欧盟统计局系列统计书：欧盟区域年鉴2013（Eurostat Statistical Books：Eurostat Regional Yearbook 2013）

欧盟的作用主要在于推动区域整合的政策，使欧洲内部同城市和地区能够在经济、社会、环境等方面协同发展。欧盟统计局每年出版的欧盟统计年鉴，对欧盟成员国发展做了关键指标的官方统计。虽然由于欧盟成员国地区发展的差异，年鉴不能全面反映欧盟的发展情况，但是客观的数据和图片有利于城镇化研究领域的学者及时了解欧盟的发展状况。

在欧盟统计年鉴2013中，较为详细地揭示了欧盟地区、欧洲自由贸易联盟区域和欧盟候选国的社会经济发展状况。详细提供数据分析的主要包括以下11项内容：经济、人口、卫生、教育、劳动力市场、产业结构统计、旅游、信息社会、农业和交通。这11个主要区域衡量指标通过欧盟统计局进行了官方统计和分析，主要数据来源主要截止在2010年，另外，本书对欧洲城市，城市和大都市区，城市化推进过程中的收入和生活条件，乡村发展四个方面进行了重点的论述。本书的数据和分析工具，是欧盟成员国特定的政治决策的重要量化数据基础。

年鉴对欧盟委员会在2010年6月通过了《欧盟2020发展战略》中的政策做了较为详细的介绍。该战略为未来10年发展提供指导协定，以克服欧洲经济结构上的弱点，提高自身的竞争力和生产力，并支持可持续的社会市场经济，建设一个智能的、可持续和包容性的经济环境。原制定的区域协调政策主要包括区域发展政策、乡村地区发展政策、城市发展政策，根据2010年以来新的发展条件，也随之进行了相应的调整。

在欧洲发展状况方面，本简介主要重点对欧盟信息社会、欧洲城市发展状况两个方面进行主要的介绍。

1、信息社会状况

由于互联网和网络的广泛使用，欧盟广泛进入信息社会。信息社会为个人和团体参加经济、社会、政治活动创造了良好的条件。在欧盟，在线活动无处不在，地理位置带来的传统交流阻碍已经被互联网所克服。年鉴利用数据和图片，揭示了信息和通信技术（ICT）技术在不同区域之间的发展状况。比如本书将欧盟27国作为一个整体，按人口密度划分为人口稠密地区、一般地区、稀少地区进行统计家庭宽带连接率，发现人口密度越高，宽带连接率越高。具体数据为稠密地区的家庭宽带连接率是72%，人口中间地区的是68%，人口稀少地区的是58%。但是放到各个国家进行比较，也有少量例外，如在比利时、拉脱维亚、卢森堡、荷兰和英国，人口一般区域的宽带连接率高于人口高密度区。

2、欧洲城市发展状况

在《欧洲2020战略》中，发展目标之一聚焦在欧盟城市地区的可持续性和包容性增长。这些城市地区通常是重要的经济和就业的中心，以及重要的交通节点。这些城市不仅是重要的生产执照地区，也是重要的能源和原材料消耗地区，并产生了大量的温室气体排放。同时，这些城市地区面临着一系列的社会问题，包括犯罪、贫穷、社会排斥和无家可归。欧盟通过对成员国，以及挪威，瑞士，克罗地亚和土耳其的城市发展经济社会条件进行审计，以展示城市和城市地区的发展状况。年鉴指出，到2012年1月，欧盟27国中42.5%的人口居住在城市地区（city），35.3%的人居住在城市-乡村的中间区域（intermediate regions，应包含在urban region范围内）。欧盟大都市区有两个，巴黎和伦敦。此外，欧盟形成了大、中、小城市形成的大型多中心结构。对600多个城市进行统计分析，其中4个城市人口超过300万人，20个城市人口在100-200万，36个城市人口在50-100万，85个城市人口在25-50万，128个城市人口在15-25万，有331个城市人口少于15万人。

来源：http://epp.eurostat.ec.europa.eu/portal/page/portal/publications/regional_yearbook

（供稿：杨秀）

全国范围城市大数据增长的模拟：基于GIS和土地转化模型神经网络在高性能计算（HPC）环境的配置运行（A Big Data Urban Growth Simulation at a National Scale: Configuring the GIS and Neural Network Based Land Transformation Model to Run in a High Performance Computing (HPC) Environment）

