您当前的位置: 首页  学术动态  城市与区域发展
10 城乡可持续发展(干靓) 发布时间:2015-06-10 点击:3391

为了城市韧性的气候变化适应性治理
(Adaptive Climate Change Governance for Urban Resilience)
政府间气候变化专门委员会(IPCC)的第五次报告明确指出,气候变化主要由人类活动引起,并在全球各大陆和大洋产生了严重影响。面对气候变化的新挑战,城市需要更新更灵活的形式,以应对变化的不确定性和突变性。城市气候治理是公众、私人和市民社会参与者和机构阐明气候目标,通过行使自己的影响力和权威性,管理城市气候规划和实施过程的方式。本研究的目的主要在于讨论以增加城市韧性为目的的气候变化适应性治理,探讨在气候变化背景下,城市转型(Urban transitions and transformations)的概念模式,以及城市变迁与转型中所包含的适应性治理的程度。
文章首先分析了气候变化的挑战,认为对于城区而言,最关键的技术性和结构性挑战是在采用保障地方可持续性的绿色技术、基础设施和服务的同时保留城市作为更大地域增长机器的角色。而城市地区所面临的气候变化适应性挑战主要包括由于区位带来的脆弱性,所使用的本地和全球自然资源的生态变化,以及由人口增长压力带来的高密度化所叠加的脆弱性。研究随后探讨了气候变化适应性的概念框架,以城市变迁与转型作为克服气候变化的实质性挑战需求的概念,定义了生态、社会和技术三个维度的治理模式,其中“生态”是应对外部扰动的生物物理系统及其阈值的恢复力;“社会”是分配和获得社会资源和机构的问题,也涉及支配社会的行为和认知规范;“技术”则是塑造城市形态的清洁技术,基础设施和空间规划的功能。
作者随后以建设生态知识和理解动力(Building (ecological) knowledge and understanding of dynamics)、协同管理机制(Co-management mechanisms)、多水平网络(Multi-level networks)、规划和响应全球不确定性的能力(Ability to plan for and respond to global uncertainty)这四条原则建立了适应性治理的分析框架,对55项包含三个维度的实验进行更详细分析。结果表明:这些实验没有给予生态知识明确的信息;43项实验的领导来源于地方当局,私营部门占8项,国家和区域政府3项,还有1项来源于基于社区的组织,55项实验中一半没有建立合作伙伴关系;只有5项实验建立了对于城市韧性而言非常关键的自组织治理模式,大部分实验由授权(enabling)、供应(provisioning)或调节(regulation)模式所推动;55项实验中,只有非常有限的证据来证明规划和响应不确定性的能力。
文章结论认为,单一的技术、政治、生态解决方案对于更进一步了解城市气候治理的转型分析方面都不够充分,城市气候治理的未来研究议程需要更好地探索三个转型之间的联系,识别矛盾、互补性或兼容性以及在实践中意味着创造和评估城市实验的内容。
来源:BOYD E. Adaptive climate change governance for urban resilience [J]. Urban Studies,2015, 52(7): 1234–1264.

在土地使用混合的流域中确定低影响开发(LID)的优先场地(Identifying Priority Sites for Low Impact Development (LID) in a Mixed-Use Watershed)
快速城市化及其相关活动是溪流退化的主要原因之一。随着城市土地面积的增加,流入城区的溪流水质大幅降低。城区的扩张产生了更多的不透水地面,溪流被掩埋,改变了水域水文。低影响开发(LID)是一种以缓解土地开发对环境影响为目标的土地使用总体规划和设计方法,致力于通过(使用雨水桶、屋顶绿化和多孔铺面等)降低本地不透水表面径流,通过(草地洼地、雨水花园和蓄水池)减缓和过滤到达主要溪流的过量径流、泥沙和污染物,通过(保护和恢复岸缓冲区)减慢和过滤邻近主要溪流网络的径流,被认为是减少流入溪流的径流和污染物负荷的有效途径。本文主要介绍了一种空间显性法(spatially-explicit approach),用以协助景观建筑师、城市规划师和水资源管理者用公开数据识别城市低影响开发的优先场地。
作者首先分析了当前的低影响开发选址方式的优缺点,认为现在的方式主要以小型次集水区的非点源(NPS)污染为目标,基于变源面积(Variable Source Areas)水文,这是一个确定已饱和地面径流与污染转移增加潜力过程的概念。与之相关的水文敏感区(hydrologically sensitive areas)概念则基于污染转移危险的可能性,常用来报告保护缓冲落点,但尚未用于城市流域的低影响开发场地选址。
研究以俄克拉何马州中部的666km2的雷鸟湖(Lake Thunderbird)流域进行开发测试。该流域是一个土地使用混合的流域,包含四个城市,超过40%的流域土地用于居住,导致大比例的不透水地表。另外,大部分的住宅和基础设施都是近40年新建的,并仍然在增建。由于半干旱的气候和土壤特性以及高排水密度,该流域由间歇性的地表水径流主导,同时用于供水的雷鸟湖水库也由于城市径流而造成了暴雨期间的水质问题,过量的磷、氮和泥沙被输入源头溪流,最终导致湖水浊度过高并滋生藻类。因此横贯流域实施低影响开发对于雷鸟湖非常有价值。
作者开发了一个以地理信息系统(GIS)为基础的框架,采用来源于不同公共数据平台的土地覆盖、不透水地表、数字高程、土壤传导率(Soil conductivity)、障碍层土壤深度(Soil depth to Restrictive layer)、道路、区划、建筑足迹、洪泛区、水体等数据,用ESRI的ArcGIS水文工具包建立坡度、流向、流量累积、溪流网络栅格布局,应用Horton–Strahler法在溪流网络栅格中建立溪流序列。随用基于来源于排水面积和坡度的湿润指数(a wetness index)和基于土壤水文传导率和障碍层土壤深度的土壤蓄水率,采用地形指数来对变源面积水文进行建模,定义了雷鸟湖流域140个最敏感的地区。随后从国际雨水最佳管理实践数据库(International Stormwater BMP Database)中选择了雨桶、绿色屋顶、多孔铺面、雨水花园、植被洼地、滞洪池、存蓄塘、河岸缓冲带8种描述和制图最多的低影响开发技术,并根据尺度和普适性的场地要求进行分组,以此为依据将土地使用数据和土地覆盖数据与水文敏感地区综合,确定低影响开发的优先选址。其中,地方尺度技术(即雨桶、屋顶绿化和多孔铺面)的选址,集流排水(contributing drainage)来源于每个与一个源头溪流相交的水文敏感区,研究共定义了20个最敏感水文区的集流排水区。中等尺度和集水区尺度的低影响开发选址,从水文敏感区栅格中隐藏不适当的土地覆盖和土地利用类型来识别,在雷鸟湖流域,森林覆盖土地、洪泛区、建筑足迹、道路和溪流网络30m范围内的所有土地都被隐藏,并根据美国环保署的低影响开发选址导则将这一尺度的选址分为大于4.5ha的集水区尺度和小于4.5ha的中等尺度;到达尺度的低影响开发选址,则在溪流两岸各30米的溪流网络中进行计算,隐藏建筑足迹和道路。
研究结果表明,在一个次集水区的雷鸟湖流域,可以选择11个低影响开发的优先区位,能够减少16%的富营养物和17%的沉积物负载量分别高达。研究团队通过实地调查,1个地方尺度、5个中等尺度和9个集水区尺度和2个到达场地,核实低影响开发场地选址的适用性,发现场地识别的正确率非常高(94±5.7%)。这一系统性的优选场地方法有潜力推动低影响开发的有效实施,从而减轻城市土地使用对溪流生态系统的影响。
来源:MARTIN-MIKLE C J, DE BEURS K M, JULIAN J P. Identifying priority sites for low impact development (LID) in a mixed-use watershed[J]. Landscape and Urban Planning, 2015, 140: 29–41.

