肖華斌 郭妍馨 王 玥 許宇彤 朱琳霄

（山東建筑大學建筑城規(guī)學院，濟南 250101）

城市綠色基礎設施耦合了自然生態(tài)系統(tǒng)服務與人類社會福祉，是可持續(xù)城市化和生態(tài)文明建設的重要保障，也是提升人居環(huán)境和改善民生的重要途徑。首先基于CiteSpace梳理了2000-2021年中國知網(wǎng)綠色基礎設施研究的轉(zhuǎn)變；其次，從宏觀、中觀、微觀三個尺度比較綠色基礎設施的空間尺度；從供需—匹配、價值評價、績效評估三個方面分析綠色基礎設施生態(tài)系統(tǒng)服務；從格局構(gòu)建方法、情景模擬技術(shù)兩個方面歸納綠色基礎設施空間格局；從規(guī)劃政策、工程技術(shù)兩個方面總結(jié)綠色基礎設施規(guī)劃技術(shù)；最后，提出隨著以大數(shù)據(jù)和開放數(shù)據(jù)為代表新數(shù)據(jù)的出現(xiàn)，綠色基礎設施空間響應與規(guī)劃技術(shù)的數(shù)據(jù)來源、研究范式、成果表達等方面皆發(fā)生了變革，應重點從4個方面進行融合：（1）基于功能—格局關聯(lián)的城市綠色基礎設施景觀服務識別與評價研究；（2）基于供給—需求匹配的城市綠色基礎設施過程響應與空間關聯(lián)研究；（3）基于權(quán)衡—協(xié)同比較的城市綠色基礎設施績效評估與情景模擬研究；（4）基于管控—共治融合的城市綠色基礎設施規(guī)劃技術(shù)與管理措施研究。

綠色基礎設施；生態(tài)系統(tǒng)服務；新數(shù)據(jù)環(huán)境；空間響應；規(guī)劃技術(shù)；研究述評

城市化作為全球性的事件，對地球支持系統(tǒng)和生態(tài)服務功能會帶來長久的影響。外延增長式的城市發(fā)展模式已難以適應新形勢下的發(fā)展需求，城市發(fā)展模式面臨著轉(zhuǎn)型的抉擇，可持續(xù)發(fā)展理念成為21世紀人類發(fā)展最具時效意義的主題[1]。中央城市工作會議明確提出：“統(tǒng)籌生產(chǎn)、生活、生態(tài)三大布局，提高城市發(fā)展的宜居性，城市工作要把創(chuàng)造優(yōu)良人居環(huán)境作為中心目標?！背鸨Ｅd副部長在IFLA第47屆大會提出，建設和完善城市綠色基礎設施，是城鎮(zhèn)化可持續(xù)的重要保障，是生態(tài)文明建設的重要組成部分，也是改善民生的重要體現(xiàn)之一[2]。城市綠色基礎設施理念的提出與應用，滿足了生態(tài)系統(tǒng)服務功能優(yōu)化和“三生”空間環(huán)境提升改善的需求，是一種能夠在不同地區(qū)城市化進程階段中、不同地區(qū)自然與文化特點下、不同規(guī)劃建設尺度下（區(qū)域、城市、地段和場地）的系統(tǒng)化解決環(huán)境問題的有效途徑[3]。

綠色基礎設施由于其連接了自然生態(tài)系統(tǒng)與人類生態(tài)福祉，在提高生態(tài)系統(tǒng)服務和人居環(huán)境方面具有重要作用，逐漸為許多國家采納成為一種主流的規(guī)劃方法。以“綠色基礎設施”為關鍵詞和主題、時間范圍“2000 - 2021”在中國知網(wǎng)（CNKI）數(shù)據(jù)庫中進行檢索，剔除學位論文、會議、書評、年鑒、圖書、標準等類型及與主題專業(yè)不相關的文獻，最后篩得學術(shù)論文共585篇。通過Citespace軟件對其進行關鍵詞共引知識圖譜分析和聚類分析，發(fā)現(xiàn)國內(nèi)綠色基礎設施研究的高頻關鍵詞是綠色基礎設施、風景園林、海綿城市、生態(tài)基礎設施、生態(tài)系統(tǒng)服務、景觀格局、生態(tài)網(wǎng)絡、雨洪管理、雨洪利用等；關鍵詞聚類性強且呈分散狀態(tài)，主要集中在風景園林、海綿城市、綠色基礎設施、生態(tài)基礎設施、氣候變化和雨洪管理等方面（圖1）。對關鍵詞進行Timeline可視化分析，可以看出21世紀初綠色基礎設施概念在國內(nèi)開始出現(xiàn)，2000 - 2009年間的探索主要集中在風景園林領域下生態(tài)基礎設施與生態(tài)系統(tǒng)服務的理論體系和構(gòu)建方式；2010 - 2015年研究重點集中在氣候變化和雨洪管理等應用方面；2016年后響應國家政策需求，綠色基礎設施研究以海綿城市、綠色鄉(xiāng)村等為主，探索綠色基礎設施的可持續(xù)發(fā)展。

