（城市规划与设计专业论文）城市总体规划中的土地使用规划支持系统研究.pdf

摘要 本研究借助西方学者提出的“规划支持系统”思想，立足于我国现有规划体系和城市总 体规划实践，构筑了一个适用于城市总体规划阶段的土地使用规划支持系统l u p s 。用 不同政策反映参与规划各方的不同的价值观和不同的利益，目的是改变城市总体规划中政策 与规划方案相脱节的现象。 论文首先对西方城市规划界有关规划支持系统的研究进行了回顾，对国外已有土地使用 规划支持系统进行了分析和比较，对其中的土地使用建模技术、技术实现途径和应用方法进 行了总结。 在此基础上，论文提出了l u p s 的总体框架及工作流程。l u p s 由用地评价、开发约束、 用地分配三个子模型组成。l u p s 选取基于规则的模型方法作为十地使用建模技术，使用“约 束规则”和“分配规则”表达不同类型的土地开发政策。在l u p s 中，将建设用地划分为生 活区、工业区两大类。两大类建设用地的增长需求预测不在l u p s 中解决，而是作为外部数 据输入。l u p s 使用e s r i 的a r c g i s 9 2 作为软件平台，以矢量空问数据模型为基础，使用 v b a 和a r c o b j e c t s 进行开发实现。 l u p s 的用地评价是使用结合g i s 的多准则决策分析( m c d a ) 进行。先分别进行生活 区适宜性评价、工业区适宜性评价，随后将两者的评价结果进行叠合，生成基本用地分析单 元，得到用地评价结果图层。 l u p s 的开发约束是使用“约束规则”模拟土地开发的约束政策，限制土地开发的位置 和类型。通过使用叠合方法实现对用地评价结果图层的修正。不同的政策表现为不同的约束 规则，得到不同的修正结果。 l u p s 的用地分配是将生活区、工业区的用地需求分配到合适的用地分析单元上，同时 使用“分配规则”模拟土地开发中的“优先发展”政策。在用地分配中，本研究提出了一种 基于矢量空间数据模型的双重目标用地分配方法。该方法采用双重目标的多准则决策分析实 现。该方法根据单一目标的决策结果建立决策平面；根据两个日标之间权重划分决策平面， 采用图解算法实现双重目标的决策。 通过开发约束和用地分配，选择确定城市规划区内所有用地单元的土地用途，将不同的 土地开发政策落实到用地布局方案之中，产生不同的用地布局，可以模拟和评价不同政策实 施对城市规划区内土地使用产生的影响。 随后，使用l u p s 进行了两个典型应用实例研究。在实例一中，将l u p s 应用于山东省 广饶县总体规划，评估“绿心”政策和“工业优先发展”政策，为相关政策制定提供决策支 持。本实例表明，l u p s 是一种支持土地开发政策评估和决策有效工具，为决策者提供政策 与规划方案之间清晰的对应关系，提高决策的透明度。在实例二中，结合使用情景规划的工 作方法，将l o p s 应用于云南省保山市城市总体规划编制中土地使用布局方案的生成和比 较。本实例表明，在l u p s 支持下结合情景规划工作方法可以产生一种具有一定通用性、产 生用地布局方案的方法。这一方法改变了传统的“蓝图式”方法，在面对未知和不确定的未 来，能做出更加坚实可靠的规划决策，提高规划方案对各种不确定因素的适应性。 本研究的特点在于，在城市总体规划阶段，将政策与用地布局建立了联系，为多方参与 规划提供了工具和技术平台，能够模拟反映不同价值观、不同利益的不同政策实施所导致的 土地使用变化。l u p s 适合于中国现有的城市规划体系，能够在城市总体规划阶段为土地使 用规划编制提供决策支持，提供一个供规划师、决策者、公众之间交流沟通的平台。目前的 l u p s 还是一个实验性的系统，今后在用地需求、开发密度政策模拟、建设用地分类、系统 集成四个方面可以进一步深入研究。 关键词城市总体规划，规划支持系统，决策支持，土地使用，土地开发政策，地 理信息系统 a b s t r a c t b a s e do nc h i n a se x i s t i n gp l a n n i n gs y s t e ma n dt h ep r a c t i c eo fu r b a nm a s t e rp l a n n i n g 。t h i st h e s i s p r e s e n t sal a n du s ep l a n n i n gs u p p o r ts y s t e mf o ru r b a nm a s t e rp l a n n i n g ( l u p s ) b yu s i n gt h ec o n c e p to f p l a n n i n gs u p p o r ts y s t e m ( p s s ) a d v o c a t e db yw e s t e r ns c h o l a r s t h ep u r p o s eo ft h i sr e s e a r c hi s t o c h a n g et h ep h e n o m e n o no fi n c o h e r e n c ea m o n gp o l i c ya n dp l a ni nu r b a np l a n n i n ga n dt or e f l e c