【文章精选】​国土空间规划“双碳”计算仿真模块构建及应用 | 2023年第2期

【作者简介】

罗文静，武汉市规划编审中心高级规划师

汪勰，武汉市自然资源与规划局空间规划处处长

熊伟，武汉市自然资源和规划信息中心副主任

提要

“双碳”理念与国土空间规划在目标、手段及过程等方面具有内在一致的逻辑关联，然而由于两者缺乏数字联系，尚无法实现“双碳”目标的空间统筹。为将“双碳”理念纳入国土空间规划体系，有必要面向自然资源全要素，构建“双碳”空间计算仿真的工具模块，以评估规划方案的碳模拟值，传导自然资源要素的碳管控值，并实时监督碳实施值，从而贯穿规划的全生命周期，构建集“碳模拟”“碳管控”“碳监测”的数字化跟踪闭环。围绕“碳模拟”空间计算模块，为实现能量代谢活动碳核算向空间使用活动碳计算的逻辑转换，按照识别“双碳”要素、摸清“双碳”底数、搭建“双碳”算术的“三步走”技术路线，构建市级国土空间总体规划碳评估计算框架，并以武汉为例进行计算验证。研究发现减排增汇的关键因子包括工业用地面积、工业用地地均产值、单位GDP生产能耗降幅、能源结构调整、新建建筑规模、出行数、出行结构等，并以碳达峰增速、增量及总量拐点为关键时点，提出关键因子的分阶段导控要求，在此基础上围绕城市规模、用地管控、空间结构—交通模式、底线约束、基础设施、实施监督等方面提出空间治理建议。

关键词

碳达峰碳中和；国土空间规划；计算仿真；碳评估

党的十八大以来，生态文明建设从认识到实践不仅取得了历史性成就，也实现了全局性变革。实现碳达峰碳中和作为重大国策，已纳入生态文明建设整体布局。从“低碳”到“双碳”，体现了更加确定、理性的目标逻辑，需要在生态文明建设的方式、方法及路径上作出有效响应、实现系列变革。近年来国家出台的相关政策文件均提出将“双碳”全面纳入国土空间规划体系，构建有利于碳达峰碳中和的国土空间开发保护新格局。作为国家空间发展的指南、可持续发展的蓝图，国土空间规划应全面落实“双碳”目标，并纳入空间治理全过程。从纽约、伦敦、巴黎、东京等城市实践来看，基于空间规划实现“双碳”战略的统筹治理已成为各国主流政策。因此，将“双碳”全面纳入国土空间规划体系是实现碳达峰碳中和的关键路径。

实际上，规划长期以来将绿色低碳作为基本原则理念，但由于缺乏空间要素与“双碳”的量化关系，目标传导与空间统筹不足。一方面，国土空间规划针对绿色低碳的内容以原则性要求及指导性政策为主，由于缺乏明确定量的减碳增汇目标，无法转换为空间安排，相关工作更多聚焦于中微观空间尺度的城乡建设领域；另一方面，“双碳”战略的推进尚存在领域碎片化及空间脱节化等问题，减碳任务往往被分解为能源、产业、交通、建筑、金融等若干领域，各领域由于缺乏对于自身在城市整体碳排中的贡献比、代价比等全局性认知，难以在空间上整体统筹各个领域专项措施的主与次、远与近。上述问题产生的本质原因在于缺乏各项国土空间活动与碳影响水平之间的量化关系，从而无法定量评价各类自然资源要素影响碳循环过程的作用机制。

近年来，学界对“双碳”与国土空间规划的量化关系有不少探讨：一是在体系架构层面，强调将“双碳”纳入国土空间规划“五级三类四体系”的总体框架统筹考虑，尤其需要利用数字技术赋能，在规划方案的碳定量模拟等方面进行创新探索，从而“建立适应本地特色的碳源碳汇核算、规划情景碳效应评估等关键技术体系”。研究已达成的共识是“双碳”战略下的国土空间规划体系应建构在碳核算等基础工作上，但对于技术层面的相关路径及实践探索有待深入。二是在技术方法层面，国内外早有学者聚焦碳核算方法在各层级国土空间规划中的应用，分别针对总体规划、详细规划及社区规划等规划类型，研究构建现状碳核算、规划碳估算的计算框架。相关研究在国土空间规划碳定量评估领域已建立了较为扎实的理论及实践基础，但由于缺乏“双碳”目标融入国土空间规划体系的整体考虑，对于评估结论的应用，尤其是如何发挥规划的空间统筹作用欠考虑。