圖1 “綠色基礎設施”關鍵詞共現(xiàn)分析與聚類分析Fig. 1 Frequency analysis and co-occurrence cluster analysis of keywords“Green Infrastructure”

1 綠色基礎設施生態(tài)系統(tǒng)服務研究

城市生態(tài)系統(tǒng)一般指城市中為人類提供服務的綠色基礎設施，為生態(tài)系統(tǒng)服務提供空間落實途徑，從本質(zhì)上關系著人類福祉[4]。千年生態(tài)系統(tǒng)評估項目（Millennium Ecosystem Assessment，MEA）將生態(tài)系統(tǒng)服務分為供給服務、調(diào)節(jié)服務、文化服務和支持服務4類。國內(nèi)學者使用較多的是謝高地在羅伯特·科斯坦薩的17分法基礎上將我國陸地生態(tài)系統(tǒng)服務功能分成的11類，通過單位面積價值當量因子法構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)服務價值的動態(tài)綜合評估方法。生態(tài)系統(tǒng)服務通過生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、過程和功能直接或間接得到的生命支持產(chǎn)品和服務，因此有學者基于“壓力—狀態(tài)—響應模型”（Pressure-State-Response，PSR）提出綠色基礎設施與生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)過程功能、生態(tài)系統(tǒng)服務及人類福祉的關系，以及它們在環(huán)境壓力、狀態(tài)、響應過程中的作用[5]。新數(shù)據(jù)環(huán)境下的綠色基礎設施生態(tài)系統(tǒng)服務研究更加多元準確，街景圖像、無人機數(shù)據(jù)、地面監(jiān)測基站等數(shù)據(jù)為供給方生態(tài)系統(tǒng)服務價值量評估提供更豐富的數(shù)據(jù)，興趣點、圖像識別、手機信令數(shù)據(jù)、評論類應用軟件（輿論數(shù)據(jù)）等的運用有助于更精確的刻畫生態(tài)系統(tǒng)服務需求以及進行績效評估[6-7]。

1.1 生態(tài)系統(tǒng)服務供給—需求研究

綠色基礎設施為城市居民提供的生態(tài)系統(tǒng)服務存在供給方和需求方。綠色基礎設施供需結(jié)構(gòu)問題主要是由于不同區(qū)域間生態(tài)系統(tǒng)服務的供給和需求在數(shù)量和時空分布上不均衡造成的，其本質(zhì)是綠色基礎設施的供需錯配[8-9]。目前的研究主要從綠色基礎設施的規(guī)模、類型、結(jié)構(gòu)和生態(tài)足跡等供應主體的特征和空間分布以及功能類型、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、地理環(huán)境、社會形態(tài)和地方文化等需求主體的特征和空間分布等指標來探索研究綠色基礎設施的供需狀態(tài)，主要通過景觀資源賦值進行吸引力分析，利用手機信令數(shù)據(jù)進行空間分異識別，選取污染風險指數(shù)對生態(tài)系統(tǒng)服務額外需求進行量化評估等方法定量表征區(qū)域綠色基礎設施網(wǎng)絡建設的供給—需求關系并提供綠色基礎設施優(yōu)化策略[10-11]。

圖2 “綠色基礎設施”關鍵詞研究前沿知識圖譜Fig. 2 Frontier knowledge map of keywords research on "Green Infrastructure"

