精细城市边界层模式的建立及应用研究
城市开发边界划定技术思路
全州范围的城市都划定UGB：俄勒冈、
华盛顿和田纳西。田纳西州UGB的主
要目的是明确空间发展预期，空间管
控措施相对弱化。
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国外经验——城市增长边界（UGB）
城市增长边界的目的
促进城市紧凑发展，保障公共设施与服务的规模化使用与效率， 确保公共财政收支可持续。 控制城市过度蔓延，保护优质农地、开敞空间（森林、效野）、 生态敏感地带和自然生态空间。 明确可开发的土地空间范围，给政府、开发商和土地所有者三方 共同的预期。 通过控制人口产业过度扩散促进内城土地保值，防止内城衰落和 贫困化。
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国外经验——城市增长边界（UGB）
供给：
土地评价与立地分析 （LESA） • 土壤条件 • 农业基础 • 开发压力 • 景观质量
生态临界区域
景观和文化临界区 域 资源生产临界区
自然灾害临界区域
自然栖息地、自然生态区、 科学研究区
风景区、天然游憩区、历史 文化区域
农业用地区、水质区、采矿 区
洪水区、火灾区、地质灾害 区、空气污染区
城镇化发展空间
建成区
年
年
规
规
划
划
控
控
制
制
边
边
界
界
终 极 开 发 边 界
城镇点
孤立居民 点
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划定原则
优先保护生态环境：
节约集约利用土地：
尊重自然，保护环境，立
推进紧凑布局、组团式发展、
足资源生态环境本底和承
存量建设用地的挖潜利用，
载能力，控制开发强度，
减少对资源性土地消耗，
明确需要永中国 塞列俄勒克勒姆星伦冈市敦州(“Bg(oga绿oiod心goulge”)lee(WaeraItKrht)Ihp)edia) 香港、新西兰、南非、英国等也不同 程度建立了UGB制度。
应用城市冠层模式研究建筑物形态对城市边界层的影响
057726619/2008/66(4)20489299Acta Meteorologica Sinica 气象学报 应用城市冠层模式研究建筑物形态对城市边界层的影响Ξ周荣卫1,2 蒋维楣1 何晓凤1,2 刘 罡1ZHOU Rongwei1,2 J IAN G Weimei1 HE Xiaofeng1,2 L IU G ang11.南京大学大气科学系,南京,2100932.中国气象局国家气候中心,北京,1000811.Depart ment of A t mospheric Science,N anjing U niversity,N anjing210093,China2.N ational Clim atic Center,China Meteorological A dminist ration,Beijing100081,China2007205211收稿,2007207202改回.Zhou R ongw ei,Jiang Weimei,H e Xiaofeng,Liu G ang.2008.Study on effects of buildings morphology on urb an bound ary layer using an urb an canopy model.Acta Meteorologica Sinica,66(4):489-499Abstract An urban canopy model is incorporated into the Nanjing University Regional Boundary Layer Model.The simulation re2 sults of urban temperature with the urban canopy model are better than those with the traditional slab model,and are in more reason2 able agreement with the observations,especially in the night time.The incorporated model is used to study the effect of buildings morphology on urban boundary layer and meteorological environment by changing urban area,building height and building density. By analyzing the results of sensitive experiments,the results are as followings:(1)When the urban area is expanded,the urban boundary layer heat flux increases,the thermal turbulence strengthens,the turbulent momentum flux and kinetic energy increases, and the surface air temperature also increases.The stability of urban atmospheric stratification is affected to different extents at differ2 ent times in a day.(2)When the building height increases,the aerodynamic roughness height and zero plane displacement height of urban area increase,and the ratio of building height to street width also increases.Therefore,the increase in building height results in decreases in the surface heat flux,and decreases in urban surface temperature,mean wind speed and turbulent kinetic energy in the day time.While at night,as the more heat storage released by higher buildings,the thermal turbulence is more active and the surface heat flux increases,so urban temperature is higher.(3)As the increase in building density,the aerodynamic roughness height of ur2 ban area decreases,and the effect of urban canopy on radiation strengthens.The increase in buildings density results in decreases in urban surface heat flux,momentum flux,and air temperature,the increase in mean wind speed,and the weakening of turbulences in the daytime.While at night,urban temperature increases due to the release of more heat storage.K ey w ords Urban canopy model,Urban boundary layer,Building morphology,Numerical simulation摘 要 文中将城市冠层模式耦合到南京大学城市尺度边界层模式中,通过模拟对比发现,耦合模式对城市地区气温模拟结果更接近于观测值,尤其是对城市地区夜间气温模拟的改进。
我国应用城市增长边界_UGB_的技术与制度问题探讨_吕斌
我国应用城市增长边界（UGB）的技术与制度问题探讨吕斌 徐勤政摘 要：2006年我国住房和城乡建设部和国土资源部先后在相关法案和条例中提出研究和实施“城市增长边界管理”的要求，自此之后，学界关于UGB的探讨逐步增多。
但问题在于，各方都未对城市增长边界的概念进行明确界定、均未对如何划定“边界”阐明具体操作细则、也未对其法律地位和在相应规划体系中的定位作更多说明。
基于上述背景，本文着重对城市增长边界的内涵、城市增长边界设定的技术方法以及应用和管理增长边界的政策、制度体系等方面展开论述。
认为当前我国在应用UGB的探索中强调了三方面内容：1、分析中西方不同的城市蔓延的发生机制与控制机制；2、给我国的UGB下一个广泛认可的、明确的定义，辨析其与美国UGB政策的差异；3、探讨UGB在我国制度化的前景以及规划体系的创新。
作者对此三方面的既有研究进行了回顾，并提出了自己的观点。
关键词：城市蔓延；城市增长边界；划定技术；管理制度1 引言二战以来，随着西方发达工业化城市逐渐进入后工业化时代，城市中心区城市也出现显著的分散化（Decentralization，或译为离心化、去中心化）趋势，城市空间结构日益多元化与分散化。
1990年代之后，随着世界各国社会经济现代化、城市化、全球化的共同推进，城市内部结构以及城市与外围之间的关联变得越来越复杂，城市功能变得更为多样化、高级化、分散化、开放化，城市地域空间范围日益扩大。
另一方面城市对乡村地区的作用和影响越来越强烈，城乡联系网络化，城乡界限也日益模糊。