土地转化模型(LTM)建立在15年前，一度通过利用地表分层的方式来模拟地形空间分布变化。LTM以工程运行方式为“背景”，在缓慢的环境发展过程中，研究历史土地利用和使用情况，计算出各项数据对环境的影响所造成的土地遗留问题。LTM最近在未来环境预测，以及模拟城市进化，城市边界延伸和改变情况中尤为突出，通过此种方法，可以让城规系统和城市管理者对城市增长情况有一个较好的控制。但在当下所有的需要LTM操作的应用中，普遍存在一个特点就是模拟工作规模较小，需要程序可以单独运行在一个先进的工作站中。然而，因为模型初始为了大规模区域模拟而设计，需要设计在一个比较大的区域。这样，对于像LTM那样单独的工作站模拟模型，重新的设计就显的非常必要。

逐渐增长的计算模型体积（数据量增加）使得设计初期遇到了不少挑战，包括：①对大型资料组的管理，每个新型模拟系统的子系统资料将会非常庞大，并能够轻松超过1万亿，大数据合理化管理是一个问题；②在给一大片区域建立模型的时候，需要考虑如何对大量不同形式的数据进行管理。如何通过特别指定的存储方式，保存在文件夹层次结构中；③我们使用的是不同的工具，如ESRI公司的ArcGIS桌面和斯图加特神经网络模拟器（SNNS），每个都用了他们自己的描述语言，需要在如此庞大的数据中使语言得到统一化；④许多执行的模拟过程中发生故障时，通知的即时性非常重要，因此我们需要跟踪查看模拟的现状与进展。

本文中，作者描述了如何配置一种单独的LTM工作站版本，运行在基于windows应用的高性能计算（HPC）环境下的土地运输模型，称之为LTM — HPC。该模型采用数据的空间模式的序列学习方式，计划内批处理程序，基于Windows的商业GIS来处理和管理空间数据和人工神经网络（ANN）。作者采用了基于Windows的高性能计算（HPC）集群，提供了一个新型的体系结构，能够运行在小范围和精细分割土地设计的土地转化模型（LTM）。

HPC专门用于计算控制执行文档，执行成千上万的可执行程序和脚本输入和输出数据文件。为多用户模式提供方便。其系统虽然比超级计算机使用周期长，但是更为人性化。主要表现在：工作表服务，负责工作和排队任务，资源分配，调度任务的计算节点，和监测工作的现状，任务和工作断点分配；工作描述文件，配置为一个可扩展标记语言（XML）文件列表工作或任务规格；一个资源请求提交到作业调度服务的工作，分配硬件资源的所有任务；任务，命令（例如，一个程序或者脚本）把输入路径名下的资源，输出文件和软件资源分配给每个任务，并行处理提高效率。

本文的意义在于，将传统lTM与神经网络进行结合。利用人工神经网络在空间数据的学习模式设计新型LTM。本个LTM应用中，我们使用了一个具有多层感知器（MLP）的神经网络，叫做内斯图加特神经网络（SNNS），软件模拟器可以分辨输入和输出近似之间的关系。相比传统的LTM，本文重要首创方法如下：①数据准备在一个程序中实施；②模式识别，使人工神经网络对输入数据有一个学习模式（适应数据变化和处理新信息）和输出数据（历史变化和土地利用变化，主要是已有数据）；③校准方案，用C#和GIS模型；④一个独立性能的评价系统，主要是确认C#写的程序和GIS模型的效率；⑤预测程序，创造预测脚本进行未来土地使用分析。

本文的测试内容也比较清晰，针对大范围的区域LTM采取了两个分段测试。第一步测试，是在训练模式中存储下的各种输入值读入全部程序中，不进行反馈。和观察到实际地图数据生成第一次误差，我们也叫这个测试阶段为模型自身校准。第二次的测试，同上但是其模型是阻止数据输出输入，而只选择输出作为误差预测的唯一变量。

对于长期记忆仿真，作者使用五对输入输出地图来预测一个地图，以模拟城市的未来变化。在五个模块下，另外加上一个输出模块，改变地图映射值，把总的自反馈等效为一个统一的输出。同时，这个输出又可以演化为一对新的输入输出模块，和之前的五个模块加起来，变为六个，再继续向下演进。可以完成长期的数据学习。

本文提出的LTM-HPC在控制不同范围，拥有不同能力的操纵者中的应用方法，而且介绍了LTM增强版本功能的实质。阐述了数据和模型的并行实现，在集群中的多核处理器使用HPC，并为LTM重新编写系统框架。本文专注于有效处理大型数据集提出的挑战，并显示他们如何可以有效地通过解决计算框架、优化算法去适应数据的性质。可以通过一系列办法提高LTM的学习能力，对此进行了一系列测试和运行，并使该模型能够应用于小范围工作站内，随时进行数据模拟。在将来的研究中，也可以使用新学习到的信息，开发城市规划应用与城市土地利用过程应用。模型能保留这些历史数据的高精度信息，解决未来数据的预测问题，并提供可视化查询的方案，让用户得到较为理想直观的体验，规划者也可以采用此方法关注城市的具体进展。