1.2 生態(tài)系統(tǒng)服務價值評價研究

目前生態(tài)系統(tǒng)服務評價方法主要有指標法、價值量評估法和空間模型法[12]。（1）指標法是評價生態(tài)系統(tǒng)服務的基礎方法，是在收集數(shù)據(jù)的基礎上結(jié)合統(tǒng)計方法量化服務指標，但受研究目的、區(qū)域等的影響較大。（2）價值量評估法通常以貨幣形式評價有市場價值的生態(tài)系統(tǒng)服務功能，包括當量因子評估法和功能價值評估法，對無法直觀感知的服務功能（如文化服務）往往使用定性評價或通過打分法評價[12-14]。（3）空間模型法可以將生態(tài)系統(tǒng)服務的評價結(jié)果直觀地在空間上進行可視化表達。常用的有InVEST模型、SolVES模型、i-Tree模型等，但前兩個模型更適合較大尺度的生態(tài)系統(tǒng)服務量化評價，后者研究區(qū)域的大小更加靈活，可以基于單棵樹木進行分析。2017年中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心歐陽志云團隊牽頭開發(fā)了適合我國本土現(xiàn)狀的城市生態(tài)智慧管理系統(tǒng)（IUEMS），并對深圳市陸域生態(tài)系統(tǒng)進行了建設潛力和生態(tài)效益評估[15]。

1.3 生態(tài)系統(tǒng)服務績效評估研究

綠色基礎設施績效評估的核心是量化地評估綠色基礎設施的生態(tài)、社會與經(jīng)濟三個方面的效益，以及生態(tài)系統(tǒng)服務權(quán)衡（Tradeoff）與協(xié)同（Synergy）關系[16-18]。（1）生態(tài)績效集中在對風環(huán)境、熱環(huán)境、水環(huán)境和生物多樣性進行評估。ENVI-met模型主要用于模擬風環(huán)境、熱環(huán)境和污染物擴散及沉降，SWAT和SWMM模型多用于模擬分析土地利用變化、氣候變化、景觀空間格局改變等對水文過程的影響以及模擬低影響開發(fā)下的水文過程，InVEST模型主要用于構(gòu)建區(qū)域生物多樣性空間格局綜合評估方法[19-21]。（2）社會績效評估的研究多集中于社會公平、行為感知和健康福祉等方面：基于ArcGIS分析可達性度量的方法體現(xiàn)了城市公共資源分配的地理差異和公平性，運用公眾感知和環(huán)境圖像可以對視覺環(huán)境進行質(zhì)量評價[22-24]。（3）對綠色基礎設施進行經(jīng)濟效益評估通常采用估值工具箱和價值量評價法。在價值量法中常用支付意愿法（Maximum Willingness to Pay，MWP），享樂估價法（Hedonic Price Method，HPM）等估算綠色基礎設施對地產(chǎn)房價的影響，而直接市場法和模型法用于評估綠色基礎設施對能耗與資源方面的影響[25]。

2 綠色基礎設施空間尺度研究

作為生態(tài)途徑下城市空間規(guī)劃策略，綠色基礎設施概念的核心包括三方面：由綠色空間組成、互相聯(lián)系的網(wǎng)絡系統(tǒng)以及可為城市提供多重生態(tài)服務功能。從功能上來看，可為城市提供各類生態(tài)系統(tǒng)服務；從空間上看，具有多尺度多層次、不同生態(tài)安全水平下的格局；從組分上看，包括宏觀尺度的生命支持系統(tǒng)、中觀尺度的各類綠色網(wǎng)絡空間及微觀尺度的實施手段和操作方法[5,26]。綠色基礎設施具有結(jié)構(gòu)復雜、層次豐富的特點，不同尺度所涵蓋的綠色基礎設施規(guī)劃內(nèi)容和組分不同，提供的生態(tài)系統(tǒng)服務也不同，但不同尺度的綠色基礎設施是相互聯(lián)系與互補的，共同提供各類生態(tài)系統(tǒng)服務，層層嵌套缺一不可（表1）[27]。新數(shù)據(jù)環(huán)境下綠色基礎設施尺度研究逐步精細化，利用街道數(shù)據(jù)、POI（Point of Interest）數(shù)據(jù)、街景圖像、社交媒體數(shù)據(jù)、無人機數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)借助新視角探索城市綠色基礎設施變化以及微觀尺度利用GoPro等攝影數(shù)據(jù)記錄研究場地綠色基礎設施使用情況[28-30]。

