王 敏 宋昊洋
WANG Min1,2.3,4* SONG Haoyang1,2
(1.同濟(jì)大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院景觀學(xué)系,上海 200092;2.高密度人居環(huán)境生態(tài)與節(jié)能教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室水綠生態(tài)智能分實(shí)驗(yàn)中心,上海 200092;3.上海城市困難立地綠化工程技術(shù)研究中心,上海 201499;4.自然資源部大都市區(qū)國(guó)土空間生態(tài)修復(fù)工程技術(shù)創(chuàng)新中心土地整理中心,上海 202155)
( 1.Department of Landscape Architecture, College of Architecture and Urban Planning, Tongji University, Shanghai, China,200092; 2.Eco-SMART LAB attached to Key Laboratory of Ecology and Energy-saving Study of Dense Habitat, Shanghai, China,200092; 3.Shanghai Engineering Research Center of Landscaping on Challenging Urban Sites, Shanghai, China, 201499; 4.Ministry of Education, Technology Innovation Center for Land Space Eco-restoration in Metropolitan Area (MNR), Shanghai, China, 202155 )
在碳中和背景下,如何有效推進(jìn)城市空間減排增匯,對(duì)城市綠地空間類規(guī)劃提出了復(fù)雜挑戰(zhàn)。在價(jià)值理性和工具理性的雙重視角下,梳理全球11個(gè)國(guó)家的30項(xiàng)相關(guān)規(guī)劃行動(dòng),重點(diǎn)對(duì)綠地適應(yīng)性規(guī)劃的國(guó)際經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行歸納,包括多效益協(xié)同、多層級(jí)傳導(dǎo)、全周期覆蓋等三個(gè)方面的轉(zhuǎn)型發(fā)展;進(jìn)一步將國(guó)際經(jīng)驗(yàn)與國(guó)內(nèi)國(guó)土空間規(guī)劃現(xiàn)況相結(jié)合,構(gòu)建碳中和背景下城市綠地適應(yīng)性規(guī)劃“目標(biāo)—策略—指標(biāo)”的總體技術(shù)框架,提出面向城市綠地“市域—城區(qū)—街區(qū)—地塊”四級(jí)管控層級(jí),差異化制定碳中和目標(biāo),明確相適應(yīng)的多尺度精準(zhǔn)增效規(guī)劃策略和多層級(jí)評(píng)估管控指標(biāo),應(yīng)用定量化“碳”核算、多情景“碳”模擬和智慧化“碳”監(jiān)測(cè)三大關(guān)鍵技術(shù)體系,為城市綠地規(guī)劃實(shí)踐的適應(yīng)性轉(zhuǎn)型探索提供專業(yè)支撐。
碳中和;城市綠地規(guī)劃;適應(yīng)性規(guī)劃;國(guó)際經(jīng)驗(yàn);技術(shù)支撐
近年來(lái),氣候變暖嚴(yán)重影響著全球城市生態(tài)安全,極端天氣如強(qiáng)降水、極端溫度和強(qiáng)臺(tái)風(fēng)等頻發(fā)[1]。建立更加有效的氣候治理體系、實(shí)現(xiàn)碳中和已成為各國(guó)城市建設(shè)的共識(shí)。截至2022年10月底,已有139個(gè)國(guó)家/地區(qū)提出碳中和愿景,并在城市區(qū)域展開(kāi)相關(guān)減碳排、增碳匯行動(dòng)[2]。2020年9月,國(guó)內(nèi)正式提出“二氧化碳排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值,努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和”的目標(biāo)承諾[3],推動(dòng)城市空間碳源匯結(jié)構(gòu)與布局向綠色低碳轉(zhuǎn)型。