特别是美国及西欧进入“后郊区化时代”的地区以来出现了一些以就业而非居住为主的新型“边缘城市”（李祎等，2008），从严格的政治地理景观上看这些边缘城市是看不见的城市，所以它们也被称为“隐形城市”（Stealth Cities）或者“没有边际的城市”（Edgeless Cities）。
如何对这些难以界定边界的隐形城市进行城乡尺度上的空间识别和协调管理无疑是一项富于挑战的工作，于是诞生于美国上世纪六七十年代的政策1——城市增长边界（Urban Growth Boundary，以下简称UGB）顺理成章的成为人们指望的理想工具，而事实上这项旨在控制城市无序蔓延的政策越来越多受到地方政府的欢迎，以加利福尼亚州为例（如图1），1960-1994年间其应用UGB的地方政府数量增长了约5倍。
城市空间增长边界(UGB)体系构建初探
规 划 存在 差 异 ，针 对 我 国 Ｕ Ｂ研 究 面 临 的 问题 ， 应 结合 国情构 建 Ｕ Ｂ编 制一 管 理 体 系， 包 括 ： 由上 一 Ｇ Ｇ 级 政府 组 织编 制 Ｕ Ｂ 因地 制 宜 的编 制 Ｕ Ｂ Ｇ、 Ｇ 、建 立 Ｕ Ｂ编 制单 位 资格 准入 制 、建 立 Ｕ Ｂ专 家审 批制 、明 Ｇ Ｇ
１ ７ 年代 ～ ９ ０ ９０ １ ９
也将增长管理作为有效的管理工具，
强调要 进行 Ｕ Ｂ的研究 ，并要求 中心 Ｇ
界线。它既可以是有意识地保护城市 趋 势， 其 中很重 要 的一 条措施就 是确 为控制城市发展的 “ ’ 刚性’边界；也可 成为引导城市增长的 “ 尘’ 弹Ｉ 边界。
当前 我 国 Ｕ Ｂ的提 出 主要 是 为 Ｇ 了：①限制城市 无序蔓延 ， 圈定 明确
成都市 、厦门市、杭州市及深圳市在
关研究［］ １ 。此外，全国很多大中城市 ７
了提高 Ｕ Ｂ Ｇ 内的住房密度，同时限制 ２ ０ ０ ７年 也开 展 了对 非建 设 用地 的相
ＵＢ Ｇ 外的开发密度，尽管达到了预期目
便捷交通等方面的作 用和效果明显。 京市曾体夫划 （０ ４ ２ ２ 年） 见 ２ ０ — ０ ０ 》的基 础上进行了北京市限建区规划，给出 了城市扩展的刚性边界和弹性边界。
⑤关注开发活动对环境、能源、经济 在控制城市蔓延、保护农业用地、 提供 保护园林绿地。２ ０ ０ ６年，北京在 匕
Ｌｕ ｈ ｙ．１ ｎ Ｉ ｏ ｏｕ ｉ 旧 ａ 强呐 村删 ｕ ｎ ｆ ｆ ｃｉｅｍｅ ｓ ｒｓａ ｄｍｅｈ ｄ ｆ ｒａ ｒｗｔ ｎ ｇ ｍｅ ｔＷ ｉ ｅｐｏ ｌｍ ｆ ＧＢ ｉｏ ｅｏ ｆ ｔ ａ ｕｅ ｎ ｔｏ ｓｏ ｂ ｎｇ ｏ ｈｍａ ａ ｅ ｎ． ｔ ｔ ｒ ｂｅ ｏ Ｓ ｅｅ ｖ ｕ ｈｈ
热力粗糙度引入精细城市边界层模式的初步应用
Ａ Ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｏ ｆ Ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄｕ ｃ ｉ ｎｇ Ｔｅ ｍ ｐｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ Ｒｏ ｕ ｇ ｈｎｅ ｓ ｓ Ｌｅ ｎ ｇ ｔ ｈ ｉ ｎｔ ｏ ａ Ｆｉ ｎｅ Ｕｒ ｂ ａ ｎ Ｂｏ ｕ ｎ ｄ ａ ｒ ｙ Ｌａ ｙ ｅ ｒ Ｍｏ ｄ ｅ ｌ
维普资讯
第３ １ 卷 第 ４期
２ ０ ０ ７年 ７月
大
气
科
学
Ｖｏ Ｌ ３ １ ＮＯ ． ４
Ｃｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ａｔ ｍｏ ｓ ｐ ｈ ｅ ｒ ｉ ｃ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ
ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｅ ａ ｔ ｏ ｗｎ ｗｈ ｏ ｓ ｅ ｈ ｏ ｒ ｉ ｏｎ ｚ ｔ ａ ｌ ｒ ａ ｎ ｇ ｅ ｉ ｓ ｆ ｅ ｗｅ ｒ ｔ ｈ ａ ｎ ｔ ｗｅ ｎ ｔ ｙ ｋ ｉ ｌ ｏ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ，ａ ｓ ｔ ｈ ｅ ｌ ａ ｒ ｇ ｅ ｈ ｏ ｒ ｉ ｚ ｏ ｎ ｔ ａ ｌ ｇ ｒ ｉ ｄ ｓ ｐ ａ ｃ ｉ ｎ ｇ ｃ ａ ｎ ｎ ｏ ｔ
ｓ ａ ｔ ｉ ｓ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｉ ｌ ｙ ｄ ｉ ｓ ｔ ｉ ｇｕ ｎ ｉ ｓ ｈ ｔ ｈ ｅ ｌ ａ ｎ ｄ ｓ ｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ ｔ ｙ ｐ ｅ ｓ ｆ ｒ ｏ ｍ ｅ ａ ｃ ｈ ｏ ｔ ｈ ｅ ｒ ．Ｆｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｅ ｓ ｅ ｎ ｔ ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ，ｔ ｈ ｅ Ｕｒ ｂ ａ ｎ Ｂ ｏ ｕ ｎ ｄ ａ ｒ ｙ Ｌａ ｙ ｅ ｒ Ｍｏ ｄ ｅ ｌ（ ＵＢＬＭ ）ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｍｕ ｌ ｔ ｉ — ｓ ｃ ａ ｌ ｅ ｎ ｕ ｍｅ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｉ ｎ ｇ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｗｉ ｔ ｈ ａ ｈ ｉ ｇ ｈ ｒ ｅ ｓ ｏ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ（ １ ０ ０ ｍ×１ ０ ０ ｍ ）ｉ ｓ ｕ ｓ ｅ ｄ ｔ ｏ ｓ ｍ ｕ ｉ ｌ ａ ｔ ｅ ｔ ｈ ｅ ｍｅ ｔ ｏｒ ｅ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｓ ｕ ｃ ｈ ａ ｔ ｏ ｗｒ Ｌ ＵＢＬ Ｍ ｉ Ｓ ａ ｔ ｈ ｒ ｅ ｅ － ｄ ｉ ｍｅ ｎ ｓ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｗｉ ｔ ｈ ｎ ｏ ｎ － ｈ ｙ ｄ ｒ ｏ ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｃ Ｅ —ｅ ｔ ｕ ｒ ｂ ｕ ｌ ｅ ｎ ｃ ｅ ｃ ｌ ｏ ｓ ｕ ｒ ｅ ｓ ｃ ｈ ｅ ｍｅ ，ａ ｎ ｄ ｉ ｔ ｈ ａ ｓ ｂ ｅ ｅ ｎ ｕ ｓ ｅ ｄ ｔ ｏ ｄ ｉ ａ ｇ ｎ ｏ ｓ ｅ ｔ ｈ ｅ ｍｅ ｔ ｅ ｏ ｒ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｍ ｅ ｎ ｎ ｔ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ — ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｏｕ ｂ ｎ ｄ ａ ｒ ｙ ｌ ａ ｙ ｅ ｒ ｏ ｖ ｅ ｒ ｃ ｏ ｍｐ ｌ ｅ ｘ ｔ ｅ ｒ ｒ ａ ｉ ｎ ｓ ． Ｔｈ ｅ ＵＢＬ Ｍ ｉ ｓ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｒ ａ ｉ ｎ － ｆ ｏ ｌ ｌ ｏ ｗｉ ｎ ｇ ｃ ｏ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ａ ｔ ｅ ｓ ．ａ ｓ ｔ ｈ ｅ ｈ ｏ ｒ ｉ ｏｎ ｚ ｔ ａ ｌ ｇ ｒ ｉ ｄ ｓ ｐ ａ ｃ ｉ ｇ ｎ ｉ ｓ １ ０ ０ ｍ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｌ ｅ ａ ｓ ｔ ｖ ｅ ｒ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｇ ｒ ｉ ｄ ｓ ｐ ａ ｃ ｉ ｎ ｇ ｉ ｓ ５ １ １ １ ．Ｔｈ ｅ ｉ ｎ ｉ ｔ ｉ ａ ｌ ｍｅ ｔ ｏｒ ｅ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ ｆ ｉ ｅ ｌ ｄ ｓ ａ ｒ ｅ ｄ ｅ ｒ ｉ ｖ ｅ ｄ ｆ ｒ ｏ ｍ ｔ ｈ ｅ
城镇边界开发方案
城镇边界开发方案摘要：本文提出了一种城镇边界开发方案，以解决城镇扩张和土地开发的问题。
该方案基于可持续发展的原则，充分考虑了环境保护和社会经济发展的平衡。
1. 引言城镇边界开发在城市化进程中是一个必然的趋势。
然而，不合理和过度的城镇边界开发会带来一系列环境和社会问题。
因此，制定一种可持续的城镇边界开发方案是十分重要的。
2. 开发目标本方案旨在达到以下几个目标：•合理利用土地资源，促进城镇发展；•保护自然环境，减少生态破坏；•提高居民生活品质，改善城市空间布局。
3. 方案内容基于以上目标，本方案提出以下几点内容：3.1 建立城镇边界规划制度通过建立城镇边界规划制度，限制城镇的扩张范围。
划定合理的城镇边界，同时留出足够的农田和生态空间。
这样既可以保护农业生产，又能保护自然环境。
3.2 优化土地利用结构在城镇边界内，通过整合存在的空地资源，优化土地利用结构。
例如，将废弃工业用地转化为居住区，将城市边缘的荒地进行开发并建设公园等休闲设施。
这样能够提高土地利用效率，减少城市的开发空间。
3.3 加强生态保护在城镇边界周围的山地、林地和水域等自然环境中，加强生态保护措施。
建立自然保护区和生态走廊，保护珍稀濒危物种和生态系统。
同时，加强环境监控和管理，防止污染物对自然环境的破坏。
3.4 提高城市公共设施建设在城镇边界开发中，注重完善城市公共设施的建设。
包括交通设施、水、电、气供应等基础设施和医疗、教育、文化等社会服务设施。
提高城市的功能性和人民的生活品质。
3.5 引导产业布局在城镇边界开发中，引导产业布局合理化。
在已有的工业区内，加强产业结构升级和技术创新。