表1 綠色基礎設施的尺度與生態(tài)系統(tǒng)服務Tab. 1 Scale and ecosystem services of green infrastructure

2.1 宏觀尺度

宏觀尺度的綠色基礎設施多是國土與區(qū)域范圍、由自然區(qū)域連接形成的生態(tài)保護網(wǎng)絡，作為自然生態(tài)系統(tǒng)的基質(zhì)和母體承擔著多種生態(tài)過程，提供生物棲息地、水源、清潔空氣等物質(zhì)供給，承載自然供給、水源涵養(yǎng)、氣候調(diào)節(jié)、水土管理、生物多樣性保護等維護國土生態(tài)安全與國家長遠利益的生態(tài)服務。主要組成包括大面積綠地、國家公園、森林、自然保護區(qū)、大型湖泊濕地和重要水系廊道等。規(guī)劃的主要任務是根據(jù)自然地理條件、降水氣候規(guī)律、水文地質(zhì)條件、動植物習性特征、人文地理資料等研究區(qū)域時空演變，構(gòu)建區(qū)域生態(tài)安全格局，劃定區(qū)域重點保護區(qū)、生態(tài)協(xié)調(diào)區(qū)、可發(fā)展區(qū)域，保護區(qū)域自然過程和生態(tài)環(huán)境，維持區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的完整性和穩(wěn)定性[31]。

2.2 中觀尺度

中觀尺度的綠色基礎設施多是城市與轄區(qū)范圍由自然區(qū)域和人工綠地連接組成的綠色空間網(wǎng)絡，是保持城市自然生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的空間支撐，為城市和居民提供緩解熱島效應、緩解城市內(nèi)澇、提供審美游憩活動空間等人居環(huán)境生態(tài)服務，提升城市整體生態(tài)效益。主要針對城市的綠色廊道和斑塊，包括城市公園、廣場綠地、濕地湖泊、水庫、河流水系、城市道路及廣場等[32]。規(guī)劃的主要任務是結(jié)合城市總體規(guī)劃、市政基礎設施、城市防災工程等，識別城市建設用地和各類生態(tài)用地，構(gòu)建并優(yōu)化城市綠地系統(tǒng)，為城市自然資源和文化遺產(chǎn)保護提供環(huán)境空間，也可劃定城市禁建區(qū)、限建區(qū)和宜建區(qū)，確定城市增長邊界，引導城市有序合理發(fā)展[33]。

2.3 微觀尺度

微觀尺度的綠色基礎設施多是社區(qū)與場地范圍的基于自然和人文需求的生態(tài)化基礎設施，由于強操作性和快成果化是綠色基礎設施發(fā)揮生態(tài)系統(tǒng)服務的基本單元，為居民休閑、游憩等活動提供開放活動空間，同時提供雨水利用、調(diào)節(jié)微氣候等生態(tài)服務[34]。主要組成包括社區(qū)花園、街頭綠地、街道景觀、生態(tài)停車場、池塘河流、雨水花園、屋頂花園、立體綠墻及社區(qū)內(nèi)未被充分利用的場地，特點是面積小、數(shù)量多、分布廣、潛力大。規(guī)劃的主要任務是通過雨洪管理技術(shù)、灰色基礎設施綠色化和生態(tài)綠色基礎設施等措施將生態(tài)和人文元素植入場地，提升社區(qū)環(huán)境品質(zhì)和增強社區(qū)的韌性[35]。

3 綠色基礎設施空間格局研究

景觀尺度上的生態(tài)系統(tǒng)服務功能需通過空間結(jié)構(gòu)和鑲嵌在結(jié)構(gòu)中的生態(tài)系統(tǒng)過程和功能來體現(xiàn)，整體性、連續(xù)性強的景觀空間格局能維持生境穩(wěn)定，提高生態(tài)系統(tǒng)韌性[36]。綠色基礎設施在空間組成上是由多個網(wǎng)絡中心（Hubs）、連接廊道（Links）和場地（Sites）所構(gòu)成的自然與人工的綠色空間網(wǎng)絡系統(tǒng)[37]。網(wǎng)絡中心、連接廊道、小型場地的相互銜接保證了綠色基礎設施空間結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡化和完整性，維系著自然生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展過程[38]。

