基于地理设计的北京市浅山区土地利用战略规划

洪敏 / HONG Min
李迪华 / LI Di-hua
袁弘 / YUAN Hong
游鸿 / YOU Hong

摘要：面对凸显的人地关系日益紧张，气候变化、生物多样性减少等生态环境问题，如何通过科学手段来来优化我们的生存空 间，成为当代规划师和风景园林师必须担当的责任。地理设计概念的提出，即是倡导打破学科间的界限，通过科学知识协作及地理 信息等技术平台辅助，共同去设计和创造可持续发展的未来。通过对地理设计理念的解析，结合北京市浅山区土地利用战略规划的 案例探讨地理设计理念的应用。

关键词：风景园林；地理设计；土地利用规划；浅山区；北京

Abstract: Facing he tense relationship between population and land use, and the issues of climate change and reduction of biodiversity, how to use scientific method and optimize the living space has become a primary responsibility for the contemporary planners and designers. GeoDesign concept is advocated to break up the boundaries among scientific disciplines and design the future through scientific collaboration and GIS platform. Based on an illustration of the concept of GeoDesign, an example of land use planning in Beijing suburban hilly area is explored.

Key words: landscape architecture; GeoDesign; land use planning; suburban hilly area; Beijing

科学技术的快速发展为人类带来了更加便捷的生活，但由于人类的 各项活动缺少相互间的协调和制约，致使人类面临越来越复杂的问题：人 口膨胀、气候变化、粮食安全、城市化、空气和水污染、自然灾害、水安 全以及生物多样性的减少等。一直以来，规划师、风景园林师、学者及决 策者等依靠传统的规划设计方法，主要凭经验、靠直觉来收集资料数据、 分析现状、策划未来，其结果不尽如人意。因此，亟需探讨一种积极、理性、科学、有效的方法谋划未来。地理设计概念的提出，试图从学术上打破地理学、城市规划学、风景园林学、建筑学与土木工程学等学科之间的 界限，联合各个方面利益的相关者和参与者，从技术上对人居环境规划中 所面临的问题提出解决方法。

1 地理设计理念

1.1 地理设计内涵

国内外学者对“地理设计”概念的解读各有侧重[1-7]，尚未有定论。 结合2013年北京大学建筑与景观设计学院与美国环境系统研究所公司 (Environmental Systems Research Institute, Inc.，简称ESRI公司)联 合举办的地理设计国际会议内容分析[8]，地理设计具有3个方面的特征。 1)动态性。地理设计是一个系统化的、循环反复的思维过程，其需要经历3个过程：为什么要做研究，怎样做研究以及做什么、在哪做及什么时 候做。即卡尔·斯坦尼兹(Carl Steinitz)教授提的3个循环：Why-How- What、Where、When[1]。2)协作性。地理设计不是单一设计或技术领 域的概念，其是一个地理学、设计学、空间信息学及本地居民知识协作平 台的集成。3)对象问题具有复杂性。地理设计是基于解决复杂地理空间问 题而提出的，我们所处的地理空间涉及不同尺度(区域—城市—社区)，不 同尺度的问题呈现不同的表现形式，问题的复杂性超出人脑的认知和理 解。因此，笔者认为，基于知识协作及技术平台，科学改变地理空间，以实现人地关系系统的优化是此概念的关键所在。

1.2 地理设计框架

卡尔·斯坦尼兹教授对于地理设计框架有最为详尽的表述[1]。地理 设计框架的六模型、三循环模式表达如图1。在实践中，这6个层次的框 架流程都必须至少反复3次：第一(Why)，自上而下(顺序)明确项目的背 景和范围，即明确问题所在；第二(How)，自下而上(逆序)明确提出项目 的方法论，即如何解决问题；第三(What、Where、When)，自上而下 (顺序)进行整个项目的研究直至给出结论为止，即回答问题。这个框架显 示，地理设计不是被动的、完全根据自然过程和资源条件追求一个最适、 最佳方案的过程，其是一个自上而下、自下而上、自上而下的循环反复过程，这个过程最终得出的方案，将作为利益相关者决策的依据。