然而,城市作為能源消費(fèi)和碳排放的主要載體[4],相關(guān)研究和實(shí)踐更多從碳源角度出發(fā),聚焦于能源、交通、建筑和工業(yè)等領(lǐng)域的直接減排途徑[5],輕視了城市綠地在適應(yīng)氣候變化與促進(jìn)社會(huì)低碳發(fā)展方面的重大潛力。已有研究指明,城市綠地能有效維持碳平衡,具有直接增碳匯、間接減碳排的雙重生態(tài)效益[6]。除了植被、土壤的固碳釋氧功能[7],綠地系統(tǒng)的多層級(jí)空間屬性與城市減碳緊密聯(lián)系,其改善人居環(huán)境微氣候、促進(jìn)居民綠色出行的生態(tài)效益也能間接減少碳排放[8]。如今,國(guó)內(nèi)城市綠地規(guī)劃尚以宏觀指導(dǎo)性政策為主,缺乏碳相關(guān)變量的量化評(píng)估及有效落實(shí)的行動(dòng)策略[9],難以將減碳目標(biāo)落實(shí)到具體的空間單元上。因此,推動(dòng)城市綠色低碳轉(zhuǎn)型,勢(shì)必要從價(jià)值理性和工具理性的雙重視角下進(jìn)行碳中和目標(biāo)導(dǎo)向下的城市綠地空間規(guī)劃[10]。這包含兩層含義:一方面,在價(jià)值理性導(dǎo)向下識(shí)別城市綠地的碳中和需求,尋求生態(tài)與生產(chǎn)、生活碳利益的平衡點(diǎn),綜合生態(tài)本底、發(fā)展?jié)摿?、社?huì)結(jié)構(gòu)等因素差異化制定各類空間的適應(yīng)性目標(biāo)[11];另一方面,在工具理性的導(dǎo)向下重視科學(xué)理性的減碳邏輯,面向城市綠地的規(guī)劃建設(shè)運(yùn)營(yíng)全生命周期提出系統(tǒng)性、全局性的規(guī)劃策略,在最大化提升增碳匯、減碳排綜合效益的同時(shí),實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)化智慧監(jiān)管。
基于此,研究梳理了全球11個(gè)國(guó)家的30項(xiàng)相關(guān)規(guī)劃行動(dòng),從新加坡、美國(guó)、日本、加拿大溫哥華、英國(guó)倫敦、法國(guó)巴黎、荷蘭鹿特丹等國(guó)家和城市的綠地空間類規(guī)劃實(shí)踐中,提煉總結(jié)其碳中和目標(biāo)下規(guī)劃體系、行動(dòng)策略、技術(shù)方法等方面的經(jīng)驗(yàn),并進(jìn)一步將國(guó)際經(jīng)驗(yàn)與國(guó)內(nèi)國(guó)土空間規(guī)劃現(xiàn)況相結(jié)合,構(gòu)建國(guó)內(nèi)城市綠地適應(yīng)性規(guī)劃的技術(shù)框架,梳理對(duì)接相關(guān)前沿空間技術(shù)方法,為探索提升國(guó)內(nèi)城市綠地減排增匯效能的最優(yōu)實(shí)踐路徑提供借鑒。
如何將碳中和目標(biāo)融入城市綠地適應(yīng)性規(guī)劃,是目前國(guó)土空間規(guī)劃面臨的重要課題。許多發(fā)達(dá)國(guó)家和城市提出了相關(guān)計(jì)劃及路線圖(圖1),將碳中和目標(biāo)納入各層級(jí)空間規(guī)劃的編制、實(shí)施和監(jiān)測(cè)等全過(guò)程,推動(dòng)綠地適應(yīng)性規(guī)劃有效助力城市碳中和。
圖1 碳中和目標(biāo)下適應(yīng)性規(guī)劃的國(guó)際實(shí)踐Fig.1 International practice of adaptive planning under carbon neutrality target
