CN103455856B - 一种城市空间功能识别的技术方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于城市空间功能识别的技术方法，其主要步骤包括：1、构建城市空间功能分类体系。综合考虑城市空间的多重功能，将城市空间功能细分为生态‑生产‑生活3大核心功能形式、8个一级功能和29个二级功能；2、通过定性分析初步识别出不同城市空间的具体功能类型；3、利用得到的初步识别结果，搜集所需数据运用功能价值函数群对每个具体功能进行定量计算；4、对定量计算的具体地类功能价值量进行汇总和对比，概括功能类型组合模式，综合确定不同城市空间的主导功能类型和组合模式。该方法可更好地揭示城市空间的多功能性，辨识出不同城市空间的主导功能，由此为城市空间布局和优化工作提供科学、理性的决策支持。

Description

一种城市空间功能识别的技术方法

技术领域

本发明属于城市和区域空间规划技术研究领域，涉及一种对城市空间功能识别的技术方法，重点解决城市空间主导功能辨识问题，该功能识别技术方法可为城市总体规划、城市空间规划和土地利用总体规划提供全面、客观和科学的决策依据。

背景技术

城市空间功能是指城市空间在城市运行中所发挥的功能形态及其功能组合关系，功能形态主要包括生态功能、生产功能和生活功能，功能组合关系可以通过生态-生产-生活空间组合模式加以表征。在中国，城市空间更多的是以城市行政区划为界限的城市区域概念。城市空间功能具有多功能性、时间异质性和空间异质性等多重特征。城市空间的多功能性是城市空间功能的核心特征。从生态角度来看，城市空间具有调节和支持两项基本功能。从生产角度来看，其具有生存与健康物质供给功能、原材料生产功能、能源矿产生产功能和间接生产功能。从生活视角来看，其具有空间承载与避难功能、物质生活保障功能和精神生活保障功能。当然，这些功能的合理发挥更多地依靠于整体的城市区域空间，单一的城市中心城区或城市外围区都无法实现。同时，城市空间的各项功能是随时间和经济发展进程而动态变化的，不同城市空间发挥的主导功能可能存在动态演化。例如，城郊农业在工业化前期其核心功能在于农业生产，但工业化后期其满足人类休闲娱乐的生活功能可能表现得更为明显。城市空间功能的空间异质性是指同一空间利用类型，处于不同空间位置上其主导功能可能存在显著差异。例如，同是进行农业生产的耕地，城郊与远郊地区相比其主导功能可能存在天壤之别。因此，要实现城市空间的合理有序发展和功能类型的合理组织，必然明晰不同城市空间的主导功能和不同空间类型的组合关系。

城市空间优化的前提和基础是要对城市空间功能进行科学地识别，而科学地识别就必然需要一定的技术方法，识别技术方法成为城市空间优化的关键所在。然而，目前尚缺乏对城市空间功能进行识别的技术方法，尤其是对城市生态-生产-生活功能进行定量化识别的技术方法。已有的区域空间功能识别方法、土地利用功能识别方法和主体功能区识别方法，尽管可为城市空间功能识别提供参考，但并没有为城市如何实现具体空间功能识别提供具体的、可操作性的技术方法。

目前并未检索到专门针对城市空间功能识别的发明专利，已有的若干相关发明专利主要集中在两个方面：一是解决单一的城市生态系统功能评估问题。如申请号为201010156728.5名为一种湿地生态系统服务功能评价的方法，公开号为CN101847248A的发明专利，运用层次分析方法对湿地生态系统服务功能进行评价。申请号为201010255228.7名为一种用于人工湿地生态系统服务综合评价的方法，公开号为CN101916425A的发明专利，运用经济学和能值系统生态学相结合的方法对人工湿地进行生态服务价值评估。二是从区域尺度进行主体功能区规划和生态系统服务功能划分。如申请号为201010017276.2的名为区域主体功能区规划的方法及支持系统，公开号为CN101833701A的发明专利，应用拉力、支撑力、阻力和压力综合指数来划分区域主体功能区，由此指导主体功能区规划实践工作。又如申请号为201010145931.2的名为区域生态系统服务功能动态区划方法(SIZES)，公开号为CN101814062A的发明专利，公开了一种全过程定量化并智能识别生态系统服务功能区划边界的区划方法，可以为生态系统服务功能区划工作提供技术支撑。