鼓励新兴产业和高科技产业的发展，增加就业机会和城镇收入。
4. 实施步骤本方案的实施步骤包括以下几个方面：4.1 研究制定城镇边界规划成立专业的城镇规划团队，通过研究调查和实地勘察，制定出科学合理的城镇边界规划。
并征求社会各方意见，形成可行的城镇边界开发方案。
城市边界层名词解释
城市边界层名词解释
城市边界层：
城市边界层是指城市中具有特定功能的地理层次，主要指城市的各种特征，如行政边界、基础设施边界、就业核心边界、开发边界、社会边界、经济边界、住宅边界等等。
行政边界：行政边界是指政府机构设置的范围。
它在具体的地理范围内定义了政府的层次和权力，这也是地域管治的基础。
基础设施边界：基础设施边界指城市基础设施扩张的范围，例如供水、电力、公路等。
这可以使区域内的服务和使用成本更加合理，更加可利用。
就业核心边界：就业核心边界指一个城市经济的重心或中心，可以理解为一个城市的职业区，有利于就业、经济增长。
开发边界：开发边界是指城市的可开发和可利用地区，一般是指有规划并审批的可开发的地方。
社会边界：社会边界指一个地区不同社会群体之间的联系和界定，可以在一定程度上定义一个地区的社会结构、社会文化特性、社会经济发展情况等。
经济边界：经济边界是指一个地区不同经济类型之间的联系和界定，包括产业结构、消费特征、投资规模等。
住宅边界：住宅边界是指一个城市不同住宅区组合之间的联系和界定，根据住宅区的功能、地理位置、城市地区内的基础设施等可以定义成不同的边界。
城市空间增长边界形成机制研究_张学勇
城市空间增长边界形成机制研究□ 张学勇，沈体艳，周小虎［ 摘 要］ 在我国经济社会转型的背景下，城市增长边界伴随着行政区划的调整呈现出新的发展趋势。
城市增长边界具有一 定的技术性、政策性及动态性，在经济、社会及环境三者所产生的动力机制和约束机制的影响下，可分为“刚性”边界— 限制开发区域边界和“弹性”边界— 不适宜开发区域边界。
合理的城市增长边界能有效防止城市的无序蔓延，并将城市 增长空间引向最合理地区，为城市的未来发展提供合理疏导。
通过对北京亦庄新城的动力机制和约束机制的分析，寻找出 其理性的城市边界增长模式，从而推动亦庄新城的发展。
［ 关键词］ 城市增长边界；动力机制；约束机制；北京亦庄 ［文章编号］ 1006-0022(2012)03-0028-07 ［中图分类号］ TU981 ［文献标识码］ AUrban Growth Boundary Formation Mechanism/Zhang Xueyong, Shen Tiyan, Zhou Xiaohu[Abstract] The connotation of UGB changes with administrative boundary adjustment as China’ s socio-economic background is transferring. UGB has technical, policy, and dynamic characters. Under the influence of economic, social, and environmental forces, UGB can be divided into rigid (restricted development) and flexible boundary (inappropriate development). Rational urban growth boundary can prevent cities from sprawling, and guide city development toward the fittest area, thus reorients city development in the future. The paper analyzes Yizhuang new city development forces, studies rational urban growth boundary model, and promotes Yizhuang new city development. [Key words] Urban growth boundary, Development mechanism, Resitictive mechanism, Beijing Yizhuang“城市边界”是一个城市经济变量内生的概念，而 城市边界的界定是城市经济运行的必然结果，城市边界 的增长既要考虑增长的成本与收益，又要考虑其经济效 益和城市的承受能力[1]。
公园边界面演变及优化方法
公园边界面演变及优化方法公园是城市的绿色休闲空间，为市民提供了休闲、娱乐、健身等多种便利功能。
公园的边界面是公园与周边环境的交接处，它的形态和功能对公园整体的形象和品质具有重要影响。
对公园边界面的演变和优化方法进行研究和探讨，对于提升城市公园的品质和功能起到了积极作用。
公园边界面的演变及优化方法主要包括两个方面，一是通过空间形态的调整和布局改善公园的边界面，二是通过景观设计和植被配置优化公园的边界面。
下面将分别对这两个方面进行探讨。
一、空间形态的调整和布局改善公园的边界面1. 边界界面的分割与整合公园的边界界面应该与周边环境形成统一和谐的整体，而非孤立的单一形态。
可以通过设置不同高度、长度的绿化、建筑等元素来划分边界界面，形成边界界面的“层次感”，增加边界面的丰富性和立体感。
应尽量避免边界面与周边环境的“对立”关系，而是通过边界面的整合与共融来实现与城市环境的衔接。
2. 边界界面与周边环境的互动公园的边界界面不应该是一个封闭的界面，而应该是具有一定的开放性和互动性的空间。
可以通过设置廊道、观景台、休息亭等元素来增加边界界面与周边环境的互动性，使边界界面成为市民走出公园时的一个自然过渡空间，同时也可提供一定的休憩和观景功能。
3. 边界界面的视觉延伸在公园边界界面的布局上，应充分考虑到其与周边环境的视觉延伸关系。
可以通过设置适当的景观元素、人行道、绿化带等来延伸公园的视觉界面，使公园的绿色空间得以向周边环境延伸，增加公园的景观连续性和周边环境的融合性。
二、景观设计和植被配置优化公园的边界面1. 边界界面的景观设置在公园的边界界面上，应进行适当的景观设计和植被配置，增加其景观性和美观性。
可以通过设置适当的植物、花坛、雕塑等景观元素来增加边界界面的生态美感和艺术魅力，提升公园的整体形象。
2. 边界界面的植被配置植被是公园边界界面的重要组成部分，其植被配置应该尽可能地丰富多样，以增加边界界面的生态性和自然感。
精明增长城市边缘区土地集约利用新思路
精明增长：城市边缘区土地集约利用新思路2012年11月06日08:43 来源：《石家庄经济学院学报》2011年第6期作者：汪瑞字号打印纠错分享推荐浏览量 127摘要：城市边缘区作为城市空间扩展的后备资源，却受到城市空间肆意侵占、生态景观破坏、耕地迅速锐减、环境污染等问题的严重困扰，“精明增长”理念为城市边缘区土地集约利用提供了一种可供探讨的新方向。
从“精明增长”的产生背景出发，分析了“精明增长”的基本内涵，阐述了目前“精明增长”在城市发展实践中可供借鉴的基本模式和实现措施。
应该说，“精明增长”中设置城市增长边界、TOD发展模式、废弃地再利用等观点，增强了城市边缘区土地集约利用的实践性和可操作性。
关键词：精明增长，城市边缘区，土地集约利用，新思路城市——城市边缘区——农村是不可分割的整体，城市边缘区既是城市扩张用地的供给源，也是农村发展中建设用地的首选区域。
我国正处于城市化高速发展时期，城市空间扩展虽不可避免，但城市边缘区盲目外延扩张的发展模式所带来的诸多外部性和内部性不经济后果已不容忽视。
因此，必须寻求可持续发展的土地利用模式。
“精明增长”理论倡导土地集约节约利用、限制城市扩张、保护城市及周围生态环境等可持续发展的主张，为我国面积广阔的城市边缘区土地集约利用提供新思路。
一、“精明增长”（一）“精明增长”提出背景“精明增长（smart growth）”又被翻译为“理性增长”，是美国20世纪90年代针对“城市蔓延”问题而提出，并在欧洲可米尔理论的基础上发展而来。
20世纪50年代至60年代，美国郊区化水平迅速提高，郊区人口在总人口中逐步占据主导地位；80年代后，美国郊区化的情况愈演愈烈：除人口外，新的工厂区、办公园区也迁往郊区，使城市用地规模不断扩张，土地资源浪费严重，这种无限制低密度的城市空间扩展模式被称为“城市蔓延”，由此产生出一系列社会经济和生态环境问题。
在这样的背景下，紧凑、集中、高效的“精明增长”应运而生[1]。
边界城市设计案例分析报告
边界城市设计案例分析报告1. 引言边界城市设计是指位于国家、地区或城市边界的城市项目，它在地理、经济、政治等方面具有特殊的战略地位和功能。
本报告旨在分析边界城市设计案例，探讨其特点、挑战和机遇，以及对城市发展的影响。
2. 案例背景本次分析的案例是位于两个国家边界上的城市设计项目，该项目位于A国和B国交界处，地理位置独特。
A国和B国决定合作开发该城市，以促进地区经济发展和加强两国的友好关系。
3. 设计特点3.1 地理利益整合由于该城市位于两国边界处，设计考虑了双方的地理利益整合。
该城市的建设项目涉及两国的土地利用、交通规划、环境保护等方面。
双方政府通过协商达成了共识，并制定了相关政策和规划，以确保两国的利益都能得到充分考虑。
3.2 跨国交通枢纽该城市被设计为跨国交通枢纽，连接两国的高速公路、铁路和航空运输系统。
这将促进两国之间的人员流动、货物流通和文化交流。
设计中要考虑不同国家的交通规则和标准，以确保交通运输的安全和便利。
3.3 跨国经济合作区该城市还被规划为跨国经济合作区，吸引两国及其他国家的投资和企业进驻。
该区域将提供优惠政策和便利条件，以吸引外资。
同时，跨国经济合作区也将促进两国之间的经济合作和贸易，增加就业机会，推动地区经济发展。
4. 挑战与机遇4.1 融合两国文化由于该城市位于两国边界上，融合两国文化是一项重要挑战。
设计中需要尊重并合理融合两国的文化特点，以避免文化冲突和矛盾。
这需要在城市规划、建筑风格和公共设施等方面进行细致考虑，以打造一个独特而又和谐的城市环境。
