基於CAS-CA建模的山地城市適應性規劃分析方法研究

《基於CAS-CA建模的山地城市適應性規劃分析方法研究》是依託南京大學，由徐建剛擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：基於CAS-CA建模的山地城市適應性規劃分析方法研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：徐建剛
• 依託單位：南京大學

項目摘要

針對當代中國山地城市空間增長中的自然環境災害安全風險突出的現實問題，引入複雜適應系統的研究範式，在剖析山地自然環境因子對城市空間發展約束機理基礎上，從城市外部因素刺激、自然地理環境約束、交通樞紐引導、功能空間適應性選擇等方面探索山地城市空間演進的動力機制；進而，在釐清山地城市功能空間主體組織行為與自然環境的適應性作用模式基礎上，建立基於CAS刺激-反應規則的城市功能主體與環境適應規則體系；進一步，運用GIS柵格建模技術將功能主體和環境影響因子定義為柵格元胞，通過整合和最佳化基於CA的山地城市適應性規劃空間分析模型，結合閩西山地城市的實證研究，來研發山地城市適應性規劃支持系統原型。本研究致力於建立一種城市適應自然的山地城市規劃分析理論框架和方法技術體系，是對城鄉規劃學新理論和新方法的一次有益探索，將有可能為我國山地城市規劃實踐提供一種科學化的全新分析手段。

結題摘要

近年來，我國正在努力推進以生態文明為核心價值的新型城鎮化建設。然而，在山地城市空間快速增長中自然災害給城市帶來的生態安全風險問題日益嚴重。基於此，本項目以系統整體論思想為指導，借鑑中國傳統哲學的陰陽五行學說，開創性的提出了適用於中國城鎮化發展的城市複雜適應系統（UrbanCAS）理論模型，其具有5大物質（用地、建築、交通、基礎設施和園林）子系統和5大非物質（社會、經濟、文化、管理和生態）子系統相互適應耦合的“雙螺旋結構”特徵。進而探析了山地城市空間發展中在多種自然環境因子約束下呈現出被動和主動兩種方式的適應性規律。研究進一步解構了城市功能主體在外部刺激因素作用下對自然環境因子進行適應性調整的山地城市複雜適應系統空間演進動力機制，明晰了主體適應性耦合模式和相互作用機理。 在上述理論成果支持下，本項目面向解決城市規劃重大問題，全面構建了山地城市適應性規劃方法體系，在規劃空間建模方面取得了一系列開拓性成果。首先，將經典的、單一指標體系的建設用地適宜性評價模型改進為具有多主體適應內涵的多種功能用地適宜性評價模型；其次，通過重構產業、居住、公共服務、交通等功能空間的相互適應規則，並將其指標量化生成權重矩陣，建立多因子空間綜合評價函式，系統地建構了城市功能空間拓展和最佳化布局的適應性空間分析模型體系；此外，還建立了基於山地城市上游洪水過程變化模擬的流域生態調控及其防洪減災規劃方法，研發了基於CA模型的山地歷史城區洪澇減災模擬技術方法。進一步結合長汀、南京和洛陽等實證城市在規劃編制和管理中需求，依託專業GIS平台，建立了實證城市的總體規劃和名城保護規劃等空間數據倉庫，初步研發了適用於山地城市的智慧型規劃支持系統原型。 本研究是對城鄉規劃學科本體新理論的有益探索，基本上建立了“城市適應自然”的山地城市規劃理論框架和方法技術體系，項目成果將為我國智慧城市規劃實踐提供一種科學理性的全新分析手段。