在將碳中和納入城市發(fā)展目標(biāo)時(shí),許多城市逐漸強(qiáng)調(diào)發(fā)揮城市綠地直接增碳匯、間接減碳排的生態(tài)效益,并協(xié)同實(shí)現(xiàn)生態(tài)保護(hù)、民生改善、經(jīng)濟(jì)發(fā)展等多目標(biāo)的共贏[12]。有研究報(bào)告指出,全球812個(gè)城市在建設(shè)低碳城市時(shí),將碳中和與氣候適應(yīng)、能源再生、廢棄物管理和水安全等目標(biāo)相結(jié)合,協(xié)同提升城市多重生態(tài)效益?!缎录悠戮G色計(jì)劃2030》面向凈零排放的總體目標(biāo),力求建設(shè)大自然中的城市,在增加綠量的同時(shí),增加城市生物多樣性,減緩城市熱島,將節(jié)能減排和環(huán)境保護(hù)作為一種可持續(xù)的生活方式[13]。溫哥華《最綠城市行動(dòng)計(jì)劃》力圖追求“一個(gè)城市可以發(fā)展、繁榮,同時(shí)也可以成為綠色之都”,從零碳、零廢棄、健康生態(tài)系統(tǒng)三個(gè)維度提出對(duì)應(yīng)的綠色行動(dòng),強(qiáng)調(diào)優(yōu)化綠地空間的整體格局,提升環(huán)境、健康和能源方面的協(xié)同效益,促進(jìn)城市綠色發(fā)展[14]。美國(guó)舊金山提倡以基于自然的解決方案進(jìn)行碳固存,在保護(hù)生態(tài)空間的同時(shí),提升城市的韌性適應(yīng)水平?!秱惗丨h(huán)境戰(zhàn)略》推動(dòng)綠色基礎(chǔ)設(shè)施和自然生境的一體化建設(shè),以建設(shè)零碳的綠色宜居城市[15]。美國(guó)的“費(fèi)城綠色城市計(jì)劃”和新加坡的“ABC水計(jì)劃”進(jìn)行了基于綠色基礎(chǔ)設(shè)施的雨洪管理實(shí)踐,在提高城市雨水積存與蓄滯能力的同時(shí),有效促進(jìn)城市減排[16]。
面向碳中和目標(biāo),多層級(jí)空間規(guī)劃作為重要的干預(yù)手段被納入整體路線圖,許多發(fā)達(dá)國(guó)家制定了一系列涉及國(guó)家、州和地方多尺度下的政策計(jì)劃體系[17],整合差異化的適應(yīng)目標(biāo)、措施和技術(shù)工具資源。法國(guó)巴黎進(jìn)行基于碳中和目標(biāo)的多層級(jí)規(guī)劃修編,國(guó)家低碳戰(zhàn)略縱向傳導(dǎo)至大區(qū)級(jí)、省級(jí)氣候?qū)m?xiàng)規(guī)劃,橫向傳導(dǎo)至總體規(guī)劃和詳細(xì)規(guī)劃層面[18]。日本和美國(guó)紐約為城市低碳建設(shè)構(gòu)建了“目標(biāo)—策略—指標(biāo)”的清晰內(nèi)容框架,圍繞路線圖編制了空間結(jié)構(gòu)和綠地領(lǐng)域的減碳規(guī)劃,提出詳細(xì)策略和約束指標(biāo)[19-20]。英國(guó)倫敦圍繞零碳城市建設(shè)目標(biāo)提出系列政策策略,并制定《綠化評(píng)估導(dǎo)則》作為補(bǔ)充規(guī)劃導(dǎo)則,精細(xì)制定綠化環(huán)境領(lǐng)域的目標(biāo)、政策和指標(biāo)體系[21]。荷蘭鹿特丹將城市單元進(jìn)一步細(xì)分為港口、Stadshavens地區(qū)、外堤城區(qū)、緊湊城市中心、內(nèi)堤城區(qū)、戰(zhàn)后地區(qū)和周邊地區(qū)6種類型,針對(duì)性提出相應(yīng)的綠地適應(yīng)性策略和措施[22]。
為在規(guī)劃中準(zhǔn)確、有效地減排增匯,各城市結(jié)合本土的碳排放結(jié)構(gòu),探索大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術(shù)的應(yīng)用,對(duì)規(guī)劃實(shí)施效果及時(shí)進(jìn)行評(píng)估反饋,推進(jìn)精細(xì)化治理。日本充分利用交通普查、能源、林業(yè)等行業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),建立規(guī)劃策略與“減碳排、增碳匯”之間的邏輯關(guān)系,明確核算方法,實(shí)現(xiàn)對(duì)不同規(guī)劃情景下碳減排效益的量化評(píng)估[19]。美國(guó)為有效應(yīng)對(duì)氣候變化,積極合作開(kāi)發(fā)預(yù)測(cè)模型,量化評(píng)估碳源匯并建立監(jiān)測(cè)體系,如紐約基于不干預(yù)、弱干預(yù)、強(qiáng)干預(yù)3種預(yù)測(cè)情境的結(jié)果制定規(guī)劃減碳路線圖[20],芝加哥則應(yīng)用參數(shù)化模型模擬不同發(fā)展情景下的綜合減排效益,動(dòng)態(tài)優(yōu)化城市格局[23]。