自组织视角下的土地开发强度探讨_以平凉市城区控制性详细规划为例

□　丁　亮，屈　雯

１引言

控制性详细规划（以下简称控规）的开发强度一直以来都是学术界研究的热点，特别在城市化快速发展的今天，开发强度控制不仅仅是城市规划的问题，更是关系到城市的经济社会发展、生态环境保护、人民生活水平提高的重要问题。

当前学术界普遍采用的开发强度研究方法主要有５种（表１）。虽然各类控规广泛应用了这些方法，并在城市发展和建设管理中发挥了重要的作用，但是其作为衔接总体规划和修建性详细规划的重要规划类型，仍然难逃缺乏科学性的责难。究其原因，笔者认为有以下两点：

（１）观念问题。由于城市系统过于复杂，且受技术条件所限，学者们难以从整体上对城市进行研究，于是采用培根的“还原论”思

自组织视角下的土地开发强度探讨

—以平凉市城区控制性详细规划为例

［摘　要］通过分析城市空间结构与土地开发强度的关系可知：自组织——城市空间结构是影响土地开发强度的基准，经过他组织力的作用外在表现为物化的经济、社会、影响下的物质城市。土地开发强度的确定可采取以下方法：以自组织理论为基础，以ＧＩＳ技术为研究平台，通过空间句法的技术手段，用拓扑网络对城市空间进行量化分析，进而转化为土地开发强度的基准模型，再结合现状、生态、美学、安全等影响因子，建立修正模型，最终构成自组织视角下的土地开发强度的分布模型及指标体系。

［关键词］自组织；城市空间结构；空间句法；土地开发强度；容积率［文章编号］１００６－００２２（２０１１）１２－００１２－０６　［中图分类号］ＴＵ９８４　［文献标识码］Ｂ

Self-organized Land Use Development Intensity: Pingliang Regulatory Plan/Ding Liang,Qu Wen

[Abstract] Self organization: urban spatial structure influences land development intensity. It is reflected in physical cities with economic, social, policy influences. Land development intensity calculation can use self organization theory as the foundation, GIS technology as the platform, space syntax as technical method,topology network for quantitative spatial analysis, and transform them into basic land development model.Status quo, ecology, aesthetics, safety are used to adjust the basic model and eventually establish land development intensity model and indices system.

[Key words] Self Organization, Urban spatial network, Space syntax, Land development intensity, FAR

想，将城市系统分解后再进行研究。然而，城市是一个复杂的巨系统，人们难以从人口、经济或者物质空间这些单一视角来解决全局性问题，而且这些视角也忽视了对城市内在发展规律的研究。

（２）方法问题。从单一视角着手研究控规的开发强度的做法，还存在量化过程缺乏数据支撑、计算方法单一、科学性不足等问题。因此，用常规量化方法，且仅从子系统研究角度来制定的控规开发强度，缺乏对城市发展的内在规律的考虑，必然无法应对城市开发建设中的诸多问题。

２新方法的探索

２０世纪６０年代末，以耗散结构为先导，包括了协同学、突变论及超循环论等理论的自组织理论以系统的发生、发展为重点，揭示了

组成一个宏大系统的大量子系统如何有可能自己组织起来，实现从无序到有序演化的一般条件、机制和规律性。这一理论被引入到城市这一同样由众多子系统构成的巨系统的研究中，从而为研究城市空间发展提供了有力的理论基础和方思路。这一新视角下的研究认为城市空间发展表现为两个规律性过程：一是内在隐性的自组织过程，二是外在显性的他组织过程。虽然他组织过程物化表现为物质的城市，但从根本上来说，决定城市发展的还是自组织过程。

前文所述的研究土地开发强度的方法，正是缺少从城市内在发展规律入手研究土地开发强度。因此，笔者尝试从自组织理论出发，以ＧＩＳ技术为研究平台，通过空间句法的技术手段，用拓扑网络对城市空间进行量化分析，进而得到城市土地开发强度的分布模型及指标体系。

２．１城市空间结构与土地开发强度的关系

２．１．１自组织理论与城市空间结构

自组织理论认为城市空间发展是自组织和他组织复合发展的过程。其中，自组织是指无特定外部作用、自行建立起有序结构的对象群体，由系统内部组分相互作用形成的有序演化过程，表现为城市的空间结构。他组

