基于多目标悖论的城市空间绿色发展测度方法研究——以天津市“津城”为例.pdf

2023年9 月基于多目标悖论的城市空间绿色发展测度方法研究以天津市“津城”为例于健白钰刘畅（天津市城市规划设计研究总院有限公司，天津3 0 0 1 9 0)摘要：本文在城镇绿色发展的新时代要求背景下，尝试突破传统的绿色发展测度框架，引入“三生空间”概念,基于多目标悖论“COS”测度框架，从生态、生产和生活三个维度构建城市空间绿色发展测度的评价指标体系。在指标设置中探索引入空间性指标，并将绿色发展多目标悖论“COS”测度框架应用于天津市“津城”的城市空间绿色发展测度实证，结果显示该研究方法不仅可反应区域间绿色发展的水平差异，还可以直观的表现绿色发展水平的空间差异。关键词：绿色发展；城市空间；多目标悖论；三生空间0引言绿色发展是中国共产党十八届五中全会提出的“五大发展理念”之一。绿色发展理念以人与自然和谐共生为价值取向，以绿色低碳循环为主要原则，以生态文明建设为基本抓手 。在我国城镇化快速推进的过程中，资源环境问题也愈加严重，逐渐成为制约城市健康发展的重要因素。近年来学术界从理论内涵、践行路径等某一维度或多个维度对城市绿色发展展开探讨，通常将城市看做独立的个体，去研究城市的经济、生态和社会在统计学上的指标属性 2 。但城市是一个复杂空间，绿色发展须将城市发展问题视为包含空间信息的“生产一生活一生态”复杂系统 3。绿色发展的测度是绿色发展由理论到实践、从定性到定量的重要步骤，同时从宏观的城市尺度上来看也是不断引导政府、企业、公众践行绿色发展理念的核心工具。目前国内绿色发展测度方法的相关研究，采用的多是主题框架模型，指标的选择也往往侧重于测度主体的主观性和政策偏向性 4 。与此相比，投人产出框架模型和因果框架模型能够更好的反映评价指标的逻辑关系，但这种逻辑关系往往呈现出一种单向思维，在应用于城市空间的绿色发展这一复杂系统时说服力略显不足。基于此，本文拟引人城市绿色发展的空间向度，基于三生空间理论构建城市空间绿色发展测度的多目标悖论评价框架，并以天津市“津城”为例开展实证研究，尝试反映城市绿色发展水平的空间差异性。规划设计文章编号：2 0 9 5-4 0 8 5(2 0 2 3)0 9-0 0 8 9-0 31数据来源及处理1.1石研究区及尺度的确定本研究选取天津市的“津城”区域为研究区。天津市“十四五”规划目标中，正式提出构建“津城”“滨城”双城发展格局。其中“双城”是城市发展概念，不涉及行政区划调整。而“津城”对应的是天津市的中心城区，由于中心城区的边界和区级行政边界并不完全一致，在此选择天津市的市内六个区（和平、河西、南开、河东、河北和红桥）和近郊四个区（东丽、西青、津南和北辰）共十个区作为本研究中“津城”的研究范围，研究尺度为村级行政单元。1.2数据预处理-里一三生空间的划分本文引人“三生空间”的概念，从土地利用的主导功能和次要功能的角度出发，结合第三次全国国土调查技术规程（TD/T1055-2019）等分类依据，建立三生空间分类体系。三生空间的概念是基于土地利用功能的角度所提出的，土地利用结构是土地利用功能实现的基础，建立二者之间的逻辑联系和分类体系，即可构建科学的三生空间分类体系 5 2城市空间绿色发展内涵解析2.1城市空间绿色发展测度的维度党的十八大报告提出“促进生产空间集约高效、生活空间宜居适度、生态空间山清水秀”要求，为“三生空间”的优化指明了方向。“三生空间”是对生产、生活、生态三类空间的总称，这三类空间构成了不同空间尺度的主体要素。89规划设计绿色发展包含了生产方式绿色化和生活方式绿色化等内容，这是生产空间和生活空间的直接反映。而绿色发展理念的基础是通过合理利用自然资源，保护自然环境、地球生物，改善人类社会环境的生存状态，保持和发展生态平衡，协调人与自然环境的关系，以保证自然环境与人类社会的共同发展。所以生态空间是城市空间绿色发展的内涵核心。因此，本文从“生态空间、生产空间、生活空间”角度解析城市空间绿色发展维度。2.2城市空间绿色发展测度的层次本文认为应从两个层次解构城市空间绿色发展内涵：（1)要素。通常指进行社会生产经营活动时所需要的各种社会资源，是维系国民经济社会运行及市场主体生产经营过程中所必须具备的基本因素，绿色发展本身关注的就是要素供应、利用和流动过程；（2）结构。空间结构是城市尺度下绿色发展的结果和表现形式。空间信息包括用地类型、用地构成、开发利用强度、空间结构、空间形态、空间权力等 。3城市空间绿色发展测度框架3.1多目标悖论框架3.1.1多目标悸论理论来源“多目标悖论”是近年来针对复杂系统多目标评目标层准则层利用生态要素供应(0.4)结构供应生产要素利用(0.3)结构流动生活要素利用(0.3)结构（1)生态维度上，从资源要素的供应和利用角度选择测度指标，在国家实现“双碳”目标的背景下，林木资源作为碳汇的重要来源，应作为要素供应的指标筛选依据。近年来我国对于大气环境的关注越来越 90.CREATELIVING价提出的理论框架，在政治经济学角度，从成本、产出、稳定三个维度简化归并复杂系统的内在联系，在阐述多目标之间冲突悖论的基础上强调发展过程中的兼顾与均衡。