法國(guó)巴黎以三維GIS平臺(tái)為依托,對(duì)具體地塊和建設(shè)項(xiàng)目的碳數(shù)據(jù)進(jìn)行精確監(jiān)測(cè),分析各類空間規(guī)劃策略的實(shí)施效果[24]。英國(guó)倫敦推出的《全生命周期碳評(píng)估導(dǎo)則》,要求評(píng)估場(chǎng)地各生命周期模塊的碳排放量及相關(guān)減碳措施,同步開(kāi)展年度動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)并以報(bào)告形式考核評(píng)估,以及時(shí)精準(zhǔn)反饋規(guī)劃實(shí)施效果,優(yōu)化實(shí)踐方案[25]。
綜上,城市綠地適應(yīng)性規(guī)劃應(yīng)深度融合低碳、綠色、韌性等價(jià)值取向,推動(dòng)綠地固碳增匯、降溫減排及提升生物多樣性等多重生態(tài)效益的協(xié)同增效,在碳中和目標(biāo)下搭建“目標(biāo)—策略—指標(biāo)”的總體規(guī)劃框架,明確規(guī)劃總目標(biāo)、分目標(biāo)和主要行動(dòng)策略,并提出關(guān)鍵的評(píng)估指標(biāo),確保多層級(jí)規(guī)劃的穩(wěn)步推進(jìn)(圖2)。同時(shí),為充分發(fā)揮城市綠地減碳增匯的生態(tài)功能,城市綠地適應(yīng)性規(guī)劃應(yīng)積極探索新技術(shù)手段應(yīng)用,建設(shè)碳匯碳排評(píng)估及監(jiān)測(cè)體系,并開(kāi)展規(guī)劃方案碳中和的多情境模擬與優(yōu)化。
圖2 城市綠地適應(yīng)性規(guī)劃的國(guó)際經(jīng)驗(yàn)啟示Fig.2 Insights from international experience in adaptive urban green space planning
碳中和目標(biāo)導(dǎo)向下,空間規(guī)劃是協(xié)同提升城市綠地減碳排、增碳匯生態(tài)效益的重要手段?;谏鲜鰢?guó)際經(jīng)驗(yàn)啟示,本研究在國(guó)土空間規(guī)劃背景下,嘗試探討城市綠地適應(yīng)性規(guī)劃的實(shí)踐邏輯,在相關(guān)技術(shù)手段的支撐下提出總體技術(shù)框架,明確目標(biāo)建構(gòu)、策略制定、指標(biāo)管控等內(nèi)容(圖3)。
圖3 城市綠地適應(yīng)性規(guī)劃的總體框架Fig.3 Overall framework of urban green space adaptability planning
面向國(guó)土空間規(guī)劃“五級(jí)三類”的總體框架,推進(jìn)城市綠地適應(yīng)性規(guī)劃應(yīng)基于生態(tài)本底和發(fā)展需求,差異化制定不同層級(jí)和類型綠地規(guī)劃建設(shè)的碳中和總體目標(biāo),兼顧生態(tài)環(huán)境與周邊經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)。量化目標(biāo)應(yīng)與各區(qū)域自然條件、資源稟賦、發(fā)展階段緊密相關(guān),要基于現(xiàn)狀能源、交通、建筑、交通和生態(tài)環(huán)境分析,量化分解碳源、碳匯的主要類型、影響因子及其與城市綠地空間特征的相關(guān)性分析,以進(jìn)一步厘清關(guān)鍵規(guī)劃影響因素,從增碳匯、減碳排兩個(gè)維度分區(qū)進(jìn)行量化核算,從而制定差異化的城市綠地碳中和總體目標(biāo),并根據(jù)后續(xù)實(shí)施反饋結(jié)果和方案自查情況,借助情景模擬及時(shí)對(duì)總體目標(biāo)進(jìn)行調(diào)整。