由以上发明专利可以看出，目前针对城市空间功能识别的技术方法，主要针对某一特定生态系统或区域的视角而展开，特别集中于主体功能区划和生态系统服务功能区划的视角。而由于城市空间的多功能性、复杂性、动态性和综合性，已有技术方法在相关规划应用中具有明显的局限性。这种局限突出表现在两个方面，首先是不够全面，没有综合考虑城市空间的多重功能，主要关注生态服务功能，缺乏对城市生产和生活空间功能的辨识技术，难以科学判断城市空间的多功能性；其次是缺乏城市空间功能定量化识别方法。这些不足制约了对城市空间功能的进一步研究，不利于城市空间布局的科学决策。因此，构建一套能全面、综合地对城市空间功能进行识别的技术方法体系具有重要的理论意义和现实意义。

发明内容

针对现有技术方法的不足，本发明提供了一种城市空间功能定量识别技术方法，该方法可更好地揭示城市空间的多功能性，辨识出不同城市空间的主导功能，由此为城市空间布局和优化工作提供科学、理性的决策支持。

本发明的特点在于，从土地利用功能、生态系统服务功能和景观功能综合的视角构建崭新的城市生态-生产-生活空间功能分类体系，并以生态系统服务价值评估为基础系统整合空间功能价值量函数群，通过定量对比的方法确定城市空间功能主导类型。

本发明的技术方法包括以下步骤：

1、构建城市空间功能分类体系。综合考虑城市空间的多重功能，借鉴生态系统服务功能分类体系，将城市空间功能细分为生态-生产-生活3大核心功能形式、8个一级功能类和29个二级功能类，详见表1：

表1城市空间功能分类体系

(1)生态功能：包括9个具体的调节功能。生态功能是指生态系统与生态过程所形成的、维持人类生存的自然条件及其效用，包括气体调节、气候调节、水调节、水和废物净化、缓和突发事件、授粉、侵蚀保持、养分循环、初级生产9类具体功能。生态功能的9类二级功能大都来源于生态系统服务功能体系，同时也是生态系统服务功能研究中广泛认可的基本功能。

(2)生产功能：是指土地作为劳作对象直接获取或以土地为载体进行社会生产而产出各种产品和服务的功能，它被进一步细分为生产与健康物质供给生产、原材料生产功能、能源矿产生产功能及间接生产功能4个一级类以及10个二级功能类。

(3)生活功能：是指土地在人类生存和发展过程中所提供的各种空间承载、物质和精神保障功能。具体细分为空间承载与避难功能、物质生活保障功能和精神生活保障功能3个一级类以及10个二级类。

2、通过定性分析初步识别出不同城市空间的具体功能类型。具体步骤为：

(1)以已有案例数据库为基础构建测算城市生态系统服务价值的对比数据库(如The Economics of Ecosystems and Biodiversity，简写为TEEB)。

(2)确定适用城市空间功能识别的土地利用分类体系。

(3)以选用的土地利用分类体系为基础，比照城市生态系统服务价值的对比数据库初步识别出不同地类的功能类型。表2显示了部分的识别结果。

表2城市空间功能初步识别结果

3、利用得到的初步识别结果，搜集所需数据运用功能价值函数群对每个具体功能进行定量计算。

城市空间功能定量测度的核心理念是通过整合多学科知识从人文和自然系统耦合的视角对城市空间功能进行统一标准的价值化表达。单从价值化方法来看，直接的生物物理过程测算和价值转化方法是最为常用的方法。但两者各有优劣势。生物物理过程测算相对更为准确但对数据的依赖性较强，而价值转化方法的适用性强但精度和空间异质性较差。因此，此处的首选方法是生物物理过程计算方法，以价值转换方法作为辅助对比。

(1)生态功能测度方法

①气体调节功能计算公式：

V₁O₂=QO₂×S₁O₂

V₂O₂=QO₂×S₂O₂

其中，V_i，O2是第i种土地利用的释放氧气单位年价值量；V_i，O2NPV为释放氧气的净现值；V₁O₂是采用造林法测算的释放氧气价值；V₂O₂是采用工业制氧法测算的释放氧气价值；r为社会折旧率，t可以视为土地利用用途不变的时间；QO₂是氧气释放物质量，一般通过NPP(净初级生产力)来计算，1.2是生产1g植物干物质能释放氧气的数量；S₁O₂为氧气单位释放量的造林成本(元／t)；NPP_i是第i种植被单位面积净初级生产力。

