规划问道

【文章导读】生态文明视角下山地城市绿色基础设施规划研究——以重庆市九龙坡区新城为例

在高速城镇化的背景下,山地城市因其复杂的自然环境特征面临着生态系统衰退、人居环境恶化等危机。绿色基础设施(GI)具有多样化的生态系统服务功能,是保障区域和城市生态系统可持续性、推进我国生态文明建设的基础性工程。通过梳理绿色基础设施规划发展历程,结合山地绿色生态空间的特征,提出风险评估、绿色空间网络构建、优先级评价、弹性管理的绿色基础设施规划框架,并以重庆市九龙坡区新城绿色基础设施战略规划作为实践应用,构建“山-水-绿-文”复合要素的全域绿网,实现山地城市绿色生态空间的风险把控、要素测控、空间管控,为探索生态文明导向下的城镇化路径提供启示。

 

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GI发展脉络

GI概念源于开放空间理念和精明增长开发模式,目标在于强调自然生态对土地利用的主动性介入,重视从生态格局切入对城市空间的整体调控,通过提升绿网服务功能营造可持续的人居环境。GI理念的发展经历了1850—1930年间基于古典美学、游憩目标的雏形期,1931—1960年间保护哲学及科学方法的觉醒期,1961—1990年间规划技术理性的蓬勃发展期,1990年后综合视角下的多尺度融合的战略期。

 

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山地城市GI规划框架

山地地域具有变化剧烈的坡度和起伏度、较大的景观空间异质性、复杂的水文过程,呈现出“山-水-绿-文-城”高黏度的空间结构,山地生态系统在调节、适应、恢复等自组织能力上具有脆弱性和不稳定性。因此山地GI保护与管理需要对山地格局、水文特征、植被覆盖、孕灾环境、文化变迁等方面进行深入分析,并在优先级评价中重点考虑维护生态安全的指标。基于GI发展历程及实践经验,结合山地地域特征,提出风险评估(risk)-网络构建(structure)-优先级评价(assessment)-弹性管理(management)的山地绿色基础设施规划框架(图1)。

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▲ 图1 | 山地城市GI规划框架


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实践应用:

重庆市九龙坡区新城GI战略规划



3.1 生态敏感性分析


九龙坡区新城位于重庆市九龙坡区西侧,北靠寨山坪,南至长江,地势自北向南逐渐降低,河网交织,湖泊、水库、湿地点缀其间,植被丰茂、林田密布。研究区规划面积360km2,具有环境脆弱性、生态不稳定性、建设用地稀缺性等特点。结合场地特征选取生态敏感性评价因子,运用层次分析法(AHP)和专家打分法获得因子权重赋值,基于GIS栅格叠加将研究区域划分为高、中、低、非敏感区4个区域,生态敏感性分区结果是后续GI保护优先级评价的重要指标,位于高、中、低敏感区的GI分别对应高、中、低的保护序列(图2)。

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▲ 图2 | 生态敏感性分析



3.2 GI要素识别与网络构建:

九龙坡区新城“山-水-绿-文”网络格局


 3.2.1 基于DEM识别山体要素格局 

将地形等高线在GIS中生成数字高程模型(digital elevation model),以相对高程200m、500m、1000m作为小、中、大起伏山地的分类标准,以坡度15°作为不适宜开发坡度标准,并结合实地踏勘识别九龙坡区新城山体斑块格局(图3)。

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▲ 图3 | 山要素GI格局


 3.2.2 基于水文视角构建水域要素网络格局 
通过现状资料识别场地中已有的面状水域和水系廊道,包括水库、湿地滩涂、坑塘、河流、溪流等。在GIS中将DEM叠加道路现状和建设用地信息,整合成综合地形,通过Hydro水文模型模拟出汇水线路径及低洼地。结合场地踏勘调研,一级汇水线为临时性地表径流,水量和集水面积小,未能与坑塘湿地等水面联系,发挥生态功能有限,故对二级及以上汇水线进行保留和修复,并根据坑洼位置结合径流汇水点设置潜在湿地;最后综合显性水域和潜在水域,构建完整的水域网络(图4)。