tv a r i o u s v a l u e sa n di n t e r e s t si np l a n n i n gp r o c e s s e sb ya r e m a u v ep o l l c yc h o i c e s f i r s t l y , t h i st h e s i sr e v i e w st h ec u r r e n tt r e n d so fp s sr e s e a r c h e si nw e s t e mu r b a np l a n n i n gc o m m u n i t y , a n a l y s e sa n dc o m p a r e st h ee x i s t i n gl a n du s ep l a n n i n gs u p p o r ts y s t e m si nw e s t e r nc o u n t n e s ，s u m su p t h em o d e l i n gt e c h n i q u e s ，s y s t e mi m p l e m e n t a t i o n sa n da p p l i c a t i o nm o d e so ft h e s es y s t e m s t h eo v e r a l if r a m e w o r ka n dw o r k f l o wo fl u p si sp r e s e n t e d l u p sc o n s i s t so ft h r e es u b m o d e l s ：i a n d e v a l u a t i o n d e v e l o p m e n tc o n s t r a i n ta n di a n da l l o c a t i o n l u p ss e l e c t sr u l e - b a s e dm o d e la si a n du s e m o d e l i n gt e c h n i q u eb yu s i n gc o n s t r a i n tr u l e sa n da l l o c a t i o nr u l e st os i m u l a t ev a d o u st y p e so fl a n d d e v e l o p m e n tp o l i c y i nl u p s ，t h eu r b a nl a n du s ei sd i v i d e di n t ot w oc a t e g o r i e s ：。i n d u s t r ya r e a ”a n d 。r e s i d e n t i a la r e a ”l u p sd o e s n tp r o j e c tt h el a n du s ed e m a n d s t h ep r o j e c t e di a n du s ed e m a n di sa n e x t e m a id a t at oi n p u tf o rl u p s b a s e do nv e c t o rs p a t i a ld a t am o d e l 。l u p si sd e v e l o p e df o rg i ss o f t w a r e e s r i sa r c g i s9 2w i t hv b aa n da r c o b j e c t s t h el a n de v a l u a t i o ns u b m o d e lo fl u p si su n d e r t a k e nw i t hg i s - b a s e dm u l t i c r i t e r i ad e c i s i o na n a l y s i s ( m c d a ) t h el a n de v a l u a t i o nb e g i n sb yl a n ds u i t a b i l i t ya n a l y s i sf o rr e s i d e n t i a lu s ea n dl a n ds u i t a b i l i t y a n a l y s i sf o ri n d u s t r yu s e a f t e rt h et w or e s u l ts u i t a b i l i t ym a p sa r ef o r m u l a t e d ，ag i so v e d yc o m b i n a t i o ni s u s e dt oc r e a t eal a n de v a l u a t i o nm a pw h i c hc o n s i s t so fb a s i cl a n du n i t s i nd e v e l o p m e n tc o n s t m i n ts u b m o d e io fl u p s c o n s t r a i nr u l e sj na c c o r d a n c ew i t hc o n