城市规划实施的时空动态评价_龙瀛

第30 卷 第8 期 2011 年08 月 地 理 科 学 进 展 PROGRESSINGEOGRAPHY Vol.30, No.8 Aug.,2011 收稿日期 ： 2010-11 ； 修订日期 ：2011-03. 基金项目 ： 国家自然科学基金项目(50908200 ， 51078213) 。 作者简介 ： 龙瀛(1980-) ， 男 ， 博士研究生 ， 高级工程师 ， 主要研究方向为规划支持系统和城市系统微观模拟 。 E-mail: 通讯作者： 韩昊英 ， 男， 副教授。E-mail: 967-977 页 城市规划实施的时空动态评价 龙 瀛 1,2 ， 韩昊 英 3 ， 谷一桢 4 ， 沈振江 5 ， 毛其智 1 (1. 清华大学建筑学院， 北京100084 ；2. 北京市城市规划设计研究院， 北京100045 ； 3. 浙江大学公共管理学院 ， 杭州310029；4. 加州大学伯克利分校城市与区域规划系 ， 美国伯克利94720； 5. 日本金泽大学环境设计学院， 日本金泽920-1192) 摘 要 ： 规 划 实 施 评 价 是 近 年 来 中 国 城 市 规 划 领 域 的 研 究 热 点 。 已 有 研 究 主 要 侧 重 于 以 整 个 规 划 范 围 为 研 究 对 象 ， 在 一 定 时 间 范 围 内 对 比 规 划 实 施 结 果 和 发 展 现 状 的 一 致 性 ， 属 于 时 空 静 态 的 针 对 规 划 实 施 结 果 的 评 价 方 法 。 但 城 市 规 划 的 实 施 效 果 在 时 间 维 度 和 空 间 维 度 都 具 有 异 质 性 ， 而 且 城 市 扩 展 同 时 受 到 市 场 力 量 和 政 府 因 素 的 影 响 ， 城 市 规 划 作 为 一 种 政 府 主 导 的 制 度 性 因 素 ， 并 不 是 制 约 城 市 扩 展 的 唯 一 因 素 。 本 文 提 出 了 基 于Logistic 回 归 和GIS 的 时 空 动 态 的 规 划 实 施 评 价 方 法 ， 其 在 考 虑 实 施 结 果 的 同 时 更 侧 重 对 规 划 实 施 过 程 的 评 估 ， 考 虑 了 城 市 扩 展 的 框 架 下 城 市 规 划 对 空 间 控 制 的 实 施 效 果 ， 并 以 北 京 市 域1958 、 1973 、 1982 、 1992 和2004 年 编 制 的 五 版 城 市 总 体 规 划 为 例 进 行 实 证 分 析 。 根 据 规 划 执 行 的 时 间 跨 度 ， 将1947 年 至2008 年 分 为5 个 时 间 阶 段 ， 分 析 各 个 阶 段 城 市 扩 展 的 驱 动 因 素 ， 识 别 各 版 城 市 规 划 在 不 同 阶 段 所 起 到 的 城 市 扩 展 促 进 作 用 。 并 以2004-2008 年 为 例 ， 以 各 个 区 ( 县) 为 子 区 域 ， 探 讨2004 版 总 规 在 中 心 城 市 、 近 郊 区 和 远 郊 区 实 施 效 果 的 空 间 变 化 ， 识 别 总 规 在 城 市 扩 展 中 的 空 间 异 质 性 ， 并 给 出 相 应 的 政 策 含 义 。 结 果 显 示 ， 随 着 时 间 的 推 移 ， 建 国 后 北 京 市 城 市 规 划 的 控 制 作 用 呈 现 出 逐 渐 增强的趋势。远郊区县的规划作用效果明显高于近郊和中心地区 。 关 键 词： 城市扩展 ； 规划实施评价； 城市规划； 一致性； 时空动态； 北京 1 引 言 城 市 规 划 是 政 府 引 导 和 控 制 城 市 发 展 的 重 要 工 具 。 为 了 保 证 规 划 的 实 施 效 果 ， 规 划 实 施 评 价 往 往 被 引 入 到 城 市 规 划 的 制 度 之 中 ， 成 为 规 划 不 可 获 缺 的 环 节 。 英 国 的 区 域 规 划 指 南 以 及 美 国 一 些 州 的 规 划 文 本 ， 都 规 定 了 规 划 实 施 评 价 的 相 关 内 容 1 。 在 中 国 ， 规 划 实 施 评 价 工 作 也 在 规 划 制 度 化 和 法 制 化 的 进 程 中 不 断 得 到 强 化 。