城市增長邊界研究進展綜述

王 久 鈺

(北京林業大學園林學院,北京 100083)

1 概念與意義

小汽車交通產業的迅速發展為城市帶來了一系列嚴重的經濟、社會和環境問題，包括城市郊區化、環境污染以及城市蔓延，因此，美國俄勒岡州塞勒姆市于1976年針對這一現象提出“城市增長邊界”(Urban Growth Boundary，簡稱“UGB”)的概念。城市增長邊界最初指城市土地和農村土地的分界線，是一種技術措施。21世紀以來，中國快速的城鎮化進程給環境保護、資源集約及可持續發展帶來了前所未有的挑戰。當前，處于大部制改革背景下的中國城市規劃進入國土空間規劃的轉型發展階段，土地規劃由增量規劃轉入存量規劃，如何帶有中國特色地應用城市增長邊界對于城市可持續發展意義重大。

2 既往研究發展歷程

國內外學術界對于城市增長邊界的研究有所不同。國外對城市增長邊界的研究理論主要集中在UGB的內涵、UGB的劃定方向、實施效果、負面影響、彈性控制等理論角度[3]。國外學者對于UGB的研究主要集中于分析其績效，例如關于UGB的影響，UGB在土地供應、開放時間及地理位置方面的限制狀況。

在我國，張進首先將增長邊界等城市增長管理工具引入中國。國內學者針對UGB的研究集中在其內涵、政策應用、劃定方法、適宜性分析等方面。研究大致分為兩類：

1)針對UGB理念及其制度進行研究,如韓昊英(2009)、徐輝(2007)、黃明華(2007)、馮科(2009)等學者主要針對UGB理念及其制度進行研究；

2)針對UGB劃定技術方法進行研究，如龍瀛(2006，2009)、楊建軍(2010)等學者。前者偏于理論，后者歸于實證[4]。

3 劃定方法研究

目前國內外有許多關于城市增長邊界劃定方法的研究，劃定方法因地域而有所不同，尚未形成統一的理論。黃明華學者(2007)認為，我國對于城市增長邊界劃定方法的研究缺乏對城市用地需求的適宜性考慮，要從自然保護的角度出發，運用逆向思維，構建限建因素指標體系。

3.1 定性劃定

1)國外研究——弗雷定性劃定法。

弗雷(Mary Frey)首先識別區域發展問題，其次收集和分析城市用地增長的數據，接下來預測未來(一般20年～30年間)的人口和城市用地增長需求，最后根據前期基礎，定性地劃出城市增長邊界。

2)國外研究——波特蘭定性劃定方法。

美國城市規劃者在關于波特蘭2040年遠景規劃的編制過程中，定性地劃定城市增長邊界。通過逐層細化，并結合土地利用現狀、城市服務中心、生態敏感區及不適宜開發用地方位等要素對城市增長邊界細化，提出了四種可能的城市發展模式，這四種模式分別對應一種城市發展狀況。狀況一：城市迅速擴張；狀況二：城市填充發展；狀況三：城市擴張與填充并存。根據不同的情景比選確定最終發展模式，并劃定城市增長邊界[2]。

3)國內研究——反規劃理念。

俞孔堅(2005)在國內首先應用反規劃理念，強調“逆”向的規劃過程，“負”的規劃成果，即利用生態基礎設施來引導和框限城市的空間。王穎學者(2014)認為此方法充分考慮城市生態基礎設施，以生態優先為規劃導向。龍瀛等學者應用“反規劃”的理念，以北京市為例構建110個限建要素作為限制城市增長的控制體系，以此劃定限建區，框定城市增長的邊界，從而達到減少對環境、資源、社會的破壞作用，維持城市可持續發展。楊建軍學者則進一步通過景觀生態安全格局的分析，劃定出了城市增長邊界。

3.2 定量劃定方法研究

在對UGB進行定量劃定時，規劃者通常需要考慮時間、空間等多維城市擴展的動態驅動因素，因此關于城市增長邊界的模型制定及分析較為困難。目前規劃界主要應用元胞自動機模型(CA)、約束性CA、基于BP人工神經網絡(ANN)等模型。

1)國外定量劃定方法。

Batty,M．，ClarkeK等用元細胞自動機模型(CA)劃定UGB，首先將城市空間增長規律作為探究城市增長主要因素的基礎；其次通過元胞自動機模型(CA)模擬不同時期所有限制因子(約束因子)引發的城市增長概率，對未來城市可能的發展進行了模擬和長期預測。眾所周知，因城市發展極具綜合性、復雜性，所以仍存在需納入考慮的諸多因素。Ward，D P，Zhao，Y等學者在僅考慮鄰近區域影響的CA模型基礎上引入約束條件(即約束性CA)來控制、模擬城市增長過程，更貼近實際，成為近年來的研究重點。

弗爾堡(Peter Verburg)等少數學者通過應用土地利用轉化及影響模型(CLUE)和人工神經網絡模型(ANN)定量確立并劃定城市增長邊界[2]。此外，Amin Tayyebil以德黑蘭為例，以GIS，ANN和RS的優勢為基礎，考慮了城市系統的自組織性及其自發運行軌跡，用類神經網絡、GIS手段并結合放射性參數化設置來定量劃定城市增長邊界。然而，學者并未針對不同地區特點考慮城市承載約束因子[2]。

2)國內定量劃定方法。

根據目前國內外研究進展，李曉江等學者(2014)將城市增長邊界的定量劃定方法分為三類，分別是城市增長模擬法、城市用地排除、增長排除綜合法[2]，具體內容如表1所示。

表1 國內UGB定量劃定方法統計表

4 評價與展望

以美國為主的西方國家應用增長邊界主要是為了應對小汽車交通帶來的城市蔓延及城市郊區化背景下的城市衰退；而我國人口基數大，城市郊區用地緊湊，城市增長邊界的應用集中于解決快速城鎮化時期中心城市急劇擴張而對周邊土地資源侵占及浪費的問題。

國外對城市增長邊界的研究起步較早，研究體系和理論經驗較為豐富。在美國，UGB已作為非常流行的工具應用到多個州及各個層面的城市規劃中，我國國內各城市關于限建區的研究和應用，在自然災難防治方面仍有失考慮。在劃定方法方面，國外學者的研究較為全面，定性定量劃定方法相結合，形成CA、約束性CA等理論模型。國內學者多以國外學者理論的研究為模型進行不同視角下的UGB劃定。

作為一個引進概念，國內學者在UGB的研究中首先明白其包括剛性UGB和彈性UGB兩層內涵。其次，UGB的劃定應繼續以GIS空間分析手段為工具，科學合理分析城市發展動力與限建因素，以此來劃定適宜的城市增長邊界。最后，國內研究應將剛性UGB納入城市總體規劃的強制性內容，改變其僅作為技術手段的現狀，借鑒俄勒岡的成功經驗，確保UGB法定期限內的穩定性，及各級管理機構的協調合作，與禁建區、限建區等現有城市空間增長管理工具相協調。綜上所述，在引入及應用城市增長邊界時應充分結合本國國情，除了充分學習理論外，還應借鑒國外成功案例的經驗，致力于研究適合本國的發展策略。