来源：http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364815213002065

（供稿：桂任舟）

未来智慧城市模拟：一个土地利用—能源综合模型（Simulating A Future Smart City——An Integrated Land Use-Energy Model）

在全球气候变暖的背景下减少二氧化碳及其他温室气体排放依然是最为紧迫的问题。近年来伴随低碳城市规划概念的问世，很多城市规划师也逐步提出了“紧凑型城市”概念。低碳智慧城市设计将成为未来20年的紧迫任务，实现未来智慧城市的有效途径是结合适宜的土地利用（配备节能型建筑和光伏发电的紧凑型城市）、交通（电动车和公共交通体系）和能源系统（智能电网），从而充分利用其耦合作用的能力。但是学术界关于这些因素的综合模拟模型目前还较少。日本全球环境研究中心、国立环境研究所Yoshiki Yamagata 和 Hajime Seya提出了一种整合的土地利用—能源模型概念，并针对世界第一特大城市——东京大都市区域运用模型进行模拟。研究首先针对研究区域提出了直接空间土地利用模型（城市经济模型），且该模型已经过现存统计数据校准；然后利用该模型设置了2050年未来紧凑型或蔓延型城市的可能情景；最后在这两种情景下对供电需求和光伏供电进行每小时日动态模拟（假设光伏供电电源安装在研究区域独立住宅的屋顶）。

该研究采用完全基于城市经济理论的土地利用均衡模型，该模型可输出诸如家庭分布、建筑面积及地租、OD出行分布、公路网中的交通量等变量。基于Ueda et al的模型结构提出空间直观的土地使用模型，针对整个东京大都市的微观区域层面（约1km2）。

该模型的主要假设总结如下：①空间经济的区域可分性（区域i=1, . . . , I)；②社会共有三种主体：家庭、开发商和土地出售方，所有主体的行为都符合微观经济准则，即家庭追求效用最大化，开发商和土地出售方追求利润最大化；③将家庭区分为7种不同的类型；④大都市区域的家庭或人口总数量为既定数（封闭城市）；⑤家庭根据间接效用最大化选址；⑥每个区域只有一个住宅用地市场和建筑市场，这些市场同时达到均衡。

基于土地利用-交通能源模型的概念及东京大都市区域空间直观的土地利用模型构建，采用以上模型分析了2050年可能的紧凑或蔓延城市情景，并在这两种情景下对供电需求和光伏供电进行每小时日动态模拟，结果显示：①比起“蔓延”型，紧凑型城市形态可能会降低住宅部门的电力需求；②但与此同时光伏供电也可能由于独立住宅比例的降低而减少，也就是由于住宅的分散性 “蔓延”城市模式有更大的光伏供应潜能。因此紧凑型城市中必须考虑城郊空置区的有效利用，如在城郊区大量安装光伏电源或重新植被等，可降低城市热岛效应。

该研究开发了整合的土地使用-交通-能源模型，以评估可再生能源的潜在影响，分析不同城市模式——“紧凑型”和“蔓延型”，对于家庭电力需求和假定安装在东京市区分离式住宅屋顶的光伏供应的影响。作为城市“紧凑”模式的情景，不仅考虑“紧凑”的城市模式，还考虑基于灾害风险的土地使用监管，因为考虑气候变化措施的协调效应已经越来越重要。当然该研究还有许多研究工作有待完成：首先，必须开发出一种在整个东京市区域的微观地区范围内都能运用的交通模型，研究者正准备开发一个基于行为人的土地使用-交通模型，不过这对数据和计算的要求较高；此外，为了改进住宅末端光伏供应系统评价的准确性，研究者也在构建完善的3D数字平面模型(DSM)，基于结合这些数据和每小时观测的辐射数据，可以更符合实际地估计动态的太阳辐射度和相应的光伏供应量。

来源：YAMAGATA Y, HAJIME S. Simulating a future smart city——an integrated land use-energy model[J]. Applied Energy, 2013, 112: 1466-1474.