2008 年1 月1 日 开 始 实 施 的 中 华 人 民 共 和 国 城 乡 规 划 法 第 四 十 六 条 规 定 ： “ 省 域 城 镇 体 系 规 划 、 城 市 总 体 规 划 、 镇 总 体 规 划 的 组 织 编 制 机 关 ， 应 当 组 织 有 关 部 门 和 专 家 定 期 对 规 划 实 施 情 况 进 行 评 估 ， 并 采 取 论 证 会 、 听 证 会 或 者 其 他 方 式 征 求 公 众 意 见 经 评 估 确 需 修 改 规 划 的 ， 组 织 编 制 机 关 可 按 照 规 定 的 权 限 和 程 序 修 改 省 域 城 镇 体 系 规 划 、 城 市 总 体 规 划 、 镇 总 体 规 划 ” 。 可 见 ， 规 划 实 施 评 价 已 经 被 法 律 确 立 为 规 划 修 改 的 一 个 基 本 依 据 ， 因 而 成 为 中 国 各 级 政 府 所倡导的规划工作的重点 。 根 据Talen 对 规 划 评 价 的 综 述 研 究 2 ， 规 划 评 价 包 括 规 划 实 施 预 评 价(evaluationpriortoplanimple- mentation) 、 规 划 实 践 评 估(evaluation of planning practice) 、 政 策 实 施 分 析(policyimplementationanal- ysis) 以 及 规 划 实 施 评 价(evaluationoftheimplemen- tation of plans) ， 本 文 属 于 其 中 最 后 一 点( 规 划 实 施 评 价) 的 范 畴 。 在 中 国 ， 规 划 实 施 评 价 也 可 以 根 据 规 划 内 容 或 不 同 专 业 构 成 进 行 分 类 ， 如 空 间 控 制 、 交 通 规 划 、 市 政 基 础 设 施 规 划 等 部 分 的 实 施 评 价 。 本 文 主 要 侧 重 于 从 空 间 控 制 角 度 进 行 探 讨 。 规 划 实 施 评 价 方 面 的 研 究 虽 然 历 时 已 久 ， 然 而 普 及 程 度 并 不 理 想 ， 其 中 根 本 性 的 原 因 主 要 在 于 ： 规 划 的 实 施 受 到 诸 多 因 素 的 影 响 ， 很 难 将 规 划 因 素 与 其 他 因 素 明 确 分 离 ； 规 划 实 施 效 果 的 影 响 因 素 较 为 广 泛 ， 很 难 对 复 杂 规 划 效 果 进 行 综 合 评 价 ； 规 划 评 价 的 价 值 观 具 有 多 样 性 ， 很 难 找 出 统 一 的 价 值 观 3 。 相 应 地 ， 规 划 实 施 评 价 主 要 包 括 了 两 部 分 的地 理 科 学 进 展 30 卷 8 期 内 容 ： 实 证 方 面 ， 规 划 实 施 究 竟 产 生 了 什 么 样 的 影 响 ； 规 范 方 面 ， 基 于 特 定 的 价 值 观 评 价 这 一 影 响 是 好 是 坏 。 我 们 会 在 今 后 的 研 究 中 对 此 进 行 深 入分析 。 尽 管 如 此 ， 通 过 应 用 一 些 特 定 的 方 法 ， 仍 然 可 以 在 一 定 程 度 上 反 映 规 划 实 施 的 成 效 。 根 据Alex- ander 和 Faludi 所 提 出 的 PPIP(policy-plan/pro- gramme-implementation-process) 规 划 评 估 模 型 ， 规 划 的 实 施 可 以 通 过 一 致 性(conformity) 、 合 理 的 操 作 过 程(rational process) 、 关 于 最 优 的 事 前 分 析(opti- mality ex ante) 、 关 于 最 优 的 事 后 评 价(optimality ex post) ， 以 及 有 用 性(utilization) 等5 个 准 则 来 进 行 评 价 4 。 其 中 ， 一 致 性 准 则 是 目 前 国 际 上 应 用 最 普 遍 的 一 项 指 标 5-10 。 一 致 性 准 则 认 为 ， 如 果 忽 略 或 排 除 对 不 确 定 因 素 的 考 虑 ， 规 划 实 施 的 最 终 结 果 与 最 初 规 划 设 计 方 案 的 一 致 性 越 高 ， 则 方 案 的 实 施 就 越 成 功 。 这 种 以 规 划 的 一 致 性( 或 契 合 度) 为 评 价 标 准 的 方 法 ， 确 实 可 以 在 很 大 程 度 上 反 映 传 统 的 蓝 图 式 的 规 划 的 实 施 成 效 。 事 实 上 ， 中 国 现 有 的 很 多 评 价 方 式 也 都 沿 用 了 这 一 思 路 。 