城市生态规划中的不确定性探讨

【摘要】当前我国正在加快城市化发展步伐，其中城市生态规划也是重点工程之一，而城市生态规划中存在着诸多不确定性，最重要的两点是由在最初规划过程当中所引起的不确定性和在最后决策过程当中所引起的不确定性。要减少城市生态规划的不确定性，一般采用控制论法以及灵敏度分析法等目前比较先进的不确定性理论和方法对其进行定性定量分析，然后针对分析过程中所总结出来的规律，提出新的规划理论，在有限范围内进行分理论的筛选和优选，在满足城市生态化的要求前提下，综合考虑到其他各种不确定因素，使城市生态规划具有长久发展性。

【关键词】生态规划；不确定性；城市化

中图分类号：S891+.5 文献标识码：A 文章编号：

0.引言

我国正意识到可持续发展的重要性，尤其是在加速的城市化进程中，如何平衡生态发展与经济发展是一个重要问题，因此，城市生态化规划是一个比较适宜的办法。城市建设首先需要进行理论性规划，再通过工程建设实行对城市环境的改造工作，比如城市系统中的交通设施、水利设施、安全设施、商业设施等各个物质设施的改造。城市在高度发展的同时，理应建设提高人居环境质量的生态要素，为城市的可持续发展提供坚实基础。城市建设在前期一段时间中过分强调城市形象，高楼大楼此起彼伏，城市功能设施只重美观，不重实用，尤其是关系到宜居环境的生态建设没有跟上步伐，规划过程中没有考虑长远发展。目前随着城市人口激增，城市化进程进一步加速，人均绿地面积越来越少，如何兼顾生态与高效的城市规划是一项重要课题。并且城市生态系统的复杂性和不确定性广泛存在，使得城市生态规划有时并未能切实提高城市的生态化，虽然不确定性理论已有比较坚实的应用基础，但对于城市生态规划还有失应用。

1.城市生态规划的不确定性分析

1.1城市生态的不确定性

城市生态是城市系统的一个子系统，在这一子系统当中面临的不确定性主要有两方面：其一是关于生态指标的确定，城市生态系统是一个多元化、多层次的人工复合生态系统，它们之间的关系复杂，可供规划选择的因素非常多，因而使得生态指标的确定具有十分大的不确定性；其二是关于生态指标的量化，城市生态系统建立的目的是保持人与自然之间的和谐关系，改善人与环境的生态协调性，但如何对生态系统中它们的比重和范围进行量化是一个涉及较多方面的问题，从而对生态指标的量化产生许多不确定性。

1.2城市生态规划结果的不确定性

城市生态规划主要是根据生态积极学为原理，对城市内的经济、社会、环境进行研究分析，同时合理保持其中各个子系统之间的平衡关系，促使城市复合生态系统能有高效环保地发展。其中城市生态规划结果的不确定性是由于在规划前对获取的资料、数据或经验缺乏一定的真实性与全面性，使得在规划分析过程中产生不确定性，这样得出的结果必然也是具有不确定性的。

1.3规划分析的不确定性

城市生态规划的分析阶段是对众多分案进行综合比对，衡量出影响城市复合生态系统的各个关键因素，对规划方案内的因素进行可代替更换，生成一个各项综合比分最高，对系统综合效益最优的汇总方案，然后就能将不确定性降至最低，从而有效设计出一个合理的规划方案，并通过不确定性分析对该方案作出准确评估。如表1所示