景觀連接度能夠體現(xiàn)生態(tài)過程對景觀格局的響應，通過對其潛在“網(wǎng)絡中心”與“連接廊道”連接度的評價實現(xiàn)網(wǎng)絡連接[39-40]。景觀格局指數(shù)是常用的綠色基礎設施格局刻畫方法，通過定量的方式對空間格局信息進行概況，常用的指標包括景觀要素和特征等方面（表2），結(jié)合其他度量方法應用于安全格局評價和區(qū)域生態(tài)網(wǎng)絡構(gòu)建[41-42]。新數(shù)據(jù)環(huán)境下的綠色基礎設施空間格局研究趨向動態(tài)標準，借助機器學習進行數(shù)據(jù)分析提取信息為綠色基礎設施格局情景模擬設定約束條件提供新視角，通過整合多源數(shù)據(jù)利用機器學習對城市綠色空間格局進行定量和定性分析將成為未來發(fā)展的重要方向[29]。

表2 基本景觀格局指數(shù)Tab. 2 Basic landscape pattern index

3.1 格局構(gòu)建方法研究

目前綠色基礎設施格局構(gòu)建的方法與途徑主要包括[38]（表3）：（1）垂直生態(tài)過程疊加分析方法：以生態(tài)學為理論基礎，強調(diào)景觀單元內(nèi)各種自然要素與人類活動和土地利用之間的垂直過程與聯(lián)系，結(jié)合ArcGIS等空間分析技術(shù)，通過數(shù)據(jù)的疊加或依據(jù)適宜性評價結(jié)果，能夠確定綠色基礎設施的“網(wǎng)絡中心”[40]，從而形成“點—線—面”疊加結(jié)構(gòu)的綠色基礎設施網(wǎng)絡。（2）水平生態(tài)過程空間分析方法：以景觀生態(tài)學為理論基礎，強調(diào)空間格局、生態(tài)學過程和尺度之間的相互作用[42]，基于該理論的應用，利用最小累計阻力模型（Minimum Cumulative Resistance，MCR）[43]，模擬水平運動過程以確定廊道位置及格局，構(gòu)建城市生態(tài)網(wǎng)絡，并可將其作為生態(tài)安全格局構(gòu)建的依據(jù)。（3）基于圖論的分析方法：以圖論和網(wǎng)絡分析為理論基礎將綠色基礎設施簡化為包含一系列節(jié)點與連接的圖論意義下的網(wǎng)絡[44]，通過模擬景觀要素對空間運動過程的阻礙作用衍生出不同復雜度和連接性的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)[45]，結(jié)合網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)指數(shù)，能夠?qū)ι鷳B(tài)網(wǎng)絡的節(jié)點間強度和生態(tài)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)進行定量分析評價。（4）形態(tài)學空間格局（Morphological Spatial Pattern Analysis，MSPA）分析法：基于幾何形態(tài)學將二進制柵格圖像（提取綠色基礎設施要素為“前景”，其他要素為“背景”）度量、識別并分割成7種景觀類型（核心、孤島、環(huán)道區(qū)、橋接區(qū)、孔隙區(qū)、邊緣和分支），通過對重要景觀類型進行連通性分析識別樞紐和廊道[46]，并結(jié)合景觀連通性指數(shù)和景觀圖譜理論，對綠色基礎設施時空格局和景觀連通性格局變化進行了定量分析與評價[47]。