武汉城市仿真实验室围绕如何将“双碳”目标纳入国土空间规划体系，从两者的逻辑关联出发，提出构建现状“碳监测”、规划“碳模拟”及实施“碳管控”的数字化跟踪闭环。选取规划“碳模拟”模块为先行先试，重点围绕市级国土空间总体规划搭建碳评估计算框架，并以武汉为例，进行了测试验证。

1 “双碳”纳入国土空间规划体系的框架思路

国土空间规划与“双碳”虽身处不同的语境体系，但在目标、过程、路径等方面存在深刻的内在逻辑关联。站在国土空间规划的视角，从两者的底层逻辑出发，研究构建将“双碳”纳入规划体系的框架思路。

1.1 “双碳”与国土空间规划的思维逻辑

一是“双碳”赋予了国土空间规划更高的核心价值观。规划诞生的本源是保护人居环境，国土空间规划以生态文明理念为核心价值观，是保护与发展的最优解。“双碳”纳入国土空间规划体系，不仅可进一步强化规划的核心价值观，而且可建立更加科学理性的目标逻辑及全局长远的目标站位。“双碳”战略并非以碳达峰碳中和为单一目标，而是在综合社会、经济及空间多方诉求下，实现效率与代价的最大平衡。因此，有必要发挥“双碳”的目标约束作用，通过量化分析各项空间安排的碳影响水平，构建有利于碳达峰碳中和的国土空间开发保护最优方案。

二是“双碳”强化了国土空间规划更综合的系统治理观。规划作为空间治理工具，“双碳”作为国家战略，均涉及不同空间尺度的目标分解以及各个专业领域的相互配合，需要以整体效用最大化为原则、在各个局部找到最关键的发力点。将“双碳”纳入国土空间规划体系，不仅可强化规划对于生态系统治理体系的作用，而且可将“双碳”目标转化为空间治理路径与任务。因此，有必要发挥“双碳”对于国土空间规划的治理统筹作用，以最大程度提升碳排效率及减碳潜能为目标，通过明确各个空间层次及专业领域的关键路径，实现“牵一发而动全身”的整体最优。

三是“双碳”加强了国土空间规划更精准的动态施策观。规划本身就是动态过程，国土空间规划已构建了持续监测评估并及时反馈调校的动态机制，而碳达峰碳中和的过程既要考虑气候变化、科技发展等不可预见因素，也受到城市系统复杂性、减排阶段差异性等多因素的交叉影响。因此，“双碳”目标的实现并非一劳永逸，应综合考虑近期举措的确定性与长期发展的不确定性。有必要基于国土空间规划体系，建立“双碳”目标、行动及环境的动态监测机制，实现精准施策、动态调校的过程控制。

1.2 “双碳”纳入国土空间规划体系的框架

国土空间规划与“双碳”的逻辑关联决定了两者的融合可相互借力并发挥“1+1>2”的协同效应，其关键是解决下面三大核心问题：

一是如何形成有利于碳达峰碳中和的国土空间规划最优方案？

二是如何设计科学合理的“双碳”目标分解与任务分配的空间统筹机制？

三是如何构建“双碳”目标、行动及环境的监测评估与预警机制？

解决上述问题的关键在于构建“双碳”目标与国土空间规划的数字关联关系。有必要面向自然资源全要素，建立国土空间规划的“双碳”计算逻辑，通过构建集“碳模拟”“碳管控”“碳监测”的数字化跟踪闭环，模拟计算规划方案的碳影响水平，科学构建自然资源要素的碳管控方式，并全面建立国土空间活动的碳预警机制，从而将“双碳”理念纳入规划的全生命周期过程（图1）。

图1 “双碳”纳入市级国土空间规划体系的总体框架图

1.2.1 “碳模拟”：仿真计算规划方案的碳影响水平

制定有利于碳达峰碳中和的国土空间开发保护最优方案，既需落实碳配额目标，也需要实现碳排效率及减碳潜能的最大化，关键在于客观评价各类空间要素的碳影响水平，构建国土空间规划“碳模拟”的计算框架。该模块可用于评判国土空间规划方案能否满足社会、经济与生态尤其是“双碳”目标的多重要求，并从中找到关键影响因子，从而最大程度激发减排增汇潜力。

