集約用地理論模式探析

王芳芳，鄭新奇，夏 天

（1.中國地質大學（北京）土地科學技術學院，北京 100083；2.中國地質大學（北京）信息工程學院，北京 100083）

集約用地理論模式探析

王芳芳1，鄭新奇2，夏 天1

（1.中國地質大學（北京）土地科學技術學院，北京 100083；2.中國地質大學（北京）信息工程學院，北京 100083）

研究目的：從空間維、時間維和功能維三個理論維度出發，構建集約用地理論模式體系。研究方法：采用歸納演繹法、文獻資料法和綜合分析法，設計集約用地模式體系的結構框架及闡明模式的特征表現。研究結果：集約用地理論模式體系以子模式和多種組合模式為結構框架，其中，子模式有13種，兩兩理論組合模式有16種。研究結論：該理論模式體系可指導國民經濟行業集約用地規劃，為各地因地制宜地開展集約用地研究提供參考。

土地利用；集約；理論模式；模式應用

1 引言

隨著區域建設用地的快速擴張，土地利用結構不合理、資源浪費等問題日益凸顯，集約用地方法、途徑及模式逐漸受到重視。土地的生產、基礎設施和住房均與土地利用密切相關，環境、社會和經濟功能的綜合體現程度高度依賴于土地利用的格局和強度[1]，土地利用模式是土地利用結構、布局和投入的綜合體現，而集約用地模式則是實現不同類型集約用地目標的具體操作方法和手段[2]。土地利用模式的合理與否是區域集約用地的前提,土地利用的布局與結構不同會形成不同的用地模式，也會有不同的集約用地方法[3]。目前對集約用地模式的研究多是從土地利用的結構、優化配置等層面展開，國外學者針對城市土地利用模式提出了三大經典模型，即同心圓模式、扇形模式和多核模式[4]，精明增長[5]、土地可持續利用[6]、緊湊型城市發展[7]、土地立體開發利用等節地理論、技術和模式也得到發展和應用。國內研究多是以城市用地為主的地方性實踐模式探索，其中，李翅等從城市擴展用地角度出發，歸納出密集型和分散型城市用地模式[8]；曹銀貴等根據中國不同區域的城市發展階段、資源環境狀況及土地利用效益等因素，將集約用地模式分成東部、中部和西部三種模式[3]；陳慧等構建了門檻約束、舊城改造、土地置換等集約用地模式[9]；此外，還有一些發展成熟的地方性典型模式，如退二進三模式[10]、新河三角洲節地模式[11]以及香港混合多用途集約用地模式[12]等。雖然這些模式都為土地集約化利用提供了好的途徑和措施，但對集約用地理論模式的研究尚處于起步階段，主要原因是缺乏一個系統的理論體系和研究框架，為此，本文基于土地利用的時空特征變化及土地的多用途性，提出集約用地的理論模式體系，以期為各地區的行業用地規劃提供可參考的集約用地方法。

2 集約用地的三個理論維度

集約用地模式研究屬于土地資源集約利用的基礎理論范疇[13-14]，按照鄭新奇提出的“5P”原則[4]，即Possible reason（可能的原因）、Possible course（可能的過程）、Possible influence（可能的影響）、Possible result（可能的結果）、Possible reconstruction （可能的重建），從土地利用的空間維、時間維、功能維三個維度展開對集約用地模式的重構與設計。

2.1 空間維

空間維是依據土地的空間特性，實現土地利用在空間上的合理布局，即在土地利用時進行地上、地面、地下三維的綜合利用，強化內涵立體的綜合開發和土地利用結構的優化，構成一個連續的、流動的立體空間體系[15]，在盡可能小的地塊上實現盡可能多的利用目的。依據空間尺度，劃分為立體型和平面型模式。

（1）立體型集約用地模式。在垂直方向的立體空間內通過資源的整合，將平面空間內土地利用的無序擴張轉變為立體空間上的可持續發展，不斷挖潛高空、地下和半地下空間的利用潛力，提高單位面積的土地承載力，并以容積率的變化為依據，劃分為垂直向地上、架空和垂直向地下三種子模式（表1），其理論模型如圖1。

表1 立體型集約用地模式Tab.1 The three-dimensional intensive land use models

（2）平面型集約用地模式。基于緊湊型城市土地利用理念[7]，在平面空間內對分散的用地類型進行集中整合、同類型地塊的修整與優化，盡量減少對土地的占用，從而提高土地利用強度、降低資源消耗，同時，以行業用地、宗地地塊為對象，進一步分為行業用地密度變化、化零為整、地塊形狀修整三種子模式（表2），其理論模型如圖2。