s t r a i np o l i c i e sa r e u s e dt or e s t d c tl o c a t i o n sa n dt y p e so fl a n dd e v e l o p m e n t l a n de v a l u a t i o nm a pi sm o d i f i e db yc o n s t r a i n t r u l e su s i n go v e d a yt e c h n i q u e a l t e r n a t i v ep o l i c yc h o i c e sw i l lb ep e r f o r m e da sa l t e r n a t i v ec o n s t r a i nr u l e s t op r o d u c ed i f f e r e n tm o d i f i e do u t p u tm a p i ni a n da l l o c a t i o ns u b m o d e io fl u p s t h ep r o j e c t e dl a n du s ed e m a n d sf o r 。i n d u s t r ya r e a ”a n d 。r e s i d e n t i a ia r e a ”w i l ib ea l l o c a t e dt od i f f e r e n tb a s i ci a n du n i t s a l l o c a t i o nr u l e si na c c o r d a n c ew i t hp r i o d t y p o l i c i e sa r eu s e dt os i m u l a t et h ep d o d t yo fd i f f e r e n tl a n du s e s b a s e du p o nv e c t o rd a t am o d e l ，a n i m p r o v e dl a n du s ea l l o c a t i o na p p r o a c hf o rd u a lo b j e c t i v e si sp r e s e n t e di nl a n da l l o c a t i o ns u b m e d e l a d e c i s i o np l a n ei se s t a b l i s h e db a s e do nt h er e s u l t so ft h et w os e p a r a t es i n g l eo b j e c t i v em u l t i c r i t e d a d e c i s i o na n a l y s i s t h ed e c i s i o np l a n ec a nb ep a r t i t i o n e di n t ot w or e g i o n sb yw e i g h t sa s s i g n e dt ot w o o b j e c t i v e s t h e nd u a l o b j e c t i v ed e c i s i o ni ss o l v e db yu s i n gad i a g r a ma l g o r i t h m t h el a n da l l o c a t i o n s u b m o d e lc a l l su p o nl a n de v a l u a t i o nm a p ，u s e r - s p e c i f i e dl a n dd e v e l o p m e n tp o l i c i e sa n dp r o j e c t e dl a n d d e m a n d st og e n e r a t el i k e l yu r b a ng r o w t hs c e n a r i o s t h ep d n c i p a ir e s u l tf 怕md e v e l o p m e n tc o n s t r a i n ts u b m o d e ia n di a n da l l o c a t i o ns u b m o d e | sai a n du s e s c e n a r i ow h i c hd e l i n e a t e sw h e r ef u t u r eu r b a nd e v e l o p m e n ti se x p e c t e dt oo c c u r l u p sa l l o w su s e r st o d e t e r m i n ed i l f e r e n tl a n du s e sa n dc r e a t ea l t e r n a t i v ei a n d u s es c e n a r i o sb yu s i n gl a n dd e v e l o p m e n t p o l i c i e sa n da s s e s st h el i k e l yi