3.2 格局情景模擬技術(shù)研究

近年來將生態(tài)系統(tǒng)服務納入城市土地利用分析、模擬與決策中的研究逐漸增多，以土地利用和覆被變化（Land Use and Cover Change，LUCC）、土地利用環(huán)境效應及土地利用政策等方面的研究為主，基于地理信息系統(tǒng)和遙感影像等分析綠色基礎設施空間格局的時空演變[48-50]。目前常用的方法是將城市動態(tài)模型與未來場景或替代方案相結(jié)合，利用情景模擬模型預測綠色基礎設施空間格局演變，包括：土地利用轉(zhuǎn)移矩陣（Markov-Chain Models，MC）、系統(tǒng)動力學模型（System Dynamics，SD）、人工神經(jīng)網(wǎng)絡（Artificial Neural Network，ANN）、專家模型、進化模型、元胞自動機模型（Cellular Automata，CA）、綜合模型和基于智能體的模型（Agent-Based Modeling，ABM）等[51-52]。其中，土地利用轉(zhuǎn)移矩陣是基于生態(tài)學中馬爾科夫鏈的數(shù)學過程，只能預測區(qū)域土地利用變化趨勢，并不能預測空間分布情況，多與其他模型結(jié)合模擬綠色基礎設施空間格局。元胞自動機模型基于不同目標情景設定限定規(guī)則對城市單元進行動態(tài)模擬，更適合預測土地利用的時空變化，并在空間信息表達方面優(yōu)于其他模型[53-54]。

4 綠色基礎設施規(guī)劃技術(shù)研究

綠色基礎設施是多層次多結(jié)構(gòu)的規(guī)劃設計和實施活動，一般包含宏中觀尺度的政策規(guī)劃和中微觀尺度的工程技術(shù)。宏中觀層面的綠色基礎設施是城市生態(tài)系統(tǒng)建設的主體，國內(nèi)外政府多從雨洪管理方面作為切入點規(guī)劃城市綠色基礎設施體系，隨后逐步拓展到河流廊道、綠色空間、人居建筑、空氣環(huán)境等方面。中微觀層面的綠色基礎設施是各類建設項目實施的單元尺度，是構(gòu)建城市綠色基礎設施的基礎，實踐活動包括可持續(xù)雨洪管理技術(shù)、灰色基礎設施綠色化和生態(tài)綠色基礎設施等[55-56]。新數(shù)據(jù)環(huán)境下綠色基礎設施規(guī)劃技術(shù)研究趨向于智能化，APP應用、VR技術(shù)的實時監(jiān)控與情景模擬有助于提升規(guī)劃技術(shù)精確性。

4.1 綠色基礎設施規(guī)劃政策研究工程技術(shù)

在政策規(guī)劃方面，德國提出了《聯(lián)邦綠色基礎設施概念規(guī)劃》，制定了一套涵蓋州、地區(qū)、縣（市）、縣（市）以下4個尺度獨立的綠色基礎設施體系，各個尺度規(guī)劃有著相應的任務、內(nèi)容以及制圖規(guī)范[57]；美國環(huán)境署鼓勵通過低影響開發(fā)（Low Impact Development，LID）控制和降低雨水管道壓力，提出了基于雨洪效益的費城清潔水計劃、基于綠色街道的波特蘭綠色基礎設施規(guī)劃、基于廢棄地利用的里士滿綠色基礎設施規(guī)劃、基于GISP模型的底特律多功能綠色基礎設施規(guī)劃、基于水廊道可持續(xù)策略的紐約綠色基礎設施規(guī)劃和基于韌性社區(qū)塑造的諾?？顺蔷G色基礎設施規(guī)劃等；新加坡提出了ABC水計劃（Active Beautiful Clean Water Program，ABC Waters）以高效利用雨水資源，爭取實現(xiàn)本國水源全面自給自足；澳大利亞提出了水敏感城市設計（Water Sensitive Urban Design，WSUD），除考慮雨洪管理外還兼顧休閑游憩、景觀審美、緩解城市熱島等功能[58]；中國目前基于“自然積存、自然滲透、自然凈化”的理念正在發(fā)展和實施海綿城市技術(shù)體系，確保城市水文的良性循環(huán)以優(yōu)化提升城市綠色基礎設施[59]。