(供稿：王婧)

智慧城市：大数据，公民骇客，以及对一个新的乌托邦的探索（Smart Cities: Big Data, Civic Hackers, and the Quest for a New Utopia）

随着智慧城市概念的兴起，各界出现了关于智慧城市概念、应用和发展趋势等各方面的讨论。纽约大学Wagner公共管理学院的Anthony Townsend教授的这本《智慧城市》通过深远的历史视角，从城市规划、公共政策以及科技创新等多个角度，跨学科综合分析以人为本，从解决城市问题出发阐释智慧城市的概念、现状及其前景。这是一本丰富的城市信息技术应用案例集，更是一本“城市问题解决思路”指南。作者从全球城镇化的机遇、城市系统论的历史沿革、历代理想城市模式、信息技术的发展、城市政府的改革、自下而上的创新、弱势群体面临的挑战、世界各国城市实验等角度阐释了其理解的智慧城市，并对智慧城市的发展表达了审慎乐观的态度。

作者在本中给出狭义的智慧城市定义——“一个将信息技术与基础设施、建筑、日常生活用品、甚至我们的身体相结合来解决社会、经济、和环境问题的城市。”作者首先驳斥了许多IT公司“更大的数据，更大的电脑，更大的模型能解决以前解决不了的城市问题”的主张。用著名城市建模反对者道格拉斯·李在1973 年写的内容来说：“一些学者相信造成以前为城市建模的失败都是因为硬件的限制，而现在问题可以解决了。这样的相信是毫无依据的：更大的电脑只是允许更大的错误。”同时，作者通过正面的案例表明，如果我们能够从解决城市问题出发，更准确地发现问题，采用更科学有效的获取问题解决方案的机制，如果政府官员，企业，“公民骇客”（一批尝试用自身专业技术解决城市问题的公民）等利益相关方能够更坦诚地合作，那么一个更美好的智慧的城市是可以实现的。

本书的核心主张如下。

1、技术是手段不是目的：本书的主角绝对不是技术，而是人们如何更好地发现城市问题的根源所在，如何建立更好的问题解决机制，进而如何创新地运用技术手段解决这些问题。作者强调，政府在发展智慧城市时要明确其根本目的是解决城市问题，而技术只是协助达到这一目的的手段。

2、不要重复历史的错误：作者花了大量的篇幅回顾了人类从“花园城市”到“汽车主导的城市”等各种理想城市发展的经验教训，让读者意识到未来城市发展的理念都有其时代的局限性，不能盲目乐观。同时，作者也梳理了各种试图通过技术进步解决城市问题的尝试，指出技术决定论是不可取的，而城市发展成功的关键在于以人为本，从问题出发。作者还特别提醒了中国的城镇化不要重犯西方20世纪成城镇化的错误。

3、自上而下引导，自下而上实现：作者主张政府要积极地有自上而下的作为，但要将精力集中在为智慧城市的发展提供有利的宏观政策、制度环境上，如制定长远的智慧城市规划，发展高速稳定的网络、信息基础设施，公开政府数据，建立更透明的让更多人和利益相关方能更方便地参与城市问题解决的机制 等等。而在寻找具体问题解决方案上作者则鼓励充分让私人部门、非盈利组织等发挥其专业知识、创新思维的优势，政府在这方面需要做的更多是及时地发现好的方案，试点并应用于城市。

4、跨部门协作、培养跨学科人才：作者认为智慧城市之所以智慧，很大程度上在于能够在发现城市问题解决问题的过程中让各利益相关方更充分地交流信息，从而得出经过全盘考量、科学分析的解决方案。所以作者认为首先，政府应该从内部突破部门间各自为政的壁垒；其次，在政策制定流程与制度上，政府应该让更多的利益相关方参与到城市问题决策中；而最后，作者认为智慧城市规划、设计相关从业人员应该成为跨学科的人才，这些人懂信息科学也理解城市主义，“对Jane Jacobs的认知应该不亚于其对Vint Cerf（互联网创始人之一）的熟悉程度。”

本书主要创新点有以下2点。

1、以史为鉴：作者巧妙地串联起了看似不想关的历史，从美国宪法规定人口普查从而产生了IBM继而影响了人类现代化进程，到Jane Jacobs如何打败Robert Moses从而让整个美国城市规划学科从工程向社会科学转移，也梳理了城市与信息技术发展从理论到实践上的脉络，让智慧城市的概念与由来变得更加清晰而富有逻辑。同时，通过历史上各种类似于智慧城市的概念及试图以技术解决城市问题的尝试的经验教训告诫大家不要对当代科技对于理解城市问题复杂性的能力过分自信而重蹈覆辙。

2、以人为本：本书的研究对象是构成城市有机部分最重要的人。首先，本书的一切主张的最终目的都在于让城市人的生活更美好：城市归根结底是人的城市，不是道路、建筑、或者计算机系统的，智慧城市的智慧很重要的体现就是将人放在前所未有的重要位置上。其次，与其他类似主题的书籍不同，作者没有将智慧城市的建设默认为政府的职能，而是向所有人在讲述其在智慧城市的建设过程中能做什么。 正如 Jane Jacobs在《美国大城市的生与死》中写到的:“城市能给每个人都提供些什么，是因为，而且只有当，城市是由每一个人建立起来的。”

来源：TOWNSEND A. Smart cities: big data, civic hackers, and the quest for a new Utopia[R]. 2013-10.