如 广 州 11 、 北 京 12 的 城 市 规 划 方 案 的 实 施 评 价 结 果 显 示 ， 在 中 国 大 都 市 圈 的 中 心 城 市 中 ， 相 当 大 一 部 分 的 城 市 扩 展 都 超 出 了 规 划 的 总 量 或 形 态 控 制 范 畴 。 这 反 映 了 中 国 城 市 中规划的总量和形态常常被突破的普遍情况 。 在 空 间 控 制 评 价 方 面 ， 一 致 性 评 价 的 局 限 在 于 其 只 描 述 了 规 划 实 施 效 果 的 情 况 ， 并 没 有 涉 及 对 包 括 城 市 规 划 在 内 的 空 间 扩 展 影 响 因 素( 驱 动 力) 的 分 析 ， 也 不 涉 及 对 城 市 规 划 空 间 控 制 成 效 的 时 间 尺 度 和 空 间 尺 度 的 对 比 分 析 。 因 此 ， 本 文 提 出 了 通 过 识 别 城 市 规 划 在 城 市 扩 展 中 的 作 用 ， 并 进 行 时 间 维 度 和 空 间 维 度 的 对 比 ， 进 而 给 出 更 为 详 细 、 客 观 的 规 划 实 施 评 价 结 果 的 方 法 。 下 文 分 别 就 城 市 扩 展 的 驱 动 力 分 析 、 城 市 规 划 在 已 有 研 究 中 的 引 入 情 况 、 如 何 识 别 驱 动 力 的 空 间 维 度 和 时 间 维 度 的 异 质 性 等3 个方面对已有文献进行分析评述 。 (1) 关 于 城 市 扩 展 的 驱 动 力 分 析 经 典 的 城 市 土 地 利 用 模 型 显 示 ， 土 地 开 发 受 区 位 和 地 理 条 件 影 响 ， Alonso 在 其 单 中 心 城 市 区 位 理 论 中 指 出 ， 距 离 城 市 中 心 的 距 离 是 影 响 城 市 土 地 利 用 主 要 因 素 13 ； Doxiadis 创 建 的 人 类 聚 居 学 指 出 ， 人 类 聚 居 的 区 位 主 要 受 到 三 种 力 的 吸 引 ， 即 现 有 城 市 中 心 、 交 通 干 道 和 自 然 景 观 14 ； Hedonic 模 型 认 为 商 品 由 很 多 不 同 的 属 性 构 成 ， 其 价 格 由 所 有 属 性 带 来 的 效 用 决 定 ， 由 于 各 个 属 性 的 数 量 和 组 合 方 式 的 不 同 ， 商 品 价 格 产 生 差 异 ， 例 如Butler 认 为 影 响 住 宅 价 格 的 因 素 有3 类 ： 区 位(location) 、 建 筑 结 构(structure) 和 邻 里 环 境(neighborhood) ， 住 宅 价 格 反 映 的 是 消 费 者 对 住 宅 属 性 的 偏 好 之 和 15 ， 而 城 市 的 开 发 同 样 如 此 ， 土 地 价 格 也 是 开 发 商 对 地 块 相 关 属 性 的 偏 好 之 和 ， 该框架也可以作为城市扩展驱动力选取的参考 。 (2) 城 市 规 划 在 已 有 研 究 中 的 引 入 情 况 侧 重 于 城 市 经 济 学 的 城 市 扩 展 研 究 和 侧 重 于 地 理 学 的 土 地 利 用 覆 盖 变 化(land-usechangeandcoverchange ， LUCC) 研 究 都 承 认 作 为 制 度 性 因 素 的 城 市 规 划 是 影 响 城 市 扩 展 过 程 的 驱 动 力 之 一 。 在 城 市 经 济 学 领 域 ， 大 部 分 实 证 研 究 都 侧 重 于 采 用 回 归 的 方 法 ， 应 用 跨 城 市(inter-city) 的 数 据 分 析 人 口 、 收 入 、 通 勤 成 本 和 农 业 地 租 等 市 场 因 素 对 城 市 面 积 的 影 响 16-17 。 或 许 是 由 于 数 据 的 限 制 ， 只 有 少 数 研 究 分 析 了 制 度 性 因 素 在 城 市 扩 展 中 的 作 用 18 。 在LUCC 研 究 中 ， 已 经 有 了 较 为 成 熟 的 方 法 来 分 析 土 地 使 用 变 化 的 驱 动 力 或 各 种 因 素 对 土 地 利 用 变 化 影 响 的 定 量 识 别 ， 如 马 尔 科 夫 链(markov-chainanalysis) 19 、 人 工 神 经 网 络(artificial neural networks,ANN) 20-21 、 Logistic 回 归 22-24 、 元 胞 自 动 机(cellular automata ， CA) 25-29 和 多 主 体 系 统 (multi-agent systems ， MAS) 30-31 等 。 