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▲ 图4 | 水要素GI网络


 3.2.3 基于最小阻力模型构建绿地要素格局 
本研究借鉴美国马里兰州案例及国内已有研究成果,结合九龙坡区新城的现状特征,选取生态高敏感区、法定保护区(森林公园、风景名胜区、自然保护区、基本农田等)、连续面积大于80hm2的绿地作为核心斑块。基于最小阻力模型,选择生态源地并构建阻力面,在GIS中生成潜在廊道,最终形成由核心斑块与廊道共同构成的绿地要素网络(图5)。

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▲ 图5 | 绿要素GI网络

 

3.2.4 基于复合价值构建文化游憩网络格局 
根据九龙坡区新城历史文物保护单位名录及旅游资源禀赋选取文化核心节点,结合服务功能和游憩体验类别构建四种类型的文化廊道:(1)依托水系、踏脚石斑块链以及绿廊的风景文化廊道;(2)依托古驿道的历史文化廊道;(3)依托现有交通体系的游憩文化廊道;(4)潜在游憩廊道(图6)。

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▲ 图6 | 文要素GI网络



 3.3 GI保护分级:

“图-底”反思引导城市空间结构发展 


GI优先级评价是从生态适宜性和功能服务视角对斑块和廊道的保护序列进行分级,从而建立弹性的生态保护与利用框架并指导城市空间结构。本文参考前人研究成果,遵循参数最小重复性原则并结合九龙坡区新城的地域特征,从生态敏感程度、水源涵养、土壤保持、文化保护、生物多样性保护层面构建GI斑块评价指标体系,从连通状况、自身属性、所处环境层面构建GI廊道评价指标体系。在GIS中通过栅格运算叠加得到GI保护分级结果,一级GI和二级GI是维护区域生态安全和发挥生态系统服务功能的关键区域,作为城市发展的控制底线,三级GI是从自然过渡到城市的缓冲区域。从生态优先的角度,城市建设区域以GI非保护区为宜,当出于紧凑发展和功能考量需要局部向三级GI即弹性控制区拓展时需做到:在方向上,遵循降低开发风险的原则,优先选择距离一、二级GI较远区域进行拓展;在要素上,遵循保护景观连通性、避免破坏生态过程、降低恢复难度、保持景观及文化特色的原则,优先保护山体斑块要素、历史文化斑块要素、水系及绿地廊道要素(图7)。

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▲ 图7 | GI保护优先级评价并引导城市空间结构


 3.4 GI空间管控 


根据GI要素分类及分级结果,划分生态涵养、生态服务、田园修复与城市生态4大管控单元,明确各区生态修复目标、管控要求及要素管理策略。根据斑块与廊道的主体功能,划分湿地生态系统、田园城市系统、森林生态系统、城市生态系统、河流湖泊生态系统以及10小类用地(图8)。对廊道进行分级管控:一级廊道主要分布在“一谷两横三纵”的保护带中,需进行严格保护并控制被交通穿越的次数;二级廊道承担生态涵养和满足休闲游憩的多重功能,需配置足够的缓冲带并结合设计游憩设施;三级廊道可与城市社区公园结合满足生活圈日常需求。

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▲ 图8 | 管控单元与用地分类



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结语 

“美丽中国”、“生态文明建设”等国家战略的实施,要求全方位、全地域地开展生态环境保护与修复,坚持人与自然和谐共生原则,留住绿水青山。GI是保障城市生态系统安全并提供可持续生态服务的支撑系统,促进人类福祉和生物多样性保护。科学合理地规划和管控GI并引导城市发展是生态文明建设的重要组成部分。
本文撰稿:冯矛 邓宇


原文介绍

《生态文明视角下山地城市绿色基础设施规划研究——以重庆市九龙坡区新城为例》刊于《城市规划》2021年第 7 期第91-103页。

赵万民,重庆大学建筑城规学院教授、博士生导师,中国城市规划学会副理事长。

冯矛,重庆大学建筑城规学院博士研究生,本文通信作者。

李云燕,重庆大学建筑城规学院副教授、博士生导师。
邓宇,四川省建筑设计研究院有限公司助理工程师。

*国家自然科学基金项目(51678086);山地城镇建设与新技术教育部重点实验室资助。

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