闸等工程设施景观、历史建筑和街区等。黄岩蜜桔是独特自然条件和千百年来人类活动的共同产物，大片的柑橘园成为一大乡土景观特色。八十年代以来，台州经济快速增长，是目前中国市场经济和城市化最活跃的地区之一，是中小企业集群发展的典型。正是在这样的背景下，城市扩张基本上由单一经济发展所推动，混乱的城市扩张使大地景观丧失生态的完整性和地域特色（图-01）。《论“反规划”》一文中提到得有关城市和环境问题，在台州都有充分的反映。因此，以台州作为“反规划”案例，具有典型意义。2目标和方法通过建立一个生态基础设施（EI），来保障关键的自然和文化过程的安全和健康，维护大地景观的生态完整性和地域特色，并为城市居民提供持续的生态服务。这个EI将作为区域和城市规划设计的基础，并引导和框限城市的空间形态和格局(图-02)。生态基础设施通过三个尺度来建立：宏观，中观，微观(图-02)。这三个尺度上的EI规划和设计分别与城市发展建设规划（“正规划”）的总体规划和城镇体系规划阶段、分区规划和控制性规划阶段、以及修建性详细规划等各个阶段相对应（表1），并分别成为各个建设规划阶段的基础。表1“反规划”与“正规划”的空间关系Table-1ComparisonsBetweenConventionalApproachandNegativePlanning尺度反规划（区域和城市EI规划）正规划（城乡建设物质空间规划）宏观（100平方公里）区域EI总体规划：在什么地方不可建设。引导和框限城市整体空间格局城镇体系规划和城市总体规划：在什么地方建设什么中观（10平方公里）如何控制不建设区域和景观元素，包括：（1）城市分区EI；（2）主要EI元素，如生态廊道的控制性规划。作为建立城市内部结构和进行形态控制的基础。分区规划和控制性详细规划：如何进行建设微观（10平方公里）地段EI修建性规划和设计：包括（1）通过地段城市综合设计，使区域和城市EI的服务功能导入城市机体内部；（2）进行EI的局部设计以最大发挥EI的服务功能，作为地段城市土地利用的基础城市地段控制性规划和修建性详细规划：建设成什么样子3基于EI的台州城市空间发展格局3.1宏观：EI总体规划及基于EI的城市总体空间发展格局这一阶段对应“正规划”的总体规划和城镇体系规划阶段。主要内容是在区域尺度上，通过景观过程的分析和景观安全格局（Securitypattern,简称SP）的判别（Yu,1996;俞孔坚,1998,1999），综合自然、生物和人文过程的安全格局建立区域EI。形态上呈现为完整、连续的景观网络，它们在整体上维护着多种过程的安全和健康，为城市提供可持续的生态服务，包括免受洪涝灾害、保障多样化的生物和生命过程、可持续的遗产保护和游憩体验以及良好的视觉体验。具体步骤包括：第一步、确定主要的景观过程；第二步、针对以上各种过程，建立景观安全格局(SP)；第三步、宏观区域EI的整合；第四步、基于不同水平的EI，进行城市发展空间格局的情景模拟；第五步、比较评价多种城市发展空间格局的效益和可行性，并选择适宜格局。3.1.1确定主要的景观过程，它们是区域EI所要保障目标根据台州的自然和人文过程的特点，区域EI的建立，主要考虑维护下列过程的安全：(1)非生物过程：洪水和雨洪管理；(2)生物过程：生物多样性保护；(3)文化过程：包括乡土文化遗产和文化景观保护和游憩过程。3.1.2建立景观安全格局（1）洪水安全格局洪涝在台州平繁发生，水泥高坝通常被作为防洪的工事。依赖工程途经的治水传统在国际上已经受到了普遍质疑，开放式的防洪和雨洪管理途经正在被各国所尝试（Mitsch，1995；TilleyandBrown，1998；Petersen，1999；Islam，2001；戴昌达，唐伶俐，等，1998，刘志民，2000；董哲仁，2004；金卫斌，雷慰慈，2000）。本工作强调：在不设防洪堤坝的前提下，如何避免洪水灾害和进行雨洪管理。通过水文过程的模拟，判别洪水安全格局，它们由关键性的低洼地、湿地、河流网络和湖泊、潜在的湿地和滞洪区构成。