织是指城市空间系统外部其他系统，如社会系统、经济系统和人的行为对城市空间产生的作用和影响。相对而言，他组织更加显露和物化，比较容易理解；自组织相对隐性、稳定、有序，不易察觉。

虽然从微观层面看，人的活动是一种无序的过程，但从宏观层面看，微观个体通过竞争达到协同，在迭代中不断趋于优化，最终形成宏观上的协调、有序和稳定的城市空间结构。因此，城市空间结构的产生并非来自外部的“特定”干预，而是城市系统的自组织过程。

他组织的干预和控制需要与自组织相耦合，才能促使城市空间稳步、健康发展。规划作为城市空间发展过程中的他组织力，需要认识城市空间发展的复杂特性，研究其自组织的规律，制定出符合城市空间发展的规划策略，以实现与自组织过程的耦合。２．１．２空间句法理论与城市空间结构

空间句法理论是建立在自组织理论基础上的对城市空间本质进行研究的理论，把物质的城市作为研究对象，通过考察城市空间来发现经济和社会印记。该理论认为城市具有双重结构，即城市的空间结构和背景结构。空间结构是对微观经济活动的反映，具有普遍性。背景结构是对地域、国家或是种族的特异性文化因素的

反映，具有特殊性。空间句法还认为既然空间结构是对微观经济活动的反映，那么空间就是物质的城市与经济社会的城市之间的纽带。这与自组织理论相对应，空间结构其实就是城市的自组织，背景结构则为他组织。２．１．３空间句法与土地开发强度

在技术上，空间句法通过建立拓扑空间研究、分析物质城市的空间特征，引入了整合度（Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）、连接度（Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ）、深度（Ｐｏｉｎｔ　Ｄｅｐｔｈ）等概念对空间特征进行量化。其中，整合度通过研究轴线到其他每条轴线的拓扑深度，反映空间的可进入性，被认为是反映空间特征的主要参数。空间句法认为人流、车流趋于向整合度高的地区集中，这些地区往往空间引导性较强、网络密度较高，多进行活跃的商业活动，是城市的中心。在微观经济学的区位理论中，中心是区位最好的地区。在该类地区中，可达性要求越高的土地的经济效益受区位可达性变化的影响越为敏感。在市场经济条件下，区位优越的土地是极为稀缺的，区位越优越，土地价格越高，相应的开发强度也就越高。２．１．４小结

土地开发强度受自组织的空间结构和他组织的经济、社会、等因素的影响，在城市空间中表现出不

图１　研究思路框架

表１　开发强度研究方法

在区位理论基础上将分区管制向系统化、数据化、精细化方向推进

资料收集简单，计算方法简易形象，直观

科学性和可实施性较强简单，直观，明确

方法内容体系尚待探讨，因子选择和权重确定尚待研究指标单一，综合性不强，对上位规划依赖性较强，只适用于居住地块

工作量大，存在较大局限性和主观性

采用静态匡算法，市场的变化使得测算结果不够准确对新情况难以把握

多因子

人口

物质空间经济经验

优点

缺点

视角整体强度分区法人口指标推算法典型实验法

经济测算法

类比法

同的结果。虽然他组织的影响更为显性和物化，但城市作为一个系统必然受其内在规律的影响，即自组织—城市空间结构是影响土地开发强度的基准。

空间句法作为一种理论和技术手段，很好地解释了自组织理论和土地开发强度之间的逻辑关系，通过拓扑网络对城市空间进行定量的分析，研究空间的区位特征，为开发强度的研究提供了理论和技术上的支持（图１）。

２．２研究对象

不同的开发强度控制体系具有不同的特征。一般而言，控制体系包括容积率、建筑高度、建筑密度、绿地率等。由于这一体系过于庞大，本文只能选取其中一方面对其进行探索。容积率是指地块内所有建筑物的总面积之和与地块面积的比值，对城市开发控制影响程度最大，最能合理衡量土地开发利用程度，是衡量土地开发

强度的核心指标。因此，本文将开发强度的量化研究重点放在容积率的分布及指标体系的构建上，而建筑密度、建筑高度、绿地率、停车位控制等其他控制指标不在研究范围内。

２．３研究方法的特点及技术路线

本文采用的研究方法有如下特点：①从研究自组织的城市空间结构入手，解释土地开发强度的内在规律；②采用空间句法理论解释自组织理论和土地开发强度的关系；③用拓扑空间取代网络空间，用拓扑距离作为空间尺度衡量的依据；④由于以Ａｘｗｏｍａｎ和Ａｒｃｇｉｓ作为技术手段，除建设量采用数学公式预测的方法，以及容积率修正采用查阅相关规范的方法外，整个分析过程中的数据均由计算机分析得到，将人为因素的干扰降到最小，数据相对客观。

