CN113486501A - 一种基于双重组织和发展监测的城镇国土空间规划交互式模型系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于双重组织和发展监测的城镇国土空间规划交互式模型系统，其特征在于，包括公共参与平台、建设用地筛选模块、城镇空间规划增长模块和城镇发展监测模块。将基于地理信息技术的城镇增长模型引入城镇规划设计中，构建具有更好适用性的增长模型框架，适合小城镇的城镇模型需要控制模型的研究和构建成本。基于逻辑回归和交互设计的模型结构符合城市增长和建设的双重组织特征。通过城镇发展监测，可以对城镇长期发展过程中可能遇到的变化进行预测，并制定相应的被动式反馈机制，对国土空间规划进行相应的调整。

Description

一种基于双重组织和发展监测的城镇国土空间规划交互式模 型系统

技术领域

本发明涉及城市规划技术领域，特别涉及一种基于双重组织和发展监测的城镇国土空间规划交互式模 型系统。

背景技术

自2000年以来的20年间，城镇在城镇化发展整体战略中的地位日益凸显，城镇作为城镇化链条中的 中间环节，一部分大城市产业开始向城镇转移，农村人口迁移目的地也从大城市转为城镇，城镇在城镇群 体系建设中逐渐展现出重要的战略作用。在此过程中，学界关于城镇增长的研究也逐渐增多，其中多数学 者运用不同的研究方法对城镇发展影响要素进行了定量分析，形成了一些有价值的成果。胡银根等探讨了 自然、经济、制度、科技信息、人文与环境六大因素对小城镇用地外延扩张的影响。戴均良等分析了城镇 空间扩张的内在动因，认为资源环境条件是城镇密度的先决条件，交通模式、土地开发模式、住宅开发模 式、道路交通税制等是影响城镇开发强度的关键因素。曹银贵等分析了城镇化率、第二产业从业人员、固 定资产投入等社会经济因子与建设用地之间的高度相关性。王海军研究了广东省棉湖镇建成区近年的扩张 过程，从交通网络的角度分析并提出交通状况改善是城镇扩张的驱动力之一。冯雁云等分析典型岩溶山区 城镇建设用地空间拓展的适宜性，表明地形地貌对城市增长的显著影响。

然而，当前关于城镇的增长研究仍存在三方面的局限性。其一，大部分的定量研究忽视了不同政策 环境对城镇增长的作用，在一定程度上排除了政策变动和区域协作对城镇发展的客观影响，研究结论缺乏 适应性；其二，当前研究仍是以自上而下的规划体系为基础，局限于对复杂城镇现象的规则模拟，缺乏公 众意愿的反馈和表达，研究者、规划者和服务对象之间缺乏良好的交互；其三，该类研究一般需大量数据 作支撑，研究和设计成本较高，难以直接应用于规划实践。

发明内容

本发明提供了一种基于双重组织和发展监测的城镇国土空间规划交互式模型系统，将基于地理信息技 术的城镇增长模型引入城镇规划设计中，采用新数据环境下的建成环境量化研究方法，构建具有更好适用 性的增长模型框架，结合交互设计的双重组织以及对城镇发展监测，旨在对其生成过程和优化策略提供更 科学的技术支撑。

本发明的技术方案为：

一种基于双重组织和发展监测的城镇国土空间规划交互式模型系统，包括公共参与平台、建设用地筛 选模块、城镇空间规划增长模块和城镇发展监测模块；

所述公共参与平台，是城镇内各种使用主体参与城镇决策的工具平台，对多元主体利益诉求的收集和 整合；国土空间规划的制定主体、管理主体和使用主体通过所述公共参与平台，实现内部交互，共同参与 国土空间规划的制定和管理的全过程；

所述建设用地筛选模块，是基于政策要素、环境要素和工程要素等影响要素，对城镇范围内不适宜建 设的土地进行识别并排除；政策要素是指历史文化保护区等影响建设的要素；环境要素是指自然保护区等 影响建设的要素；工程要素是指水体和山体等影响建设的要素。