城市綠地作為多尺度嵌套的系統(tǒng),要在“市域—城區(qū)—街區(qū)—地塊”四級(jí)管控層級(jí)明確城市綠地增匯減排工作的主要內(nèi)容,有效銜接相關(guān)規(guī)劃管理的環(huán)節(jié)及技術(shù)手段。分解碳中和目標(biāo)后,結(jié)合城市綠地空間布局和結(jié)構(gòu)特征,借助多情景模擬和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù),明確各空間層級(jí)城市綠地減排增匯工作的側(cè)重點(diǎn)[26],實(shí)現(xiàn)多層級(jí)城市綠地系統(tǒng)減排增匯效能的精準(zhǔn)增效。在市域?qū)用妫訌?qiáng)城綠空間整體低碳格局構(gòu)建與優(yōu)化,夯實(shí)城市及城市群的固碳基礎(chǔ);在城區(qū)層面,強(qiáng)調(diào)增加綠地空間的數(shù)量、質(zhì)量和可達(dá)性,提升空間韌性;在街區(qū)層面,基于碳排碳匯空間模擬和監(jiān)測(cè),具體落位生態(tài)節(jié)點(diǎn),探索低碳或零碳技術(shù)的空間應(yīng)用路徑;在地塊層面則更精細(xì)地管控多維空間屬性,推行相關(guān)低碳技術(shù)的試點(diǎn)示范。
城市綠地的減排增匯效益受復(fù)雜城市環(huán)境影響。因此,城市綠地適應(yīng)性規(guī)劃應(yīng)制定詳細(xì)的空間約束指標(biāo),并基于碳中和指標(biāo)評(píng)價(jià)對(duì)多層級(jí)規(guī)劃建設(shè)方案進(jìn)行碳中和效益的精準(zhǔn)評(píng)估和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),以支撐城市綠地適應(yīng)性規(guī)劃的戰(zhàn)略決策和持續(xù)優(yōu)化。研究表明,總體規(guī)模特征、分布格局特征、幾何形態(tài)特征、植物配置特征、場(chǎng)地使用特征均能影響城市綠地減排增匯效益的發(fā)揮[8]。規(guī)劃應(yīng)建立相關(guān)空間指標(biāo)體系,對(duì)接“五級(jí)三類”國(guó)土空間規(guī)劃,為綠地空間類規(guī)劃的落實(shí)提供量化考核支撐。同時(shí),面向碳中和目標(biāo),借助數(shù)字化和人工智能技術(shù)建設(shè)動(dòng)態(tài)的監(jiān)測(cè)體系,評(píng)估規(guī)劃實(shí)施結(jié)果,基于碳效益核算結(jié)果及時(shí)反饋其與規(guī)劃目標(biāo)的偏離程度,以便實(shí)現(xiàn)對(duì)規(guī)劃目標(biāo)、策略和指標(biāo)等的動(dòng)態(tài)循環(huán)修正。
基于上文可知,碳中和背景下的綠地系統(tǒng)規(guī)劃的轉(zhuǎn)型需要技術(shù)賦能,依托多源數(shù)據(jù)和數(shù)字平臺(tái)建設(shè),積極運(yùn)用大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù),推進(jìn)碳的定量化核算、多情景模擬、智慧化監(jiān)測(cè),以大幅提高城市綠地適應(yīng)性規(guī)劃編制的科學(xué)性和規(guī)劃實(shí)施的實(shí)效性,推動(dòng)規(guī)劃決策的動(dòng)態(tài)循環(huán)優(yōu)化。
隨著多源數(shù)據(jù)的應(yīng)用,以土地調(diào)查數(shù)據(jù)、行業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為測(cè)算基礎(chǔ)的碳排放、碳匯測(cè)算,為制定城市綠地適應(yīng)性規(guī)劃目標(biāo),實(shí)現(xiàn)碳全生命周期管控提供堅(jiān)實(shí)依據(jù)。
碳匯方面,綠地具有多尺度耦合的特征,現(xiàn)有研究多進(jìn)行樣地調(diào)查法、同化量法、微氣象法和遙感估算法等方法的綜合運(yùn)用[27]。面向大范圍的城市綠地系統(tǒng),遙感估算法具有實(shí)時(shí)、快速獲取數(shù)據(jù)的優(yōu)勢(shì)。研究可將遙感影像和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)、數(shù)學(xué)模型結(jié)合,建立植物固碳量和其生物學(xué)因素的擬合方程,在時(shí)空層面直觀呈現(xiàn)城市綠地的碳匯功能。楊鑫等人從街區(qū)層面開(kāi)展研究,基于高清衛(wèi)星遙感影像反演推導(dǎo),結(jié)合數(shù)學(xué)估算獲得北京中心城區(qū)碳儲(chǔ)量數(shù)值[28]。殷煒達(dá)通過(guò)回歸分析構(gòu)建了4類綠地NDVI與碳儲(chǔ)量的擬合模型,對(duì)不同類型綠地碳匯能力進(jìn)行量化比較[29]。