圖1 立體空間集約用地理論模式示意圖Fig.1 The theory model diagram of three-dimensional intensive land use

表2 平面型集約用地模式Tab.2 The surface-pattern intensive land use models

圖2 平面空間集約用地理論模式示意圖Fig.2 The theory model diagram of the surface-pattern intensive land use

2.2 時間維

集約用地也有時間維度，是指在每一個時期土地利用都要盡可能服務于多個目標，或是在每天的不同時段土地利用也應發揮著不同的用途。時間維集約用地模式并不是獨立地發揮作用，而是依賴于空間維或功能維模式。按照行業用地的時間尺度，分為周期性和不定期性集約用地模式。

（1）周期性模式。根據行業間的相關性和行業用地特點，在不同時期某塊土地可用于不同的行業或用于某一行業的不同階段，且該塊土地的性質、利用類型基本不發生改變，從而使得該塊土地一直處于高效利用的階段。根據周期不同，可細分為年度、季度、晝夜之間（一日之內）、工作日等模式，同周期模式內實現多個行業間集約用地方式的轉換。

（2）不定期性模式。相對于周期性，不定期性模式是因氣候、地質、行業用地計劃變動等外部因素，通過優化用地時序以保障一定時間段內主業用地需求，在時間尺度上表現為不定期、多次、反復循環的利用方式。

2.3 功能維

土地利用功能綜合了一個空間區域內與土地利用相關的環境、經濟、社會等方面的多維要素[16]，具有諸如辦公、居住、休閑和商業等多重效用，因不同區域有著最適宜土地用途和最佳土地利用強度，根據區域的具體用地情況，通過在一定量、可利用土地上對多種功能進行組合，擴展土地用途，發揮組合效益。具體地分為功能擴展、功能轉換和技術提升三種子模式，其中，功能轉換式又細分為轉換用地單位和產業替代兩種模式。

表3 功能維集約用地模式Tab.3 The functional intensive land use models

3 集約用地理論模式體系

空間維、時間維、功能維集約用地模式都是單一尺度下的模式設計，但在土地利用過程中，并不是單一模式在發揮著作用，而是平面維、立體維、功能維和時間維彼此間交叉組合，貫穿于行業用地發展中，各種不同的組合方式產生不同的集約用地效果。

集約用地基本理論模式是以土地資源優化配置理念和集約化內涵為核心，按照時序、功能、技術、用途等不同需求，從各行業土地利用過程中抽象出具有正向效果的特征規律，推演出空間、時間、功能三個理論維度下的集約用地子模式，并按照一定的規則，對多種子模式進行匹配與組合。其基本的框架結構：以空間、功能和時間維下的13種子模式作為組建元素，將各組建元素以某種理想的合作方式組織起來并進行排列組合，構建基于子模式—組合模式的集約用地理論模式框架體系，定義每種組合模式及其特征表現，從而為行業用地可持續發展提供一種集約化的思路與范式。

因組合模式的種類繁多、體系復雜，且單一維度下的子元素組合實際應用意義不大，因此以跨單一維度下的兩兩元素組合為例進行該模式體系的說明。根據集約用地理論模式體系的基本框架結構，定義立體型、平面型、功能擴展、產業替代、技術提升、周期性和不定期性為子元素，進行兩兩元素組合，組合模式原理為：參與組合的A維度模式不會限制或阻止B維度模式的發生，即兩種模式可以同時發生，則認為該組合可行。以空間維下的立體型模式與功能維下的擴展式組合為例，當一個開發區在立體上通過垂直向地上增強集約利用時，同時可以進行功能上的擴展，即空間維度上的立體型模式不會限制或阻止其在功能擴展模式上的發展。依據該模式組合原理，就產生了立體擴展型、立體產業替代型、周期擴展型等16種理論組合模式（表4）。

本文所提出的集約用地理論模式體系下的組合模式是包含了微觀尺度和宏觀尺度的集約用地方式探究，如空間維下的立體型和平面型模式，是兩個不同空間尺度的概念，立體型模式主要指微觀地塊的具體利用模式，平面型模式是相對宏觀的土地利用空間組織，這兩者與時間維、功能維組合形成的用地模式在土地管理中適用的時空尺度不同，具體的組合模式特征也具有空間上的差異性。此外，組合模式不同于單一模式，其特征表現更具有綜合性與復雜性，是行業用地發展方式的高度性概括與總結，深刻地體現在國民經濟各行業用地發展中。如農業、交通運輸等行業因發展需求，都亟待尋求空間上的拓展，發展為立體農業、立體交通等高空模式，這與理論上的立體空間擴展型相對應，不同的實踐集約用地方式均可找到所對應的理論模式，如表5。