所述空间规划增长模块，包括城镇国土空间规划统计增长预测子模块和城镇国土空间规划适应性增长 预测子模块；

所述城镇发展监测模块，实现发展监测要素设置、扩张系数修正和控制权重修正，对城镇长期发展过 程中可能遇到的变化进行预测，并制定相应的被动式反馈机制，对国土空间规划进行相应的调整；

进一步地，系统还通过控制体系影响城镇国土空间规划统计增长预测和城镇国土空间规划适应性增长 预测的计算。

所述双重组织是基于区域宏观空间和产业政策的自上而下的他组织建设行为和基于中微观地块自身 区位资源的自下而上的自组织建设行为。

所述城镇国土空间规划统计增长预测子模块，是基于典型样本城镇数据，通过逻辑回归分析构建城镇 国土空间规划典型增长模型，反应了规划过程中客观规律的定量分析。

所述城镇国土空间规划适应性增长预测子模块，是基于目标城镇类型，通过城镇用地适应性模型和层 次分析法构建基于公众参与的控制体系，反应了主观引导的合理表达。

作为优选方案，所述城镇国土空间规划典型增长模型包括工业型城镇模型、金融/服务业型城镇模型和居 住型城镇模型。

作为优选方案，所述控制体系包括在城市发展总体目标指导下的工业子控制体系、人居子控制体系、 环境子控制体系；各分控制体系通过层次分析法综合所有利益相关方的意见，对预设的控制体系进行排序， 获得子控制要素在最终用地决策中所占的比重。

所述利益相关方在中国的城市规划体系下包括上级管理机构、城市管理机构和市民群体；

所述上级管理机构包括城市区域综合管理部门、上级空间规划制定机构、上级专项规划制定机构。上 级管理机构的参与模式是通过上位规划或指导文件的转译；

所述城市管理机构包括当地综合管理部门、当地空间管理部门、当地产业部门。城市管理机构的参与 模式是通过公共参与平台直接参与；

所述市民群体的参与模式包括有意识线上参与和无意识线上参与两种，通过线上公共参与平台进行收 集整合。

所述公共参与平台可以在线收集有意识线状公共参与，并提供即时反馈，同时收集有意识网状公共参 与和无意识公共参与数据，提供给国土空间规划的制定主体。

所述发展监测要素设置作用于模型构建阶段，根据城镇发展的一般规律，基于可能发生的变化类型， 针对每一种潜在外界变化预设的监测对象参数，是扩张系数修正和控制权重修正的触发前提和依据；

所述扩张系数修正作用于统计增长预测模块，基于外界环境的变化调整扩张系数从而控制国土空间规划刚 性底线；

控制权重修正作用于适应性增长预测模块，基于外界环境的变化调整控制系统权重从而控制国土空间 规划弹性区间。

本发明的有益效果为：

1、将基于地理信息技术的城镇增长模型引入城镇规划设计中，构建具有更好适用性的增长模型框架， 适合小城镇的城镇模型需要控制模型的研究和构建成本。

2、基于逻辑回归和交互设计的模型结构符合城市增长和建设的双重组织特征。

3、通过城镇发展监测，可以对城镇长期发展过程中可能遇到的变化进行预测，并制定相应的被动式 反馈机制，对国土空间规划进行相应的调整。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要 使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通 技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为系统基本框架；

图2为城镇增长交互模型；

图3为扩张系数计算流程；

图4为线上交互平台设计图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详 细的说明。

一种基于双重组织和发展监测的城镇国土空间规划交互式模型系统，包括公共参与平台、建设用地筛 选模块、城镇空间规划增长模块和城镇发展监测模块；通过控制体系影响城镇国土空间规划统计增长预测 和城镇国土空间规划适应性增长预测的计算，参见图1。

双重组织是基于区域宏观空间和产业政策的自上而下的他组织建设行为和基于中微观地块自身区位 资源的自下而上的自组织建设行为。既要在宏观尺度上能够描述塑造小城镇的客观外部环境和主观建设愿 望，又要在微观尺度上可以模拟乡镇居民的自发建设行为。

为适应双重组织建设模式，模型系统包括由小城镇统计增长预测和小城镇适应性增长预测两部分组成 的城镇空间规划增长模块，分别反应规划过程中客观规律的定量分析和主观引导的合理表达。参见图2， 模型系统计算过程也分为两部分，分别对应传统规划流程中的规划调研阶段和规划制定阶段。