2 北京市浅山区土地利用战略规划

北京市浅山区土地利用战略规划是从公众、市场、政府三大利益主体 需求出发，结合浅山区精明保护与高效利用的目标，依据卡尔教授的地理 设计框架，采取生态学、风景园林学、地理学、经济学、统计学、城市规 划等多学科结合的综合视角，探讨了基于生态安全格局的浅山区土地利用 规划。本节将就其中的规划预景部分进行简要阐述。

2.1 背景

浅山区是山区中较为特殊的部分，是相对“深山区、高山区”而提出来的。其范围的界定涉及海拔高度、人为干扰等诸多因素，但其核心的特 征是：浅山区是山地和平原的过渡地带；是具有一定开发价值，并已经承 受一定开发压力或未来极有可能受到城镇化影响的区域；是对北京市生态 系统至关重要的区域[9]。

当北京市面临一次次突破规划的发展图景，当耕地保护、城市人口极 速膨胀等形势日益严峻时，对浅山区简单的谈“开发”还是“保护”已经无法适应城市发展的需求。因此，重新深入研究浅山区发展思路，并主动 积极规划该区域已经成为势在必行的工作。北京大学建筑与景观设计学院开展了浅山区土地利用战略规划工作。浅山区的规划面积5555km2，涉及9 个区县，58个乡镇。

2.2 基于地理设计的研究框架

规划预景采取区域与系统的研究视角，从北京区域整体出发，运用预 景矩阵研究方法[10]，从生态保护、市场需求及土地利用规划引导三维度出 发，通过模型模拟、影响评价及方案比选来确定浅山区土地利用最终方案的选择(图2)。

2.3 结果与预景评价

2.3.1 土地利用规划结果

公众意愿调查结果的核心是城市生态系统服务的提升，因此，生态系统的连续性和完整性的保护尤其重要，即从水、生物、人文等过程出发， 构建北京市及浅山区生态安全格局[11-12](图3)，这是浅山区发展的生态保 护底线。结合北京市民需求及浅山区房地产发展压力分析，房地产开发压 力已经影响到了浅山区。因此，从产业发展需求出发，模拟了2020年浅 山区不同增速下的建设用地情况(图4)。政府角度主要是从《北京市土地 利用总体规划(2006—2020)》对浅山区土地利用变化的影响角度出发。 数据是基于北京市各区县土地利用总体规划成果汇总。

2.3.2 土地利用变化预景模型与方案

基于生态保护、市场需求、政府规划引导等三维因素对土地利用变化影响，形成建设用地增长模拟原则：生态保护对建设用地的增长有决定性 的刚性作用；而市场引导对建设用地的增长是弹性的概率性的作用；政府 规划对建设用地增长有正向的推动作用。基于ArcGIS及元胞自动机(CA) 等技术方法，依据模拟原则，最终模拟出24种土地利用方案(图5)[13]。

2.3.3 方案预景评价

针对24种建设用地增长方案，从社会经济、生态安全及耕地保护三 方面，进行了影响评价(图6)。

2.3.4 预景分析结果

基于发展约束下的效用最大化决策分析方法，结合北京市/浅山区未来发展的总体定位，确定效用偏好，比选出最优可能方案的组合。并回答：北京市最优方案是否是浅山最优？是否存在符合两者共同利益的方 案。结合此次规划的总体目标，北京市、浅山区都按照“生态优先”的原则进行方案选择。优选出的方案与土地利用影响评价进行综合分析，按照 “新增建设用地适宜、占用耕地、基本农田比例较小”的原则进行第二次选择，选出北京市和浅山区各自最优方案组合(图7)。

3 结语

地理设计理念已应用于北京市域[11-13]、浅山区[9]及乡镇[14]等国土战略 规划实践中，并取得了很好的效果。其直接服务于地方土地空间管理，并 为地方政府决策提供科学依据。浅山区土地利用战略规划的实践验证了面对复杂性的空间问题，地理设计动态性的思维方式能让我们能加清楚地明 晰浅山区存在的问题；而其方法框架能够生动展现未来的发展情景及其可 能带来的影响，以利于我们更好地进行科学决策。