本文的研究技术路线如图２所示。

３实证研究

３．１平凉市概况

平凉市位于甘肃省东部，陕、甘、宁三省（区）交汇处，是“古丝绸之路”必经重镇，素有陇上“旱码头”之称。２００９年，平凉市总人口为２２８．２３万人，其中非农业人口为３５．４万人。《平凉市城市总体规划（２００２—２０２０）》确定的城市性质为：西陇海兰新经济带东段，陕、甘、宁接壤处重要的工贸旅游型中心城市。总体规划将城市空间结构确定为：“六组、二心、四轴、二屏”。本文研究的区域为包括了中心组团、文化教育组团和东部居住组团的城市旧城区和新城区。

近年来，随着城市经济建设的逐步展开，平凉的城市发展和城市面貌均有了一定的变化，城市空间结构在以东西向大街为发展主轴的基础上跳出老城区向北拓展，城市中心逐渐向北移动。新城区主要以居住区、公共设施、城市公园等为主。在城市新区空间拓展的同时，旧城区的发展和更新稍显滞后，旧城区城市功能的完善与城市空间结构的整合亟待进一步加强。

平凉市城区控规采用基于线性回归预测法确定人口规模下限和基于交通承载力计算人口规模上限的方法，确定新、旧城区人口规模为４５万人～６７万人。

３．２自组织的作用——基准模型研究

３．２．１路网整合度分析

首先用Ａｘｗｏｍａｎ软件对规划路网进行分析，一方面是为了检验规划是否符合城市自组织的发展模式，另一方面是为下一步分析做好准备（图３，图４）。

对空间句法生成的Ｇｌｏｂａｌｉｎ－ｔｅｇｒａｔｉｏｎ（整体整合度，以下简称ＧＩｎｔｅｇ）和Ｌｏｃａｌｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ（局部整合度，以下简称ＬＩｎｔｅｇ）进行散点

图２　技术框架

图分析，得到相关系数为０．７９，说明ＧＩｎｔｅｇ和ＬＩｎｔｅｇ高度拟合，城市空间的可理解度较高，路网（他组织）与空间结构（自组织）的耦合度也较高，规划符合城市空间发展的内在规律，即规划符合城市自组织的发展模式。３．２．２土地开发强度分析

用Ａｒｃｇｉｓ软件中的Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ分析将ＧＩｎｔｅｇ分配到各个地块，得到地块ＧＩｎｔｅｇ分布图（图５）。

（１）确定经营性用地类型。

基于微观经济学的区位理论，ＧＩｎｔｅｇ越高的地区，区位越好，开发强度越高。而在实际建设中，并非所有用地的开发强度都受区位影响，只有通过拍卖的经营性用地的开发强度才受到区位影响，故需要将用地进行经营性和非经营性的区分。《招标拍卖挂牌国有土地使用权规定》的第四条对经营性用地的说明为：商业、旅游、娱乐和商品住宅等各类用地。这与《城市用地分类与规划建设用地标准》中的用地分类并不相对应。笔者在综合以上两份法规的基础上，考虑用地类型对区位的敏感程度，将经营性用地定为Ｒ２１类（以下称居住开发用地）和Ｃ２１、Ｃ２２、Ｃ２３、Ｃ２４、Ｃ２５类（以下称商业开发用地）。

（２）经营性用地建设量测算。①居住开发用地建设量测算。控规预测平凉市新旧城区可承载的人口总量为４５万人～６７万人，本文取平均值５６万人，现阶段人均居

住建筑面积为２５．２３　ｍ２。按照《宜居城市科学评价标准》规定的人均居住建筑面积２６　ｍ２，以及“全面小康社会居住目标研究”提出的２０２０年城镇人均居住建筑面积３５　ｍ２，可测定平凉市新旧城区人均居住建筑面积为３０　ｍ２，居住开发用地建设量为１　６８０万平方米。

②商业开发用地建设量测算。平凉市新旧城区现阶段人均居住面积和人均商业面积比值约为０．１５，若此数值仍保持不变，则测定人均商业面积为４．５　ｍ２，测算得到商业开发用地建设量为２５２万平方米。