发展监测模块对城镇长期发展过程中可能遇到的变化进行预测，并制定相应的被动式反馈机制，对国 土空间规划进行相应的调整，包括实现发展监测要素设置、扩张系数修正和控制权重修正三方面作用；其 中，发展监测要素设置作用于模型构建阶段，根据城镇发展的一般规律，基于可能发生的变化类型，针对 每一种潜在外界变化预设的监测对象参数，是扩张系数修正和控制权重修正的触发前提和依据；扩张系数 修正作用于统计增长预测模块，基于外界环境的变化调整扩张系数从而控制国土空间规划刚性底线；控制 权重修正作用于适应性增长预测模块，基于外界环境的变化调整控制系统权重从而控制国土空间规划弹性 区间。

模型整体构建方法与传统规划定制流程高度一致，分别对应规划调研阶段、规划定制阶段和规划实施 阶段。

一、规划调研阶段

收集各类数据，转化为CAD文件，输入模型系统。包括各类空间规划，各类用地现状，各类设施布局 等，作为模型计算的刚性控制要素。构建公共参与平台，收集居民参与意见，包括线上平台和线下平台。 线上平台包括，设计网页、二维码、独立小程序等不同的访问模式，以提升信息采集的效率；线下平台包 括问卷和座谈会等，基于所收集的数据，作为弹性控制要素。

进行建设用地筛选，输出不宜建设用地。包括识别镇国土空间规划的刚性底线，如生态保护红线，永 久基本农田，城镇开发边界等。构建多规合一平台，整合经济发展规划、国土空间规划以及其他规定。

在上述步骤的基础上，最终通过层次分析法综合所有利益相关方的意见，对预设的控制体系进行排序，获 得各个子控制体系在最终用地决策中所占的权重。专项建设的默认子控制体系如下：