碳排方面,當(dāng)前國(guó)際上較成熟的核算模型有IPCC模型、WRI分析模型、GPC模型、LEAP模型、Kaya模型等,其中IPCC模型較為權(quán)威[5]。該模型將碳排放分為4大類部門:能源、工業(yè)、農(nóng)/林業(yè)及土地利用和廢棄物管理。目前,有相關(guān)研究從城市消費(fèi)端的角度歸納,將碳排放進(jìn)一步細(xì)化,基于排放清單及多源數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)與空間類規(guī)劃體系多尺度銜接[5]。王雅捷等人將用地因素納入碳排放清單框架,實(shí)現(xiàn)碳排放—規(guī)劃要素—終端活動(dòng)的關(guān)聯(lián)[30];扈萬(wàn)泰等人則針對(duì)街區(qū)空間布局,關(guān)注到微氣候?qū)μ寂欧诺挠绊慬31]。
綜上,在多尺度空間單元下進(jìn)行定量化“碳”核算,要結(jié)合年鑒類統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、遙感圖像、數(shù)字模擬、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研結(jié)果等多源數(shù)據(jù),對(duì)城市空間的各維度碳匯、碳排量進(jìn)行細(xì)致分析和綜合評(píng)估,定量明確碳結(jié)構(gòu),推進(jìn)差異化規(guī)劃策略。研究以上海市黃浦區(qū)為實(shí)例,綜合運(yùn)用模型計(jì)算、地表溫度反演等技術(shù),全面量化評(píng)價(jià)城市綠地的碳中和效益(圖4),在空間特征視角提出綠地碳中和增效策略與方法,對(duì)定量化碳中和效益進(jìn)行一定探索[6]。
圖4 上海市黃浦區(qū)城市綠地的碳中和效益評(píng)價(jià)(圖片源自參考文獻(xiàn)[6])Fig.4 Evaluation of the carbon neutrality benefits of green spaces in Huangpu District, Shanghai
城市綠地適應(yīng)性規(guī)劃要充分考慮復(fù)雜空間發(fā)展情景下的碳中和效益及演化機(jī)制,對(duì)規(guī)劃方向做出綜合研判?!疤肌蹦M應(yīng)通過(guò)多目標(biāo)—多情景的規(guī)劃場(chǎng)景模擬,對(duì)不同規(guī)劃策略減排增匯的貢獻(xiàn)率、成本效益和對(duì)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)等維度的正負(fù)面影響進(jìn)行模擬預(yù)測(cè),有效支撐規(guī)劃決策和項(xiàng)目?jī)?yōu)選。
目前,可通過(guò)長(zhǎng)時(shí)序、多樣本的歷史碳數(shù)據(jù),模擬未來(lái)可能的碳排、碳匯水平,預(yù)測(cè)不同發(fā)展方案的綠地碳中和效益[11]?!疤肌蹦M大多從自上而下視角出發(fā),對(duì)不同空間單元的社會(huì)經(jīng)濟(jì)、土地利用與碳排放之間的數(shù)學(xué)耦合關(guān)系做出模擬預(yù)測(cè),從而輔助碳排、碳匯的總量控制。許多研究通過(guò)預(yù)測(cè)綠地格局的演變動(dòng)態(tài)進(jìn)行碳模擬,如中性模型[32]、CA-Markov模型[33]、CLUE-S模型[34]等。綜合考慮自然環(huán)境、交通區(qū)位和社會(huì)經(jīng)濟(jì)等因子及不同土地利用類型間的相互作用,莊子薛等人以未來(lái)土地利用模擬FLUS(Future Land Use Simulation)模型開(kāi)展優(yōu)化研究,有效耦合人類活動(dòng)和自然環(huán)境因素的影響,模擬出較高精度的未來(lái)土地利用分布[35]。同時(shí),也有研究從自下而上視角出發(fā),對(duì)微觀尺度的場(chǎng)地、社區(qū)單元等的碳匯碳排進(jìn)行模擬,反推匯總得到大尺度的碳中和效益。例如,人工智能技術(shù)驅(qū)動(dòng)的空間形態(tài)生成(urban fabric generation)可基于對(duì)已有城市綠地案例的學(xué)習(xí),建立多維度要素(如地形、路網(wǎng)、建筑)間的組合關(guān)聯(lián),生成空間設(shè)計(jì)方案[36],從而計(jì)算碳中和效益。