（３）非经营性用地建设量测算。除了居住开发用地和商业开发用地以外的用地均为非经营性用地。此类用地的建设量受人口和城市规模的影响较大，需要根据实际需求确定（表２）。

３．２．３地块基准容积率计算

（１）经营性用地容积率。

将经营性用地的建设量按照“地块整合度分布图”（图５）的比例分配到各个地块，用公式一计算得到各地块的容积率。

　　　　　公式一

其中，ｎ为某类经营性用地的地块数量，ｍ为地块编号，Ｑ为某类经营性用地总建设量，ＧＩ为地块的ＧＩｎｔｅｇ值，Ｓ为地块的面积，Ａｍ为编号为ｍ的地块的建设量，ＦＡＲｍ为编号为ｍ的地块的基准容积率。例如，地块编号为Ｊ０１－Ａ０４－０５的居住开发用地，地块面积为５３　４８４　ｍ２，由ＧＩＳ分析得到ＧＩｎｔｅｇ值为１．９４６，则用上述公式计算得到建设量为：

图３　规划路网ＧＩｎｔｅｇ图图４　规划路网整合度拟合图

图５　地块ＧＩｎｔｅｇ

分布图

表２　非经营性用地建设量一览

８６．６５３．４９１５．１６１０８．０９１３．５２２０．３９２５．２０８５．９７２．６０３．４８１２．００１２．７０１０．１１１０．８８

用地类型建设量（万平方米）Ｒ２２、Ｒ３２、Ｒ４２Ｃ１１Ｃ１２Ｃ２６Ｃ３Ｃ４Ｃ５Ｃ６Ｃ７Ｃ９Ｔ１Ｔ２３ＵＤ

图６　经营性用地容积率分布图

ＡＪ０１－Ａ０４－０５＝９５　７６０ＦＡＲＪ０１－Ａ０４－０５＝１．８

其他经营性用地以此类推，可得到各地块基准容积率（表３，图６）。

（２）非经营性用地容积率。

将非经营性用地的建设量（表２）按照用地面积进行分配，用公式二计算得到各类非经营性用地的容积率（表４，图７）。

　　　　　　　　　　　　公式二

其中，Ｑ为某类非经营性用地总建设量，Ｓ为该类非经营性用地的总面积，ＦＡＲ为该类非经营性用地的基准容积率。

（３）地块基准容积率。

将经营性用地容积率和非经营性用地容积率叠加，得到地块基准容积率（图８）。

３．３他组织的作用——修正模型研究

土地开发强度基准模型是在城市作为一个自组织系统、不受外界干扰、内部信息共享、开发建设者微观决策、单元自律、迭代趋优的条件下长期形成的开发强度分布模型。由于自组织过程具有长期性和滞后性，特别是在城市化快速发展的今天，社会、文化等他组织力在强烈地冲击着城市系统的自组织过程，从而破坏了城市原有的特色。因此，城市规划作为一种宏观手段，需要在研究城市自组织规律的基础上符合城市发展的需求。