表1中假设该城市未来可能会产生两种不同的状态，分别为S1，S2。为了使规划分析更加直白简便，表1中假设综合效益是经济效益、环境效益和社会效益的简单相加之和，从中可以看出，在规划分析过程中，为了使综合效益最高，规划设计人员会对可能处在S1状态下的城市采取方案二，但对可能处在S2状态下的城市采取方案一，因为城市究竟是会处于S1状态还是S2状态都是不确定的，到底是哪种方案才是最优方案，在表1中无法得到准确结论，因而存在规划分析的不确定性。另外，确定了方案之后，因为种种因素的影响，可能会导致方案的最终效益与规划分析的综合效益产生误差，这又使得方案具有不确定性。如果在表1中选择了方案1，那么从中可以得知，城市未来既有可能是处在S1状态，此时综合效益是10，方案二综合效益是12，即方案一不如方案二，也有可能处在S2状态，此时综合效益是12，方案二综合效益是10，即方案二不如方案一，得出最终效益还是不确定的；另外，各方案下的子系统的效益同样是不确定的，在S1状态下，环境效益与社会效益分别是5和3，而在S2状态下，环境效益和社会效益分别是3和3，如果规划侧重点不同，那么得到的结论也是不同的，即假设方案更侧重于环境效益，那选择方案一比方案二在S1状态下更好，如果侧重于社会效益那两者均没有差别。

2.不确定性分析方法

1.1控制论法

控制论主要是研究各类系统的调节和控制规律的理论科学，目前控制论主要是应用于医学、心理学、数学、力学等多学科领域中。在生态控制中的应用主要是探讨复合系统中的边缘效应的各要素间的关系，例如可以借鉴应用控制论法解决工业控制系统中的不确定性经验，发展和完善城市生态规划中的不确定性。

1.2灵敏度分析法

一般在规划过程中都会用到数学模型来对其中的各因素进行模拟、规划，但数学模型也有较多变量，在规划时并不能一一对照分析，往往需要对其进行进一步研究，从而给规划分析带来不确定性。而灵敏度分析法历来就是一种研究各领域不确定性的方法，其主要是通过对数学模型的运算结果进行偏差纠正，找出不同变量参数间的重要程度比照，然后对模型内的所有不确定性进行范围估算，最后得出运用该模型计算结果的可靠性。这种方法能有效判断出各参数的不确定性，但因为该方法主要是依靠前期的数学建模运算，使得其不能快速、有效的判断出不能采用建模方式的其他因素的不确定性。

3.考虑不确定性问题的城市生态规划

不确定性是一直存在的，因而在规划设计时，规划人员应正视它的存在，尽量通过科学方法和有效途径将其影响降至最低。规划人员可以通过采用“弹性规划”的方式，即对规划目标不只是固定为一个确定标准，而是将其变为不确定性规划目标，并且在规划条件的范围内，采取的规划方案也是不确定性方案。例如在城市生态规划中，可根据城市的实际状况，需要解决的问题以及受限制因素等，整体考虑城市综合效益，不固定哪一标准尺度和使用范围，只需让城市生态整体达标即可，这样能极大提高规划可行性和实用性。在采用“弹性规划”时，一般都要遵守两大原则，其一是范围原则，即应按照规划主体的可变化范围，对其实行范围约束，在这有限的范围内能最大地实现“弹性规划”要求；其二是时空性原则，在进行“弹性规划”时，不仅需要满足当下的规划要求，还需要在一定程度上把握未来规划走向，在时间上保证规划的前瞻性，并合理空出未来规划的空间，在空间上控制规划的有效性。

4.结语

城市生态规划是实现城市可持续发展，提高人民生活环境质量的必经之路。在城市高速发展的同时，及时跟上生态环境同步的速度，严格按照生态学原理，结合科学的生态规划设计，考虑不确定性因素的存在，运用控制论、灵敏度分析等方法对其进行不确定性分析，并有效减少不确定性因素的影响，充分应用“弹性规划”方式，把握弹性尺度，在满足城市发展要求的同时，提高城市生态化水平，在此基础上创造出人与自然和谐相处的城市生活环境，提高城市这个复合生态系统的资源利用率和生态可持续能力。

【参考文献】

[1] 吕永龙,王如松.城市生态系统的模拟方法：灵敏度模型及其改进[J]. 生态学报. 2010(03)

[2] 仝川.城市生态规划的理论与方法[J]. 环境导报. 2009(03)

[3] 张军.小城镇规划中的“不定性”及其对策研究[J]. 城市规划汇刊. 2009(06)