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经济发展与生态承载力耦合视角下城市群发展路径研究
● 参与部所：总体五所（战略所）、总体中心智慧规划室
● 合作单位：清华大学建筑学院、生态环境部环境规划院
● 完成时间：2020年12月
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项目背景
2019年，我院与清华大学建筑学院、生态环境部环境规划院合作，共同承担了中国工程院重大咨询研究项目《长江经济带生态文明建设若干战略问题研究》的专项一的子课题《基于生态环境承载力的长江经济带城市群布局研究》。课题主要研究任务是重点针对长江经济带的长江三角洲、长江中游、成渝、滇中和黔中五大城市群，判断未来发展趋势，基于生态环境承载力以及生态环境空间管控要求，从科技创新和科学研究视角深入分析城镇空间与生态环境承载力的耦合关系并提出实操性政策建议。主要研究结论已支撑院士建议并上报国务院，为服务国家战略提供了重要支撑，也充分发挥了清华同衡政策战略咨询的智库作用。
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研究创新
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模型构建：基于城镇化水平和资源环境协调发展理论基础建立耦合分析模型
课题从明晰相关领域的名词概念入手，梳理耦合协调理论，在此基础上建立耦合协调度评价模型。首先对“耦合”进行理论溯源，从系统学、经济学、控制论和可持续发展理论等角度，梳理各领域“耦合”概念的内涵和概念间的相互关系，总结出适合本课题的“耦合”概念，即耦合发展是系统与系统之间、系统与内部要素之间、系统内部各要素之间为促进系统整体的发展，维持有利于自身存在的状态，产生相互影响、相互作用的一种均衡状态。收集梳理耦合理论在城镇化领域的应用，结合可持续发展理论、环境库兹涅茨曲线、耦合与脱钩理论三种理论，搭建适合本课题的理论框架。借鉴已有研究的评价模型，构建了先评价城镇化和生态环境两大系统得分，再评价两大系统的协调度和整体效益，最终评价两大系统的耦合协调度的模型。
图 1 耦合协调度模型
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模型分析：从人地产耦合角度识别城市群发展效益问题
课题从土地使用的经济效益和人口效益评价城镇化与资源环境的整体效益或发展水平，识别长江经济带城市群的发展阶段。首先，从用地与经济的耦合评价城市群土地利用效率与经济发展的关系，采用用地指标和经济指标的相关性及二者的边际效益变化反映城市群经济发展阶段，发现2005-2010年以来，上中下游均已出现土地规模报酬递减趋势。
图 2 长江经济带上中下游地与产的边际效益对比
另一方面，从用地与人口的耦合评价城市群土地利用效率与人口集聚的关系，采用用地指标和人口指标的相关性及二者的边际效益变化反映城市群人口集聚阶段，发现土地城镇化快于人口城镇化，用地扩张的人口集聚能力下降。综合上述两项分析，从“人地产”三者耦合发展的角度对长江经济带五大城市群进行分类。
图 3 长江经济带上中下游地与人的边际效益对比
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模型分析：从城镇化水平与资源环境耦合角度识别城市群发展协调度问题
课题从经济发展对资源的消耗和对环境的污染两个角度评价城镇化系统与资源环境系统的协调度，根据协调程度对长江经济带城市群进行分类。课题从经济发展与环境影响的耦合评价城市发展对资源环境的影响程度，选用3项资源消耗指标和3项污染排放指标，分别与GDP进行相关性分析，采用四象限法，以各项指标的平均值为界限划分4个象限，根据城市指标数据划分为4个类别，发现城市群中心城市多为高经济-高消耗（高排放）城市，紧邻中心城市的外围城市多为低经济-高消耗（高排放）城市，多数外围地区的城市为低经济-低消耗（低排放）城市。
图 4 城镇化水平与资源环境耦合四象限分析
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空间分析：通过地理数据和空间分析精准识别矛盾冲突空间
课题采用遥感数据，在耦合分析中加入空间要素，精准识别用地矛盾冲突的区域和严重程度。首先采用1978-2017年共40年的建设用地遥感数据，从较长时间尺度分析长江经济带各区域建设用地扩张的速度和范围，总结长江经济带城市建设用地扩张的规律。采用2000、2010、2015年的全遥感数据进行比对分析，识别建设用地和生态用地冲突的位置和程度。研究发现新增建设用地主要集中在长江沿岸，长江对城镇空间布局的限制已逐渐被突破，跨江发展的城市逐渐增多，大量新增建设用地分布在长江对侧，建设用地不断侵占农田、水体和林地等生态用地，湿地主要被林地及农田侵占，中下游环湖沿湾地区尤为突出。
图 5 长江经济带城市群建设用地变化规律
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政策引导：从城镇化水平与资源环境耦合视角对长江经济带城市群发展提出政策建议
课题针对城市及城市群在经济发展与生态承载力耦合方面的核心问题，提出可操作性强、具有针对性的政策建议。针对“人-地-产”耦合方面的问题，提出优化构建“两圈三群”，形成“世界级城市群-国家级城市群-都市圈”的三级城镇空间格局，根据城市群发展阶段进行分类引导。针对经济增长与资源环境耦合方面的问题，根据资源的利用效率和对环境的影响不同，提出“治、调、优、转、保”城市发展与生态保护建议。针对建设用地增长与生态用地保护耦合方面的问题，提出在矛盾冲突地区建设生态绿心，保护湿地生态系统。
图 6 “治、调、优、转、保” 五大对策建议
专家点评
课题具有重大理论价值和实践意义，研究成果结构清晰，内容丰富，对长江经济生态系统、绿色发展创新驱动有重要指导作用。
其学术贡献与创新之处在于：1、建立城镇化水平和自然环境耦合协调度评价模型，评估了两系统的耦合协调调度。2、识别了城市群发展问题。3、对长江经济带城市群进行分类引导。
专家点评
从多角度的耦合分析研究几个城市群的特征、问题及建议，具有示范性和创新性，其次多源数据的应用也是该项目亮点。
编辑/排版｜李刚
图片｜供稿部门
供稿部门｜总体五所（战略所）
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