m p a c t so fa l t e r n a t i v ep o l i c i e so nl a n d - u s ei nu r b a np l a n n i n ga r e a f u r t h e r m o r e ，t h ea u t h o rp r o v i d e st e c h n i c a la n de x p e r i e n t i a ie x a m i n a t i o no ft w oa p p l i c a t i o n so ft h el u p s i na s s i s t i n gt h ef o r m u l a t i o no fu r b a nm a s t e rp l a n i nc a s ei l u p si sa p p l i e dt oe v a l u a t e 。g r e e nh e a r t ” p o l i c ya n d “i n d u s t r yp r i o d t y p o l i c yt os u p p o r tp o l i c y - m a k i n gi nt h eu r b a nm a s t e rp l a n n i n go fg u a n g r a oi n s h a n d o n gp r o v i n c e t h es t u d yo fc a s eii l l u s t r a t e st h a tl u p si sa ne f f i c i e n tt o o lt os u p p o r te v a l u a t i n g a n dp o l i c y m a k i n gf o rl a n dd e v e l o p m e n tp o l i c i e s i tc a np r o v i d eac l e a rr e l a t i o n s h i pb e t w e e np o l i c ya n d m l a n du s ep l a nf o rp o l i c y - m a k e ra n de n h a n c et h et r a n s p a r e n c yo fd e c i s i o nm a k i n g i nc a s ei i l u p s i n t e g r a t e dw i t hs c e n a r i op l a n n i n gi sa p p l i e dt oa s s i s tl a n du s ep l a n n i n gi nt h eu r b a nm a s t e rp l a n n i n go f b a o s h a nc i t yi ny u n n a np r o v i n c e t h es t u d yo fc a s ei ii i l u s t r a t e sac e r t a i nu n i v e r s a la p p r o a c hf o rl a n d u s ep l a n n i n gi sc r e a t e db yu s i n gl u p si n t e g r a t e dw i t hs c e n a n op l a n n i n g t h i sa p p r o a c hh a sc h a n g e d t h et r a d i f i o n a i “b l u e 州吖m e t h o d i tc o u l de n a b l ed e c i s i o n - m a k e r sa n dp l a n n e r st om a k em o r es o u n d a n dr o b u s td e c i s i o n si naf u t u r eo fi n c r e a s i n gu n c e r t a i n t ya n du n p r e d i c t a b i l i t ya n dp r o m o t ea d a p t a b i l 时o f l a n du s ep l a nf o ra nu n c e r t a i nf u t u r e t h ec h a r a c t e r i s t i co ft h i sr e s e a r c hi sb u i l d i n gr e l a t i o n s h i pb e t w e e np o l i c ya n dl a n du s ep l a n ，p r o v i d i n g t o o la n dp l a t f o r mf o rp a r t i c i p a t o r yp l a n n i n g l u p sa l l o w su s e r st os i m u l a t ef u t u r el a n du s ec h a n g e s r e s u l t i n gf r o mt h ei m p l e m e n t a t i