實(shí)現(xiàn)多情景“碳”模擬,可以將自上而下和自下而上兩類方法進(jìn)行有機(jī)疊加,將目標(biāo)在多層級(jí)整合分解,增強(qiáng)規(guī)劃落地性,提升治理精準(zhǔn)性。此外,需要注意的是,情景預(yù)測(cè)需要大量的數(shù)據(jù)積累,可結(jié)合智慧化“碳”監(jiān)測(cè)平臺(tái)的建設(shè),實(shí)時(shí)采集碳數(shù)據(jù)并反饋到模型中進(jìn)行修正,形成雙向正反饋機(jī)制,讓預(yù)測(cè)模型更好地支持規(guī)劃決策。
碳評(píng)估要面向規(guī)劃治理目標(biāo),評(píng)估規(guī)劃實(shí)施結(jié)果與碳中和目標(biāo)的偏離程度,以便及時(shí)反饋和糾偏。在國(guó)土空間背景下,城市系統(tǒng)模型與人工智能技術(shù)的應(yīng)用,能有效助力空間規(guī)劃的成果質(zhì)檢和管理,做到直觀可視、有“數(shù)”可依[23]。吳志強(qiáng)以City CQ(City Carbon Quotient)評(píng)價(jià)城市雙碳情況,利用多源數(shù)據(jù)量化統(tǒng)計(jì)城市綠地喬木覆蓋率、混合植物覆蓋率、灌木覆蓋率、生態(tài)空間配比及地均碳匯能力的指標(biāo),實(shí)現(xiàn)城市綠地碳中和效益的數(shù)字化、可視化實(shí)時(shí)追蹤[37];鄭德高等人在減碳單元提出建立智慧管治支撐系統(tǒng),形成全過(guò)程設(shè)計(jì)、收集、監(jiān)控與運(yùn)營(yíng)的平臺(tái),支撐適應(yīng)性規(guī)劃策略的實(shí)踐和反饋,應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)組成集合數(shù)據(jù)層和協(xié)同層的智慧管控體系[5]。
總的來(lái)說(shuō),城市綠地適應(yīng)性規(guī)劃是一個(gè)多維度、多層級(jí)、全過(guò)程的復(fù)雜規(guī)劃技術(shù)體系,統(tǒng)籌規(guī)劃科學(xué)有序進(jìn)行,需要“數(shù)”“智”技術(shù)體系的有力支撐,實(shí)現(xiàn)對(duì)城市空間的有效組織和監(jiān)管。綠地適應(yīng)性規(guī)劃應(yīng)融入城市信息模型平臺(tái),利用集成大數(shù)據(jù)進(jìn)行多維動(dòng)態(tài)評(píng)估和可視化管理,摸清和優(yōu)化城市碳排、碳匯結(jié)構(gòu)及其空間耦合機(jī)制,助力探索城市綠色低碳發(fā)展的最優(yōu)路徑。
城市綠地具有直接增碳匯、間接減碳排的雙重生態(tài)效益,是實(shí)現(xiàn)碳中和的基于自然的重要解決方案。在國(guó)土空間規(guī)劃背景下,城市綠地適應(yīng)性規(guī)劃作為實(shí)現(xiàn)碳中和的重要空間治理工具,應(yīng)向多效益協(xié)同、多層級(jí)傳導(dǎo)、全周期覆蓋轉(zhuǎn)型,綜合平衡生態(tài)、經(jīng)濟(jì)等多種效益,在市域、城區(qū)、街區(qū)和地塊層級(jí)下聯(lián)動(dòng)編制、實(shí)施、監(jiān)測(cè)等環(huán)節(jié),為城市綠色低碳轉(zhuǎn)型提供專業(yè)支撐。同時(shí),數(shù)字化、人工智能和多源數(shù)據(jù)應(yīng)用的興起為空間規(guī)劃帶來(lái)了理論探索與方法革新的機(jī)遇,為理解復(fù)雜碳排碳匯機(jī)制、提出空間對(duì)策提供綜合性的科學(xué)視角。后續(xù)研究將進(jìn)一步在多領(lǐng)域聯(lián)動(dòng)的視角下,深入探索不同類型、不同發(fā)展階段的城市綠地空間單元實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的差異化治理路徑,針對(duì)性分類構(gòu)建技術(shù)工具包體系,以精準(zhǔn)高效提升綠地生態(tài)效益的協(xié)同效應(yīng),并結(jié)合具體實(shí)踐,推動(dòng)建設(shè)具有地方特色的城市綠地適應(yīng)性規(guī)劃實(shí)踐樣本。