需 要 强 调 的 是 ， 在 元 胞 自 动 机 和 多 主 体 系 统 的 研 究 中 ， 多 将 邻 域 影 响 作 为 城 市 扩 展 的 驱 动力之一 。 (3) 驱 动 力 的 空 间 维 度 和 时 间 维 度 的 异 质 性 识 别 在 城 市 扩 展 的 相 关 研 究 中 ， 对 驱 动 力 的 空 间 异 质 性(spatial heterogeneity) 和 时 间 异 质 性(temporal heterogeneity) 都 有 了 探 索 性 研 究 。 空 间 异 质 性 方 面 ， 如CA 城 市 模 型 中 考 虑 状 态 转 换 规 则 的 空 间 分 异 ， 即 模 拟 范 围 内 不 同 子 区 域 的 元 胞 状 态 转 换 规 则 的 参 数 设 置 存 在 差 异 32 ， 在 土 地 利 用 变 化 模 型 中 考 虑 驱 动 力 的 空 间 异 质 性 33 。 关 于 空 间 异 质 性 ， 城 市 经 济 学 中 对 分 市 场(submarkets) 的 研 究 与 其 比 较 类 似 。 这 类 研 究 侧 重 于 验 证 住 房 分 市 场 效 应(hous- ing submarkets) 的 存 在( 即 在 研 究 区 域 的 不 同 子 区 域 ， 各 种 市 场 力 的 作 用 存 在 显 著 差 异) 34-37 ， 以 及 识 别 分 市 场 的 边 界 38 。 时 间 异 质 性 方 面 的 研 究 则 更 为 成 熟 ， 最 为 典 型 的 方 式 是 根 据 多 个 时 间 点 的 遥 感 影 像 ， 识 别 各 个 历 史 时 间 点 的 城 市 形 态 ， 进 而 分 析 96830 卷 8 期 龙瀛 等: 城市规划实施的时空动态评价 各 个 时 间 阶 段 的 城 市 扩 展 驱 动 力 。 然 而 在 规 划 实 施 评 价 方 面 ， 少 有 研 究 考 虑 规 划 实 施 效 果 的 空 间 异 质 性 和 时 间 异 质 性 。 城 市 扩 展 方 面 已 有 的 研 究 方 法 可 以 用 于 时 空 动 态( 即 时 间 异 质 性 和 空 间 异 质 性) 的 规 划 实 施 评 价 ， 可 以 给 出 相 应 的 政 策 含 义 ， 如 不 同 区 域 规 划 实 施 情 况 的 差 异 ， 以 及 不 同 阶 段 城 市 规 划所起到的作用差异 。 本 文 将 利 用Logistic 方 法 对 城 市 扩 展 过 程 进 行 分 析 ， 识 别 城 市 规 划 因 素 在 其 中 的 影 响 ， 同 时 针 对 不 同 版 本 的 总 体 规 划 实 施 周 期 进 行 时 间 动 态 评 价 ， 并 将 研 究 区 域 分 为 多 个 子 区 域 ， 进 行 空 间 动 态 评 价 。 我 们 将 以 北 京 为 例 ， 对1949 年 建 国 以 来 北 京 的 历 次 总 体 规 划 进 行 实 施 评 估 ， 探 讨 其 在 城 市 扩 展 中 所 起 到 的 作 用 。 本 文 的 第 二 部 分 阐 述 在 城 市 扩 展 框 架 下 所 提 出 的 时 空 动 态 的 规 划 实 施 评 价 方 法 ， 第 三 部 分 介 绍 研 究 区 域 和 所 使 用 的 数 据 ， 其 中 重 点 给 出 历 次 总 规 数 据 及 一 致 性 评 价 结 果( 用 于 与 本 文 方 法 进 行 对 比) ， 第 四 部 分 进 行 总 体 规 划 的 时 间 维 度 和 空 间 维 度 的 实 施 成 效 评 价 ， 最 后 进 行 总 结 和 相 应讨论 。 2 方法 规 划 实 施 评 价 主 要 用 于 评 估 城 市 规 划 对 城 市 各 个 发 展 指 标( 本 文 将 其 定 义 为 城 市 的 状 态) 的 影 响 ， 其 中 每 项 指 标 对 应 于 城 市 状 态 。 总 体 上 供 评 价 的 状 态 除 了 常 规 的 是 否 为 城 市 建 设 用 地 以 外 ， 还 可 以 是 土 地 使 用 类 型 、 容 积 率 、 建 筑 密 度 、 城 市 规 模 等 。 城 市 规 划 对 城 市 状 态 的 改 变 具 有 一 定 作 用 ， 但 城 市 状 态 的 改 变 同 样 还 受 到 市 场 因 素 和 其 他 制 度 性 因 素 的 影 响 。 