o no fa 舱r n a t i v ep o l i c yc h o i c e sw h i c hr e f l e c td i f f e r e n tv a l u e sa n di n t e r e s t s i np l a n n i n gp r o c e s s e s l u p si sd e v e l o p e do nt h eb a s i so fc h i n a se x i s t i n gp l a n n i n gs y s t e m ，i ts u p p o r t s l a n du s ep l a n n i n gp r o c e s s e sa n dd e c i s i o nm a k i n gi nu r b a nm a s t e rp l a n n i n ga n dp r o v i d e sap l a t f o r mf o r c o m m u n i c a t i o na m o n gp l a n n e r s ，p o l i c y - m a k e r sa n dp u b l i c s h o w e v e r , t h ec u r r e n tl u p si sa n e x p e r i m e n t a ls y s t e m f u r t h e rr e s e a r c hs h o u l dc l e a d yb en e e d e di nf o m rp o t e n t i a lt o p i c s ：l a n dd e m a n d p r o j e c t i n g ，d e v e l o p m e n td e n s i t yp o l i c ys i m u l a t i o n 1 a n du s ec a t e g o r ya n ds y s t e mi n t e g r a t i o n k e y w o r d s ，u r b a nm a s t e rp l a n n i n g ，p l a n n i n gs u p p o r ts y s t e m ，d e c i s i o ns u p p o r t ，l a n d u s e ，l a n dd e v e l o p m e n tp o l i c y , g i s 同济大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行 研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文 的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的 作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集 体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任 由本人承担。 学位论文作者签名：务c 心季殳一 2 o o 分年7 月加e l 学位论文版权使用授权书 本人完全了解同济大学关于收集、保存、使用学位论文的规定， 同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版 本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、 扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供 本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有 关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前 提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。 学位论文作者签名：令c 蚶私l 加d 乎年7 月劢日 第一章引言 1 1 研究背景 第一章引言 1 1 1 规划决策需要科学性与透明度 1 规划方案与政策的脱节 制定科学的发展政策、编制合理的城市规划，是科学利用有限的资源和空间，遏制和缓 解土地资源、环境等严重矛盾的重要举措，也是贯彻科学发展观，促使可持续发展的重要途 径。但是长期以来，规划编制与发展政策的关系往往有错位。规划专业人员将规划编制视作 一种价值中立的技术工作，编制“蓝图式”规划，忽视规划实施政策；而决策者根据自己对 规划的理解，制定发展政策和措施。政策是否科学，规划是否反映了政策，政策是否符合规 划，往往缺乏检验和评估的手段。 以城市总体规划为例，土地使用规划是其核心工作内容。现有的编制土地使用规划方法 着眼于用地布局本身的合理性，定了规划方案，再考虑政策、措施。总体规划编制过程，一 般先由专业人员提出多个布局方案，由决策者选择方案，再作技术性的深化、完善。专业人 员一般不重视布局方案和发展政策、实施措施的关系，也很难向决策者解释布局和政策之间 有什么关系。