控制要素1：选取适宜作为人居用地分配的地块

次级控制要素1.1：选取适宜进行建设开发的地块

子控制要素1.1.1：选取坡度适宜的地块；

子控制要素1.1.2：选取已开发为社区的地块；

子控制要素1.1.3：选取不受噪音影响的地块；

子控制要素1.1.4：选取不受废气影响的地块；

子控制要素1.1.5：选取不受水体污染影响的地块。

次级控制要素1.2：根据居住环境选取适宜居住用地的地块

子控制要素1.2.1：选取靠近教育服务的地块；

子控制要素1.2.2：选取靠近医疗服务的地块；

子控制要素1.2.3：选取靠近水体或绿地的地块；

子控制要素1.2.4：选取靠近文化设施的地块；

子控制要素1.2.5：选取靠近零售的地块。

次级控制要素1.3：从方便出行的角度选取适宜居住用地的地块

子控制要素1.3.1：选取适当靠近道路的地块；

子控制要素1.3.2：选取适当靠近公交站的地块；

子控制要素1.3.3：选取周边具有自行车车道的地块；

子控制要素1.3.4：选取靠近已建成社区的地块。

控制要素2：选取适宜工业用地的地块

次级控制要素2.1：基于现行规定考虑选取地块

子控制要素2.1.1：选取不影响已建成社区的地块；

子控制要素2.1.2：选取不影响生态高敏感度区域的地块；

子控制要素2.1.3：选取已开发为工业的地块；

子控制要素2.1.4：选取不受噪音污染的地块；

子控制要素2.1.5：选取不受废气污染的地块；

子控制要素2.1.6：选取已被开发为服务/金融用地的地块。

次级控制要素2.2：根据建设和运输成本考虑选取地块

子控制要素2.1.1：选取坡度适宜的地块；

子控制要素2.2.2：选取靠近道路的地块；

子控制要素2.2.3：选取靠近货运站的地块；

子控制要素2.2.4：选取靠近仓储设施的地块；

子控制要素2.2.5：选取靠近中央商务区的地块；

子控制要素2.2.6：选取靠近金融服务设施的地块；

子控制要素2.2.7：选取靠近机场和高铁站的地块；

子控制要素2.2.8：选取靠近相关职能部门的地块。

次级控制要素2.3：基于通勤成本控制考虑选取地块

子控制要素2.3.1：选取靠近公交站的地块；

子控制要素2.3.2：选取靠近道路的地块；

子控制要素2.3.3：选取周边有自行车道的地块；

子控制要素2.3.4：选取靠近现有社区的地块。

控制要素3：选取适宜分配为环境用地的地块

次级控制要素3.1：基于景观质量考虑选取地块

子控制要素3.1.1：选取不受噪音影响的地块；

子控制要素3.1.2：选取不受废气影响的地块；

子控制要素3.1.3：选取不受水体污染影响的地块；

子控制要素3.1.4：选取坡度适宜的地块；

子控制要素3.1.5：选取已开发为环境用地的地块。

次级控制要素3.2：根据可达性考虑选取地块

子控制要素3.2.1：选取靠近现有社区的地块；

子控制要素3.2.2：选取靠近公交站的地块；

子控制要素3.2.3：选取周边有自行车道的地块；

子控制要素3.2.4：选取靠近道路的地块。

次级控制要素3.3：根据区域需要和当地特点选取地块

子控制要素3.3.1：选取靠近水体或绿地的地块；

子控制要素3.3.2：选取上位空间规划中被选取为绿地的地块；

子控制要素3.3.3：选取与特色文化资源接近的地块；

子控制要素3.3.4：选取其他具有相应开发潜力的地块。

采用线上交互平台收集数据，线上交互平台设计图如图4所示，功能模块包括城镇简介，城镇论坛， 规划公示，公开招标，发展建议，实施监督，线下活动；国土空间规划的制定主体可根据所收集的数据， 运用层次分析法按比例对各个子控制要素分配权重，输出为基础控制体系。

获得基础控制体系之后，根据城市发展的总体控制目标，结合城镇发展定位，预测可能的外部环境变 化，并将外部环境变化分为产业模式变化、人口结构变化、生态环境变化和政策管理变化四类。

产业模式变化具体表现为当城镇服务业就业率高于0.6时，“服务业响应”生效；当城镇工业就业就业率 高于0.6时，“工业化响应”生效。就业乘数每增加0.1，“服务业响应”或“工业化响应”的权重将增加 11.11％。

人口结构变化具体表现为当老龄化人口占总人口的比例超过7％时，“老龄化社会响应”即生效；当儿 童人口超过总人口的7％时，“年轻化社会响应”生效。老年人口或儿童占总人口的比重每增加1％，相应的 “老龄化社会响应”或“年轻化社会响应”的权重将增加5％。

生态环境变化具体表现为当空气质量良好的天数小于80％时，“空气污染响应”生效。污染天数每增加 1％，“空气污染响应”的权重将增加1.25％。当城市水功能区水质达标率低于70％或出现V类水体时，“水 污染响应”发生。由于水污染的扩散性和可持续性，在污染源治理前，所有下游地区的“水污染响应”权 重将提高到100％。

政策管理变化具体表现为当土地规划管理部门出台政策如加强城镇经济发展或环境保护合作，增加节 点间商品流通，调整区域产业链布局等时，“区域强化响应”生效；当土地规划管理部门出台政策如发展 独立的产业类型和建设独立的环境保护体系等时，“区域弱化响应”生效；当土地规划管理部门出台政策 如优化城镇产业结构，提高土地利用效率等时，“精明增长响应”生效，当土地规划管理部门出台政策如 增加城镇人口和产业能力，提高服务能力等时，“快速增长响应”生效。

