土地管理三维思维与土地空间资源认知

作者简介:
郭仁忠(1956- ),男,江苏盐城人,中国工程院院士,教授,博士生导师,深圳市数字城市工程研究中心,深圳大学智慧城市研究院,国土资源部城市土地资源监测与仿真重点实验室,主要研究方向为土地资源管理和地理信息技术,E-mail:guorz2013@qq.com;罗平,罗婷文,国土资源部城市土地资源监测与仿真重点实验室,深圳市数字城市工程研究中心。

原文出处:
地理研究

内容提要:

基于城市发展的三维理念轨迹及土地立体化利用趋势,采用文献检索与综合分析法,剖析土地管理重视三维思维的原因,辨析土地的空间特质,提出土地空间资源的概念内涵,初探土地空间资源管理制度和技术,以促进土地领域实践问题解决。结果显示:①土地管理三维思维符合社会发展和土地利用趋势,是基于土地管理实践而衍生的创新需求。②土地作为资源的本质属性之一是空间性,具备三维空间特质;土地空间资源是土地资源概念的外延,是以土地表层为基底或脱离土地表层的可利用的三维空间存在。③土地空间资源的提出,能引发土地管理领域在理念、制度和技术上进行三维思维化的重构与创新,具有科学意义和实践价值。


期刊代号:K9
分类名称:地理
复印期号:2018 年 03 期

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       1 引言

       土地是人类生产生活的基本载体,随着生产力水平的提升,其物质形态、内涵属性、利用方式、功能表象等不断演进与发展,从而带来相应管理制度和工程技术的变化。工业化、城市化进程伴随着社会经济要素的集聚,在土地资源紧缺的背景下催生了以高强度、功能复合等为主要特征的土地立体化利用行为。传统的秉承二维平面思维、关注土地表层资源的管理思路及工程技术难以支撑该利用行为的管理,迫切需要探索秉承三维思维的土地管理新思路及相应的技术方法。目前,国内外对于土地立体化利用模式[1,2]、立体空间利用评价规划[3-10]、土地空间权[11-13]、三维地籍[14-20]、三维仿真[21-27]等均有相关研究,但这些研究多源于不同的领域,面向各自领域的具体问题进行相对独立的探索,缺乏顶层设计和系统思考。本文拟在阐述城市发展的三维理念轨迹基础上,剖析土地管理三维思维的必要性,强化土地的空间特性认知,由土地的表层资源特性拓展至土地的空间资源特性,提出土地空间资源概念并辨析其内涵,初步探索土地空间资源管理及重点研究领域,旨在引发土地管理领域在理念、制度和技术上进行三维思维化的发展,促进土地科技创新、支撑土地实践问题解决。

       2 土地管理三维思维源析

       2.1 三维思维下的城市发展

       纵观世界城市发展,几百年来主要是一种基于二维思维的平面蔓延模式,强调以地面为基面、在地表组织城市活动[28],如同心圆模式[29]、扇形模式[30]、多核心模式[31]等。随着工业化、城市化进程的快速推进,城市发展逐渐从平面蔓延向空间集约转变,注重拓展城市的竖向发展,形成以纵横向结合的方式来组织城市活动的发展模式,一系列体现三维思维的城市发展理念不断被提出并付诸实践。20世纪60年代,欧美、日本等掀起关于垂直城市(Vertical City)[31]的讨论并进行实践,如1968年日本东京霞关大厦建成,实现了都市要素由横向流动向纵向流动的转变[32]。20世纪70年代,紧凑城市(Compact City)[33]理念被提出,主张高密度、结构紧凑的城市形态。荷兰的城市规划深受其影响,在第4次全国空间规划(1988年)中强调集中建设与土地混合利用[34]。20世纪90年代精明增长(Smart Growth)[35]理念被提出,主张兼顾社会、经济、环境综合效益的城市集约发展。如1997年美国马里兰州的《精明增长和邻里保护总决议》,要求通过限制低密度开发、保护自然用地等手段来促进城市的精明增长[36]。21世纪初,在哥本哈根会议上,冯仑提出立体城市(GREAT City)[37]的概念,提倡城市的“竖向发展、大疏大密、资源集约”等。在实践之外,部分国家开展了三维立体城市发展的模型设想,如美国“自由号”海上漂浮城市[38]等,为未来城市立体化发展提供了思路参考。三维思维的城市发展理念及实践的不断涌现,既是城市空间形态的自然演进,也是城市发展过程中解决交通拥堵、环境恶化、资源匮乏等系列问题的路径探索。

       2.2 土地立体化利用国内外实践

       随着城市发展模式的演变,土地利用呈现立体化趋势,其基本特征是土地空间垂直方向上利用的多元化,即地上、地表、地下空间的分单元开发和多功能利用。地铁开发等对于地下空间的利用,是较为早期的土地立体化利用,之后涌现出包括垂直农场[39](图1a)、屋顶及墙面绿化[40](图1b)、立体设施[41](图1c)、综合立体交通[42](图1d)、建筑综合体[43](图1e)等多种利用形态。以垂直农场为例,它是为应对未来所面临的人口及耕地资源压力,在建筑物或构筑物内部开展农业种植的新型农业生产模式。而综合体则是主要依托于地铁而建造的、多种功能纵向拓展的建筑或建筑群。

       目前中国北京、上海、深圳等大城市都开展了土地立体化利用,城市开发向地上地下空间延伸,土地分层分空间出让已逐步成为土地利用的重要形式。以深圳市为例,随着2005年在全国首次公开出让两宗地下空间使用权,土地空间使用权的分层设立开始进入土地管理的实践范畴;深圳市前海自贸区提出打造高标准立体化开发模式,地下地上开发面积比例约1∶3,旨在建造高密度立体新城;深圳湾超级总部基地提出打造“深圳湾云城市”,大规模规划高层及超高层建筑,充分开展建筑空间的功能混合利用。长沙新河三角洲规划“人车竖向分离”道路系统,在海拔32m标高设计快速便捷的机动车交通系统,在停车库屋顶规划全天候步行和非机动车交通系统,从而形成自上而下的人、车库、机动车三层立体交通格局,使该地区开发强度提高约40%,绿地率提高了20%以上[44]。

       除已开展实践的案例外,建筑领域的一些新兴思路也呼应了土地立体化利用行为,并有望付诸应用。如天九城市森林花园,将绿化、庭院、车位等搬到空中,将森林花园别墅建到高楼层(图1b)[45]。

      

       图1 土地立体化利用的案例[46-50]

       Fig.1 Cases of three-dimensional land use

       2.3 发展土地管理三维思维的现实性

       支撑城市蔓延及土地平面利用的、秉承二维思维的土地管理理论和技术已经相当成熟,而随着城市发展及土地利用的三维探索,其已难以继续支撑实践管理,迫切需要拓展蕴含三维思维内涵的土地利用管理理论与方法①。

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