对于决策者来说，一般没有从事规划编制的实际经验，他( 们) 听汇报、看图 纸所了解的规划，与专业人员的意图不但可能有差距，而且也不清楚某个规划方案和什么政 策所对应；某些政策、措施是适合某个规划方案，还是另一个? 实施这些政策和措施的先后 顺序应该如何，才有利于规划方案的实现? 这些问题听起来简单，但事实上，现有的编制办 法难以达到。各地城市总体规划编制、实施过程中，普遍存在规划方案和政策、措施脱节的 现象，带来规划决策的透明度低、随意性大。 2 难以反映规划中的不同利益、不同价值观 规划编制和决策受到多种外部因素、条件的影响，往往来自参与规划各方( 多个决策者、 多个部门机构等) 的利益不同、价值观不同。对于同一项规划内容，不同行业部门会有不同 的意见；上级政府和下级政府之间也会有不同的意见。例如，地方政府为了发展经济，往往 会提出各种要求，而中央政府倡导的科学发展观到了地方政府往往变成急功近利的发展观。 表现在选择土地使用规划方案时，口头上的主张和实际意见并不一致。这也是不同利益方、 不同价值观的具体表现。这样也导致了规划编制人员难以适从，盲目应付决策者的局面。 规划编制中的这些外部因素往往也可表现为不同的发展政策，可以是有效的、也可能是 错误的、或无效的。如果规划编制过程中有合适的方法，表达多方参与人员的意见，一方面 能够将各方的价值观与相关政策、措施建立对应关系，就能提供政策评估的有效性手段，使 得不同政策背后的不同的利益、不同的价值观变得透明。另一方面，将各方不同的价值观、 第一章引言 不同利益清晰地反映在用地布局方案和对应的政策上，一定程度上也能够遏制规划决策中长 官意志、朝夕令改的弊病。现有的规划编制技术难以实现这一要求。 此外，2 0 0 8 年开始实施的城乡规划法将城市规划的透明度、公众参与明确列入了 法律条文，提出“城乡规划报送审批前，组织编制机关应当依法将城乡规划草案予以公告， 并采取论证会、听证会或者其他方式征求专家和公众的意见。文本、图纸这些规划成果， 非专业人员难以看懂，更难以表达他们的意见。城乡规划法对规划的透明度、公众参与 的要求实际上也是对规划本身提出的要求，要求有新的技术手段支持多方参与规划，提高规 划的透明度。 因此，社会实践需要一种在城市总体规划阶段，体现土地使用规划与相应政策之间有对 应关系的技术，提高城市总体规划决策的透明度、可参与性。 1 1 2 总体规划编制中需要新的用地布局方法 目前我国正处于快速城市化的历史阶段，特别在经济发达地区，扩大城市用地规模、调 整用地布局是每次总体规划调整、修编的核心任务。按一般技术规程，现有的用地布局方法 是先定城市性质、规模，做城市发展用地适宜性评价，再由专业人员提出多种布局方案，征 求各方意见，选择方案并进一步调整，再进入更具体的总体规划编制阶段。 首先，在实际工作中，城市性质、规模、用地适宜性评价不变，产生的布局方案往往也 各不相同，也就是说，相同的城市性质、规模、用地评价，可能会有很多用地布局方案，而 且相互之间的差异会很大。由于硬性约束条件不严，专业人员依靠经验产生的布局方案自然 会多种多样。 其次，现实中城市发展往往会受到多种不确定的外部冈素影响。大到国家宏观政策，小 到一条高速公路的选线。这些外部因素在未来的变化不是城市规划师、也不是规划决策者所 能左右的。规划实施中l 这些外部条件的变化，往往会导致总体规划的用地布局方案不断改 变、不断调整。如何提高总体规划本身对外部条件变化的适应性，不但需要规划理论上的创 新和改进，也需要在规划编制技术上进行改进。 第三，现有的用地布局方法中，缺少可以直接用于政策检验的工具。现有技术尚不能在 做出规划决策之前，评估各种措施将会带来的影响；也不能直接提供与“规划图”相配套的 规划对策，用于检验现有的政策是否符合“规划图”。评估未来可能实施的政策所带来的影 响，就能够回答“如果实施某种措施，会对土地使用的布局上造成哪些影响”这样的问题。 因此，在规划编制过程中，需要一种具有一定通用性的、用于产生用地布局方法，用于 提高规划工作效率；也需要一种政策检验的手段、用于提高规划方案对于未来不确定因素的 适应性。 综上所述，社会实践需要在政策、决策和规划编制之间建立起相互联系、相互作用的通 道。 1 见2 0 0 8 年1 月1 日起施行城乡规划法第二十六条 2 第一章引言 1 1 3 国外土地使用规划支持系统实践的启示 西方城市规划学术界于1 9 9 0 年代提出了规划支持系统( p s s ，p l a n n i n gs u p p o r t s y s t e m ) 的概念，进入2 1 世纪，相关研究逐渐多起来( g e e r t m a na n ds t i l l w e l l ，2 0 0 4 ， k l o s t e r m a na n dp e t t i t ，2 0 0 5g e e r t m a n ，2 0 0 6 ) 。各类规划支持系统中，土地使用规划支 持系统是其中一个重要领域，在当前国外战略性规划研究中得到了初步尝试( x i a n ga n d c l a r k e ，2 0 0 3 ，c o u c l e l i s ，2 0 0 5 ) 。c o u c l e l i s ( 2 0 0 5 ) 总结了规划支持系统能够在战略性的土 地使用规划中所能发挥的作用，包括：用于构建方案( s c e n a r i ow r i t i n g ) ，想象、展望和明 确规划目标( v i s i o n i n g ) 、表达规划结果和相应行动政策( s t o r y t e l l i n g ) 。