(1)服务业响应：

次级控制要素2.1(16.3％)、次级控制要素2.2(54.0％)、次级控制要素2.3(29.7％)；

次级控制要素2.1中，每个子目标的优先级顺序如下：

子控制要素2.1.5：选取不受废气污染的地块(8.8％)；

子控制要素2.1.4：选取不受噪音污染的地块(4.8％)；

子控制要素2.1.6：选取已被开发为服务/金融用地的地块(2.7％)。

次级控制要素2.2中，每个子控制要素的优先顺序如下：

子控制要素2.2.5：选取靠近中央商务区的地块(25.2％)；

子控制要素2.2.6：选取适当靠近金融服务设施的地块(8.6％)；

子控制要素2.2.7：选取适当靠近机场和高铁车站的地块(15.0％)；

子控制要素2.2.8：选取靠近相关职能部门的地块(5.1％)。

次级控制要素2.3中，每个子控制要素的优先顺序如下：

子控制要素2.3.4：选取靠近现有社区的地块(13.9％)；

子控制要素2.3.3：选取周边有自行车道的地块(8.2％)；

子控制要素2.3.1：选取靠近公交站的地块(4.8％)；

子控制要素2.3.2：选取靠近道路的地块(2.8％)。

(2)工业化响应：

次级控制要素2.1(54.0％)、次级控制要素2.2(29.7％)、次级控制要素2.3(16.3％)；

次级控制要素2.1中，每个子控制要素的优先顺序如下：

子控制要素2.1.1：选取不影响已建成社区的地块(29.2％)；

子控制要素2.1.2：选取不影响生态高敏感度区域的地块(16.0％)；

子控制要素2.1.3：选取已开发为工业的地块(8.8％)。

在次级控制要素2.2中，每个子控制要素的优先顺序如下：

子控制要素2.1.1：选取坡度适宜的地块(13.9％)；

子控制要素2.2.2：选取靠近道路的地块(8.2％)；

子控制要素2.2.3：选取靠近货运站的地块(4.8％)；

子控制要素2.2.4：选取靠近仓储设施的地块(2.8％)。

在次级控制要素2.3中，每个子控制要素的优先顺序如下：

子控制要素2.3.3选取周边有自行车道的地块(8.8％)；

子控制要素2.3.1：选取靠近公交站的地块(4.8％)；

子控制要素2.3.2：选取靠近道路的地块(2.7％)。

(3)老龄化社会响应：

次级控制要素1.1(54.0％)、次级控制要素1.2(29.7％)、次级控制要素1.3(16.3％)；

次级控制要素1.1中，每个子控制要素的优先顺序如下：

子控制要素1.1.1：选取坡度适宜的地块(10.8％)；

子控制要素1.1.2：选取已开发为社区的地块(10.8％)；

子控制要素1.1.3：选取不受噪音影响的地块(10.8％)；

子控制要素1.1.4：选取不受废气影响的地块(10.8％)；

子控制要素1.1.5：选取不受水体污染影响的地块(10.8％)。

次级控制要素1.2中，每个子控制要素的优先顺序如下：

子控制要素1.2.5：选取靠近零售的地块(12.4％)；

子控制要素1.2.3：选取靠近水体或绿地的地块(7.8％)；

子控制要素1.2.4：选取靠近文化设施的地块(4.8％)；

子控制要素1.2.2：选取靠近医疗服务的地块(2.9％)；

子控制要素1.2.1：选取靠近教育服务的地块(1.8％)；

在次级控制要素1.3中，每个子控制要素的优先顺序如下：

子控制要素1.3.4：选取靠近已建成社区的地块(7.6％)；

子控制要素1.3.2：选取适当靠近公交站的地块(4.5％)；

子控制要素1.3.3：选取周边具有自行车车道的地块(2.6％)；

子控制要素1.3.1：选取适当靠近道路的地块(1.5％)。

(4)年轻化社会响应：

次级控制要素1.1(54.0％)、次级控制要素1.3(29.7％)、次级控制要素1.2(16.3％)；

次级控制要素1.1中，每个子控制要素的优先顺序如下：

子控制要素1.1.1：选取坡度适宜的地块(10.8％)；

子控制要素1.1.2：选取已开发为社区的地块(10.8％)；

子控制要素1.1.3：选取不受噪音影响的地块(10.8％)；

子控制要素1.1.4：选取不受废气影响的地块(10.8％)；

子控制要素1.1.5：选取不受水体污染影响的地块(10.8％)。

次级控制要素1.3中，每个子控制要素的优先顺序如下：

子控制要素1.3.3：选取周边具有自行车车道的地块(13.9％)；