②气候调节功能计算公式：

V_i，C=V_{i,C_NPV}×{r×(1+i)^t/[(1+r)^t-1]}

V_{i,C_social}＝(Q_A，i+Q_B，i+Q_S，i)×Cost(P_s) (2)

其中，V_i，C为单位碳固定和储存的年价值；V_{i，C_NPV}为单位碳固定和储存的净现值；r为社会折旧率，t可以视为土地利用用途不变的时间；V_{i，C_markrt}为市场价值；V_{i,C_social}为社会价值；Q_A,i是第i类土地利用方式单位面积地表碳固定和储存量；Q_B,i单位面积地下碳固定和储存量；Q_S,i单位面积土壤有机碳固定和储存量；C_c为瑞典碳税率；Cost(P_s)为碳固定和储存的社会成本。

③水调节功能计算公式：

V_i,a=V_w×{r×(1+r)^t/[(1+r)^t-1]}

Q_t=Q_c+Q_l+Q_s (3)

Q_c=ε×P_y

Q_l=G_i×L_i

Q_s=h_i×f_i

其中，V_i,a为水源涵养单位年价值(元)；V_w为水源涵养总价值(元)；r为社会贴现率，t为项目运行年限(a)；P为单位水库库容造价；Q_t为水源涵养总量；Q_c为树冠截水量，ε为树冠截水率；P_y为年降水量；Q_l为枯枝落叶层持水量；G_i为枯枝落叶层干重；L_i为枯枝落叶层饱和持水率；Q_s为土壤层持水量；h_i为第i种土壤厚度；f_i为第i种土壤的粗孔隙率。

④水和废物净化功能计算公式：

Retention=ALV_x×filtration (4)

λ_a=log(∑Y)

其中，V_x为水质和废物净化年价值量；Cost(p)为污染物处理成本，以最终污染物过滤量为单位；Retention为污染物过滤量；r为贴现率，T为污水处理厂使用年限；ALV_x为调整后的污染物载荷量；filtration为污染物过滤能力；λ_x为径流系数，λ_w为平均径流系数，通过两者计算水文敏感分值；pol_x为污染物产出系数；λ_a为地表径流系数计算的一般公式，其中Y为产水量。

⑤缓和突发事件功能计算公式：

V_i，eV_mean，i×f(vulnerability index_i，Resilience_i) (5)

其中，V_i，e为第i种土地利用缓和突发事件年价值；V_mean为TEEB全球范围内计算得到的第i类土地利用方式缓和突发事件年均值；vulnerability index为第i类土地利用方式的脆弱性指数，用于说明第i类土地利用方式的整体状况，一般取值为0-1；Resilience为第i类土地利用方式的恢复力，用于表征缓和突发事件的效率水平，一般取值为0-1。

⑥授粉功能计算公式：

D_i=(Y_i0-Y_it)/Y_i0 (6)

其中，V_{i_hb}为每年农作物授粉产生的经济价值；V_i为农作物年产量；D_i为农作物昆虫授粉依存度，P_i为农作物产品价格，D_i为授粉依存度，Y_i0为开放授粉区农作物产量，Y_ic为无授粉区农作物产量。

⑦侵蚀保持功能计算公式：

S_t＝MS_r-MS_f

MS(p_t)=β_l×μ_j×σ_k×MS(p_s)

其中，S_t为土壤流失减少量(m³/a)；MS_r和MS_f分别为无植被覆盖和有植被覆盖的土壤侵蚀模数；MS(p_t)是第i类植被-土壤-坡度复合的土壤侵蚀模数的计算公式；β_l为植被参数(l＝1，2，3...6)；μ_j为土壤参数(j=1，2，3...5)；σ_k为坡度参数(k=1，2，3)；MS(p_s)为标准植被-土壤-坡度复合状态下的侵蚀模数；k和h分别为有植被和无植被复合类型总数。

根据功能量计算方法可以得到相应的单位价值量计算方法：

V_i，S=(V_S1+V_S2+V_S3)×{r×(1+r)^t/[(1+r)^t-1]}

V_S1=R_i×(1/n_i)×P_i

V_S2=Cost_i/(10⁴×ρ_i×h_i)