城 市 状 态 的 变 化 与 影 响 因 素 之 间 的关系可以表示为 ： Y=F(A,X) (1) 式 中:Y 为 城 市 状 态 的 变 化 程 度 ，X 为 影 响 因 素 ，A 为 影 响 因 素 的 作 用 程 度 ，F 为 影 响 函 数 。 在 规 划 评 价 中 ， Y 为 可 以 观 测 的 变 量 ，X 为 影 响 因 素 的 空 间 分 布( 如 制 度 性 因 素 的 作 用 范 围 、 作 为 市 场 力 量 的 可 达 性 因 素 的 空 间 分 布 等) ， 一 般 也 可 以 观 测 ， 因 此 可 以 求 取 各 个 因 素 的 影 响 程 度 A 。 假 设 需 要 评 价 的 城 市 状 态 S 有 n 个 ， 相 应 的 城 市 状 态 的 变 化 为 y ， 影 响 因 素 X 有m 个 ， 其 中 每 项 影 响 因 素 为 x ， 城 市 规 划 因 素 为 x p ， 每 项 影 响 因 素 的 影 响 程 度 为a ， 城 市 规 划 因 素 的 影 响 程 度 为a p ( 该 变 量 为 规 划 实 施 评 价 中 需 要 关 注 的 变 量) ， 则 公 式1 可 以 更 具 体 地 表 示为公式(2)： y n =f n (a 1 ,a 2 , ,a p , ,a m ,x 1 ,x 2 , ,x p , ,x m ) (2) 如 果 考 虑 空 间 维 度 和 时 间 维 度 ， 则 这 一 关 系 可 以 表 示 为 公 式(3)： Y t k =F(A t k ,X t k ) (3) 式 中 ：k 为 区 域 的ID ，t 为 时 间 阶 段 。 区 域 k 在 时 间 段t ( 从 t s 到 t e ) 起 始 时 刻 的 城 市 状 态 s t s k ， 结 束 时 刻 的 状 态 s t e k ， 则 区 域k 在 时 间 段t 的 城 市 状 态 变 化 y t k =s t e k -s t s k 。 利 用 公 式(3) 可 以 识 别 不 同 时 间 阶 段 、 不 同 区 域 的 城 市 规 划 因 素 的 影 响 程 度 a t p,k 。 城 市 规 划 变 量 的 影 响 程 度 可 以 进 行 时 间 维 度( r t = a t 2 p,k a t 1 p,k ) 、 空 间 维 度( r s = a t p,k 2 a t p,k 1 ) 和 因 素 维 度( r f = a t m,k a t p,k )3 个 维 度 的 对 比 。 对 比 规 划 变 量 的 系 数 与 其 他 因 素 的 系 数 ， 可 以 横 向 对 比 城 市 规 划 与 其 他 因 素 在 城 市 发 展 中 的 作 用 ， 同 时 纵 向 对 比 各 个 时 间 阶 段 或 空 间 的 规 划 的 系 数 ， 可 以 进 行 时 间 维 度 和 空 间 维 度 的 对 比 ， 进 而 更 为直接地了解规划效用 。 本 文 主 要 探 讨 城 市 规 划 在 城 市 扩 展 过 程 中 所 起 到 的 作 用 ， 因 此 将 城 市 状 态 变 量 确 定 为 城 市 的 空 间 扩 展( 二 维) ， 具 体 到 一 个 研 究 单 元 或 网 格 ， 则 为 该 网 格 在 指 定 时 间 段 内 是 否 由 非 城 镇 建 设 用 地 状 态 ( 未 开 发) 转 变 为 城 镇 建 设 用 地 状 态( 已 开 发)， 如 果 是 ， 则 记 为1， 表 示 发 生 了 城 市 扩 展 ， 否 则 记 为0 ， 表 示 没 有 发 生 城 市 扩 展 。 要 识 别 城 市 扩 展 过 程 中 各 个 影 响 因 素( 包 括 城 市 规 划) 的 影 响 程 度( 公 式3 中 的A) ， 进 而 评 价 城 市 规 划 因 素 对 城 市 扩 展 的 影 响 。 可 以 采 用 统 计 回 归 的 方 法 ， 其 中 因 变 量 是 是 否 发 生 城 市 扩 展( 公 式3 中 的Y )， 自 变 量 是 各 个 空 间 变 量 ( 公 式3 中 的 X ) 。 对 于 因 变 量 是 二 项 分 类 常 量( “1 ” 或 “0 ” ) 的 情 况 ， 采 用Logistic 回 归 分 析 方 法 获 取A 的方法如公式(4)所示 22 ： P= 1 1+e -z z=a 0 + k a k x k (4) 式中:a 0 为常 数项 ， a k 为回 归系 数 ，x k 为空 间变 量 ， P 为 转 变 概 率 。 回 归 系 数a 反 映 了 变 量 的 敏 感 性 ， 即 变 量 变 化1 个 单 位 对 整 体 概 率 的 影 响 ， 其 绝 对 值 越大 ， 则其对应变量越敏感 。 