基于不同的安全水平，形成三种防洪安全格局（图-03）：低安全水平洪水SP，10年一遇的洪水淹没区；中安全水平洪水SP，20年一遇的洪水淹没区；高安全水平洪水SP，50年一遇的洪水淹没区。（2）生物多样性保护安全格局通过选择指示物种，基于地形和地物图，进行适宜性分析，判别现状和潜在的栖息地。同时，利用GIS模型和运用景观生态学原理，分析栖息地之间的关系，规划一个景观生态网路，这便是一个对生物多样性保护具有关键意义的景观安全格局(Yu,1996;俞孔坚,1998,1999)。在这一景观安全格局中，标明战略点、关键性的区域和通道，它们将是管理和设计所需要特别关注的地方。特别是在一些市政基础设施与生态网络相交叉或重叠的地方，则需要特别的景观设计，如建立穿越高速道路的动物绿色通道。关于这方面的研究，景观生态学，特别是道路生态学提供了有力的依据（Forman,1995;Forman,etal,2002）。基于不同的生物保护安全水平，形成三种生物多样性保护景观安全格局（图-04，05）：低安全水平生物多样性保护SP，保护最基本的指示物种栖息地；中安全水平生物多样性保护SP，保护现有栖息地并建立相互之间的联系；高安全水平生物多样性保护SP，同时保护现有和潜在栖息地，并建立相互之间的联系。（3）文化遗产景观安全格局通过遗产廊道和遗产景观网络、以及建立线形文化线路方式来进行遗产点的保护对维护和利用乡土景观具有高效性，目前已成为国际文化遗产保护的一个前沿领域（Fabos,1995；Searns,1995；Zube,1995；王志芳孙鹏，2001；俞孔坚，2005）。在台州案例中，被列为文物保护单位的和没有被列为保护单位的乡土文化景观都应成为遗产保护的对象（源）。基于空间阻力（与地形和地物有关），建立遗产地之间的空间联系，形成一个以游憩和教育为目的的文化遗产网络（俞孔坚，李伟等，2005）。基于不同的遗产保护安全水平，形成三种遗产保护安全格局（图-06）：低安全水平遗产保护SP，使每个孤立的遗产点都能得到最低限度的保护；中安全水平遗产保护SP，保护每个遗产点，并建立相互之间的联系，形成遗产景观网路；高安全水平遗产保护SP，保护每个遗产点，并建立足够的缓冲地带，同时建立相互之间的联系，形成遗产景观网路。（4）游憩景观安全格局本研究中，游憩被当作人在景观中需要克服阻力的一个过程，湿地、森林、水体和文化景观是游憩活动的源或吸引物。基于这些景观元素的游憩价值评价和可达性、以及游憩源之间的空间联系，建立游憩景观安全格局。基于不同的游憩资源保护目标和游憩环境水平（安全水平）,形成三种游憩景观安全格局，并在此基础上，规划游憩网络（图-07）：低安全游憩SP，每个孤立的游憩源都能得到保护，并能到达；中安全游憩SP，每个孤立的游憩源都能得到保护，并能到达，同时建立相互之间的连续通道，形成一个游憩景观网络；高安全游憩SP，将所有游憩源联系在一起，并通过建立更大范围的缓冲区，形成一个更为理想的游憩景观网络。3.1.3宏观区域EI的整合区域EI是通过将洪水安全格局、生物保护安全格局、文化遗产保护安全格局以及游憩景观安全格局叠加整合而成的。根据安全水平的不同，形成低、中、高三种质量的EI方案。它们将指导城市空间扩展并成为城市空间形态的基本框限（图-08）。3.1.4基于EI的城市发展空间格局情景模拟以三种不同水平的EI作为不可建设的刚性框架，定义出城市发展建设的“答案空间”，借助GIS技术对城市的空间扩张进行模拟，得到三种模式：（1）蔓延改良式(图-09)：这是相对于没有EI框限下的城市空间蔓延模式而言的（图-01），是建立在低安全水平EI上的城市空间扩张格局。基本形态为在城市建筑和硬地基底上，镶嵌着一个绿色的、连续的生态网络。在这种模式下，城市的可建设空间足以容纳500万人口，也就是说，只要能保护好基本的EI，即使台州市从目前的65.7万城镇人口扩大到500万人（接近目前547万的市域总人口），台州市