城市增长边界研究进展综述

王 久 钰

(北京林业大学园林学院,北京 100083)

1 概念与意义

小汽车交通产业的迅速发展为城市带来了一系列严重的经济、社会和环境问题，包括城市郊区化、环境污染以及城市蔓延，因此，美国俄勒冈州塞勒姆市于1976年针对这一现象提出“城市增长边界”(Urban Growth Boundary，简称“UGB”)的概念。城市增长边界最初指城市土地和农村土地的分界线，是一种技术措施。21世纪以来，中国快速的城镇化进程给环境保护、资源集约及可持续发展带来了前所未有的挑战。当前，处于大部制改革背景下的中国城市规划进入国土空间规划的转型发展阶段，土地规划由增量规划转入存量规划，如何带有中国特色地应用城市增长边界对于城市可持续发展意义重大。

2 既往研究发展历程

国内外学术界对于城市增长边界的研究有所不同。国外对城市增长边界的研究理论主要集中在UGB的内涵、UGB的划定方向、实施效果、负面影响、弹性控制等理论角度[3]。国外学者对于UGB的研究主要集中于分析其绩效，例如关于UGB的影响，UGB在土地供应、开放时间及地理位置方面的限制状况。

在我国，张进首先将增长边界等城市增长管理工具引入中国。国内学者针对UGB的研究集中在其内涵、政策应用、划定方法、适宜性分析等方面。研究大致分为两类：

1)针对UGB理念及其制度进行研究,如韩昊英(2009)、徐辉(2007)、黄明华(2007)、冯科(2009)等学者主要针对UGB理念及其制度进行研究；

2)针对UGB划定技术方法进行研究，如龙瀛(2006，2009)、杨建军(2010)等学者。前者偏于理论，后者归于实证[4]。

3 划定方法研究

目前国内外有许多关于城市增长边界划定方法的研究，划定方法因地域而有所不同，尚未形成统一的理论。黄明华学者(2007)认为，我国对于城市增长边界划定方法的研究缺乏对城市用地需求的适宜性考虑，要从自然保护的角度出发，运用逆向思维，构建限建因素指标体系。

3.1 定性划定

1)国外研究——弗雷定性划定法。

弗雷(Mary Frey)首先识别区域发展问题，其次收集和分析城市用地增长的数据，接下来预测未来(一般20年～30年间)的人口和城市用地增长需求，最后根据前期基础，定性地划出城市增长边界。

2)国外研究——波特兰定性划定方法。

美国城市规划者在关于波特兰2040年远景规划的编制过程中，定性地划定城市增长边界。通过逐层细化，并结合土地利用现状、城市服务中心、生态敏感区及不适宜开发用地方位等要素对城市增长边界细化，提出了四种可能的城市发展模式，这四种模式分别对应一种城市发展状况。状况一：城市迅速扩张；状况二：城市填充发展；状况三：城市扩张与填充并存。根据不同的情景比选确定最终发展模式，并划定城市增长边界[2]。

3)国内研究——反规划理念。

俞孔坚(2005)在国内首先应用反规划理念，强调“逆”向的规划过程，“负”的规划成果，即利用生态基础设施来引导和框限城市的空间。王颖学者(2014)认为此方法充分考虑城市生态基础设施，以生态优先为规划导向。龙瀛等学者应用“反规划”的理念，以北京市为例构建110个限建要素作为限制城市增长的控制体系，以此划定限建区，框定城市增长的边界，从而达到减少对环境、资源、社会的破坏作用，维持城市可持续发展。杨建军学者则进一步通过景观生态安全格局的分析，划定出了城市增长边界。

3.2 定量划定方法研究

在对UGB进行定量划定时，规划者通常需要考虑时间、空间等多维城市扩展的动态驱动因素，因此关于城市增长边界的模型制定及分析较为困难。目前规划界主要应用元胞自动机模型(CA)、约束性CA、基于BP人工神经网络(ANN)等模型。

1)国外定量划定方法。

Batty,M．，ClarkeK等用元细胞自动机模型(CA)划定UGB，首先将城市空间增长规律作为探究城市增长主要因素的基础；其次通过元胞自动机模型(CA)模拟不同时期所有限制因子(约束因子)引发的城市增长概率，对未来城市可能的发展进行了模拟和长期预测。众所周知，因城市发展极具综合性、复杂性，所以仍存在需纳入考虑的诸多因素。Ward，D P，Zhao，Y等学者在仅考虑邻近区域影响的CA模型基础上引入约束条件(即约束性CA)来控制、模拟城市增长过程，更贴近实际，成为近年来的研究重点。

弗尔堡(Peter Verburg)等少数学者通过应用土地利用转化及影响模型(CLUE)和人工神经网络模型(ANN)定量确立并划定城市增长边界[2]。此外，Amin Tayyebil以德黑兰为例，以GIS，ANN和RS的优势为基础，考虑了城市系统的自组织性及其自发运行轨迹，用类神经网络、GIS手段并结合放射性参数化设置来定量划定城市增长边界。然而，学者并未针对不同地区特点考虑城市承载约束因子[2]。

2)国内定量划定方法。

根据目前国内外研究进展，李晓江等学者(2014)将城市增长边界的定量划定方法分为三类，分别是城市增长模拟法、城市用地排除、增长排除综合法[2]，具体内容如表1所示。

表1 国内UGB定量划定方法统计表

4 评价与展望

以美国为主的西方国家应用增长边界主要是为了应对小汽车交通带来的城市蔓延及城市郊区化背景下的城市衰退；而我国人口基数大，城市郊区用地紧凑，城市增长边界的应用集中于解决快速城镇化时期中心城市急剧扩张而对周边土地资源侵占及浪费的问题。

国外对城市增长边界的研究起步较早，研究体系和理论经验较为丰富。在美国，UGB已作为非常流行的工具应用到多个州及各个层面的城市规划中，我国国内各城市关于限建区的研究和应用，在自然灾难防治方面仍有失考虑。在划定方法方面，国外学者的研究较为全面，定性定量划定方法相结合，形成CA、约束性CA等理论模型。国内学者多以国外学者理论的研究为模型进行不同视角下的UGB划定。

作为一个引进概念，国内学者在UGB的研究中首先明白其包括刚性UGB和弹性UGB两层内涵。其次，UGB的划定应继续以GIS空间分析手段为工具，科学合理分析城市发展动力与限建因素，以此来划定适宜的城市增长边界。最后，国内研究应将刚性UGB纳入城市总体规划的强制性内容，改变其仅作为技术手段的现状，借鉴俄勒冈的成功经验，确保UGB法定期限内的稳定性，及各级管理机构的协调合作，与禁建区、限建区等现有城市空间增长管理工具相协调。综上所述，在引入及应用城市增长边界时应充分结合本国国情，除了充分学习理论外，还应借鉴国外成功案例的经验，致力于研究适合本国的发展策略。