（供稿：杜竞强）

棕地管理和棘手棕地再开发政策：英国和日本比较研究（Stock Measurement and Regeneration policy Approaches to "Hardcore" Brownfield Sites: England and Japan Compared）

英国社区和地方政府部（Department for Communities and Local Government，DCLG）于2006年在《规划政策声明3：住房篇》（Planning Policy Statement 3: Housing）中正式定义“棕地”是指曾经被开发过的土地（Previously Developed Land ，PDL），该土地曾经被永久的建筑物和任何相关固定表面的基础设施所占用。日本环境省2007年3月发布的《日本棕地问题现状中期报告》（Current status of the Brownfields Issue in Japan Interim Report）研究成果对“棕地”定义为：由于实际或潜在的土壤污染而使土地未被利用或被严格限制利用，导致无法发挥内在价值的土地。该定义侧重于闲置或废弃场地由于土壤污染带来的健康风险及污染土壤如何处置，而不关注土地未来如何开发利用。

另外，英国将闲置、废弃时间9年以上，土地开发收益不足以弥补土壤修复改造成本的棕地称为“棘手棕地（Hardcore Sites）”。日本类似的说法是“潜在棕地（Potentially Brownfield Site）”，即污染土壤修复费用超过土地价格30%以上，不具有商业开发价值的棕地。

英国区分了“棕地”与“受污染土地”的定义，“棕地”并没有被打上“受污染土地”的标签，促进了棕地的再开发。此外，与日本相比，英国并没有特别强调污染场地的修复，而是将“改造”作为这些项目的最高目标。“改造”被看作是一种更为全面的措施，能为一个地区的经济、物质、社会和环境等方面带来长期改善。地方政府可以将修复措施与土地未来的用途相结合，从而确保修复后的场地适合规划的用途。由规划系统引导促进污染场地改造的比例达到86%。在战略层面上，英国政府将棕地改造作为实现城市复兴和可持续发展的一个关键举措。通过“棕地”改造减少对“绿地”的需求压力。2000年颁布的《规划政策导则3：住房篇》（Planning Policy Guidance 3: Housing）提出：2008年前，至少60%以上的新住所应建在棕地之上或通过对现有建筑物的改建完成。2003年正式成立的国家研究机构“英国伙伴（English Partnerships)”下设的国家棕地研究组负责研究国家棕地策略，其于2007年推出了《国家棕地战略：政府建议》，研究指出英国60%以上的棕地是闲置、废弃9年以上的“棘手棕地”。2008年3月中央政府出台了《确保未来棕地供应：对英国伙伴国家棕地战略建议的回应》（Securing the Future Supply of Brownfield Land ：Recommendations on the National Brownfield Strategy）。与英国显著不同的是，棕地在日本主要由单一的环境部门在主导，其主要围绕污染土壤修复，解决健康风险和环境污染问题。分管规划和土地利用的土地、基础设施、交通和旅游部门缺少对棕地开发的积极介入。

在英国，有关污染场地管理的首部主要法规是1990 年《环境保护法案》第2A 部分。其分别于2000 年4 月在英格兰、2000 年7 月在苏格兰、2001 年7 月在威尔士开始施行。第2A 部分为英国确定、评估和修复污染场地建立了一个新的规则体系。在土壤污染管理的立法方面，日本区分了农用地和城市工业场地土壤污染两种情况，于1970年出台了《农用地土壤污染防治法》（最新修订为2011年8月30日）。2002 年制定了用于管理城市工业场地土壤污染的《土壤污染对策法》（最新修订为2011年6 月24日）。（注：中国《土壤环境保护法》目前尚处在草案形成阶段）。

来源：OTSUKA N, DIXON T, ABE H. Stock measurement and regeneration policy approaches to "hardcore" brownfield sites: England and Japan compared[J]. Land Use Policy， 2013(33): 36-41.

（供稿：欧阳丽）