地理设计倡导的多学科的交流与合作有利于探讨可持续的国土空间规 划方案，通过获益于科学识别场地的问题，并辅以规划设计工具，针对规 划方案带来的影响进行实时环境反馈，进而获得实时优化方案。地理设计理念在我国应用面临的最大问题是知识共享，特别是数据共享，我国的地 理信息数据及相关环境等专业数据，信息尚未真正向空间设计领域用户开 放；我国职能部门各自为政，各扫门前雪，缺乏系统的管理共享平台。

展望未来，十八大报告中“生态文明建设”被提升到一个更高的战略 层面，建设美丽中国已经深入人心。国土是生态文明建设的空间载体，构 建科学合理的城镇化推进格局、农业发展格局、生态安全格局，保障国家和区域生态安全，成为亟需解决的问题。地理设计理念契合我国时代的需 求——构建可持续的人居环境，其方法框架及技术手段可为合理国土空间 规划提供一套科学规划途径，具有广阔的应用前景。

注：文中图片除注明外，均由作者绘制。

致谢：感谢北京市浅山区课题组成员杨言生、赵晶、乔青等在生态安全格局及预景研究中作出的贡献。

参考文献：

[1] Steinitz C. A Framework for Geodesign: Changing Geography by design [M]. Redlands, CA: Esri Express, 2012：28-36.

[2] 杰克·丹哲芒，马劲武译.地理信息系统：设计未来[J]. 中国园林，2012(4)：19-26.

[3] Flaxman M. Geodesign: Fundamentals and Routes Forward[EB/OL]. http://www.geodesignsummit.com/ videos/day-one.html.

[4] 威廉·米勒.李乃聪，译.地理设计定义初探[J].中国园 林，2012(4)：27-28.

[5] 罗灵军，邓仕虎，金贤锋.从地理信息服务到地理设计 服务[J].地理信息世界，2012，12(6)：40-46.

[6] 马劲武.地理设计简述：概念、框架及实例[J].中国园 林，2013(1)：26-32.

[7] 杨言生，李迪华.地理设计：概念、方法与实践[J].国际 城市规划，2013，28(1)：94-97.

[8] 王璐琦，李檬溪，韩晓杰，等.2013地理设计国际会议 特别报道[J].景观设计学，2013，1(6)：76-101.

[9] 俞孔坚，袁弘，李迪华，等.北京市浅山区土地可持续利 用的困境与出路[J].中国土地科学，2009，23(11)：3-20.

[10] Millennium Ecosystem Assessment 2005. Ecosystems and Human Well-being: Synthesis[M]. Island Press, Washington DC, 2005: 2-101.

[11] 俞孔坚，王思思，李迪华.区域生态安全格局：北京 案例[M].北京：中国建筑工业出版社，2012：51-123.

[12] 俞孔坚，王思思，李迪华，等. 北京市生态安全格局 及城市增长预景[J].生态学报，2009，29(3)：1189-1204.

[13] 游鸿.地理设计在宏观尺度土地利用规划实践中的应 用[J].景观设计学，2013，1(6)：122-131.

[14] 俞孔坚，乔青，袁弘，等.科学发展观下的土地利用 规划方法：北京市东三乡之“反规划”案例[J].中国土地 科学，2009，23(3)：24-31.

 

作者简介：

洪敏/1979年生/女/中国科学院人文地理学博士/北京大学景观设计学研究院副研究员/北京土人景观与建筑规划设计研究院研究员/研究方向为土地可持续规划与设计(北京 100080)

李迪华/1967年生/男/北京大学建筑与景观设计学院副教授/北京大学景观设计学研究院副院长/研究方向为城市生态学，生态学在城市研究和规划设计中的实际应用 (北京 100080)

袁弘/1978年生/女/中国科学院人文地理学博士/北京 大学景观设计学研究院副研究员/北京土人景观与建筑规划设计研究院研究员/研究方向为生态规划，土地利用规划(北京 100080)

游鸿/1986年生/男/北京大学人文地理学硕士/北京城市规划设计研究院助理研究员/研究方向为城市规划设计(北京 100045)