表4 集約用地理論組合模式Tab.4 The theoretical model combination of intensive land use

表5 集約用地理論模式與實踐模式對接Tab.5 The connection of theoretical model and practical model of intensive land

4 基于行業分類的理論模式應用

現行《國民經濟行業分類》（GB/4754-2011）標準中涵蓋農業、采礦、交通、商服、教育等多個行業，雖然行業種類繁多，但其用地方式、途徑在某種程度上具有一致性，為便于探究國民經濟各行業下的集約用地模式，本文選取代表性強、用地特征差異顯著的農業、制造業、鐵路運輸業和服務業進行具體的理論模式應用分析。

（1）農業是在裸露的農地上進行各種農作物種植活動，不需要依托建筑物或構筑物，該類行業可通過立體技術提升型模式發展大棚立體種植；依據不定期技術提升型模式，運用現代化設施，模擬季節變化，發展季節農業。

（2）制造業的作業方式均需要依托于廠房，屬于需要建筑物的一類，該類行業用地方式多體現在空間與功能的結合上，包括多個行業間的用途轉換、單一用途的復合利用以及不同功能層的空間疊加等。

（3）鐵路運輸業歸屬于交通業，其行業用地無需依托建筑物，而是借助地面、地下及高空來進行行業拓展，可依據立體技術提升型模式，改進建造技術，將平面交通轉換為立體交通，達到空間布局優化的效果。

（4）服務業是指除農業、工業和建筑業外的其他各行業。該類行業用地均需要依托于建筑物或構筑物，其行業用地方式多體現為立體空間的分層利用和功能的擴展上，可依據立體擴展型模式，將容積率較低且功能單一的行業用地，轉變為集居住、辦公、商業、地下停車場、軌道交通等多功能、多用途的行業用地，從而將單一平面的土地利用擴展為多平面的土地利用，提升了土地利用效率。

表6 基于行業的理論模式應用Tab.6 Application of theoretical model based on industries

綜上所述，不同的行業在開展具體用地規劃時，都可依據集約用地理論模式體系選取可行的模式進行多種組合。在模式組合前，需要根據本文第二部分中各子模式內涵與特征表現的界定，結合行業的土地利用方式分析，對各行業是否能夠采用并實現參與組合的子模式進行逐一分析判斷。本文就上文所提的4種典型行業可以采用的子模式進行判斷后，總結歸納如表6。

5 結論

集約用地模式研究是構建科學節約集約用地體系的重要環節，本文所構建的集約用地理論模式體系能夠從宏觀上指導不同區域、不同行業的用地發展，促進土地利用的合理配置。因不同類型地區的經濟發展規律和用地特征受自然、人文因素影響，本文提出的系列模式不可能適用于所有地區，不同地區的各類行業還應根據自身的發展情況，選擇相適應的用地模式。此外，本文中集約用地子模式之間的界限并不是絕對的，如何保證子模式間的獨立性及理論模式體系的全面性，這一問題還有待于進一步探討；同時，多種子模式的有機組合將是研究的重點，如何保證多種子模式結合后會產生正向效果，將是下一步研究的重點。

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（本文責編：郎海鷗）

Analysis on the Theoretical Model of Land Intensive Use

WANG Fang-fang1, ZHENG Xin-qi2, XIA Tian1
（1. School of Land Science and Technology, China University of Geosciences, Beijing 100083, China; 2. School of Information Engineering, China University of Geosciences, Beijing 100083, China）

The purpose of this study is to develop a theoretical model system of intensive land use in terms of three theoretical dimensions, i.e., the space, function and time. Methods of induction and deduction, literature review and integrated analysis were employed. Based on these methods, basic framework and features of the model system were designed. The results indicate that the sub-model and the varieties of combination model are the core of the framework. The theoretical model system contains 13 sub-models and 16 two-factor combined models. The conclusion of the paper is that the model system can instruct intensive land plan for each national industries and provide references for the study of intensive use models locally.

land use; intensity; theoretical model; model application

F301.2

A

1001-8158（2015）01-0041-08

2014-03-12

2014-08-04

國土資源部公益性行業科研專項（201111014）。

王芳芳（1989-），女，山東威海人，碩士研究生。主要研究方向為集約用地評價與土地信息技術應用等。

E-mail: fangfangxiangxin88@yeah.net

鄭新奇（1963-），男，河南伊川人，教授，博士生導師。主要研究方向為GIS開發與應用、土地評價與規劃、集約用地、空間數據挖掘、復雜系統仿真等。E-mail: zxqsd@126.com