测度蔓延及其影响的新方法(Measuring Sprawl and Its Impacts: An Update)
城市蔓延是美国典型的城市空间形态特征,关于大都市区蔓延及其影响的讨论是美国规划界经久不衰的常年话题。10年前,美国精明增长联盟(SGA)和美国环境保护署(EPA)为了将大都市区蔓延的研究从纯粹的主观定性研究拓展到更多的客观定量研究,资助了一系列在操作性层面上定义蔓延以及关于蔓延与生活品质关系的课题,旨在探寻可以测度结果的客观的蔓延测度工具。研究的成果主要指向连续蔓延的规模和紧凑度。
早期测度工具主要关注密度而无法定义蔓延的复杂性,早期的定量研究也存在忽视土地使用互动和实证研究成果。后来的学者越来越认识到蔓延的测度是一个多维度的现象,最好采用综合的定性测度方式。
2002年犹他大学大都市区研究中心主任尤因等人(Ewing)首先采用主成分分析法开发了考虑开发密度、土地利用结构、活动中心性和街道可达性四个要素的城市形态指数,并将四大要素综合为整合性的紧凑/蔓延指数。本研究提升了尤因等的方法,选择美国大中型大都市地区作为研究样本,对各大都市地区的蔓延度进行评级,并验证这一综合性的紧凑/蔓延指数法对交通蔓延问题的测度结果。
美国目前共有228个大都市地区,由于麻省的城市缺少地方就业动力这一核心指标,因此研究样本减少为221个大都市地区,研究只测度大都市区“城市部分”的紧凑程度。作者对尤因法的四个要素进行了深化,开发密度要素包含总人口密度、总就业密度、住在低密度郊区的人口百分比、住在中高密度城区的人口百分比、城市用地上的人口净密度、源于负指数密度函数的大都市区中心预测密度、中心加权平均人口密度、中心加权平均就业密度;土地使用混合度包含职住平衡、工作岗位混合(熵)度、平均步行的加权得分;活动中心性要素包含普查组人口密度的变量相关性、普查组就业密度的变量相关性、从CBD往外的密度梯度、CBD或副中心的大都市区统计区的人口百分比、CBD或副中心的大都市区统计区的就业百分比;街道连通性要素则包括小型城市地块的百分比、平均地块规模、平均地块长度、路口密度、四车道以上的交叉口比例。
经过主成分分析后,开发密度特征值主成分最高,达5.82,土地使用混合度为2.30、活动中心性1.9,街道连通性为2.51。作者随后用四个要素进行大都市区统计区人口的自然对数回归。根据测度结果,纽约和旧金山的紧凑度最高,而北卡罗来纳州的希科利(Hickory)和佐治亚州的亚特兰大是最蔓延的大都市区。最后作者又采用2011的美国社区普查数据,研究紧凑度与交通的关系,发现紧凑指数与步行和公交出行比例之间有较强的正相关性,而与每户家庭平均拥有的车辆之间有较强的负相关性。此研究成果可以为研究人员研究蔓延成因、成本效益以及解决方案以及进行城镇社区蔓延测度提供依据。
来源:HAMIDI S, EWING R, PREUSS I, et al. Measuring sprawl and its impacts: an update [J]. Journal of Planning Education and Research, 2015, 35(1): 35–50.