西方城市规划界的 研究表明：规划支持系统支持多方参与规划的模式，可以为代表不同利益群体、不同价值观 参与规划各方( 决策者、专业规划师、普通公众) 提供一个互动、沟通、交流的平台，提高 规划过程的可参与性。使用规划支持系统，可以提供一种政策检验的手段、提高规划方案对 于不确定未来的适应性。 规划支持系统与规划体制、决策机制有密不可分的关系。国外的每一个的土地使用规划 支持系统都产生在某种特定规划体制、决策机制的背景下。方面，中国的规划体制、决策 机制，乃至法律、经济发展水平、参与规划的条件都和西方国家有很大差异。另一方面，国 外的类似系统仍处于探索阶段，无法直接套用，只能供借鉴和参考。所以，西方学术界提出 的规划支持系统在学术思想上有参考价值。但是，适合我国的体制和机制的十地使用规划支 持系统需要在理论、方法上开展研究。吸收两方发达国家的规划支持系统思想，立足现行规 划体制、决策机制，针对规划实践需要，从理论、方法上探索城市总体规划中土地使用规划 支持系统，是本研究的基本出发点。 1 _ 2 - 研究目标和研究内容 1 2 1 研究目标 本研究的目标是探索适用于当前城市总体规划阶段的土地使用规划支持系统，建立该系 统的理论框架和技术实现途径。该系统能够面向实践、符合中国城市规划实际情况。在总体 规划阶段，为参与规划的各方提供一个多种政策、方案进行比较的平台；能够定量化地模拟 不同政策、措施实施而导致的土地使用变化，从而达到辅助城市总体规划编制、方案选择和 相应政策评价。具体包括以下两个部分目标： 1 提供一种在城市总体规划阶段，用于土地开发政策的评价和决策支持工具。为决策 者提供政策与规划方案之问清晰的对应关系，为城市总体规划提供决策支持，提高决策的透 明度。 2 研究一种城市总体规划中编制土地使用规划的方法及其支持技术。研究具有一定通 用性、产生土地使用规划布局的方法，以增强规划方案的透明度为前提，提高规划编制工作 效率、编制过程的可参与性。 3 第一章引言 1 2 2 研究范围 1 针对城市总体规划，同时兼顾其他战略性规划中的应用 本研究首先针对法定“城市总体规划”阶段的应用。一些非法定的战略性规划，如“战 略规划”“概念规划”等，由于其涉及到的土地使用规划与城市总体规划比较类似，本研究 也应该能够用于其中的土地使用规划。所以，本研究中涉及的“总体规划”，在外延上也包 含了战略规划、概念规划等非法定规划。 2 针对土地开发政策的决策 本研究所针对的“政策”特指“土地开发政策”，是对所研究区域内涉及土地的使用性 质、空间布局和变化趋势进行干预的政策。具体包含城市用地增长的控制政策、非建设用地 的空间管制政策、优先开发某些区域( 或某类用地) 的政策等等，不包括和用地布局关系不 密切的其他管理政策。这些政策直接干预土地使用，对未来土地使用布局有重大的影响。这 些政策也是土地使用规划的具体实施措施。在本文以下提及的“政策”，除有特别指明外， 均指“土地开发政策”。 3 立足我国现行城市规划体制的需要，密切结合总体规划实践。 立足现行规划体制，就是要求本研究中的系统，必须适应现有总体规划编制的要求，支 持规划编制和决策，而不是试图去改变规划编制和决策的过程。系统所需要基础数据，必须 立足当前城市规划编制的实践，以一般规划调查中能获取的资料为基础。立足于常规总体规 划编制所能获取的资料、信息，实现前述的研究目标。为此，需要在系统框架、技术路线选 取方面考虑实现的可能性。 4 符合城乡规划法 和城市规划编制办法的新增工作内容的要求 2 0 0 6 年开始实施的城市规划编制办法以及新的城乡规划法都对城市总体规划 提出了许多新的工作内容和要求。城市规划编制办法提出，中心城区“划定禁建区、限 建区、适建区和已建区，并制定空间管制措施”、“研究中心城区空间增长边界”等新的工作 内容2 0 城乡规划法中提出了“城市总体规划、镇总体规划的内容应当包括：城市、镇 的发展布局，功能分区，用地布局，禁止、限制和适宜建设的地域范围。”3 。虽然立 法中提出了新的工作内容，但是规划实践中需要新的技术手段实现这些新增内容。没有适宜 的技术作支撑，相关法规难以贯彻。为此，本研究不仅仅要针对传统的总体规划工作，更需 要提出适用于以上新增工作内容的新技术和新方法。 1 2 3 研究内容 1 理论研究 研究系统的理论基础，确定系统的总体框架。对国外已有的土地使用规划支持系统进行 分析，比较其系统结构、土地使用建模方法、使用的计算机技术。在理论上，总结相关研究 2 见2 0 0 6 年4 月1 日起施行城市规划编制办法第三十一条 3 见2 0 0 8 年1 月1 日起施行城乡规划法第十七条 4 第一章引言 现状、发展趋势与不足之处。在此基础上，根据总体规划编制的要求，分析归纳士地使用规 划布局的过程，提出系统的理论基础，选择系统建模方法，研究土地开发政策的模拟方法， 构筑系统的总体框架。 探索以上系统总体框架的技术实现途径，选择适宜的软件平台和开发工具。研究系统框 架的支撑技术；为系统的每一部分提出具体的技术实现途径。 2 应用研究 在理论研究的基础上，选择若干典型实例展开应用研究。通过典型实例的应用研究，对 系统总体框架、技术具体实现途径进行技术验证。