V_S3＝0.24×C/ρ_i (8)

其中，V_i，s为第i种土地利用的土壤侵蚀保护的单位年价值(r和t的设置同前式)；V_S1为保持土壤养分的单位价值；R_i为单位质量土壤中养分(碱解氮、速效磷、速效钾)的平均含量(t)；n_i为土壤中碱解氮、速效磷、速效钾分别在磷酸二胺和氯化钾中的含量，分别为14％、15％和60％；P_i为化肥(磷酸二胺、氯化钾)价格(元/t)；V_S2为减少废弃土地的单位价值；ρ_i为土壤容重(t/m³)；h_i为土壤厚度(m)；Cost_i为第i种土地利用方式单位面积的机会成本，或者第i种土地利用方式的年均收益(元/(hm²·a))。V_S3为减少泥沙淤积的单位价值；C为单位库容造价(元/m³)。

⑧养分循环功能计算公式：

其中，V_i，n为i种土地利用类型的单位面积养分循环年价值；NPP_i为年均净初级生产力；N_i、P_i、K_i、M_i分别为不同土地利用方式下土壤中氮磷钾和有机质的含量；C₁、C₂、C₃分别为磷酸二胺、氯化钾化肥、有机质价格(元/吨)；R₁、R₂、R₃分别为磷酸二胺含氮量、磷酸二胺含磷量、氯化钾含钾量(％)。

⑨初级生产功能计算公式：

R_n=RDI×r×L×2.38×10^-4

RDI＝0.629+0.237PER-0.00313PER²

其中，NPP为净初级生产力(gDWm^-2yr^-1)；r为年均降水量(mm)，RDI为辐射干燥指数；R_n为地表截获的净辐射量(Jcm^-1yr^-1)；R_n可以通过PER计算得出，其中PER为蒸散率，通过BT年均温(0-30℃)和TAP年均总降水量计算，通过月数据算得；L为潜伏热(2503Jg^-1)。

V_{i_NPP}=NPP_i×P_S×1.474×10^-6 (11)

其中，V_{i_NPP}为第i种土地利用类型的单位NPP年价值；NPP_i为净初级生产力；P_s为标准煤价格(元/t)。(1g碳相当于2.2g的有机物质，1g的有机物质在燃烧释放的能量上相当于0.679g的标准煤，而1g碳相当于1.474g(2.2×0.679)的标准煤)。

(2)生产功能测度方法

①食物供给功能计算方式：

V_i，a＝ΣY_i，a×P_i，a-Cost_i，a (12)

其中，V_i，a为第i种土地利用食物供给的年价值；Y_i，a为第i类可收获食物的单位面积年均产量(kg/hm²)；P_i，a为第i类食物的当年市场平均价格(元/kg)；Cost_i，a为单位面积成本。

②淡水供给功能计算公式：

V_i，w＝Y_xj×WP

其中，Y_xj为产水量，WP为单位面积水价；Y_xj为x土地覆被类型j年产水量；AET_xj为x土地覆被类型j年蒸散发量；P_x为年均降水量；ω为修正植被年可利用水量与预期降水量的比值；R_xj为x土地覆被类型j的Budyko干燥指数(实际蒸散与降水的比值)，无量纲；k_xj为植被蒸散系数，ET₀为参考作物蒸散；z为Zhang系数；AWC_x为土壤有效含水量。

③药物供给功能计算公式：

V_i，m=V_mean，i×f(adjustment index_i) (14)

其中，V_i，m为第i类土地资源产出药物资源的年价值；V_mean，i为TEEB统计的全球范围内的平均值；f(adjustment index_i)是根据当地调查了解到的药物资源种类、产量等而设定的调整系数。

④基因资源供给功能计算公式：

V=(H×C₁+P×1.26×10²⁵)×C₂/A

P=(m/M)×(t/12)×(s/S) (15)

其中，H为Shannao-Wearer指数；C₁为bits转化率5.78×10¹³，C₂为能值-经济值转化率8.67×10¹²；P为珍稀物种支持率；A为调查总面积；N_i为第i种物种的个体数，N是S个物种的总个体数；m为生态系统中珍稀物种个体数，M为地球上珍稀物种总数，t为珍稀物种一年内在该生态系统中生活的时间(月)，s为该系统面积，S为t时间内物种个数的实际活动面积。