4.2 綠色基礎設施工程技術(shù)研究

綠色基礎設施的工程技術(shù)根據(jù)雨洪控制、韌性提升、生態(tài)休閑等功能可分為可持續(xù)雨洪管理技術(shù)、灰色基礎設施綠色化和小型綠色生態(tài)空間（表4）?？沙掷m(xù)雨洪管理技術(shù)通過控制土地利用調(diào)節(jié)區(qū)域水文狀態(tài)，包括屋頂花園、生態(tài)蓄水池、植草溝、透水地面鋪裝、雨水花園和生物滯留池等?；疑A設施綠色化通過生態(tài)工程和綠色技術(shù)來緩解城市工程設施帶來的生態(tài)脅迫和干擾，并改善和恢復城市生態(tài)系統(tǒng)服務功能，包括人工濕地污水處理技術(shù)、污染廢棄地生態(tài)修復技術(shù)、綠色屋頂與立體綠化技術(shù)、生態(tài)道路技術(shù)、河道生態(tài)修復與生態(tài)防洪技術(shù)等。小型綠色生態(tài)空間為居民提供綠蔭和休憩空間，通過增加遮蔭和植物蒸騰改善微氣候，包括垂直綠化、多層植物、微型濕地、可移動樹池、綠色活動場地、人工濕地等[34,60]。

表4 綠色基礎設施工程技術(shù)分類Tab. 4 Classification of green infrastructure engineering technology

5 新數(shù)據(jù)環(huán)境下綠色基礎設施空間規(guī)劃途徑框架

目前對綠色基礎設施的研究主要集中在概念綜述和理論框架以及技術(shù)途徑和研究方法，且更為關注大尺度綠色基礎設施的理論研究[3-5]。中微觀層面的過程響應與實踐途徑研究成果較少，未能真正厘清綠色基礎設施生態(tài)系統(tǒng)服務的本體供給與服務對象的主體需求之間的權(quán)衡關系，且由于綠色基礎設施的空間結(jié)構(gòu)（斑塊—廊道—基質(zhì)）與現(xiàn)行城鄉(xiāng)規(guī)劃體系中的規(guī)劃手段（功能—容量—形態(tài)）并不匹配，造成其規(guī)劃實施效果不佳。隨著以大數(shù)據(jù)和開放數(shù)據(jù)為代表的新數(shù)據(jù)的出現(xiàn)，研究理論從較單一的景觀生態(tài)學轉(zhuǎn)向整合生態(tài)經(jīng)濟學、復雜性科學、城鄉(xiāng)規(guī)劃學、城市社會學和風景園林學等相關學科的發(fā)展，研究對象從宏觀區(qū)域尺度綠色基礎設施的概念理論和構(gòu)建方法轉(zhuǎn)向中微觀城市、地塊尺度的過程響應機制與實踐實施途徑，但目前研究還存在4方面不足：（1）研究目的僅強調(diào)綠色基礎設施生態(tài)系統(tǒng)服務單一功能價值，能表征綜合績效價值的權(quán)衡關系和協(xié)同作用研究不多；（2）研究內(nèi)容多集中在宏觀層面的概念理論與方法框架，中微觀層面的供給—需求匹配過程響應機制與規(guī)劃實施途徑研究成果較少；（3）研究方法大多采用以單學科視角的定性研究和對統(tǒng)計數(shù)據(jù)依賴較強的程序性理論模型，以新數(shù)據(jù)為主體的規(guī)范性時空行為研究范式還未形成；（4）規(guī)劃實施多以自上而下的空間管控手段為主，多部門、多尺度協(xié)同式自下而上的規(guī)劃管理平臺并未構(gòu)建。

基于新數(shù)據(jù)環(huán)境帶來的實時海量的數(shù)據(jù)來源、同科學的研究范式和動態(tài)精細的成果表達等變革[61-65]，綠色基礎設施空間響應機理研究與規(guī)劃技術(shù)途徑實踐應在4個方面進行融合（圖3）。

圖3 新數(shù)據(jù)環(huán)境下綠色基礎設施空間響應與規(guī)劃技術(shù)研究框架Fig. 3 Research framework of green infrastructure spatial response and planning technology under the new data environment

5.1 基于功能—格局關聯(lián)的綠色基礎設施景觀服務識別與評價研究

基于高精度遙感影像和多元實測環(huán)境數(shù)據(jù)，識別與分析城市綠色基礎設施的景觀特征類型，通過直接市場價值法核算綠色基礎設施生態(tài)系統(tǒng)服務本體價值量；同時基于空間分析探究綠色基礎設施時空分布特征，分析其價值量—時空特征空間相關性，結(jié)合景觀格局指數(shù)評價綠色基礎設施空間服務效率。