4.2 解决边界问题边界问题是该项目的另一个挑战。
由于两个国家之间可能存在争议，设计者需要与两国政府沟通，制定明确的边界规划，并充分考虑边界安全和管控等问题。
同时，还需要解决两国人员流动、货物进出等边境管理问题。
4.3 增进地区合作该城市设计项目为两国之间的合作提供了机遇。
通过该项目，两国可以加强政治、经济、文化等多领域的合作，推动地区的稳定与发展。
基于城市规划边界的城市界面研究
基于城市规划边界的城市界面研究【摘要】进入21 世纪，中国的城市化进程已经进入加速腾飞阶段，城市建设也发生了翻天覆地的变化。
人们已经不满足于仅仅对物质环境与空间的追求，而在精神生活方面提出了更多的需求。
城市界面设计作为城市设计的重要组成部分，逐渐被人们所关注与重视。
基于城市规划边界的城市界面是城市界面的一部分，由于特殊的地理位置与空间结构，基于城市规划边界的城市界面既有与城市内部城市界面相同的基本特征，又表现出在某些方面其独有的特征。
面对当今国内大部分城市边缘区建设现状所表现出的结构混乱、组织无序等问题，本文试图从城市界面设计这个方面来解析这些问题的本质。
【关键词】城市规划边界；城市界面；构成要素Boundaries of the city urban planning based interface research Zhang Wei-tao??1,Wang Zi-juan??2(1.Qingdao University of Technology Institute of Architectural Design Qingdao Shandong 266000;2.Weifang Science and Technology Institute Weifang Shandong 261000)【Abstract 】Entering the 21st century, China's urbanization process has reached a stage of take-off speed, urban constructionhas undergone enormous changes. It has been satisfied with just the physical environment and space to pursue, and in the spiritual life made more demands. Urban interface design as an important component of urban design, gradually been concern and attention. Boundaries of the city urban planning based interface is the interface part of the city, due to special geographical location and spatial structure, based on the boundary of the city urban planning and urban interface within the existing urban interface, the same basic features, but also demonstrated its independence in some respects Some features. Most cities in the face of today's domestic status of the edge zones of the structure shown by chaos, disorder and other organizational issues, this article attempts to interface design in this area from the city to resolve the nature of the problem.【Key words 】Urban interface;Elements;Urban planning boundary基于城市规划边界的特色城市界面设计是对界面的构成要素、形成规律和设计原则的具体体现和运用，在追求城市空间界面的使用功能和审美功能的统一性的同时，还应当遵循整体连续原则、可识别原则、开放多样原则和多方位层次化原则，从而创造出美好的基于城市规划边界的城市界面和有特色的城市形象。
城市开发边界“五步走”划定研究
城市开发边界“五步走”划定研究在城市规划和发展中，城市开发边界的划定是非常重要的一环。
城市开发边界是指城市发展扩展的边界，通过科学合理的划定城市开发边界，可以有效控制城市土地扩张的速度和范围，优化城市空间布局，保护农田和生态环境，维护城市发展的可持续性。
城市开发边界的划定研究至关重要。
本文将对城市开发边界的划定研究进行探讨，并提出了一种“五步走”的方法。
第一步：城市规划分析在进行城市开发边界的划定研究之前，首先需要进行城市规划分析。
通过对城市的总体规划和发展趋势进行分析，了解城市现有的土地利用状况、城市扩张的方向和速度，以及未来城市发展的需求和方向。
还需要分析城市周边的自然环境和生态环境，了解城市发展对于周边环境的影响和承载能力。
通过城市规划分析，可以为后续的城市开发边界划定研究提供基础数据和依据。
第二步：生态环境评估城市开发边界的划定需要充分考虑生态环境的保护和恢复。
第二步是进行生态环境评估。
通过对城市周边的自然环境进行调查和评估，了解生物多样性、生态系统功能和生态环境稳定性等情况，分析城市扩张对生态环境的影响，确定生态环境的脆弱性和敏感性。
还需要评估城市开发边界对于生态环境的影响程度，确定生态环境的保护和恢复目标。
通过生态环境评估，可以为城市开发边界的划定提供生态环境保护的依据和保障。
第三步：土地利用评价城市开发边界划定的关键是合理利用土地资源。
第三步是进行土地利用评价。
通过对城市周边的土地资源进行调查和评价，了解土地的质量、类型和利用状况，分析土地的开发潜力和利用价值，确定土地的适宜利用方式和开发强度。
还需要评价城市土地利用的需求和趋势，确定未来土地利用的规划和布局。
通过土地利用评价，可以为城市开发边界的划定提供土地资源的合理配置和利用方案。
第四步：社会经济影响评估城市开发边界的划定会对周边的农村和城镇产生一定的社会经济影响。
第四步是进行社会经济影响评估。
通过对城市开发边界划定区域的社会经济状况进行调查和评估，了解当地的人口、经济和生活状况，分析城市扩张对当地社会经济的影响，确定城市开发边界划定对当地居民的影响程度和适应能力。
城市开发边界“五步走”划定研究
城市开发边界“五步走”划定研究城市开发边界是指城市规划中确定的城市扩张的边界，它对城市的规划和发展有着重要的指导作用。
而确定城市开发边界需要进行系统的研究和调查，以保障城市的可持续发展和合理利用土地资源。
本文将从五个步骤来探讨城市开发边界的划定研究。
第一步：城市规划和土地利用调查城市规划和土地利用调查是城市开发边界划定的基础。
在这一步骤中，需要全面了解城市的自然地理、人口分布、现有土地利用状况、经济发展情况等基本信息。
这些信息可以通过地理信息系统（GIS）和遥感技术来获取，以便于对城市的空间格局和发展趋势进行分析。
还需要收集城市规划、土地利用规划以及相关政府文件，了解城市未来的发展方向和规划意图，为后续的研究提供依据。
第二步：城市发展趋势和环境影响评估城市的发展趋势和环境影响评估是确定城市开发边界的重要依据。
通过对城市的人口增长率、经济增长速度、土地利用变化等因素的分析，可以预测城市未来的发展方向和发展强度。
还需要评估城市扩张对自然环境、生态系统和资源利用的影响，以便合理划定城市开发边界，保护生态环境和土地资源。
第三步：利益相关方参与和成本效益分析城市开发边界的划定需要考虑到各方的利益和诉求，因此需要进行利益相关方的参与和沟通。
这包括城市居民、农民、开发商、政府部门等多方利益相关者。
通过与相关方的讨论和协商，可以充分考虑各方的意见和需求，形成共识，以便制定合理的城市开发边界。
还需要进行成本效益分析，评估城市开发边界划定对城市发展的成本和效益，为决策提供科学依据。
第四步：城市开发边界划定方案制定在前三个步骤的基础上，可以制定城市开发边界的划定方案。
这需要综合考虑城市的规划意图、发展趋势、环境影响、利益相关者意见等因素，提出不同的划定方案，并进行比较分析。
在制定方案时，需要充分考虑城市的可持续发展和土地资源的合理利用，以便为城市的长远发展规划和规范城市扩张提供依据。
第五步：城市开发边界划定方案的评估和调整最后一步是对城市开发边界划定方案进行评估和调整。
城市边缘区区域空间一体化评价模型构建及实证分析——以西安市长安区为例
——－◆一－社人会均消Ｇ费ＤＰ总—额卜—二枷三发产零业售网比点例总数
—卜农村恩格尔系数—卜收入结构比例
－－－－ｔ．－－－支持农村生产支出比例
２５
２ ●５
ｌ
Ｏ５
Ｏ ∞５
ｌ
５
２５Βιβλιοθήκη ２０∞２∞ｌ２００２
ｔ／ａ
—◆一人均邮电业务总量 —６一电话普及率
＋教育事业支出 —■÷一非农人口比例
２００３
２００４
２００５
在各评价区域数值相近的指标应予以舍弃；另外，还要使指标具有可获取性、可比性和可定量性，用数学方法将区域空间关联
指标计算出来，以便对同一区域内不同时期或者同一时期内不同区域间的空间关联强度进行比较研究．
２．３．２构建原则评价指标的选择遵循原则：１）科学性，指标选取符合科学规律，能较好地体现研究的基本原则以及目标实
关键词空问一体化；指标体系；空间关联模式；西安 中图分类号Ｆ２９１．３
在分析区域空间关联模式的基础上构建区域空间关联发展评价模型，对城市边缘区区域空间一体化发展进行动态评价 分析，以期对城市空间一体化发展有指导作用．
１区域空间一体化内涵界定及区域背景分析