⑤木材供给功能计算公式：

VH_i=Perc_harv_i×Perc_avail_i×Price_i×Accum_mass_i-Harv_cost_i (16)

其中，VH_i为单位面积可收获木材的净值；Perc_harv_i为可收获的木材比例；Perc_harv_i为综合出材率；Price_i为木材市场价格；Accum_mass_i为单位面积木材蓄积量；Harv_cost_i为单位面积木材年收获成本。

⑥纤维供给功能计算公式：

V_i，f＝∑Y_i，f×P_i，f-Cost_i，f (17)

其中，V_i，f为第i种土地利用纤维供给的年价值；Y_i，f为第i类可收获纤维的单位面积年均产量(kg/hm²)；P_i，f为第i类纤维的当年市场平均价格(元/kg)；Cost_i，f为单位面积成本。

⑦装饰资源供给功能计算公式：

V_i，o=V_mean，i×f(adjustment index_i) (18)

其中，V_i，o为第i类土地资源产出装饰资源的年价值；V_mean，i为TEEB统计的全球范围内的平均值；f(adjustment index_i)是根据当地调查了解到的装饰资源的种类、产量等而设定的调整系数。

⑧能源生产功能计算公式：

V_i，s=∑Y_i，s×P_i，s-Cost_i,s (19)

其中，V_i,s为第i种土地利用方式能源供给的年价值；Y_i,s为第i类土地利用的能源产出功能量；P_i,s为第i类能源的当年市场平均价格；Cost_i,s为单位面积能源的获取成本。

⑨矿产生产功能计算公式：

V_i，e=∑Y_i,e×P_i，e-Cost_i，e (20)

其中，V_i,e为第i种土地利用方式下矿产供给的年价值；Y_i,e为第i类土地利用方式下的矿产产出量；P_i,e为第i类矿产的当年市场平均价格；Cost_i,e为单位面积矿产的获取成本。

⑩商品与服务产品生产功能计算公式：

V_i,land=V_{i，b_price}×(1+∑K_i，factors)×Y_i，year×D_i，data×R_{i，plotratio} (21)

其中，V_i，land为待估宗地价格；V_{i，b_price}为待估宗地所处区的基准地价；K_i，factors为各影响因素修正系数之和，包括区域因素(城市繁华程度及区域在城市中的位置交通条件、公共及基础设施水平、区域环境条件、土地使用限制和自然条件等)和个别因素(与宗地直接有关的自然条件、市政设施条件、宗地面积、形状、长度、宽度、地质条件、使用限制和宗地位置等)；Y_i,year为年期修正系数，一般为Y_i,year=[1-1／(1+r)^m]／[1-1／(1+r)ⁿ]，m为待估宗地的使用年期，n为基准地价设定的使用年期；D_i,data为期日修正系数，D_i,data=Q_i/Q₀，Q_i为估价期日地价指数，Q₀为基准地价估价期日地价指数；R_i,plotratio为容积率修正系数，R_i,plotratio=R_i/R₀，R_i为待估宗地容积率，R₀为基准地价设定的容积率。

对于未完成基准地价评估的远郊的工业园区、产业园等来说，市场交易案例较少，土地市场欠发育。成本逼近法是较为合适的宗地价格估计方法：

V_i,land=(E_i，a+E_i，d+T+R_i，1+R_i，2+R_i，3)×S×K (22)

其中，E_i,a为土地取得费；E_i,d为土地开发费；T为税费；R_i,1为利息；R_i,2为利润；R_i,3为土地增值；S为个别修正系数；K为年期修正系数。

(3)生活功能测度方法

①居住承载功能计算公式：

V_i,land=V_{i,b_price}×(1+∑K_i,factors)×Y_i，year×D_i,data×R_i,plotratio (23)

其中，V_i,land为待估宗地价格；V_{i,b_price}为待估宗地所处区的基准地价；K_i,factors为各影响因素修正系数之和，包括区域因素和个别因素；Y_i,year为年期修正系数，m为待估宗地的使用年期，n为基准地价设定的使用年期；D_i,data为期日修正系数；R_i,plotratio为容积率修正系数。