具体可在区域、市域及街区等尺度展开计算：在区域尺度，基于自然资源基底条件及规划空间格局，分析城市协同减排增汇的潜力与关联效应；在市域尺度，基于总体规划方案，多情景预测规划方案的“碳模拟”曲线，分析实现“双碳”目标的关键因子及关键时点；在街区尺度，基于详细规划方案，通过地块级及建筑级模拟预测，校核城市级计算结果，分析减排增汇潜力。

1.2.2 “碳管控”：构建自然资源要素的碳管控方式

设计科学合理的“双碳”目标分解与任务分配的空间统筹机制，可以“碳模拟”为基础，在以下两个层次实现“碳管控”：一是基于区域及市域尺度的“碳模拟”，将国家及省级层面的“双碳”目标分解落位到各地市规划指标调配、底线管控及名录管理中；二是基于市域及街区尺度的“碳模拟”，将城市的碳配额总量转化为专项行动计划及用地管控要求。

有必要基于国土空间规划体系，构建数字化管控传导路径：针对总体规划，基于城市级“碳模拟”，围绕城市规模、底线管控、功能格局、空间结构及设施布局等，提出规划优化策略；结合专项规划，基于各关键因子贡献度分析，确定重点领域的近期行动指标及责任部门；针对详细规划，基于街区“碳模拟”，划分重点及一般减碳增汇单元，围绕功能用途、建设强度、设施配置、环境形态等，提出差异化的管控要求，并纳入规划设计条件。

1.2.3 “碳监测”：建立国土空间规划的碳预警机制

构建“碳监测”模块，实现“双碳”目标、行动及环境的监测评估与实时预警，关键在于打通三大模块之间的数字关联关系，即针对规划的“碳管控”值建立“碳监测”模块，将实际的“碳监测”值实时传导至“碳模拟”模块，形成国土空间规划的碳预警机制，从而保证各项国土空间开发保护活动既能充分落实刚性的“双碳”目标，又能柔性适应空间活动中各种内在及外界不确定性因素。

国土空间规划监测评估预警管理系统可作为构建“碳监测”模块的基础。首先，面向自然资源全域全要素，监测各类空间要素的实际碳排碳汇规模；其次，将“碳管控”值纳入国土空间规划体检评估体系，结合实际“碳监测”值，围绕关键时点与关键因子，评价“碳管控”值的实现程度；在此基础上，实时计算“碳模拟”值，用于评价“双碳”目标的完成度，根据三大值的偏离程度设定预警反馈机制。

2 基于国土空间总体规划的城市级“碳模拟”模块

在上述三大模块中，“碳模拟”是构建数字化治理闭环的前提。城市级“碳模拟”是以城市为对象，针对全市域尺度，围绕市级国土空间总体规划开展的碳评估模拟。一方面，作为碳排的主要来源地，城市是分解落实国家“双碳”目标、统筹调配各项资源、制定减碳增汇举措的关键治理单元，目前已具备一定的碳核算工作基础；另一方面，市级层面的总体规划是当前国土空间规划工作的重中之重，目前也已形成了阶段性成果。因此，有必要以城市级“碳模拟”模块为先行先试。

2.1 当前碳核算方法应用于市级国土空间总体规划的难点

目前，城市碳核算工作大多以IPCC为依据，若直接应用于市级国土空间总体规划，在核算对象、核算边界及核算方法上还存在以下3个方面的问题：

一是核算对象难以落空间，未覆盖自然资源全要素。现有温室气体清单分为能源活动、工业生产过程、农业活动、土地利用变化和林业、废弃物处理等5类，但由于其核算逻辑来源于温室气体的产生过程，与生产生活活动未建立直接联系，难以落实到各类国土空间上。同时，现有核算标准对于耕地的碳排、碳汇双重属性以及湿地、海洋、内陆水域等水系的碳核算考虑欠缺，难以全面反映自然资源全要素的碳影响过程。

二是核算边界缺乏共识，难以反映国土空间活动全貌。城市空间活动的跨边界性较国家及省域层面更强。如对于跨境交通部分，目前该如何计算尚未达成共识，《省级指南》提出仅按运营主体注册地原则，核算跨境客货运公铁水交通，而城市实际碳核算工作，大多仅涵盖行政区划边界内与自身经济活动有关的温室气体排放，难以完全反映国土空间活动的全貌。