１．１空间一体化内涵区域空间一体化。是区域空间系统中的功能子系统的逐步完善和各功能子系统之间分工趋向协调，促 进整个区域空间系统稳定、和谐的演变过程．空间一体化程度的高低和区域内空间系统的关联程度高低成正相关关系．空间 一体化程度的高低不仅是关系到整个区域空间系统能否进一步稳定发展而健康运行的前提条件，而且是衡量一个区域发展 状况的重要指标． １．２研究区域范围界定选择西安市长安区行政区为研究区域，主要探讨近年来该区域内部空间关联程度发展变化趋势． １．３区域背景分析长安区作为西安市城南新区，撤县设区以来，在农村劳动力转移与城市化，产业结构调整，土地利用结构 优化，城市基础设施建设等方面取得较大成效．未来长安区将发展成为中心市区的重要组成部分，西安城市总体布局也将长 安规划为中心市区南部的副中心．这里作为西安市边缘区中城市化，产业结构调整，土地利用结构变化最活跃的区域，其发展 趋势能较强地代表城市边缘区区域空间一体化的发展趋势．
城市开发边界“五步走”划定研究
城市开发边界“五步走”划定研究1. 引言1.1 研究背景城市开发边界的研究是城市规划领域的重要课题之一。
随着城市化进程的加快，城市开发边界的划定对于促进城市可持续发展、合理利用土地资源、保护生态环境等方面具有重要意义。
城市开发边界的划定涉及到城市规划、土地利用、环境保护等多个领域，是城市发展的基础性工作。
在过去的研究中，关于城市开发边界的定义和划定方法存在各种观点和争议。
一些学者主张通过人口密度、土地利用的风险评估等指标来划定城市开发边界，而另一些学者则认为应该结合地理信息系统技术、生态环境保护等因素进行综合考量。
本文旨在对城市开发边界的划定进行深入研究，并探讨一种基于五步走方法的城市开发边界划定方法。
通过案例分析和影响因素分析，旨在进一步探讨城市开发边界划定的重要性，并展望未来研究的方向。
通过本文的研究，将为城市规划和城市发展提供实践指导和理论参考。
1.2 研究意义城市开发边界的研究意义在于指导城市发展规划，合理控制城市扩张速度，保护生态环境，优化资源配置，提高城市的宜居性和可持续发展能力。
城市开发边界的确定对于规划城市空间结构、制定城市发展政策具有重要意义。
通过研究城市开发边界的概念、划定方法和影响因素，可以更好地指导城市的发展方向，促进城市可持续发展。
城市开发边界的研究可以帮助相关部门更好地协调城市建设和环境保护工作，实现城市经济发展和环境保护的统一。
对城市开发边界的研究具有重要的现实意义和科研价值。
希望通过本文的研究，能够深入探讨城市开发边界划定的方法和影响因素，为城市规划和管理提供科学依据，推动城市可持续发展。
2. 正文2.1 城市开发边界的概念与现状城市开发边界是指城市规划中对城市发展的边界范围的划定，是指导城市发展和控制城市空间扩展的重要依据。
城市开发边界的概念已经在很多国家得到广泛认可和应用，以促进城市可持续发展和保护环境资源。
目前，许多城市都面临着城市扩张速度过快、城市边界不明确等问题。
韧性城市模型的构建与应用研究
韧性城市模型的构建与应用研究随着城市的快速发展，城市面临着诸多的挑战。
城市的可持续性、安全性、适应性和发展能力等问题逐渐增多，这些问题严重制约着城市的发展和进步。
因此，建设韧性城市成为了当前城市规划和发展的重要任务。
韧性城市是指城市能够快速适应并克服极端环境及自然灾害等压力的城市。
韧性城市具备的特征包括灾后恢复能力快、应急响应能力强、生态环境保护能力强等。
韧性城市的构建是一个系统性工程，需要涉及城市规划、建设、管理等各个方面。
韧性城市模型的构建是韧性城市建设的关键一环。
韧性城市模型是将城市规划和建设过程中的各类风险、容忍度、决策等因素进行科学的量化和分析，然后在模型的基础上进行城市规划和建设的一种方法。
韧性城市模型的构建需要遵循科学的、综合的、可行的、有策略性的原则。
韧性城市模型的构建是韧性城市建设的重要保障。
韧性城市模型的应用可以帮助城市规划者和设计者更好地理解城市的韧性，为城市规划和建设提供有力支持。
韧性城市模型的应用可以分为三个方面：1.城市规划方面的应用。
通过韧性城市模型，可以对城市的整体规划、地域布局、交通运输、自然环境、基础设施等方面进行全方位、系统性地规划，从而提高城市的韧性水平。
2.城市设计方面的应用。
通过韧性城市模型，可以对城市建筑、园林绿化、商业空间、社会服务设施等方面进行系统化、量化的设计，使城市的建筑和空间具备更强的韧性。
3.城市管理方面的应用。
通过韧性城市模型，可以制定灾害应对预案、提高应急响应能力、提高城市管理绩效等，从而提高城市的韧性水平。
总之，韧性城市模型的构建和应用是韧性城市建设的核心内容之一。
韧性城市模型的构建可以为城市规划和建设提供重要的支持和保障，从而提高城市的韧性水平。
而韧性城市模型的应用可以帮助城市规划者和设计者更好地理解城市的韧性，并在城市规划、设计、管理等各个领域发挥重要作用。
未来，随着人类社会的快速发展，韧性城市模型的构建和应用必将成为城市规划和建设的重要发展方向。
U-DEM构建及其在城市规划建设中的应用
150
150
1997年商业区城市表面起伏度
2006年商业区城市表面起伏度
100
100
50
50
1000 2000 3000 4000 5000
1000 2000 3000 4000 5000
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1997年商用-居住混合区城市表 面起伏度
2006年商用-居住混合区城市表面起伏度
100
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50
50
域均匀度增大，表明 区域
内的差异增大。而在商业区
附近，由于商业区在高层建
筑的建设速度和程度上均高
2006年 于其他区域，出现了相对均 匀的高层建筑占主导的局面，
区域均匀度反而在减小。
报告提纲
1. U-DEM及其构建方法 2. 基于U-DEM的城市三维形态特征分析 3. U-DEM在城市规划中的应用 4. 小结
1. U-DEM及其构建方法
1. U-DEM及其构建方法
对原始渐变地形DEM的改造是U-DEM构建的必要条件。
加细原有粗分辨率的DEM，例如，将原有国家1:1万 比例尺5分辨率的DEM重构为1m分辨率DEM。
对原有一般规整栅格DEM嵌入特征地形线，构建为高 保真DEM。
将目前已经改造为建筑人工建筑的地面置平，为叠 加建筑地块做好准备。
高差：5m 平均高程 ：7.6m
2.基于U-DEM的城市三维形态特征分析
Moran： 0.99 高差：5m 平均高程 ：7.6m
2.基于U-DEM的城市三维形态特征分析
Moran： 0.27
高差：5m 平均高程 ：7.6m
2.基于U-DEM的城市三维形态特征分析
Gini： 0.11
高差：5m 平均高程 ：5.8m
城市规划边界论文：城市规划边界城市界面界面控制实证研究
城市规划边界论文：城市规划边界城市界面界面控制实证研究【中文摘要】随着经济与社会的发展,我国已经进入城市化进程加速腾飞的阶段。
然而随着城市规模的快速扩张,作为城市化的先驱地带的城市边缘区却显露出越来越多的问题。
城市界面的控制规划的缺失,管理的混乱,建设的盲目性,使越来越多的城市边缘地带变得千篇一律,毫无特色。
本文通过对国内外相关理论与案例的归纳总结、研究分析,从而系统的归纳出基于城市规划边界的城市界面的控制研究的原则与方法,希望对当前国内许多正在进行的城市边缘区的建设起到一定的参考与借鉴作用。
(1)对基于城市规划边界的城市界面的内涵进行辨析,通过对相关涵义,如构成、特征等方面的剖析研究,系统总结出基于城市规划边界的城市界面的组成要素、本质特征、构成原则等。
(2)总结了城市建设史中对城市界面及其相关领域作出贡献的规划、建筑设计师及其理论、著作,并且列举和分析了三个当代较为成功的城市边缘区城市界面规划建设的城市实例。
(3)在归纳总结相关理论与实践经验之后,系统的提出基于城市规划边界的城市界面控制的相关原则、方法及尺度。
(4)通过对青岛市的“西大门”——胶州湾东岸及其周边地区的实证研究分析,将理论应用于现实,最终构建有青岛“山、海、城”特色的、基于城市规划边界的城市界面。
本文对基于城市规划边界的城市界面的控制研究进行了系统全面地归纳总结和深入详尽的探讨,并且在案例实证的基础上提出许多新方法、新观点,为基于城市规划边界的城市界面设计相关领域的学习研究带来积极的影响。
【英文摘要】With the development of economy and society, the urbanization of our country has accelerated and soared into a new stage. Nevertheless, with the fast expansion of the urban size, the urban fringe, as component pioneering parts of urbanization, have taken on more and more problems including the absence of the control of the city interfaces, the confusion of the administration, the blindness of the construction, which all render the urban fringe alike and featureless. By summarizing and concluding relevant theories and at the same time studing and analysing cases from home and abroad, this thesis systematically propose the principles and methods which control and study the city interfaces based on city planning boundary, hoping it can play a reference role to the constructions underway in the urban fringe.