典型实例的应用研究也是对系统的具体应 用模式展开研究，是探索在不同目标下，本系统在土地使用规划中进行决策支持的模式及作 用。 1 3 研究意义和预期成果 本研究的意义在于：在土地使用规划决策的支持理论和方法上有所突破，改变传统决策 支持方式，在总体规划阶段为参与规划各方( 决策者、规划师、普通公众) 提供一个互动、 沟通、交流的平台。参与规划各方的不同利益、不同价值观体现为不同的政策；根据不同的 政策，产生不同的土地使用规划方案。每一土地使用规划方案都能与某些政策倾向建立联系， 为决策者提供政策与规划方案之间清晰的对应关系，提供决策支持，反映不同的价值观、从 不同的利益倾向对规划方案的直接影响，提高决策的透明度。此外，规划支持系统与城市规 划体制有密切的关系。本研究也是在探索适用于我国实践的规划支持系统应用的理论和方 法。 本研究中所提出的系统，预期能够实现以下的设想：第一是在总体规划编制过程中，可 以支持用地布局方案的产生，支持规划专业人员之间进行方案比较。第二是可以作为“规划 师决策者”之间的沟通工具。借助本系统，规划师诀策者之间以互动方式探讨，模 拟产生不同政策实施带来的土地使用变化及其影响；用可视化方式传达给决策者，寻求合理、 透明的规划决策。 1 4 论文的结构 本论文的正文以下分成八个章节。以理论研究、技术实现途径研究、典型应用实例研究 为顺序组织全文。 第二章是有关土地使用规划支持系统研究进展的综述。从计算机辅助规划的发展历程入 手，讨论了规划支持系统的渊源和特征；阐述规划支持系统与城市规划思想、城市规划体制 的密切关系。随后，对国外已有的十地使用规划支持系统进行分析，剖析若干典型系统，比 较其系统结构、使用的土地使用建模方法、其中使用的计算机技术及其实现途径、应用方法。 总结土地使用规划支持系统的研究现状、发展趋势与不足之处。 5 第一章引言 第三章是系统的总体框架。在这一章中，从现有的总体规划编制的需求出发，根据国外 已有的类似系统的特点，以用地评价、开发约束、用地分配三个部分构筑整个系统的框架。 选择系统的土地使用建模方法，对系统的空间数据模型、软件平台、用地分析单元进行比较 研究。 第四、五、六章，分别是用地评价、开发约束、用地分配三个部分的理论框架研究和技 术实现途径研究。 第七章是验证系统作为“规划师一决策者”之间的交流平台的应用实例。选取山东省 广饶县总体规划编制中的实例，对拟议中的多个土地开发政策进行评估。模拟不同政策实施 后，带来的土地使用的变化，用于评估不同政策的实施效果，提高规划决策的透明度和科学 性。 第八章是验证系统作为一种产生用地布局方案的通用方法的应用实例，也是验证系统作 为规划编制中技术人员之间的交流平台的实例。选取云南省保山市总体规划为实例，借助情 景规划的方法，研究规划区内未来土地使用变化，为制定可持续发展的土地使用规划，制定 相关实施政策提供依据。 第九章是对本研究进行总结、讨论和展望。总结本研究的特点，对一些实例研究中反映 出的具体技术问题展开讨论，对今后需要进一步深化研究的内容进行展望。 本论文最后收录了两个附录，内容是在两个应用实例中，使用本系统的具体技术细节、 详细工作流程以及相关程序的原始代码。其中附录一是广饶实例的相关技术细节和程序代 码，与第七章的内容相对应。附录二是保山实例的相关技术细节和程序代码，与第八章的内 容相对应。 6 第二章相关研究的进展 第二章相关研究的进展 规划支持系统( p l a n n i n gs u p p o r ts y s t e m ，简称为p s s ) 是19 8 9 年由b h a r r i s 首先 提出并倡导的( h a r r i s ，1 9 8 9 ) 。在1 9 9 0 年代的中后期开始，逐步为其他学者接受。进入 2 1 世纪以来，许多学术会议和相关论文都讨论了规划支持系统的范畴、用途及实践等等。 在国外，规划支持系统的研究与应用也日益增加，尽管大多数应用还处于研究阶段 ( g e e r t m a na n ds t i l l w e l l 。2 0 0 4 ) ，但也有了少量实用化的规划支持系统，甚至有少量商品 化软件出现( k l o s t e r m a na n dp e t t i t ，2 0 0 5 ) 。 本章首先讨论规划支持系统的渊源、产生的背景及其特征，目的是在于阐述规划支持系 统与城市规划思想、城市规划体制之间密不可分的关系。随后，总结国外土地使用规划中规 划支持系统研究、应用及其进展，比较其结构、技术和应用方法，为本研究中的系统总体设 计、技术实现途径选取、应用方法选择等提供依据与参考。 2 1 规划支持系统的渊源和特征 2 1 1 规划支持系统的渊源 规划支持系统的产生与西方城市规划界两个认识上的重要变化有关。一是对计算机在城 市规划中作用的认识变化，二是对城市规划本体的认识，从“为公众规划”到“与公众一起 规划”的变化。 1 对计算机在城市规划中作用认识的变化 计算机辅助规划始于1 9 5 0 年代，至1 9 6 0 年代有了较大的发展。当时的城市规划正开 始从“物质形态设计”为主导，转变为侧重理性决策过程“科学性”规划。为寻求一种“科 学”的规划范式，引入了大量的计算机辅助模型，用于预测城市和区域发展，以各种大尺度 城市模型( l a r g e s c a l eu r