三是核算方法重在整体线性推演，未考虑城市复杂巨系统的多因子。现有碳核算的核心逻辑均是碳排放量等于活动水平与活动因子的乘积，其中：活动水平反映能量代谢过程，与空间活动规模无关；活动因子代表单位活动量的现状碳影响强度，并未考虑未来变化。基于未来的模拟预测是将社会经济环境政策代入后的整体线性推演，未考虑城市复杂巨系统中多因子相互作用形成的量变与质变，无法直接用于规划方案的碳评估计算。

综上，有必要在现有城市碳核算工作基础上，结合市级国土空间总体规划的相关要求，进一步明确界定核算对象、边界及方法。

2.2 城市级“碳模拟”模块搭建思路

基于上述难点，“碳模拟”模块构建的关键是将能量代谢活动的碳核算转化为空间使用活动的碳计算。在此过程中，既需要将现有碳核算的对象转化为空间要素，即识别空间规划中的“双碳”要素，也需充分对接现有碳核算工作，即摸清“双碳”底数，最后结合未来影响因子分析做出多情景判断，即构建“双碳”算术。见图2。

图2 城市“碳模拟”计算模块搭建思路图

2.2.1 识别“双碳”要素，构建自然资源全要素碳核算清单

将碳核算工作中的能量代谢过程要素转换为空间使用过程要素是构建国土空间规划“碳模拟”模块的前提，既应保证与现有碳核算工作范围的横向可对比，也应强化空间计算范围的目标导向性。为充分支持城市行政边界内的各项空间活动决策，综合考虑市级国土空间总体规划的事权，针对交通部分，仅纳入城市境内客运交通及客货运公路运输。

面向自然资源全域全要素，按照可空间落位、可规划管控的原则，建立温室气体清单与生产、生活及生态空间使用的一一对应关系，转译形成工业、建筑、交通、市政、农业及农林生态空间碳汇等6大类“双碳”空间要素，共计22小类。见图3。

图3 国土空间规划“双碳”要素识别分析图

2.2.2 摸清“双碳”底数，明确各类空间要素碳计算依据

为合理推算各类“双碳”空间要素的单位活动碳影响强度，有必要以现有碳核算底数为基础，结合空间要素规模进行反推。在系统梳理各类空间要素碳核算方法的基础上，按照“经验算法受认可、权威数据可获取”的原则，经过综合比选后确定各类要素的底数计算方法。以排放因子法为基础，各要素的“双碳”底数计算可依据能量代谢过程活动量与单位能量代谢活动碳影响强度乘积计算：

其中：活动量数据可利用城市统计年鉴、相关专项报告资料收集或局部地区实测等方法，如工业、建筑及农业要素，可利用城市统计年鉴中的能源消耗数据，交通、市政、农林及生态空间要素，可利用城市统计年鉴中的相关活动数据；单位活动碳影响强度可依据国家相关技术标准或研究报告取值，也可基于代表性的测量数据推算。见表1。

2.2.3 构建“双碳”算术，建立国土空间规划碳评估框架

“双碳”算术的构建过程采取“三步走”：

首先是转换基本公式，将基于能量代谢过程碳核算的“底数”公式转换为空间使用过程的计算逻辑，根据各类“双碳”空间要素的底数值，结合现状空间要素规模，推算或验算各要素现状单位空间使用活动的碳影响强度。

其次是拆解影响因子，充分考虑各类空间要素的碳作用机制，选择在城市尺度可量化、可反映未来趋势的关键性因子，包括空间使用规模、空间使用行为、空间建设标准及能源结构变革等4类。

最后是构建计算模型，以空间要素活动水平与单位空间活动碳强度的乘积为基础公式，叠加各类影响因子形成的各类“ 双碳” 空间要素的计算模型（表2）。

基于此，搭建完成市级国土空间总体规划“双碳”计算模块的要素层、底数层及算术层（图4）。

图4 市级国土空间总体规划“双碳”计算框架图

3 武汉市国土空间总体规划“碳模拟”计算测试

以《武汉市国土空间总体规划（2021—2035年）》为例，对“碳模拟”计算模型进行测试验证。

3.1 数据基础

以武汉市市域为计算范围，考虑到2020—2021年受疫情影响，以2019年为“底数”计算的基期年，对2035年碳影响水平进行模拟预测。相关数据分为三类（图5）：

图 5 武汉市国土空间总体规划“碳模拟”计算数据来源分析图

一是空间要素活动水平类，即表征各类“双碳”要素规划空间活动规模的数据，包括规划人口规模、规划各类用地规模等，主要来源于总体规划及专项规划。

二是空间要素活动因子类，即各类“双碳”要素单位空间活动的碳影响强度，如单位工业用地碳排系数、单位播种面积碳排系数等，主要来源于国家、省市相关标准及权威研究报告，并基于武汉市2019 年碳排底数核算进行推导验证。