(1) Discriminating the connotations of the city interface based on city planning boundary, systematically proposing the composing elements, substantive characteristics and the constitutive principle of the city interfaces based on city planning boundary by analysing relative connotations such as constitute and features.(2)Concluding designers and their theories and workswhich contributes to the city interface and relative areas inthe city construction history, illustrating and analysingthree relatively successful modern cases on city interface planning and construction of urban fringe.(3)After summarizing relevant theories and practical experience, systematically proposing relevant methods and dimension of controlling thecity interface based on city planning boundary.(4)By empirical research of the west gate of Qingdao—the east coast of JiaozhouBay and its surrounding areas, the thesis applys the theoriesinto practice and thus construct a city interface, which embraces Qingdao features of“mountains, seas and cities”basedon city planning boundary.To study the controlling the city interface based on planning boundary of the city, this thesis renders a systematical and comprehensive conclusion andconducts thoroughly exploration, and further, puts forward numerous new methods and viewpoint on the bases of practical cases, all above bring positive influence to the study ofrelevant areas of the city interface based on city planning boundary.【关键词】城市规划边界城市界面界面控制实证研究【英文关键词】city planning boundary city interface interface controlling empirical research【目录】基于城市规划边界的城市界面控制研究摘要5-6Abstract6第1章绪论8-12 1.1 研究背景8-9 1.2 研究方法9-10 1.3 研究的目的和意义10-11 1.4 研究的基本框架11-12第2章基于城市规划边界的城市界面认知12-25 2.1 基于城市规划边界的城市界面的内涵12-17 2.1.1 城市界面的定义12-14 2.1.1.1 城市内界面13-14 2.1.1.2 城市外界面14 2.1.2 城市界面的构成要素14-17 2.1.2.1 实体要素16 2.1.2.2 虚体要素16-17 2.2 基于城市规划边界的城市界面的认知17-25 2.2.1 基于城市规划边界的城市界面的特征17-19 2.2.2 基于城市规划边界的城市界面的功能19-22 2.2.2.1 物质功能20-21 2.2.2.2 精神功能21-22 2.2.3 基于城市规划边界的城市界面的意义22-25 2.2.3.1 缓解城市内外部空间的矛盾22-23 2.2.3.2 联系不同空间的纽带23-25第3章基于城市规划边界的城市界面相关的城市设计理论与案例25-37 3.1 相关的设计理论及著作25-29 3.1.1 卡米洛·西特（Camillo Sitte）及其视觉美学原则25-26 3.1.2 凯文·林奇（Kevin Lynch）及其《城市意像》26-27 3.1.3 杨·盖尔（Jan Gehl）及其《交往与空间》27 3.1.4 罗杰·特兰西克（Roger Trancik）及其《寻找失落的空间》27-28 3.1.5 芦原义信及其《外部空间设计》、《街道的美学》28-29 3.2 国内外城市边缘区城市界面优秀案例分析29-37 3.2.1 巴塞罗那扩展区29-32 3.2.2 巴黎新城建设32-35 3.2.3 上海35-37第4章基于城市规划边界的城市界面研究37-58 4.1 塑造基于城市规划边界的特色城市界面37-44 4.1.1 街道及广场37-40 4.1.1.1 城市街道37-39 4.1.1.2 城市广场39-40 4.1.2 城市天际轮廓线40-41 4.1.3 城市景观视觉廊道41-42 4.1.4 建筑立面42-44 4.2 基于城市规划边界的城市界面的相关控制策略44-58 4.2.1 街道、广场尺度控制策略44-51 4.2.1.1 城市街道44-47 4.2.1.2 城市广场47-51 4.2.2 城市天际轮廓线控制策略51-53 4.2.3 建筑立面控制策略53-58 4.2.3.1 建筑高度53-55 4.2.3.2 立面形式55-56 4.2.3.3 建筑色彩56-58第5章青岛胶州湾东岸女姑山片区及其周边地区实证研究58-70 5.1 概况综述58-59 5.1.1 青岛概况58 5.1.2 项目概况58-59 5.2 建设条件及现状问题分析59-62 5.2.1 建设条件分析59-61 5.2.2 现状问题分析61-62 5.3 环胶州湾周边地区城市界面的营造62-66 5.3.1 项目定位与策略62 5.3.2 指导思想与理念62-63 5.3.3 规划评析63-66 5.4 基于城市规划边界的城市界面的构建——青岛“西大门”66-68 5.5 小结68-70第6章结语70-71参考文献71-73【采买全文】1.3.9.9.38.8.4.8 1.3.8.1.13.7.2.1 同时提供论文写作一对一辅导和论文发表服务.保过包发.【说明】本文仅为中国学术文献总库合作提供，无涉版权。
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第45卷 第6期2009年11月南京大学学报(自然科学)JOURNAL OF NANJING U NIVERSITY(NAT URA L SCIENCES)Vo l.45,No.6Nov. 2009精细城市边界层模式的建立及应用研究*蒋维楣,周荣卫**,刘红年(南京大学大气科学学院,南京,210093)摘 要: 本文建立了一个精细城市边界层模式,它是针对小型城市模拟应用特点,并在原有较粗网格区域边界层模式及模拟应用的基础上建立的.与原有模式相比,新建模式(1)加入水汽过程,(2)引入了热力粗糙度,(3)考虑了城市人为热源对城市地表能量平衡的贡献及其对城市热岛的影响,(4)考虑了城市冠层建筑物的动力拖曵力作用.运用建立的模式分别以北京东南部12km 18km范围的一块市区和一个卫星城镇(即亦庄,范围10 5km 6 7km)进行了实际模拟试验.通过模拟所获的城市地区地面气温、风速和比湿结果与当地自动气象站观测资料进行比对,结果表明:模式能较好地表征气象条件的日变化规律,模拟结果与实测数据间的相对平均偏差(F B):地面气温为0 02,风速为0 13,空气比湿为0 09.模拟研究了小型城市气象环境的诊断与分析.还分析研究了城乡地区之间气象环境和地面能量平衡的不同特性.取得了良好效果.关键词: 城市边界层,高分辨率,数值模拟,地表能量平衡,热力粗糙度中图分类号: P264Development and applications of a fine urban boundary layer modelJ iang Wei-M ei,Zhou Rong-Wei,L iu H ong-N ian(A tmospher ic Science School,N anjing U niversity,Nanjing,210093,China)Abstract: A fine urban boundar y lay er model has been developed in the paper,w hich is based o n the character istics of to wn and the o rig inal coar se-r esolution r eg io nal boundar y lay er model as well.It is a three-dimensio nal no nhydr ostatic diagnostic numerical mo del in the terr ain-follo wing co or dinate system.T he E- clo sur e scheme w as used in t he mo pared with the for mer model,the new mo del sho ws differences