３．３．１修正因子研究

（１）现状因子。自组织理论的混沌理论认为系统发展演变对初始条件非常敏感。平凉市老城区有大量建筑需要保留，故需要考虑其对容积率的影响。

（２）生态因子。为了保护生态环境，规划对生态敏感区应降低开发强度。

图７　非经营性用地容积率分布图

表４　非经营性用地的基准容积率一览

０．８１．０１．０１．１１．４０．６１．４１．００．７０．３０．３０．９０．６０．２

用地类型

容积率Ｒ２２、Ｒ３２、Ｒ４２Ｃ１１Ｃ１２Ｃ２６Ｃ３Ｃ４Ｃ５Ｃ６Ｃ７Ｃ９Ｔ１Ｔ２３ＵＤ

表３　典型经营性地块基准容积率一览

居住开发用地居住开发用地商业开发用地

编号开发类型Ｊ０１－Ａ０４－０５Ｅ０１－Ｄ０１－０３Ｅ０１－Ｄ０４－０２

ＧＩｎｔｅｇ值地块面积（ｍ２）建设量比例建设量

　（ｍ２）容积率

１．９４６２．５０５２．９９３

５３　４８４８３　１６５１９　１４０

０．００５　７０．０１１　５０．０１５　７

９５　７６０１９３　２４９３９　４５１

１．８２．３２．１

图８　基准容积率分布图

图９　容积率修正因子图

图１０　最优容积率分布图

（３）文化因子。在需要延续城市文脉、保护城市肌理的地区，应控制开发强度。

（４）因子。重大设施、保障性住房等性项目应根据需要控制开发强度。

（５）安全因子。城市建设需避开不良地质区域，因此这类地区应开发强度。

（６）其他因子。根据城市特点，除上述因子外，对容积率有较大影响的其他因子也需要考虑。３．３．２容积率修正

用上述６个修正因子对平凉市新旧城区进行分析，得到以下结论：

（１）已建地块考虑现状修正因子，对于经过建筑质量分析确定为保留的地块，按现状容积率赋值。

（２）旧城区考虑文化修正因子。因为需要保护老城风貌，所以建筑控制为多层，居住开发用地控制容积率最优值为１．２，商业开发用地控制容积率最优值为２．５。

（３）区考虑文化修正因子。因为需要保护空间肌理，所以建筑控制为低层，居住开发用地控制容积率最优值为０．６，商业开发用地控制容积率最优值为２．０。

（４）保障性住房考虑修正因子，地块控制容积率最优值为２．０（图９）。

最后需再次进行建设量校核，即实际建设量＝总建设量－现状建筑量。将各类用地的实际建设量用公式一和公式二再次进行计算，取表３的值进行计算，结果如表５所示。对非经营性用地也需进行类似的计算，但需要考虑实际的建设需要，做适当调整，从而得到最优容积率分布图（图１０）。

４结语

自组织视角下的土地开发强度研究并不是要否定人为的规划控制。因为自组织过程虽然［下转第２３页］

表５　典型经营性地块最优容积率一览

居住开发用地居住开发用地商业开发用地

编号开发类型Ｊ０１－Ａ０４－０５Ｅ０１－Ｄ０１－０３Ｅ０１－Ｄ０４－０２

ＧＩｎｔｅｇ值地块面积（ｍ２）建设量比例建设量

　（ｍ２）容积率

１．９４６２．５０５２．９９３

—８３　１６５１９　１４０

—０．０１９００．０１８１

—２４６　３６４３８　８５８

２．５３．０２．０

修正因子现状无

无

目，并明确任务的属地和推进时限等，将任务分配到具体的实施部门，并由广佛两市行动专责小组责成落实。

４结语

本文以广佛金沙洲地区同城化整合规划为例，分析了同城化整合地区进行整合规划的编制难点，提出解决现实迫切问题，避免空间隔离和重大利益背离的目标取向，并处理好编制成果与规划管理和实施的对接，尊重城市间的差异和互补，实施刚性和弹性引导，通过近期行动计划来指导规划实施。规划实践旨在探索同城规划中整合规划的编制方法，提供跳出技术自身来进行实施引导的思路，为规划编制实施提供借鉴。

［注　释　］

①据网络搜索，近年来不少都市圈提出了同

城化建设的战略思路，如京津冀都市圈的北京与天津同城化、广佛都市圈的广州与佛山同城化、沈阳与抚顺同城化、合肥都市圈的合肥与淮南同城化、郑州都市圈的郑州与开封同城化、丹东都市圈的丹东与东港同城化等。

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［作者简介］

王　玉，注册规划师，高级工程师，广州市

城市规划自动化中心规划设计所所长。

许松辉，注册规划师，高级工程师，广州市

城市规划设计所规划研究部副。

林太志，广州市城市规划设计所主创规划师、

工程师。

［收稿日期］２０１１－０６－０２

［上接第１７页］是城市系统的最佳发展过程，但由于其长期性和滞后性并不能适应当前城市的快速发展，所以土地开发强度需要在研究自组织—城市空间结构发展的客观规律的前提下，充分尊重城市发展现状，以空间结构研究为出发点，考虑经济、社会、文化等子系统对城市开发强度的影响，综合权衡后得到开发强度的分布模型。这样才能保证规划与城市发展的自组织规律相符，与经济社会发展现状相协调。本文尝试从一个新的视角来对土地开发强度进行研究，并采用更为科学的量化方法，减少人为因素对规划的影响，通过研究城市发展的内在规律，试图使开发强度指标体系的构建符合这种规律，使他组织的规划与自组织的城市空

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［作者简介］

丁　亮，西安建筑科技大学硕士研究生。

屈　雯，西安建筑科技大学硕士研究生。

［收稿日期］２０１１－０５－１５

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２０１１年第１２期　第２７卷