基于系統(tǒng)動力學的城市工業(yè)生長綜合模型構建及應用.pdf

1、建國以來，工業(yè)的快速生長使中國擺脫了貧困的同時也付出了沉重的生態(tài)環(huán)境代價。目前，中國城市普遍的工業(yè)化、城市化和工業(yè)園區(qū)的泛濫化、聚合化造成了資源約束趨緊、環(huán)境污染嚴重、生態(tài)系統(tǒng)退化的嚴峻現狀，已限制了中國工業(yè)的繼續(xù)發(fā)展。工業(yè)燃煤量造成的大氣污染和工業(yè)用地的快速擴張直接或間接導致了2012年以來全國范圍的霧霾天氣，引起了國內外對中國環(huán)境和景觀生態(tài)問題的一致關注。與此同時，一次次的工業(yè)污染事件也對城市工業(yè)的不合理規(guī)劃頻繁敲響警鐘。當清新的空

2、氣、潔凈的水源、安全的食物和藍色的天空都成為民眾的奢望之時，工業(yè)生長則呼喚一種全局化的、量化的科學模式控制其發(fā)展速度及規(guī)劃布局以達到其與環(huán)境、生態(tài)、社會的可持續(xù)發(fā)展。本研究旨在在城市及區(qū)域規(guī)劃層面上應用系統(tǒng)動力學方法建立工業(yè)生長和環(huán)境、社會經濟、景觀生態(tài)等方面之間的聯系的城市工業(yè)生長綜合模型，進而為城市工業(yè)的發(fā)展速度和空間布局提供指導依據。
　　研究首先闡明了工業(yè)環(huán)境主觀評價和客觀景觀構成的特征。對國內外工業(yè)發(fā)展歷程和工業(yè)生長相關

3、理論進行了梳理，進而在對國內外的生態(tài)工業(yè)生長模式進行分析后，針對城市工業(yè)環(huán)境的實際情況，對我國北方的8個城市的工業(yè)環(huán)境進行了主觀評價和景觀構成分析，其結果揭示了北方工業(yè)區(qū)環(huán)境情況及民眾需求，同時也明確了評價因子、受訪者屬性和景觀構成之間的交互關系。通過調研數據的整理與初步解析，結合生態(tài)工業(yè)生長模式研究得出了構成城市工業(yè)生長系統(tǒng)的構成框架。
　　進而研究構建了城市工業(yè)生長系統(tǒng)動力學綜合模型。通過文獻綜述、主因子分析、成分分析等方法對

4、工業(yè)、人口、城市經濟、環(huán)境、景觀生態(tài)五個系統(tǒng)部分進行因子遴選及因果關系梳理建立了子系統(tǒng)的流圖，進而構建了城市工業(yè)生長系統(tǒng)動力學綜合模型。以工業(yè)城市哈爾濱的數據為基礎訓練模型，并對模型進行了運行擬合度、邏輯結構、預測精度和適用性四個方面的驗證，證明了模型的有效性。區(qū)別于傳統(tǒng)的基于GIS的景觀指數線性靜態(tài)預測，本模型具有多維度非線性動態(tài)預測功能，決策者可以通過模型預知未來的系統(tǒng)所有因子的變化，達到控制工業(yè)生長速度的目的。模型適用性研究還發(fā)現

5、了在同種外界條件下企業(yè)數量在一定范圍內呈“S型增長模式”對景觀生態(tài)的影響相對最小。
　　研究發(fā)現了工業(yè)生長下分散型城市空間格局模式更適于景觀生態(tài)保護。為探討相對較適合工業(yè)生長的城市空間格局模式，研究應用城市工業(yè)生長系統(tǒng)動力學綜合模型，結合景觀生態(tài)風險性評價方法對工業(yè)城市空間格局進行了假設性模擬研究。在同種政策和工業(yè)發(fā)展速度下，比較同一個城市的集中型格局和三種分散型格局模式（綠色廊道模式、衛(wèi)星城模式和資源分散模式）對其景觀生態(tài)風險性

6、的影響。模擬結果顯示分散型城市比集中型城市更有利于未來景觀生態(tài)發(fā)展和環(huán)境的保護，并揭示了城市分散程度和環(huán)境污染因子及景觀指數之間的關系。
　　研究提出了針對工業(yè)生長及布局的城市規(guī)劃策略。應用工業(yè)生長模型的量化關系，結合Grasshopper軟件的參數可視化功能，對哈大齊工業(yè)走廊及其包含的哈爾濱、大慶等五個工業(yè)城市進行工業(yè)生長指數模擬。將城市工業(yè)生長曲面對比現有政府規(guī)劃構想，提出了基于生態(tài)環(huán)境保護的工業(yè)型城市的發(fā)展策略。本研究通過工