三是未来相关影响因子类，包括空间使用规模、使用行为、建设标准及能源结构变革等，主要依据各部门“十四五”发展规划，基于历史演变情况及“十四五”目标值对2035年进行推演预测， 并分别取高值及低值进行情景模拟。

3.2 碳达峰碳中和曲线模拟预测

根据武汉市碳达峰碳中和的情景模拟预测结果（图6），低碳排及高碳排方案的碳达峰时间均为2030年，峰值将达到12 040.89万—13 360.4万t，碳排与碳汇规模的上下浮动值均达到总量的10%—15%，表明未来减排增汇的潜力较大。按照合理值对各计算参数进行取值，预计2030 年单位GDP碳排强度下降到2005年的84%，满足国家“双碳”目标要求。

图6 武汉市国土空间总体规划“碳模拟”分析图

对达峰年各要素进行具体分析，发现：

一是工业碳排占比最大，达到2030年碳排总量的57%，是影响碳达峰时间及峰值的重点领域。尽管能源结构调整可降低10%左右的工业碳排增量，但减排效果仅达到单位GDP能耗降低举措的1/7。

二是建筑碳排情景模拟方案的浮动最大，接近峰值浮动水平的一半，是发挥减排潜力的关键领域。建筑碳排增量主要来源于新建建筑，尤其是城镇住宅建筑占新建建筑碳排比例接近75%，建筑节能仅能减少约7%—11%的新建建筑碳排。

三是交通碳排的增长速度最快，从2005至2030年，交通碳排放量增长6倍，远大于工业及建筑的1.5—3.0倍。出行总量上升是碳排增长的主要原因，出行结构优化的减排效果达到能源结构调整的0.9—1.2倍，减排潜力更大。

四是市政的减排措施效果最明显，市政碳排增量主要来源于废弃物及用水规模的增加。对于废弃物而言，回收利用、焚烧发电等使用行为方式的改变，可完全抵消人口增长带来的废弃物碳排；但对于给排水而言，雨污再利用的减排潜力仍有提升空间，原因在于目前中水处理过程的碳排增量还远大于给水工程。

五是农业碳排已跨过碳达峰拐点，但未来有逐步反弹的态势。农业碳排增量主要来源于综合机械化率及复种指数的提升，尽管能源结构调整可以抵消至少60%以上的碳排增量，但仍需谨防未来机械化率提升带来的碳排反弹。

六是碳汇增量主要与耕地复种指数、单位播种面积碳吸收强度及非独立占地绿化面积等相关，尤其是复种指数带来的碳吸收效益已达到碳排效应的15倍左右，未来有待通过提高农作物单产、复种指数激发耕地碳汇潜力，通过提升城市绿量来提高非独立占地碳汇潜力。

3.3 关键因子及时点识别

基于上述计算结果， 结合我国“3060”碳达峰碳中和的总体目标要求，对其中的关键因子及关键时点进行识别，为自然资源的时空配置优化提供支撑，从而最大化发挥减排增汇潜力。

3.3.1 关键因子识别

以2019年碳排碳汇总量为基数，采用LMDI加法分解法，通过计算各项影响因子产生的碳影响值变化量及相对自身量值的变化程度衡量各项因子的贡献度及敏感度（图7）。其中，贡献度可体现各类因子对于碳排碳汇变化量及变化速度的影响，敏感度可从侧面反映各类因子减排增汇的效益成本比。

图7 武汉市国土空间总体规划“碳模拟”关键因子分析图

分析发现，工业用地面积、工业用地地均产值、单位GDP生产能耗降幅、能源结构调整、新建建筑规模、出行次数、出行结构是对未来碳排规模贡献度及敏感度相对较高的关键因子。其中：

空间使用规模类因子对碳排增量的贡献度普遍较高，如工业用地面积、出行次数、新建建筑规模等。这类因子的取值不仅直接决定了碳排的增量、增速及达峰时间，而且是表征城市发展规模的重要参数，因此也决定了碳排强度的高低。