969地 理 科 学 进 展 30 卷 8 期 3 研究区域及数据 3.1 研究 区域 本 文 的 研 究 范 围 为 北 京 市 域 ， 总 面 积 为16410 km 2 ( 图 1) ， 位 于 华 北 大 平 原 的 北 端 ， 西 以 西 山 与 山 西 高 原 相 接 ， 北 以 燕 山 与 内 蒙 古 高 原 相 接 ， 东 南 面 向 平 原 ， 距 渤 海 西 岸 约150km 。 北 京 的 平 原 区 为 高 程 在100m 以 下 的 平 原 及 台 地 ， 总 面 积6338km 2 ( 不 含 延 庆 盆 地)， 占 全 市 面 积 的39 。 城 镇 建 设 用 地 主 要 分 布 于 平 原 区 。 北 京 近 年 来 经 历 了 快 速 的 社 会 经 济 发 展 ， 城 镇 建 设 用 地 的 扩 张 速 度 较 快( 图1) ， 并 将 在 未 来 继 续 保 持 快 速 增 长 ， 因 此 城 市 规 划 对 土 地的空间控制伴随着较大的挑战 。 3.2 数据说明 以 城 市 建 设 用 地 的 空 间 分 布 作 为 待 评 价 的 城 市 状 态 ， 考 虑 到 研 究 范 围 为 区 域 尺 度 而 非 中 心 城 地 区 对 应 的 城 市 尺 度 ， 参 考 “ 引 言 ” 部 分 对 城 市 扩 展 影 响 因 素 的 分 析 ， 同 时 考 虑 数 据 的 可 获 得 性 ， 选 择4 类 影 响 城 市 发 展 状 态 的 要 素 ， 即 区 位 变 量 ， 如 各 级 城 镇 中 心 、 河 流 、 道 路 等 的 吸 引 力 ； 邻 域 变 量 ， 即 邻 域 内 的 城 镇 开 发 强 度 ， 一 般 用 邻 域 内 的 城 镇 建 设 用 地 所 占 邻 域 面 积 的 比 例 表 征 ； 制 度 变 量 ， 对 应 政 府 主 导 的 驱 动 力 ， 主 要 包 括 禁 止 建 设 区 、 农 业 用 地 适 宜 性 和 规 划 城 镇 建 设 用 地3 项 ； 自 身 变 量 ， 是 指 是 否 为 农 村 建 设 用 地 。 通 过 相 关 性 分 析 ， 剔 除 了 相 关 性 较 大 的 变 量 。 除 了 制 度 变 量 外 的 其 他3 类要素 ， 均属于市场因素 。 数 据 的 描 述 如 表1 所 示( 最 小 值 、 最 大 值 、 均 值 和 标 准 差 为 利 用SPSS 统 计 的 结 果) ， 各 个 历 史 阶 段 的 城 市 形 态 数 据 的 空 间 分 布 如 图1 所 示 ， 主 要 空 间 变 量 的 空 间 分 布 如 图 2 所 示 。 因 为 要 进 行 时 间 动 态 的 评 价 ， 所 以 对 于 道 路 、 城 市 规 划 、 邻 域 和 城 市 形 图1 研究区域及城市扩展图 Fig.1 Thestudyareaandtheexpansionofthecity 环路 区 （ 县 ） 边界 1947 1947-1976 1976-1981 1981-1991 1991-2004 2004-2008 0 25km 图2 主要空间变量分布图( 篇幅有限 ， 各个时间段的道路数据l_r 和邻域数据nei 的空间分布本文不一一列出 。) Fig.2 Thedistributionofthemainspatialvariables High:1 Low: 0 a. b. c. d. e. f. g. h. 0 25km 97030 卷 8 期 龙瀛 等: 城市规划实施的时空动态评价 态 等 变 量 ， 考 虑 了 多 个 时 间 点 的 数 据 。 鉴 于 没 有 1947 年 和2004 年 的 道 路 数 据 ， 分 别 以1958 版 规 划 道 路 和2001 年 的 现 状 数 据 替 代 ； 同 时 因 数 据 限 制 ， 1958 年 的 城 市 形 态 数 据 ， 以1947 年 的 数 据 替 代 。 空 间 变 量 来 源 各 异( 具 体 见 表 1 “ 数 据 来 源 ” 一 列)， 主 要 是 通 过 历 史 图 集 手 工 数 字 化 或 采 用 监 督 分 类 的 方 式 解 译 遥 感 影 像 获 得 矢 量GIS 图 层 ， 并 统 一 坐 标 系 和 投 影 方 式 ， 之 后 统 一 将 矢 量GIS 图 层 利 用 ESRIArcGIS 转 为 栅 格 数 据(GRID) 格 式 ， 栅 格 大 小 为100m 100m ， 研究范围内共1640496 个栅格 。 