in the follow ing aspects:1) the mo isture process,2)heat roug hness leng th,3)the contr ibution o f urban anthropog enic heat to urban surface ener gy balance and it s impact o n urban heat island,4)the dynamical dr ag effect of the urban building s.T w o cases wer e simulated by this new develo ped mo del.One is fo r the southeast r egio n of Beijing cit y whose area is12km 18 km and the o ther one is for a satellite to wn w hich is o nly10 5km 6 7km in size.T he simulated r esults of near sur face temperature,wind speed and specific humidity are in r easo nable ag reement w it h the observat ional r esults o f auto matic w eather stat ions,and they actually reflect the diurnal var iatio n of the meteor olo gica l enviro nment.T he fractio n mean bias of nea r sur face temperature is only0 02,0 13and0 09fo r wind speed and specific humidity respectively.In this study the diurnal v ariat ion o f the meteo ro lo gical environment is diagno sed and analy zed.T he* **基金项目:国家自然科学基金(40775014,40805004)收稿日期:2009-03-27通讯联系人,E-mail:w mjiang06@differ ent pr operties o f met eo ro lo gical env iro nment and sur face energ y balance betw een t he ur ban and the rur al ar ea are also analyzed.Key words: ur ban boundary lay er,high r eso lutio n,numer ical simulation,sur face energ y balance,temper atur e roug hness leng th20世纪末,全球大约一半人口居住在城市里.据联合国有关预计:到2025年,城市人口还将加倍,估计全球的人口的三分之二将居住在城市里.而中国的大型、特大型城市居多,人口、经济、交通密集,建设一些小规模卫星城市是一个很好的分流疏散途径.这样的城市建设范围一般在一、二十公里,现有城市边界层模式的水平分辨率尚嫌不够[1].因此,有必要建立精细高分辨率的边界层模式实施大气环境条件及其影响的模拟和评估.同时,建立精细高分辨率的边界层模式可以清晰模拟出小规模城市范围内的气象信息,提高模拟能力,实现精细诊断分析的目的.对于城市极不均匀性,百米尺度则是必须的.随着城市化进程的发展,人为下垫面对大气环境的影响越来越不可忽视.建筑物增加了小城镇下垫面的不均一性,建筑物对气流的拖曳力作用使得城镇内平均风速降低,如精细模拟城市气象环境及边界层特性尤应考虑建筑物的影响.本文在研究建立小城市边界层模式时参考了Uno[2]和U rano[3]的城市建筑物对气流拖曳强迫作用的处理方法.城市大量的人为热源不断向大气释放热量,不仅加热大气同时也改变地表能量平衡关系,影响边界层的结构.蒋维楣、陈燕[4]运用城市区域边界层模式(NJU-RBLM)分别探讨了南京和杭州人为热源对城市边界层结构的作用和影响,认为人为热源对于城市热岛的产生起到至关重要的作用.在贴近地表的范围内动量输送主要靠粘性切变和粗糙元的作用(即气压脉动的影响),而热量的输送则主要靠分子扩散过程来传输[5].原先的边界层模式一般认为热力粗糙度等同于动量粗糙度,忽视了传输机制的不同.而实际上,有必要在计算近地层通量关系时引入热力粗糙度机制,对地表地气动量和热量传输机制予以分别考虑[6].基于上述几项考虑,本模式在南京大学区域边界层模式的基础上,建立了一个精细城市边界层模式.原模式系采用地形跟随坐标系,不考虑科氏力的影响.模式舍弃了常用的准静力近似,控制方程组由连续方程、动量方程、状态方程、热力学方程和水汽方程共7个方程组成.模式采用E- 湍流闭合方案,即在求解上述控制方程组的同时求解湍能和耗散率传输方程.该模式在一些复杂地形及城市边界层特征的模拟中取得了较好的效果[7,8].模式在2008年8月青岛奥帆赛场得以运用,在青岛地区与500m分辨率的WRF模式预报产品联接,进行逐时诊断模拟,为2008年夏季青岛奥帆赛场服务.使用表明,可满足实时奥帆赛气象服务的需要.实时运行试验包括提供奥帆赛场内各观测站点的气温、气压、风向风速和相对湿度预测,并绘制10m风场分布图.运行表明,系统无一次中断,有良好的稳定性[9].本项研究在进一步发展建立的精细城市边界层模式中,(1)引入水汽过程及水汽源项S q,(2)引入热力粗糙度Z0t,(3)考虑人为热源作用,在位温方程中引入人为热源项Q anth1加热大气部分,(4)考虑建筑物拖曳力影响,引入下垫面建筑物的参数化方案.在对模式模拟性能检验的基础上,应用该模式以水平网格距100m的高分辨率成功计算分析了水平范围一、二十公里小型城市的气象环境及地面能量平衡关系,给出了该城市区域地面气温、风速和空气比湿的日变化以及城乡地表能量平衡的差异,模拟结果表明效果良好.770南京大学学报(自然科学) 第45卷1 模式处理1 1 近地层参数化中热力粗糙度的引入 模式引入了热力粗糙度.实际模拟处理时,采用Brutsaert[10]提出的陆地粗糙下垫面的参数化方案,计算陆地上所有下垫面类型下的热力粗糙度z0t=z07 4exp-2 46Re14*(1)其中,Re*为粗糙雷诺数,Re*=u*z0, 为分子运动学粘性系数, =1 5 10-5m2s-1.1 2 城市建筑物下垫面建筑物的参数化方案 城市中建筑物对城市低层风场的拖曳作用,使得气流经过城市会出现风速减小而湍能增加的情形,参照陈燕、蒋维楣[11]研究城市冠层建筑物对边界层结构的影响的做法,取用:F bu=-12C d A(z)u(u2+v2)12(2)F bv=-12C d A(z)v(u2+v2)12(3)P bE=12C d A(z)(|u|3+|v|3)(4)P b =32EP bE(5)其中,P bE和P b 分别为建筑物对湍能和湍能耗散率的作用项,E为湍能, 为湍能耗散率, A(z)为网格内建筑物的迎风面积和网格内空气体积之比即城市建筑表面积指数, 是每个网格内建筑面积比例,根据Raupach[12]的风洞实验研究结果,模式将拖曳系数C d取为0 4.1 3 地表能量平衡方程 按照Grimm ond和Oke[13]给出在城市地区地表能量平衡方程为: Q*+Q a nth1=Q H+Q E+Q S+Q A(6)其中Q*为净辐射通量,Q anth1为人为热源加入地表能量平衡方程部分,Q H为感热通量,Q E为潜热通量,Q S为城市冠层热通量,Q A为热量平流部分,模式中未考虑热量的平流部分.关于引入城市人为热源的处理方法,采用蒋维楣等[4]在模拟南京和杭州热岛时把人为热源同时引入地表能量平衡方程和大气热量方程的方案.1 4 数值处理 模式的控制方程由运动方程(u、v、w)、连续方程以及位温方程和水汽方程组成.闭合方案采用湍能耗散率闭合方案,即引入湍能(E)和耗散率( )的预报方程进行闭合.侧边界取为无梯度边界;上边界同样为无梯度边界;底边界为刚性边界,E= =0,u=v= w=0.模式计算水平网格距为100m,垂直向采用拉伸网格,最低层为5m.以2004年8月5-6日北京加密探空(北京气象台南郊观测站54511,一天4次,分别为02时、08时、14时和20时)和地面台站观测资料得到模式计算的初始场,通过诊断分析计算得出区域内的气象场.2 算例及计算条件2 1 算例1 设计算例1选取北京市区范围为12km 18km的一小部分(中心经纬度为39 8446 N,116 4330 E)作为模拟域,利用所在地区内多个自动气象站的观测资料检验模式性能.图1a~d所示分别为两算例用的模拟计算域下垫面土地利用类型,以及建筑物平均密度和高度.计算选取2004年8月5日08时至8月6日08时(北京时,下同)时段.各年份人为热源的处理主要考虑汽车尾气排放的废热、工业生产的能源消耗以及城市居民生活的各种能量的消耗,由2004年北京城市年鉴、中国能源统计年鉴及人口年鉴等资料,利用土地面积、人口密度、北京的总能源消耗、居民生活能源消耗、工业能源消耗及社会机动车辆拥有量进行分析和估算.人为热的水平分布,假设居民生活排放人为热与建筑物高度及密度有关,参照H ug o and V asconcelo s J[14]和Sakakibara[15]的做法由建筑物高度及密度确定城市密度等级对人为热进行加权分配处理;交通排放人为热则根据道路在网格内的密度进行分配.对工业区工业排放源则根据城区的调查分摊.图2a、b分别为模拟区域内夏季08时人为热分布状况以及白家庄站人为热日变化图.771第6期蒋维楣等:精细城市边界层模式南京大学学报(自然科学) 第45卷7722 2 算例2 算例2模拟域(见图1b)为一个小规模卫星城市-亦庄,范围约为10 5km 6 7km.