子控制要素1.3.2：选取适当靠近公交站的地块(8.2％)；

子控制要素1.3.1：选取适当靠近道路的地块(4.8％)；

子控制要素1.3.4：选取靠近已建成社区的地块(2.8％)。

次级控制要素1.2中，每个子控制要素的优先顺序如下：

子控制要素1.2.1：选取靠近教育服务的地块(6.8％)；

子控制要素1.2.4：选取靠近文化设施的地块(4.3％)；

子控制要素1.2.2：选取靠近医疗服务的地块(2.6％)；

子控制要素1.2.5：选取靠近零售的地块(1.6％)；

子控制要素1.2.3：选取靠近水体或绿地的地块(1.0％)；

(5)空气污染响应：

次级控制要素3.1(40.0％)、次级控制要素3.3(40.0％)、次级控制要素3.2(20.0％)；

次级控制要素3.1中，每个子控制要素的优先顺序如下：

子控制要素3.1.2：选取不受废气影响的地块(16.8％)；

子控制要素3.1.4：选取坡度适宜的地块(10.5％)；

子控制要素3.1.3：选取不受水体污染影响的地块(6.4％)；

子控制要素3.1.1：选取不受噪音影响的地块(3.9％)；

子控制要素3.1.5：选取已开发为环境用地的地块(2.5％)。

次级控制要素3.3中，每个子控制要素的优先顺序如下：

子控制要素3.3.2：选取上位空间规划中被选取为绿地的地块(18.7％)；

子控制要素3.3.4：选取其他具有相应开发潜力的地块(11.0％)；

子控制要素3.3.3：选取与特色文化资源接近的地块(6.4％)；

子控制要素3.3.1：选取靠近水体或绿地的地块(3.8％)。

次级控制要素3.2中，每个子控制要素的优先顺序如下：

子控制要素3.2.1：选取靠近现有社区的地块(9.4％)；

子控制要素3.2.2：选取靠近公交站的地块(5.5％)；

子控制要素3.2.3：选：选取周边有自行车道的地块(3.2％)；

子控制要素3.2.4：选取靠近道路的地块(1.9％)。

(6)水污染响应：

次级控制要素3.1(40.0％)、次级控制要素3.3(40.0％)、次级控制要素3.2(20.0％)；

次级控制要素3.1中，每个子控制要素的优先顺序如下：

子控制要素3.1.3：选取不受水体污染影响的地块(16.8％)；

子控制要素3.1.4：选取坡度适宜的地块(10.5％)；

子控制要素3.1.2：选取不受废气影响的地块(6.4％)；

子控制要素3.1.1：选取不受噪音影响的地块(3.9％)；

子控制要素3.1.5：选取已开发为环境用地的地块(2.5％)。

次级控制要素3.3中，每个子控制要素的优先顺序如下：

子控制要素3.3.2：选取上位空间规划中被选取为绿地的地块(18.7％)；

子控制要素3.3.3：选取与特色文化资源接近的地块(11.0％)；

子控制要素3.3.4：选取其他具有相应开发潜力的地块(6.4％)；

子控制要素3.3.1：选取靠近水体或绿地的地块(3.8％)。

次级控制要素3.2中，每个子控制要素的优先顺序如下：

子控制要素3.2.1：选取靠近现有社区的地块(9.4％)；

子控制要素3.2.2：选取靠近公交站的地块(5.5％)；

子控制要素3.2.3：选取周边有自行车道的地块(3.2％)；

子控制要素3.2.4：选取靠近道路的地块(1.9％)。

(7)区域强化响应：

在人居用地适宜性分析中，子控制要素1.1.3的排序上升，子控制要素1.3.1的排序下降；

在工业用地适宜性分析中，子控制要素2.2.2的排序上升，子控制要素2.2.3的排序下降，子控制要 素2.2.4的排序下降，子控制要素2.2.6的排序下降；

在环境用地适宜性分析中，子控制要素3.3.2的排序上升，子控制要素3.2.4的排序下降。

(8)区域弱化响应：

在人居用地适宜性分析中，子控制要素1.1.3的排序上升；

在工业用地适宜性分析中，子控制要素2.2.3的排序上升，子控制要素2.2.4的排序上升，子控制要 素2.2.7的排序上升，子控制要素2.2.6的排序下降；

在环境用地适宜性分析中，子控制要素3.3.1的排序上升，子控制要素3.3.2的排序下降。

二、规划制定阶段

基于建设用地筛选输出的不宜建设用地结果，根据对象城镇的分类，基于预设的增长影响要素获取城 镇刚性增长底线。在此基础上，对于城镇可发展用地范围内的所有地块进行适应性分析，结合人口增长预 测，获得城镇国土空间规划增长预测的基础弹性区间。预设的增长影响要素包括：