乡村宅基地价格核算由于普遍缺乏交易案例和基准地价适宜采用成本逼近法：

V_i,land=(Cost_i+R_i)×S×K (24)

其中，Cost_i为土地成本价格，成本无法核算的可以运用当地征地补偿标准(每年)替代；R_i为土地增值；S为个别修正系数；K为年期修正系数。

②交通与公共服务承载功能计算公式：

其中，V_i,land为待估用地价格；为待估用地所处区周边用地的平均价格；S为个别修正系数；D为区域修正系数。

③基本生活保障功能计算公式：

V_i=P_i×L／K (26)

其中，V_i为基本生活保障功能价值；P_i为第i种土地利用方式的人口承载力；L为研究区相应年份的城镇最低生活保障水平(元／人.年)；K为相应年份城市居民人均可支配收入与农民人均纯收入的比例，即城农收入比。

④就业保障功能计算公式：

V_w=(P₀-P₁)×B／K (27)

其中，V_w为失业保险功能价值；P₀为人口承载力，我国土地资源在中等投入水平下人口承载力为3.68-5.51人／hm²；P₁为土地资源的最小承载力。B为研究区相应年份的城镇失业保险金标准(元／人.年)。K为相应年份城市居民人均可支配收入与农民人均纯收入的比例，即城农收入比。

⑤休闲功能计算公式：

其中，P_travel为研究区休闲价值；T_cap为研究区总体旅游环境容量；I_i为研究区第i年的旅游收入，T_i为第i年的游客总量；l为社会发展阶段系数；L为极富阶段的支付意愿，取值为1；t为时间变量，表示社会发展阶段；a，b为常数，取值为1，e为自然对数；En为恩格尔系数，A_i为旅游区的总面积(hm²)。

⑥科学和教育、文化和艺术、美学功能、精神和历史功能计算公式：

V_i,S&E=V_mean,i×f(adjustment index_i)

V_i，E&A=V_mean,i×f(adjustment index_i)

V_i，AES=V_mean，i×f(adjustment index_i)

V_i，S&H=V_mean，i×f(adjustment index_i) (29)

其中，V_i，c为第i类土地资源具有的科学和教育、文化和艺术、美学功能、精神和历史的年价值；V_mean，i为TEEB统计的全球范围内第i类服务的平均值；f(adjustment indexi)是根据当地调查了解到的级别、功能量、文化艺术价值等信息而设定的调整系数。

4、对定量计算的具体地类功能价值量进行汇总和对比，概括功能类型组合模式，综合确定不同城市空间的主导功能类型和组合模式，具体步骤为：

(1)按照生态-生产-生活空间功能类型汇总各单项具体功能价值量。

(2)按照一般组合规律和(1)中的功能量大小，概括出25种生态-生产-生活空间功能的组合模式，如图2所示。

(3)按照组合模式识别出各城市空间的具体功能组合模式。

本发明的技术方法克服了现有技术中存在的不足，为解决城市空间功能识别这一技术问题提供了一种新的技术方法。和现有技术方法相比，本发明具有以下优点：

1、系统性。从城市生态-生产-生活空间功能三个方面构建城市空间功能分类体系，更好的契合了城市空间多功能性和复杂性。

2、准确性。通过对城市空间功能的定量分析，由此能更准确地揭示城市空间功能的具体价值量，可以很好地克服以往城市空间功能分析准确性不足的问题。

3、可操作性。城市空间功能价值量的定量计算方法都是目前较为成熟的技术方法，本发明将这些方法综合集成具有现实可操作性和实用性。同时，通过功能组合模式分析可以将识别结果更好地应用于规划实践。

附图说明

附图1为本发明技术方法的流程图；附图2为25种生态-生产-生活空间功能的组合模式；附图3为城市空间主导和具体功能识别结果。

具体实施方式

以某市的副城为例对本发明技术方法的具体应用作进一步说明。

运用城市空间功能识别方法，基于全国第二次土地利用调查数据为数据源，对某市副城2009年城市空间功能进行判识。具体的实施步骤以下：

1、按照构建的城市空间功能分类体系搜集数据。

(1)获取案例区第二次土地利用调查Shape格式数据(ArcGIS可接受)。由于城市内部分类并未展开，因此在此分类标准中将城市、建制镇、村庄、采矿用地以及风景名胜及特殊用地统称为城镇村及工矿用地。具体分类如表3所示。

