城市规划实施评价中的自然生态安全指标体系构建——以重庆市北部新区为例

2015年第4期/西部人居环境学刊/037城市规划实施评价中的自然生态安全指标体系构建*——以重庆市北部新区为例ResearchonIndexSystemofNaturalEco-SecurityforAssessmentofUrbanPlanningImplementation—ACaseStudyofChongqingNewNorthZone叶林杜春兰陈舒一郎YE Lin, DU Chunlan, CHEN Shuyilang摘要自然生态安全是城市可持续发展的基石，当前城市规划实施评价中尚未建立系统的自然生态安全指标体系，势必导致评价结论的偏差。本研究选取与用地布局和用地适宜性密切相关的空间化指标作为关键要素，运用PSR模型尝试构建城市规划实施评价的自然生态安全指标体系，并选取重庆市北部新区为例，通过分析2003—2010年7年间该区的总体规划实施情况，验证了该指标体系的可行性。关键词城市规划实施评价；自然生态安全指标体系；重庆市北部新区总体规划Abstract: Natural eco-security factors do not arouse enough attention in assessment of urban planning implementation as yet, so the assessment conclusion would be partial. This paper puts forward index system of natural eco-security based on land use, and also takes the overall plan of Chongqing New North Zone as an example to specifically illustrate the assessment system mentioned above.Keywords: Assessment of Urban Planning Implementation; Index System of Natural Eco-security; Overall Plan of Chongqing New North Zone0 引 言城市规划实施评价是对城市规划建设效果开展监测和反馈的重要手段，《城乡规划法》（2008）和《城市总体规划实施评估办法（试行）》（建规[2009]59号）先后对此提出要求。《城乡规划法》第46条明确了对省域城镇体系规划、城市总体规划、镇总体规划定期开展城市规划实施评价的必要性。城市规划实施评价是指，“对城市规划实施效果以及规划实施环境的趋势和变化进行持续的监测，并在固定的实施阶段利用事先约定的评价指标对规划实施监测的结果进行评价，以衡量规划实施的效果。再通过比照规划实施的实际效果与规划原定的阶段实施目标的偏差，对规划的目标、策略和实施手段进行调整”[1]。因此，城市规划实施评价一般包含了“规划实施过程监测—规划实施效果评价—规划修订调整”三项基本内容。“规划实施效果评价”可以是在规划完成后对规划目标达成情况进行的总结评价，也包括对规划年限内的阶段性效果进行评估，其对象是城市发展状况和规划目标之间的偏差或对应情况[2]，本文重点讨论规划实施阶段性效果评价。目前，国内城市规划实施评价还处于探索阶段[3]，还没建立起一套比较完善的、得到普遍认可的规划实施评价指标体系[4]。自然生态安全因素是城市复合生态系统健康发展的基础，但在城市规划实施评价中如何具体考量尚无定论。自然生态安全是自然生态系统完DOI:10.13791/j.cnki.hsfwest.20150408叶林,杜春兰,陈舒一郎.城市规划实施评价中的自然生态安全指标体系构建——以重庆市北部新区为例[J].西部人居环境学刊,2015,30(04):37-42.中图分类号TU984.12文献标识码B文章编号2095-6304(2015)04-0037-06作者简介叶林：重庆大学建筑城规学院规划系，山地城镇建设与新技术教育部重点实验室，讲师，[e-mail]杜春兰：重庆大学建筑城规学院规划系，山地城镇建设与新技术教育部重点实验室，教授，博士生导师陈舒一郎：浙江省建筑设计研究院，工程师*中央高校基本科研业务费资助项目（CDJPY12190003）ISSUE4AUG.2015/JOURNALOFHUMANSETTLEMENTSINWESTCHINA/038整性和健康的整体水平反映。健康的自然生态系统是稳定的和可持续的，在时间上能够维持它的自组织结构，同时能保持对胁迫的恢复力。从物质空间角度，评价自然生态安全的指标可分为空间化指标和非空间化指标[5]，前者与用地布局和用地适宜性有关，后者包括水环境、空气环境、气候环境、土地资源等指标。相对于非空间化指标需要大量数据采集和监测过程，空间化指标通过3S技术即可直接获取数据，且对城市规划实施效果表达直观，是评价自然生态安全的便捷途径。笔者以用地建设及生态要素为主轴，将其在规划目标中的实施情况作为城市规划实施评价的重要组成部分，同时，结合其他生态景观格局要素来构建城市规划实施评价的自然生态安全空间化指标体系（以下简称自然生态安全指标体系）（图1）。1 研究区域概况北部新区是重庆主城区的新兴拓展区（图2），幅员面积136.6km2，是典型的快速城市化区域。2003年编制的《重庆北部新区总体规划》（2003—2015）（图3）确定北部新区是以发展高科技技术产业为基础的现代产业基地，规划城市建设用地91.73km2，规划人口65万人。新区由七个组团构成，各组团之间有生态林地、公共绿地等自然隔离，形成“多中心、组团式”的用地布局结构。新区自然环境较敏感，以浅丘地形为主，间有少量深丘，地势由东北向西南逐渐降低，海拔高度168~510m，属亚热带湿润季风气候区。