为 了 便 于 对 回 归 系 数 进 行 对 比 ， 需 要 对 各 空 间 变 量 进 行 标 准 化 处 理 ， 将 其 数 值 范 围 统 一 为01( 部 分 变 量 的 数 值 为0 或1) ， 数 值 越 大 表 示 假 设 被 开 发 的 概 率 越 大 ， 反 之 则 概 率 越 小( 除 了 用 于 表 征 行 政 边 界 对 城 镇 开 发 的 影 响l_bdtwn) 。 对 于 区 位 变 量 ， 其 原 始 数 据 为 空 间 要 素 空 间 分 布 的 矢 量GIS 图 层 ， 采 用ESRIArcGIS 的SpatialAnalyst 模 块 ， 可 以 获 取 相 应 的 直 线 距 离 数 据 dist k ， 通 过 公 式 f k =e - dist k 可 以 计 算 吸 引 力 f k ， 其 中 根 据 经 验 取 值 0.0001。 对 于 制 度 变 量 ， 禁 止 建 设 区g_conf 中 数 值 为0 表 示 禁 止 一 切 城 乡 建 设 ， 反 之 为1 ； 农 业 用 地 适 宜 性g_agri 表 示 对 耕 作 的 适 宜 条 件 ， 数 值 越 大 表 示 适 宜 性 越 低( 其 已 经 用 于 指 导 农 业 用 地 的 选 址 ， 以 及 作 为 确 定 城 市 开 发 中 选 择 被 占 用 农 田 的 优 先 序) ； 城 市 规 划g_pln 表 示 规 划 布 局 ， 数 值 为1 表 示 规 划 城 镇 建 设 用 地 ， 反 之 为0( 将 在3.4 “ 一 致 性 评 价 ” 部 分 进 行 重 点 介 绍) 。 对 于 邻 域 变 量 ， 考 虑 的 为 圆 形 邻 域 类 型 ， 半 径 为5 个 网 格 ， 共81 个 网 格 ， 其 数 值 等 于 邻 域 内 不 包 括 自 身 的 城 市 建 设 用 地 面 积( 即 网 格 数) 与 邻 域 内 的 不 包 括 自 身 的 土 地 面 积(80 个 网 格) 之商 。 3.3 历次总体规划 自 北 京1958 年 行 政 区 划 调 整 形 成 目 前 的 市 域 范 围 以 来 ， 北 京 市 域 范 围 内 编 制 的 总 体 规 划 主 要 有 5 版 ： 1958 、 1973 、 1982 、 1992 和2004 年 39 。 历 次 总 规的核心内容为 ： (1)1958 版 总 规 ， 将 北 京 的 城 市 性 质 确 定 为 “ 我 国 的 政 治 中 心 和 文 化 教 育 中 心 ， 我 们 还 要 迅 速 把 它 类 别 名 称 最 小 值 最 大 值 均 值 标 准 差 说 明 数 据 来 源 天 安 门 城 市 主 中 心 吸 引 力 新 城 中 心 吸 引 力 镇 中 心 吸 引 力 河 流 吸 引 力 镇 行 政 边 界 的 吸 引 力 根 据 数 字 化 年 道 路 吸 引 力 年 道 路 吸 引 力 年 道 路 吸 引 力 年 道 路 吸 引 力 解 译 自 同 的 影 像 区 位 变 量 版 规 划 道 路 根 据 数 字 化 禁 止 建 设 区 来 自 农 业 用 地 适 宜 性 来 自 制 度 变 量 是 否 为 规 划 城 镇 建 设 用 地 根 据 数 字 化 邻 域 变 量 邻 域 内 的 开 发 强 度 同 变 量 自 身 变 量 是 否 为 农 村 建 设 用 地 同 变 量 年 城 镇 建 设 用 地 年 城 镇 建 设 用 地 年 城 镇 建 设 用 地 年 城 镇 建 设 用 地 年 城 镇 建 设 用 地 城 市 形 态 年 城 镇 建 设 用 地 ， 此 图 不 能 覆 盖 北 京 全 市 域 来 自 这 里 选 取 规 模 最 大 的 城 镇 建 设 用 地 斑 块 的 几 何 中 心 作 为 新 城 和 镇 的 中 心 。 该 变 量 主 要 用 于 评 估 行 政 管 理 界 线 是 否 对 城 市 开 发 具 有 负 面 影 响 ， 即 行 政 区 的 分 界 线 处 的 开 发 概 率 更 低 。 该 变 量 用 于 评 估 农 村 建 设 用 地 是 否 具 有 更 大 的 概 率 向 城 镇 建 设 用 地 转 变 ， 通 过 多 个 时 间 段 的 对 比 ， 分 析 这 一 转 变 在 转 型 经 济 背 景 下 的 动 态 变 化 。 对 于 没 有 数 据 的 区 域 ， 考 虑 到 年 中 心 城 区 之 外 的 城 镇 建 设 用 地 数 量 较 少 ， 因 此 假 设 均 为 非 城 镇 建 设 用 地 。 