空间使用行为类因子敏感度及贡献度均相对较高，如单位GDP生产能耗降幅、出行结构、平均出行距离、废弃物回收利用率等。作为表征城市发展质量的重要指标，这类因子的取值决定了减碳的规模与速度，对降低碳排总量及强度可发挥“四两拨千斤”的效果。

空间建设标准类因子的敏感度及贡献度相对较低，是体现城市空间运行效率的重要指标，如建筑节能系数、废弃物焚烧发电量等。

能源结构调整类因子对工业碳排影响的敏感度相对贡献度更高，对其他要素的影响作用相对偏低。

3.3.2 关键时点识别

达峰年是评价“双碳”目标实现程度的重要指标，而碳达峰增速及增量拐点又是影响达峰时间的关键时点（图8）。“碳模拟”结果表明，武汉市大约在2021年及2025年分别实现碳排增速及增量达峰，有必要划分3个时段，针对各关键因子进行分阶段导控：

图8 武汉市国土空间总体规划“碳模拟”关键时点分析图

一是加速增长期（2022至2025年）：2025年碳排增量达峰意味着增速已降至零，按照国家“3060双碳”目标要求，此阶段应以碳排强度管控为主、总量管控为辅，因此应聚焦空间使用规模类因子的调控，对各类资源要素进行集中加速投放。

二是系统优化期（2025至2030年）：为实现2030年碳排放总量达峰，此阶段仍应强调碳排强度及总量双管控，不仅应逐步下调空间使用规模类因子的年度增量，而且应加强对于空间使用行为类因子的调控，从而为达峰后的碳排减量奠定基础。

三是精细调优期（2030至2035年）：此阶段任务是抑制碳排总量反弹、逐步提高减排的速度及规模，应强调对碳排总量及降速的管控。可在系统优化的基础上，以空间使用行为及空间建设技术类因子的调控为重点，进一步提升空间质量及空间品质，根据功能调校需求，逐步缩紧并精准投放各类资源要素。

4 “双碳”理念下的国土空间规划优化建议

基于上述分析，围绕规模、底线、结构、用地、设施以及“碳管控”与“碳监测”闭环的构建等方面，对国土空间规划提出优化建议。

4.1 城市规模：建立分时、分区的精细化管控制度

尽管大城市和中等规模城市的节能减排效果更好，但城市边际减碳成本随城镇化率提高而增加。应结合城市发展阶段，强化对于工业用地规模、新建建筑规模的分时调控，尤其是从二维用地升级为三维强度管控，针对减排重点区域，将建筑规模指标与碳排增量相挂钩，设置差异化的建筑规模流量预警红线。

4.2 底线管控：建立碳汇强度管控及碳汇影响评估制度

考虑到未来农业及生态空间的用地规模增长潜力有限，有必要以提升碳汇能力为治理导向，建立碳汇强度管控及碳汇影响评估制度。如加强对于复种指数、单位播种面积碳吸收能力等指标的多维管控，将碳汇影响评估作为生态区项目准入的前提性条件。

4.3 空间结构—交通模式：构建一体化的空间格局及建设机制

在功能格局及用地供给上强化空间结构与交通设施协调一体化。在功能布局上，强化“大廊道、多模式、大复合、小混合”布局模式，构建多模式交通走廊，形成多中心组团化功能结构，组团强化功能复合，地块凸显主导功能；在用地供给上，提升轨道交通建设与供地节奏的时序协调性，适时调整供地节奏及区位。

4.4 土地利用：构建工业用地分类及绿地分级的精细化管控体系

工业用地与绿地是城镇建设区中影响碳循环过程的核心空间载体。针对工业用地，建议在现有用地分类基础上，按照不同产业门类的碳排强度进行用地细分，构建工业用地精细化碳排管控及监测机制；针对绿地，建议在各层级绿地专项规划，增设规模、格局、形态及植物配置等反映碳汇强度的差异化管控指标。

4.5 基础设施：构建多层次的能源、固废及水资源处理设施管控体系

构建多层次的基础设施规划管控体系。区域层面，综合考虑能源需求、生态环境、空间规模、运输效率等因素，统筹布局各类可再生能源区域及设施；市域层面，既要对未来能源基础设施的空间需求做好充分预留，也要对现有城市基础设施提出改造升级的方案；街区层面， 统筹空间形态与设施布局的关系。