图示表明:模拟区域内城市下垫面类型相对集中在两块地区(即彩图中紫红色所示部位),分别在河流(彩图中由深绿色带状示意)东北边和模拟区域的东南角.以城市类型下垫面划分,其范围仅约3 5km 3 0km ,其余的下垫面类型则为草地、裸土和少部分水面等.对于这样规模的城市模拟,网格距较大,如 500m 的模式,不能较好地分辨,从而正确的模拟该地区的气象环境,需采用本项研究建立的100m 网格分辨率模式.算例2建筑物平均高度及密度和人为热源处理方法均同于算例1.3 模拟与检验3 1 计算结果与观测资料比较 图3a-d 为古观象台站(54229)和南郊观象台站(54511)地面气温、风速和比湿等的计算结果与观测资料的比较.古观象台站处在模拟域内,南郊观象台则处在城郊,周围植被覆盖相对较多.模拟结果的统计指标相对平均偏差(F B)和相关系数(R )[16]的计算结果列于表1.表1 地面气温、风速和空气比湿计算结果与观测值的相对平均偏差(FB)和相关系数(R)Table 1 Reletive mean deviation (FB )and correlation coefficient (R)of surface temperature,wind speed and specific humidity between caleulation and observ ation自动站气温风速比湿FB( 10-2)R FBRFB R 古观象台1 510 99-0 120 61--南郊观象台-0 570 99-0 120 67-0 01045图3 古观象台站(54229)和南郊观测台站(54511)地面气温和风速模拟结果与实时比对:(a)古观象台气温,(b)古观象台风速,(c)南郊观象台站气温,(d)南郊观象台站湿度Fig.3 Comparisons between the sim ulation and observation at Guguanxiangtai station:(a):temperature(54229),(b):wind speed(54229),(c):and (d):C omparison between the sim ulation and observation at NanjiaoGuanxiangtai station:(c)temperature,(d)wind speed,(c)specific humidity773 第6期蒋维楣等:精细城市边界层模式所示结果表明,模式模拟结果量值与实际观测比较接近,能基本上反映气象条件的日变化规律,其中,地面气温模拟结果优于风速和相对湿度.空气湿度计算结果稍差一些,相关系数仅为0 45.这说明模式在处理城市不透水下垫上的水汽过程还需改进完善.3 2 模式性能的敏感性试验 为了检验水汽过程和热力粗糙度的引入对模拟性能的作用,本文以算例二设计了一组敏感性试验,并采用算例二中自动气象站观测资料进行比较,结果如图4a-c和表2示.表2 敏感性试验地面气温、风速和空气比湿计算结果与观测资料的相对平均偏差(FB)和相关系数(R) Table2 Results of FB and R for sensitivity tests of sur-f ace temperature,wind speed and specific humidity be-tween calculation and obserration试验气温风速比湿FB( 10-2)R FB R FB R试验一0 050 99-0 280 92-0 120 41试验二6 500 980 190 31-0 270 05试验三0 930 99-0 220 64-- 试验一:考虑水汽过程,并引入热力粗糙度;试验二:考虑水汽过程,不引入热力粗糙度;试验三:不考虑水汽过程,引入热力粗糙度.由图表所示可见,引入了水汽过程和热力粗糙度的试验模拟结果与实测更为吻合.未引入水汽过程和热力粗糙度使得地面气温模拟值偏高,比湿偏低,尤其夜间较为明显.可见在精细城市边界层模式中,引入水汽过程和热力粗糙度是必要的.4 城市气象环境和地面能量平衡的模拟分析以算例2的计算条件对北京一个卫星城镇的气象条件作了24h日变化的模拟(8月5日08时-06日08时),分析模拟得到的该城市的气象环境和边界层特性.图5a、b为以100m水平网格距的模拟能够比较清晰地模拟出不同下垫面情况下近地面的气温分布.由图可见,夏季该城分布地区气温要比附近农作物地区要高,最大气温差出现在傍晚20时,约为1 0 ,其774南京大学学报(自然科学) 第45卷余时刻一般最大温差仅为0 4~0 5 ,但尚未明显形成热岛效应.而在水平网格距200m 的地面气温分布图上明显没有100m 水平网格距的结果清晰,不能比较清晰地反映出不同下垫面类型上地面气温分布的差异,夜间02时尤为明显,基本不能分辨出该东南部的城镇地区特征.同样,以不同水平格距,如1000、500、200、100m 等对地面流场进行模拟,可以明显看到细网格具有更为细致的水平气流分布,如辐合辐散等特征现象,参见文献[16,17],限于篇幅,这里未详列这些示例.图5 05日14时和06日02时地面气温分布,单位: (a)14时,(b)02时Fig.5 The distribution of surface temperature at 1400LST on 5,August and 0200LST on 6,August (unit: ):(a):1400LST,(b)0200LST图6为不同时次地面风速分布的模拟.由于城镇地区建筑物对气流的拖曵力作用,夏季白天和夜间城镇地区地表风速均低于周围的农作物分布地区,模拟时间内该地区的风速较小,14时城镇地区的地面风速比附近乡村地区低大约0 16m /s,其余时刻城镇地区风速一般低于周围农作物地区大约0 1m/s.可见如此规模的城镇,建筑物密度和高度均不及大型城市,对气流的拖曵力作用也较弱,在城镇地区尚不会造成明显的气流减弱现象.图6 地面风速分布(单位:m/s)(a):05日1400LST,(b):06日0200LSTFig.6 The distribution of surf ace wind speed (unit:m s -1):(a):1400LST,(b):0200LST775 第6期蒋维楣等:精细城市边界层模式图7分别为城市区(即(a)北京市区白家庄站;)、小城镇(即(b)卫星城)和乡村地区((c)乡间)地表能量平衡的日变化图.其中净辐射通量在日出变为正,随着时间而增加,至13时左右达最大,随后降低,日落后变为负值,地表向上长波辐射占主导地位,夜间净辐射变化不大.夜晚地表向上的净辐射通量乡村地区小于小城镇地区,而代表城市的白家庄最大.可见,建筑物密度越大,城市化越甚,夜间地表向上的净辐射通量越大.乡村自然下垫面地区全天潜热通量要强于感热通量,而城市不透水水泥下垫面上感热通量强于潜热通量.夜间白家庄站和城镇地区的感热通量为正值,而乡村地区为负值,同时感热通量夜间变化不大,这与一些城市地区的观测事实相吻合[13].潜热通量主要受地表水汽蒸发和植被蒸腾的共同影响,城市地区水汽较少,因此潜热通量也较低.由结果可见,植被覆盖率对潜热通量的影响要强于对感热通量的影响.由于模式引入了热力粗糙度和水汽过程,运用地表土壤和植被的蒸腾来计算潜热通量,使得城市和乡村地表的感热和潜热计算均与文献中的观测资料相吻合[13].总之,城市化越甚,建筑物密度越大,城市地区感热通量越大,夜间地表释放更多长波和感热通量,潜热通量就越低.图7 地表能量平衡日变化(Q*:净辐射通量,Qh:感热通量,Qe:潜热通量)(a )白家庄(b)小城镇(c)乡村Fig .7 The diurnal variation of surface energy balance (Q*:net radiation f lux,Qh:sensible heat f lux,Qe:latent heat f lux):(a):Baijiazhuang,(b):town,(c):rural area5 结论本文建立了一个精细城市边界层模式,它是针对小型城市模拟应用特点,并在原有粗网格区域边界层模式及模拟应用的基础上建立的.模式水平网格距可小至100m,垂直向采用拉伸网格,最底层为5m.运用建立好的小城镇边界层模式分别模拟北京东南部分市区和一实际小城镇气象场的日变化.与原有模式相比,新建模式(1)加入水汽过程,(2)引入了热力粗糙度,(3)考虑了城市人为热源对城市地表能量平衡的贡献及其对城市热岛的影响,(4)考虑了城市冠层建筑物的动力拖曵力作用.运用建立的模式分别以北京东南部12km 18km 范围的776 南京大学学报(自然科学) 第45卷一块市区和一个卫星城镇(范围10 5km 6 7 km)进行了实际模拟.通过模拟所获的城市地区地面气温、风速和比湿结果与当地自动气象站观测资料进行比较,结果表明:模式能较好地表征气象条件的日变化规律,模拟结果与实测数据间的相对平均偏差(FB):地面气温为0 02,风速为0 13,空气比湿为0 09.模拟研究了小型城市气象环境的诊断与分析.还分析研究了城乡地区之间气象环境和地面能量平衡的不同特性.取得了良好效果.运用模式计算结果分析了一个实际小城镇24h的气象环境和地表能量平衡的日变化规律.为分析城市与乡村的差别,本文还分别对三个地区的地表气温、比湿以及地表能量平衡部分做了日变化规律的对比,得到了城乡、昼夜及平均状况的一些特征和差异.References[1] Jiang W M,Wang Y W,Liu G,et al.M uti-lscale ur ban boundar y layer modeling system,Jo ur na l of N anjing U niversit y(N atural Sc-ience),2007,43(3):221~237.(蒋维楣,王咏薇,刘 罡等.多尺度城市边界层数值模拟系统.南京大学学报(自然科学),2007,43(3):221~237).[2] U no L,U eda H,W akamatsu S.N umer icalmodeling o f the nocturnal 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