表3土地利用分类标准

(2)获取城市空间功能定量分析数据。主要包括案例区的土壤、水文、生态系统、降水和温度等数据。这部分数据主要通过中国科学院生态系统观测网获得。物价数据、土地价格数据以及其他社会经济数据通过当地统计年鉴和国土资源部门获得。具体数据参照公式(1)-(29)。

2、以城市空间功能的定性初步识别为基础，运用功能计算函数群定量计算城市空间功能。

表4 城市空间功能价值量与功能类型识别结果

注：1、2和3分别代表生态、生产和生活功能；具体功能识别中的颜色由深到浅分别代表主、副和次级功能。

(1)运用公式(1)-(29)对搜集到的数据进行功能价值量的货币化计算。

(2)从生态-生产-生活三个层面统计计算得到的每一地类功能价值量如表4所示。

3、对比得到的功能价值量计算结果，得到主导功能类型，并按照25种功能组合模式，识别出不同空间的多功能组合类型。如表4和图3所示。

Claims (1)

1.一种城市空间功能识别的技术方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)构建城市空间功能分类体系，综合考虑城市空间的多重功能，将城市空间功能细分为生态-生产-生活3大核心功能形式，其中，生态功能是指生态系统与生态过程所形成的、维持人类生存的自然条件及其效用，包括气体调节、气候调节、水调节、水和废物净化、缓和突发事件、授粉、侵蚀保持、养分循环、初级生产9类具体功能；生产功能是指土地作为劳作对象直接获取或以土地为载体进行社会生产而产出各种产品和服务的功能，它被进一步细分为生存与健康物质供给功能、原材料生产功能、能源矿产生产功能及间接生产功能4个一级类以及10个二级功能类，生存与健康物质供给功能包括食物供给、淡水供给、药物供给和基因资源4个二级功能类，原材料生产功能包括木材供给、纤维供给和装饰资源3个二级功能类，能源矿产生产功能包括能源生产和矿产生产2个二级功能类，间接生产功能包括商品与服务产品生产1个二级功能类；生活功能是指土地在人类生存和发展过程中所提供的各种空间承载、物质和精神保障功能，具体细分为空间承载与避难功能、物质生活保障功能和精神生活保障功能3个一级类以及10个二级类，空间承载与避难功能包括居住承载、交通承载和公共服务承载3个二级类，物质生活保障功能包括基本生活保障和就业保障2个二级类，精神生活保障功能包括科学和教育、休闲、文化和艺术、美学以及精神和历史5个二级类；

(2)通过定性分析初步识别出不同城市空间的具体功能类型，具体实现过程如下：A)以已有案例数据库为基础构建测算城市生态系统服务价值的对比数据库；B)确定适用城市空间功能识别的土地利用分类体系；C)以选用的土地利用分类体系为基础，比照城市生态系统服务价值的对比数据库初步识别出不同地类的功能类型；

(3)利用得到的初步识别结果，搜集所需数据运用功能价值函数群对每个具体功能进行定量计算；

(4)对定量计算的具体地类功能价值量进行汇总和对比，具体实现过程如下：a)按照生态-生产-生活空间功能类型汇总各单项具体功能价值量；b)按照步骤a)中的功能量大小，概括出25种生态-生产-生活空间功能的组合模式，25种生态-生产-生活空间功能的组合模式包括生态主空间模式、生产主空间模式、生活主空间模式、生态主-生产副空间模式、生产主-生态副空间模式、生活主-生态副空间模式、生态主-生活副空间模式、生产主-生活副空间模式、生活主-生产副空间模式、生态-生产均衡空间模式、生产-生活均衡空间模式、生活-生态均衡空间模式、生态主-生产副-生活次空间模式、生产主-生态副-生活次空间模式、生活主-生态副-生产次空间模式、生态主-生活副-生产次空间模式、生产主-生活副-生态次空间模式、生活主-生产副-生态次空间模式、生态主-生产-生活均衡空间模式、生产主-生态-生活均衡空间模式、生活主-生产-生态均衡空间模式、生态-生产均衡-生活副空间模式、生产-生态均衡-生态副空间模式、生活-生态均衡-生产副空间模式和生态-生产-生活均衡空间模式；c)概括功能类型组合模式，综合确定不同城市空间的主导功能类型和组合模式。