地理要素：坡度要素和海岸要素；

生态要素：森林要素和湿地要素；

人口要素：人口要素；

经济要素：社区要素、商业要素、工业要素和服务要素；

政策要素：保护要素和城市群引力要素；

文化要素：历史文化要素；

基础设施要素：公路要素、主要道路要素、交通节点要素、道路密度要素、水体要素。

根据城镇总体目标，对城镇进行分类，每类城市分别对应不同的驱动力。根据城镇主导产业的不同， 将城镇分为三类：工业型城镇、金融/服务业型城镇和居住型城镇。根据逻辑回归分析结果，各类城镇的 驱动力要素如下：

工业城镇的驱动力要素影响力依次为：工业要素(31.2％)，社区要素(22.2％)，公路要素(15.5％)， 交通节点要素(10.8％)，水体要素(7.4％)，城市群引力要素(5.1％)，主要道路要素(3.5％)，森林要素 (2.5％)，人口要素(1.8％)。

金融/服务业城镇的驱动力要素影响力依次为：公路要素(31.2％)，主要道路(22.2％)，交通节点要 素(15.5％)，城市群引力要素(10.8％)，人口要素(7.4％)，水体要素(5.1％)，道路密度要素(3.5％)， 坡度要素(2.5％)，社区要素(1.8％)。

居住城镇驱动力要素影响力依次为：水体要素(31.2％)，道路密度要素(22.2％)，坡度要素(15.5％)， 社区要素(10.8％)，公路要素(7.4％)，主要道路要素(5.1％)，交通节点要素(3.5％)，城市群引力要素 (2.5％)，人口要素(1.8％)。

使用统计分析结果，结合控制体系，对城镇的未来增长边界进行预测。城镇增长的目标主要由专家和 城市以及上级管理者控制，其表现方法为对全部次控制要素进行选择和排序，然后通过层次分析法获得权 重。逻辑回归的结果表述了城镇在现有的客观条件下的被动适应，控制体系表述了城镇国土空间规划参与 主体的主观意愿。因此，二者的预测结果在最终结果中各占50％。

结合目标控制和统计分析的城镇国土空间规划增长边界识别主要用于描述城镇周边地块将来被城镇 化的可能性，在上述分析的基础上，需要结合扩张系数获得城镇的增长边界。扩张系数(r)是城镇建设面 积与区域人口增长的比值。计算方法为：

r＝[(A1-A0)/A0]/[(P1-P0)/P0]

式中：A1表示城镇增长后面积，A0表示城镇增长前面积，P1表示城镇增长前人口，P0表示城镇增长后人 口。

基础场景下，扩张系数应取城市发展中的一般速率，为5∶1。各类变化模式下的扩张系数响应如下：

产业模式变化：服务业响应，扩张系数下降10％；工业响应，扩张系数上升10％。

人口结构变化：老龄化社会响应，扩张系数下降10％；年轻化社会响应，扩张系数上升10％。

生态环境变化：空气污染响应或水污染响应，扩张系数下降10％。

政策管理变化：精明增长响应，扩张系数下降20％；快速增长响应，扩张系数上升20％。

具体计算流程如图3所示。

三、规划实施阶段

规划通过审批流程后，进入规划实施部分，这一部分主要对应模型中的场景系统部分。结合城镇发展 定位，预测可能的外界变化，并调整控制体系。基于基础控制体系，按照比例叠加对相应响应权重，对城 镇国土空间规划进行相应的调整，最终影响用地决策。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对 本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案 进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案 的本质脱离本发明实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种基于双重组织和发展监测的城镇国土空间规划交互式模型系统，其特征在于，包括公共参与平台、建设用地筛选模块、城镇空间规划增长模块和城镇发展监测模块；

