城市土地利用配置模型

三、城市土地利用配置模型

城市土地利用指标配置无论是总量控制、结构控制，还是速度指标的安排，都应该体现城市土地利用指标配置的各种因素的影响，全面反映自然、社会经济因素对城市土地利用的要求，建立科学合理的用地指标配置模式。

（一）城市建设用地总量控制模型

规划期内的建设用地供给容量（L）如前所述，受一定经济技术条件下的土地经济供给量（S）、耕地保有量（C）、生态调节用地量（E）以及弹性预留土地量（F）等因素的影响，用数学式可表达为：

L＝S－C－E－F

其中，土地的经济供给量主要受土地的生态环境容量、经济发展水平、土地利用技术水平的影响，在一定的区域范围内和一定的技术条件下，可以通过数学方法建立确定的函数关系式求解。

耕地保有量与城市的人口、土地的集约利用水平与生产力水平相关（主要体现为各种作物的单位产量），可以通过数学方法求值。

生态调节用地量可以通过对国际国内同类城市的生态用地量的调查研究确定。

由于社会经济发展的不确定性，可根据历史经验确定一定比例的弹性预留土地量，以应生产建设之必需。

（二）城市土地利用结构控制模型

不同历史文化背景和不同的经济结构特征决定各类城市不同的建设用地结构，因此应在分析城市性质的基础上，调查研究国内外同类城市的用地结构，并结合实际确定最佳的建设用地结构比（optimal composing proportion），见表4．1。在最佳结构标准确定之后，以城市建设用地供给总量（constructional land supply）为基础，测算各类建设用地需求量（demand of constructional land）。即：

D ₁＝D×P ₁

其中，D ₁为城市规划期内第Ⅰ类建设用地需求量；S为城市规划期内建设用地供给总量；P ₁为城市规划期内第Ⅰ类建设用地结构比。

算出各类建设用地需求量后，减去该类用地的现有存量（subsistent quanti‐ty of constructional land），即为此类用地新增供给量（increased supply of con‐structional land），即：

I ₁＝D ₁－S ₁

其中，I ₁为城市规划期第Ⅰ类建设用地新增供给量；D ₁为该城镇规划期第Ⅰ类建设用地需求量；S₁为规划期第Ⅰ类建设用地现有存量。

如果I ₁＞0则说明该类建设用地可以给予增量供给，反之，则应以提高存量土地的利用效益为主。

表4．1　城市建设用地最佳结构比例（%）

（三）城市土地利用速度控制模型

由于城市的发展主要受经济发展与人口积聚的驱动较大，因而城市建设用地供给速度要体现二者对建设用地的需求。由此推知，城市建设用地的供给速度既可以通过测算历史时期经济发展速度与同一时期的城市建设用地扩张速度，然后通过回归分析，建立二者之间的数理关系，以确定城市建设用地的供给速度，也可以通过城镇化人口的变化，建立城镇人口增长与用地增长之间的数理关系，求取各年的新增建设用地供给量，在实际应用中可以两种方法复合运用，以求取年度最佳供给量。这里在规划期内新增建设用地供给总量一定的前提下，以城镇人口增长为例，建立测算各年建设用地供给量的指标配置模型。

第一步，分析城市发展趋势，估算城市规划期内各年新增城镇人口（in‐creased population annually）。

A_t＝P_t－P_t－1＝P ₀×（1＋r）^t－P ₀×（1＋r）^t－1＝P ₀×r×（1＋r）^t－1

式中，A_t为城市规划期内第t年新增城镇人口（人）；P ₀为城市规划期内第t年城镇人口（人）；P_t－1为城市规划期内第t－1年城镇人口（人）；P ₀为城镇规划基期城镇人口（人）；r为城市规划期内城镇人口年均增长率（为方便建模，假定为均匀增长）；t为规划期内第t年。

第二步，根据规划期内各年新增城镇人口，测算城市规划期全部新增城镇人口总和（gross increased population）。

G＝∑^Gt＋G₁＋G₂＋…＋G_t＋…＋G _N

＝P ₀×r＋P ₀×r×（1＋r）＋P ₀×r×（1＋r）²＋…＋P ₀×r×（1＋r）^t－1＋…＋P ₀×r×（1＋r）^N－1

＝P ₀×［（1＋r）^N－1］

式中，G为城市规划期全部新增城镇人口总和（人）；N为城市规划期年数（年）。

第三步，根据城市规划期内每年新增城镇人口及规划期全部新增城镇人口总和，计划各年新增建设用地分配系数（distributed ratio）。

R_t＝A _t——G＝r×（1＋r）^t－1——［（1＋r）^N－1］

式中，R_t为第t年新增建设用地分配系数。

最后，运用各年分配系数，估算城市规划期内各年新增建设用地供给量（an‐nual increased supply of constructional land）。

I_t＝L×R_t＝L×r（1＋r）^t－1——［（1＋r）^N－1］

式中，I_t为城市规划期内第t年新增建设用地供给量；L为城市规划内新增建设用地供给总量；R_t为城市规划期内第t年增建设用地分配系数。