东部临嘉陵江，岸线长  16.5km。华釜山余脉从北向西南方向楔入本区，构成了区内东西两部分的分水岭，有28个山地水库湖泊和11条溪谷。此次研究选取规划的LUP（Land Use Plan，土地利用规划图）和2010年PLU（Present Land Use，土地利用现状图）（图4）进行对比分析，对规划实施7年后的自然生态安全状况进行综合分析。2 指标体系及评价方法2.1评价指标的确定目前，最为广泛使用的城市生态安全评价体系是世界经合组织（OECD）与联合国环境规划署(UNEP) 于20世纪80年代末共同提出的PSR（Pressure-State-Response）模型。该模型建立在人类活动对环境施加压力并影响自然资源的质量和数量的哲学认识上，可使环境压力、环境条件和社会响应能够被归纳为各种指标，社会通过环境政策、总体经济和部门政策，也通过意识和行为的响应，对这些变化产生反应[6]。笔者以PSR模型为基础，参考现有的生态安全评价方法[7-11]和城市规划实施评价方法[12-14]的研究成果，将PSR模型和城市自然生态安全评价空间要素有机关联，把城市规划实施的生态安全评价指标体系分为目标层、准则层和指标层。以评价指标作为总目标层，综合表征城市在规划实施后的生态安全总态势；准则层包括PSR模型所含的3个系统指标：系统压力要素、系统状态要素和系统响应要素，其中，系统压力要素反映城市规划实施后给生态环境带来的负荷，系统状态要素表示城市规划实施下的城市生态环境的状况，系统响应要素则表示人们对城市生态安全出现问题后所采取的对策与措施；最后根据各个准则层要素确定指标层的指标因子（表1）。图1 自然生态安全指标体系构建流程图Fig.1 index system of natural eco-security flow chart图2 北部新区在重庆主城区的区位Fig.2 the location of Chongqing New North Zone图3 2003版《重庆北部新区总体规划》Fig.3 the overall plan of New North Zone of 2003 edition图4 2010年北部新区卫片图Fig.4 the guard slice of New North Zone in 20102015年第4期/西部人居环境学刊/039 规格化矩阵参考现有的研究成果[15-17]，本次研究采用如下公式计算各个单项指标的自然生态安全指数：正趋向指标：/,1,jiijiijiixzxzjixzr≥={逆趋向指标：1,/,jiiijijiixzjizxxzr≤={ 式中，rji为第j年第i项指标的自然生态安全指数，xji为第j年第i项指标规划实施后的实际值，即PLU值；zi为第i项指标的评价标准值。显然，0＜rji＜1，rji越大，表明第j年的第i个因素评价越优；rji越小，表明第j年的第i个因素评价越劣。2.2.2 评价指标的标准值确定评价指标的标准值采用以下方法确定（表2）：第一类是很难确定评价指标的标准值，由于不同地区存在的不同环境背景，标准值可能完全不同，针对这些指标可采用规划目标值；第二类是存在评价指标的标准值，可参考相关城市示范案例确定该类指标的评价标准；第三类是可以基于基本的价值准则确定评价指标的标准值。2.2.3 指标权重的确定笔者选择德尔菲（Delphi）法与层次分析（AHP）法相结合的方法，来确定评价指标的最终权重值（表2）。2.2.4 综合评价方法综合指数法能够体现生态安全评价的综合性、整体性和层次性[18]，因此，笔者采用这种方法来计算自然生态安全综合指数，计算公式为： 1niiiIPX==×∑式中，I表示评价指标的综合评价指目标层（A）准则层（B）指标层（C）城市规划实施评价的自然生态安全指标体系（A）自然生态系统压力要素（B1）序号指标名称（单位）解释C1城市开发利用的强度（%）C1＝建设用地面积/城市区域总面积，表示区域自然生态系统受城市建设活动的威胁程度C2建设用地占陡坡区用地的比例（%）C2=占陡坡区用地的建设用地面积/建设用地总面积，表示陡坡区被建设活动侵占的程度C3建设用地占洪泛区用地的比例（%）C3=占洪泛区用地的建设用地面积/建设用地总面积C4景观破碎度指数该指标表示景观生态要素之间的各种功能联系断裂或连接性减少的现象，计算公式：11/nniiijPDnA===∑∑式中，PD为景观斑块破碎化指数（个/km2），ni为分析单元内某一土地利用类型的斑块数，Ai为该土地利用类型的分布面积自然生态系统状态要素（B2）C5绿地率（%）C5=绿地面积/区域总面积，是体现城市规划实施后是否处于生态安全的最基本指标之一。解释绿地类型，城市园林绿地前4类C6自然生态用地面积比例（%）C6=自然生态用地面积/城市区域总面积，是城市生态系统构建是否安全、是否可持续的最基本要素之一C7景观异质性指数该指标反应对各类景观单元的变化起确定性作用的各种性状的变异程度，采用香农多样性指数（SHDI）反映景观异质性化指数，计算公式：式中，i为斑块类型，pi为斑块类型在景观中出现的概率；m为景观中斑块类型的总数C8生态连通性指数该指标反应不同景观空间要素之间的物质流、能量流或信息流等生态功能联系。采用最小累计耗费距离模型（MCR），计算公式：3maxln(1)109ln(1)ixECIx+=−+式中，ECI为生态连通指数，xi为空间单元各点进行生态功能联系时的最小累计耗费值自然生态系统响应要素（B3）C9生态区用地保存度（%）C9=未被建设用地侵蚀的规划生态区用地面积/规划生态区用地总面积。规划生态区是指城市规划中的生态绿地、生产绿地、公共绿地以及防护绿地C10生态用地吻合度（%）C10=与规划吻合的生态用地面积/现状生态用地总面积。该指标也是对建设生态安全的正面响应，吻合度越高，表明现状生态用地建设越系统，越能实现方