所述公共参与平台，是城镇内各种使用主体参与城镇决策的工具平台，对多元主体利益诉求的收集和整合；国土空间规划的制定主体、管理主体和使用主体通过所述公共参与平台，实现内部交互，共同参与国土空间规划的制定和管理的全过程；

所述建设用地筛选模块，是基于政策要素、环境要素和工程要素等影响要素，对城镇范围内不适宜建设的土地进行识别并排除；

所述城镇空间规划增长模块，包括城镇国土空间规划统计增长预测子模块和城镇国土空间规划适应性增长预测子模块；

所述城镇发展监测模块，实现发展监测要素设置、扩张系数修正和控制权重修正，对城镇长期发展过程中可能遇到的变化进行预测，并制定相应的被动式反馈机制，对国土空间规划进行相应的调整；

所述系统还通过控制体系影响城镇国土空间规划统计增长预测和城镇国土空间规划适应性增长预测的计算。

2.如权利要求1所述的一种基于双重组织和发展监测的城镇国土空间规划交互式模型系统，其特征在于，所述双重组织是基于区域宏观空间和产业政策的自上而下的他组织建设行为和基于中微观地块自身区位资源的自下而上的自组织建设行为。

3.如权利要求1所述的一种基于双重组织和发展监测的城镇国土空间规划交互式模型系统，其特征在于，所述城镇国土空间规划统计增长预测子模块，是基于典型样本城镇数据，通过逻辑回归分析构建城镇国土空间规划典型增长模型，反应了规划过程中客观规律的定量分析。

4.如权利要求1所述的一种基于双重组织和发展监测的城镇国土空间规划交互式模型系统，其特征在于，所述城镇国土空间规划适应性增长预测子模块，是基于目标城镇类型，通过城镇用地适应性模型和层次分析法构建基于公众参与的控制体系，反应了主观引导的合理表达。

5.如权利要求3所述的一种基于双重组织和发展监测的城镇国土空间规划交互式模型系统，其特征在于，所述城镇国土空间规划典型增长模型包括工业型城镇模型、金融/服务业型城镇模型和居住型城镇模型。

6.如权利要求1所述的一种基于双重组织和发展监测的城镇国土空间规划交互式模型系统，其特征在于，所述控制体系包括在城市发展总体目标指导下的工业子控制体系、人居子控制体系、环境子控制体系；各分控制体系通过层次分析法综合所有利益相关方的意见，对预设的控制体系进行排序，获得子控制要素在最终用地决策中所占的比重。

7.如权利要求6所述的一种基于双重组织和发展监测的城镇国土空间规划交互式模型系统，其特征在于，所述利益相关方在中国的城市规划体系下包括上级管理机构、城市管理机构和市民群体；

所述上级管理部门包括区域综合管理部门，城市上级空间规划制定部门、上级专项规划制定部门等。上级管理部门的参与模式是通过上位规划或指导文件的转译；

所述城市管理部门包括城市当地综合管理部门，当地空间管理部门、当地产业部门等。城市管理部门的参与模式是通过公共参与平台直接参与；

所述市民群体的参与模式包括有意识线上参与和无意识线上参与两种，通过线上公共参与平台进行收集整合。

8.如权利要求1所述的一种基于双重组织和发展监测的城镇国土空间规划交互式模型系统，其特征在于，所述公共参与平台可以在线收集有意识线状公共参与数据，并提供即时反馈，同时收集有意识网状公共参与数据和无意识公共参与数据，提供给国土空间规划的制定主体。

9.如权利要求1所述的一种基于双重组织和发展监测的城镇国土空间规划交互式模型系统，其特征在于，所述发展监测要素设置作用于模型构建阶段，根据城镇发展的一般规律，基于可能发生的变化类型，针对每一种潜在外界变化预设的监测对象参数，是扩张系数修正和控制权重修正的触发前提和依据；

所述扩张系数修正作用于统计增长预测模块，基于外界环境的变化调整扩张系数从而控制国土空间规划刚性底线；

控制权重修正作用于适应性增长预测模块，基于外界环境的变化调整控制系统权重从而控制国土空间规划弹性区间。

10.一种城镇国土空间规划方法，其特征在于，采用如权利要求1-9任一项所述的基于双重组织和发展监测的城镇国土空间规划交互式模型系统。

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