5.2 基于供給—需求匹配的綠色基礎設施過程響應與空間關聯(lián)研究

采用機器學習算法，構(gòu)建基于實測環(huán)境數(shù)據(jù)與新數(shù)據(jù)（興趣點POI、社交網(wǎng)站數(shù)據(jù)等）的需求響應過程，明確其生態(tài)功能需求（地表徑流、小氣候、生物多樣性）；基于網(wǎng)絡分析模型，構(gòu)建基于網(wǎng)絡問卷調(diào)查與新數(shù)據(jù)（地塊運動活力強度、街景數(shù)據(jù)等）的需求響應過程，明確其社會功能需求（享用公平、健康福祉與文化認同）；通過回歸分析方法，構(gòu)建基于支付意愿、能耗統(tǒng)計數(shù)據(jù)與新數(shù)據(jù)（社交平臺語義、交通流數(shù)據(jù)等）的需求響應過程，明確其經(jīng)濟功能需求（內(nèi)部價值外部化、建筑能耗節(jié)約與交通能耗降低）；通過對城市綠色基礎設施服務功能類型需求—供給匹配的空間自相關分析，基于交叉驗證（CV）法進行空間關聯(lián)。

5.3 基于權(quán)衡—協(xié)同比較的綠色基礎設施績效評估與情景模擬研究

通過界定不同類型生態(tài)系統(tǒng)服務功能供給服務與需求響應過程，權(quán)衡各績效因子的競爭關系和協(xié)同作用，基于InVEST模型對城市綠色基礎設施生態(tài)績效最優(yōu)、社會績效最優(yōu)、經(jīng)濟績效最優(yōu)進行評估模擬；整合績效因子于ABM模型中作為生態(tài)、空間、鄰域等約束條件，設置各項約束性概率，構(gòu)建GIAABM模型，進行城市空間增長情景模擬。

5.4 基于管控—共治融合的綠色基礎設施規(guī)劃技術(shù)與管理措施研究

通過高生態(tài)效益、高社會效益和高經(jīng)濟價值綠色基礎設施的劃分，對接城鄉(xiāng)總體規(guī)劃中“三區(qū)四線”“三生空間”等功能管控，同時將以生態(tài)效益提升為導向的綠色容積率（GPR）和以降低能源消耗為目標的生態(tài)容積率（EPR）指標納入控制性詳細規(guī)劃中進行容量控制，并基于MSPA及人本設計理念，對接城市設計中形態(tài)劃定及設計引導，構(gòu)建功能—容量—形態(tài)一體化的城市綠色基礎設施規(guī)劃管控技術(shù)；基于情景設計與VR技術(shù)，構(gòu)建交互式規(guī)劃決策途徑，設計開放式精細化規(guī)劃參與平臺，并基于“大尺度、精細化”的大模型構(gòu)建多部門、多尺度協(xié)同式管理平臺，實施協(xié)同—交互—參與精細化的城市綠色基礎設施規(guī)劃管理措施。

6 結(jié)語

通信技術(shù)發(fā)展導致智能終端及無線傳感裝置使用數(shù)量劇增，城市活動產(chǎn)生諸多高速、多樣的數(shù)據(jù)流，將該時代環(huán)境定義為新數(shù)據(jù)環(huán)境。新數(shù)據(jù)由嚴格意義上的大數(shù)據(jù)（包括手機信令、公交IC卡數(shù)據(jù)等）和來自商業(yè)網(wǎng)站、政府部門、社交平臺的開放數(shù)據(jù)構(gòu)成[28]。新數(shù)據(jù)驅(qū)動下，綠色基礎設施空間響應與規(guī)劃技術(shù)的數(shù)據(jù)來源、研究范式、成果表達等方面皆發(fā)生了變革。今后研究應基于生態(tài)系統(tǒng)服務功能供給—需求匹配的分析框架，在精細化和空間化的新數(shù)據(jù)的技術(shù)支撐下，以人本尺度為分析研究單元，探索城市綠色基礎設施彈性評價—過程響應—績效評估—情景模擬—規(guī)劃銜接的內(nèi)在邏輯，豐富人居環(huán)境質(zhì)量優(yōu)化提質(zhì)的理論與方法。

注：表1整理自參考文獻[5][26]、表2整理自參考文獻[41]、表3整理自參考文獻[38]、表4整理自參考文獻[34][60]。