同时，构建多目标悖论理论下的“COS模型”，可用于进行复杂系统的综合性定量测度。分别从基础底数和均衡度两个角度形成综合评价结果。基于此，本文构建城市空间绿色发展的多目标论“COS”测度框架。3.1.2多目标悖论“COS”测度框架的优点以往有关绿色发展测度的研究通常基于主题框架模型，这种模型最大的问题在于默认评价目标之间的平行关系，同时忽略各目标之间的发展均衡也是影响综合测度结果的重要因素。基于多目标悖论建立的“COS模型”一方面可以在某种程度上反映发展目标之间的牵制关系；另一方面则把发展的均衡度引人测度框架，进而把复杂系统的协调性作为影响绿色发展的重要因素。3.2城市空间绿色发展测度指标体系3.2.1指标体系构建在“生态、生产、生活”3 个空间的目标维度下，从要素和结构两个层次构建指标体系（见表1）。表1 指标体系构建指标层指标性质权重指标尺度环境空气质量综合指数逆指标0.32林木覆盖率正指标0.38AWMPED（斑块分形指数）逆指标0.30万元GDP能耗逆指标0.41低效用地比例逆指标0.25区位炳活跃度正指标0.34平均通勤时间逆指标0.43恩格尔系数逆指标0.21SHDI(香农多样性指数）正指标0.36强烈，其也是和人民生活最为密切的环境指标。此外，引人空间性指标，景观生态学中，斑块分形指数可以体现城镇界面和生态界面的交叉复杂程度，通常认为分形指数越高，生态空间受损的压力越大。指标计算方法或来源区级根据各区环境空气质量综合排名村级林园地面积比例村级详见文献 7 区级综合能耗/GDP区级低效用地面积/建设用地总面积村级详见文献 5 区级来源于百度慧眼数据区级来源于统计年鉴村级详见文献 7 规划设计（2)生产维度上，从资源要素的供应和利用角度处理；对于采用理想值（非极值）为标准值的指标，选择测度指标，“双碳”背景下，提高能源使用效率拟采用分段判定的理想值标准化法对数据进行标准化是减碳的主要途径。而土地的节约集约利用也是绿色处理。经过标准化处理后，指标值均处于0 1 之间，发展理念的关键环节。在空间性指标中，引人区域熵最优值为1，最劣值为0。的概念，用于反映空间结构的活跃度。4结果分析（3)生活维度上，从资源要素的利用和流动角在多目标悖论“COS”测度框架下，分别将综合度选择测度指标，美国地理学家联合会研究表明通勤城市空间绿色发展基础底数和均衡度（具体测算方法时间超过3 0 min的人比其他人寿命更短，长距离通勤详见文献）形成5 5 1 个评价区的空间绿色发展综合水意味着锻炼和睡眠时间减少，严重损害身心健康。恩平测度结果。格尔系数可反映居民生活质量的提高；在空间性指从空间分布上看，“津城”绿色发展综合水平整标中，引人景观生态学的香农多样性指数，一般情体呈现西高东低的布局特征，而在中心城区则出现东况下该指数越大，空间异质性越强，稳定性和抗压性高西低的布局特征。为更准确的体现评价结果的空间越高。差异性，利用ArcCIS的区域分析功能，测算出十个3.2.2权重及指标标准化方法区级评价单元的综合结果（如表2）。从区级分析结（1)权重：根据专家打分法，分别确定生态目标果上看，中心城区除河西区外，剩余五个区位列绿色层、生产目标层和生活目标层各指标权重，见表2。发展综合水平前五位，近郊四个区中，北辰区和西青（2)指标标准化：对于采用最大值或最小值为标区发展水平较优。准值的指标，拟采取极值标准化法对数据进行标准化表2 津城各区绿色发展综合水平排名区名河东区红桥区南开区河北区和平区北辰区西青区津南区河西区东丽区绿色发展综合水平0.6875结语本文基于传统绿色发展测度方法的局限性和指标选取的倾向性，尝试突破传统的绿色发展测度框架,以三生空间的划分为出发点，基于多目标悖论“COS”测度框架,从生态、生产和生活三个维度构建城市空间绿色发展测度指标体系，并在指标设置中探索引人景观格局指数等空间分析指标。然后将绿色发展多目标悖论“COS”测度框架应用于天津市“津城”的城市空间绿色发展测度实证，结果显示该研究方法可以直观的表现绿色发展水平的空间差异。由于本研究尚属于探索阶段,测度的精确性和方法科学性将是下一步研究重点。参考文献：1李林子，李小敏,孙启宏，等.国内外绿色发展评价研究0.669.90.660.80.6550.630 1述评 J.生态经济,2 0 2 1,3 7(8)：4 1-4 8.2杨新梅.中国城市绿色发展研究：理论、测度与影响因素D.南昌：江西财经大学,2 0 2 2.3王海荣.空间理论视阈下当代中国城市治理研究 D.吉林：吉林大学，2 0 1 9.4王勇.绿色发展理论内涵、评估方法及策略路径研究回顾与展望 J.环境与可持续发展,2 0 2 0(1)：3 7-4 3.5马超前.多情景管控下的天津市土地利用冲突诊断研究D.天津：天津工业大学,2 0 2 0.6周长林,白钰,谢水木.面向高质量发展的城市空间绩效观：多目标论与评价模型 J.城市规划学刊,2 0 2 2(4):34-39.7郑新奇，付梅臣.景观格局空间分析技术及其应用M.北京：科学出版社,2 0 1 0.0.6160.6070.59920.596 20.587 691