表1 变量一览表 Tab.1 Tableofthevariables 971地 理 科 学 进 展 30 卷 8 期 建 设 成 一 个 现 代 化 的 工 业 基 地 和 科 学 技 术 的 中 心 ， 使 它 站 在 我 国 技 术 革 命 和 文 化 革 命 的 最 前 列 ” 。 规 划 总 人 口1000 万 人 ， 其 中 市 区350 万 人 ， 形 成 “ 分 散 集 团 式 ” 的 布 局 模 式 。1957 年 的 现 状 常 住 人 口 规 模 为415 万人 ， 房屋建筑规模为2230 万m 2 。 (2)1973 版 总 规 ， 确 定 的 发 展 目 标 是 “ 多 快 好 省 地 把 北 京 建 成 一 个 具 有 现 代 工 业 、 现 代 农 业 、 现 代 科 学 文 化 和 现 代 城 市 设 施 的 清 洁 的 社 会 主 义 首 都 ” 。 规划市区人口规模370380 万人 。 (3) 1982 版 总 规 将 北 京 定 位 为 “ 伟 大 社 会 主 义 中 国 的 首 都 ， 是 全 国 的 政 治 中 心 和 文 化 中 心 ” 。 规 划 全 市 人 口1000 万 人 ， 市 区400 万 人 。1980 年 常 住 人 口 规 模 为904 万 人 ， 房 屋 建 设 规 模9500 万m 2 。 总 体上该版总规的开发规模与现状差别不大 。 (4) 1992 版 总 规 将 北 京 定 位 为 “ 伟 大 社 会 主 义 中 国 的 首 都 ， 是 全 国 的 政 治 中 心 和 文 化 中 心 ， 是 世 界 著 名 的 古 都 和 现 代 国 际 城 市 ” 。 规 划 全 市 常 住 人 口1250 万 人 ， 市 区650 万 人 。1989 年 常 住 人 口 规 模 为1086 万 人 ， 城 镇 建 设 用 地 规 模904km 2 ， 房 屋 建 筑 规模17900 万m 2 。 (5) 2004 版 总 规 将 北 京 定 位 为 “ 中 华 人 民 共 和 国 的 首 都 ， 是 全 国 的 政 治 中 心 、 文 化 中 心 ， 是 世 界 著 名 的 古 都 和 现 代 国 际 城 市 ” 。 规 划 全 市 人 口1800 万 人 ， 中 心 城850 万 人 ， 形 成 “ 两 轴 两 带 多 中 心 ” 的 布 局 形 态 。2003 年 全 市 常 住 人 口 规 模 为 1456 万 人 ， 城 镇 建 设 用 地 规 模1150 km 2 ， 房 屋 建 筑 规模43000 万m 2 。 规 划 的 土 地 利 用 类 型 总 体 上 可 分 为 城 市 建 设 用 地( 还 可 细 分 为 居 住 、 公 建 、 工 业 用 地 等) 和 非 城 市 建 设 用 地 ， 基 本 情 况 如 表2 所 示 。 我 们 基 于GIS 对 各 版 规 划 的 规 划 建 设 用 地 范 围 进 行 了 量 算 。 总 体 上 规 划 建 设 用 地 的 面 积 随 时 间 持 续 增 长 ， 目 前 已 达 到2389km 2 ， 用地布局也不断从集中走向分散 。 3.4 一致性评价 参 考 一 致 性 评 价 的 方 法 ， 将 城 市 规 划 布 局 与 规 划 期 末 的 城 市 形 态 两 类 数 据 对 比 ， 可 以 得 到 四 类 区 域 ， 其 中 a 00 区 域 表 示 规 划(g_pln) 和 实 际(fm) 均 为 非 城 镇 建 设 用 地 ，a 11 区 域 表 示 规 划 和 实 际 均 为 城 镇 建 设 用 地 ，a 01 区 域 表 示 规 划 为 非 城 镇 建 设 用 地 而 实 际 为 城 镇 建 设 用 地 ，a 10 区 域 表 示 规 划 为 城 镇 建 设 用 地 而 实 际 为 非 城 镇 建 设 用 地 。 根 据 规 划 布 局 与 城 市 形 态 的 对 比 ， 选 取 下 面 的3 个 指 标 用 于 评 价 二 者 的 一 致 性 程 度 ， 这3 个 指 标 可 以 对 空 间 分 布 和总体开发规模的一致性程度进行较好的表征 。 (1) 规 划 实 现 率 ：r P = a 11 a 10 +a 11 100% ， 表 示 规 划 范 围 内 已 开 发 的 用 地 所 占 的 比 例 ， 即 为 城 市 规 划 实现的比例 ； (2) 开 发 合 法 率 ：r D =