4.6 实施监督：构建“碳模拟—碳管控—碳监测”数字化传导闭环

基于国土空间规划体系，构建“碳模拟—碳管控—碳监测”数字化传导闭环：

针对“碳模拟—碳管控”的数字化传导，将碳模拟关键因子与关键时点转化为“碳管控”指标，一是结合专项规划编制，构建行动层指标，二是基于重点及一般减碳增汇单元划定，依托详细规划设置规划层指标。见图9。

图 9 “碳模拟—碳管控”数字化传导分析图

针对“碳模拟—碳监测”的数字化传导，一方面分领域监测各类要素碳排及碳汇值，拓展自然资源调查和监测体系，另一方面将“碳管控”指标纳入城市体检评估指标体系，实时评价各项指标的实现度，建立预警机制。见图10。

图10 “碳模拟—碳监测”数字化传导分析图

5 结语及启示

尽管国土空间规划与“双碳”存在深刻的内在逻辑关联，但倘若仅仅做“加和”工作，不仅难以相互助力，更无法在系统层面推进生态文明建设变革。两者融合的难点，既来源于其自身面临的复杂性与不确定性，也来自融合后的“超学科性”。因此，有必要利用数字科学技术的赋能，在“双碳”与国土空间规划之间建立系统层面的逻辑与规则转换共识。基于“双碳”理念与国土空间规划之间的内在逻辑，首先在系统层面搭建涵盖“碳模拟”“碳管控”“碳监测”的整体框架，构建“碳空间”的数字化跟踪闭环。重点针对“碳模拟”模块，基于碳影响值等于活动水平与活动因子乘积的计算逻辑，按照能量代谢活动碳核算转换为空间使用活动碳计算的整体思路，采取“认识—承接—建立”的层层递进式规则转换方法，搭建国土空间规划的“双碳”计算框架。在此基础上，通过各项影响因子的贡献度及敏感度分析，明确决定未来碳影响水平的关键因子及关键时点，从而确定各项空间举措的主与次、远与近，为国土空间规划体系优化提供支撑。

本研究较现有的碳核算预测工作，在要素覆盖、目标预测和路径管控上更能发挥优势：既可全面反映自然资源全要素的现状碳排碳汇值，也可理性预测国土空间规划方案的碳影响水平，并可以此为依据实现“双碳”目标的过程管控。当然，现有研究还存在若干不足，如尚未考虑未来气候变化周期、各类要素之间的交叉影响机制以及各项因子取值的有限理性等，下一步有必要进一步优化完善“碳模拟”的计算框架、启动开展“碳监测”及“碳管控”模块建设，尤其是通过地块级计算，实现“双碳”目标的精细化空间管控，同时也亟待借助于不同气候条件、经济社会发展水平地区的实践，不断修正调校计算逻辑，依此构建国土空间规划的“双碳”治理闭环。更加值得深思的是，本次研究依托数字科学技术的赋能打破跨学科研究壁垒的基本逻辑思路，值得进一步加以提炼并推广，从而解决生态文明时代背景下更多超越传统学科界限的实际问题。

本文引用格式：罗文静, 汪勰, 熊伟. 国土空间规划“双碳”计算仿真模块构建及应用[J].城市规划学刊, 2023(2): 47-56.(LUO Wenjing, WANG Xie, XIONG Wei. A Study on the Computational Model of Territorial Spatial Planning Towards the Goals of Carbon Peak and Carbon Neutrality[J].Urban Planning Forum,2023(2):47-56.)

本文为《城市规划学刊》原创文章 

欢迎在朋友圈转发

识别二维码  订阅本刊2017-2022年电子阅读版

URBAN PLANNING FORUM     Since 1957

创新性、前瞻性、学术性

中文核心期刊、中国科技核心期刊、中国人文社会科学核心期刊、中文社会科学引文索引来源期刊（CSSCI）、中国期刊全文数据库（CJFD）全文收录期刊，中国学术期刊综合评价数据库（CAJCED）统计源期刊，中国科学引文数据来源期刊，RCCSE中国核心学术期刊

投稿链接：http://cxgh.cbpt.cnki.net

Email: upforum@vip.126.com

电话：021-65983507

传真：021-65975019

微信号：upforum

原文始发于微信公众号（城市规划学刊upforum）：【文章精选】​国土空间规划“双碳”计算仿真模块构建及应用 | 2023年第2期