镇江市生态城市建设的可行性研究

金晓媚¹　李洪文²

(1.中国地质大学（北京）水资源与环境学院；2.镇江市勘察测绘研究院）

随着经济全球化的加速，世界城市化的进程在不断加速，城市数量持续增加、规模持续增大，已经成为地球巨系统中一个非常重要的子系统，其不仅改变了人类的生活、工作模式，而且决定了国家，甚至地球的未来。世界城市化给全人类带来经济和社会效益的同时也带来了许多问题，尤其是一系列的城市生态环境问题。因此，城市必须是可持续、高效率、安全、公正、健康、人文化和生态化的。探求更加合理的城市发展模式和人类聚居模式，已成为当前各国政府、国际机构、学术团体共同面对的一项重要而紧迫的任务。

镇江市地处沪宁工业带、长江和运河十字交汇点，具备发展基础工业所必要的港口、交通、能源、水利、用地及城市依托等优势条件，它的健康发展对整个江苏省及周边地区都具有重要意义。但就目前镇江市的发展状况看，部分水系水质恶化，水土资源短缺，产业结构与布局不尽合理，生态退化，已成为制约镇江社会经济快速、健康和持续发展的因素和瓶颈。因此，进行生态城市的规划与建设是镇江市实现可持续发展的重要途径。

一、城市生态环境问题研究回顾

（一）国外研究现状

城市化引发的城市生态环境问题早已引起人们的注意^[1]。19世纪末期，英国学者E.Howard著述的《明日的田园城市》一书，反映了人们试图用理性的规划方法来协调城市化与城市生态环境之间的发展^[2]。但真正运用生态学的原理和方法对城市环境问题进行深入研究，是在20世纪以后。随着世界城市化的迅速发展，伴随而来的一系列城市生态环境问题的出现，将人类对城市生态环境的研究推上了一个新台阶。1925年芝加哥学派代表人物帕克（R.E.Park）的《城市》^[3]的发表，意味着生态学对城市问题的重视。该学派充分利用生态学和社会学的原理将城市化外部生态问题的研究转向城市内部社会空间结构和土地利用方面，从此城市化及其生态环境问题的生态学研究方法成为主流。1972年联合国教科文组织（UNESCO）制定了MAB研究计划，把对人类聚居地的综合生态研究列为重点项目，开展了城市与人类生态研究课题，提出用人类生态学的理论和观点研究城市环境^[4]。1973年日本的中野尊正等编著的《城市生态学》一书，系统阐述了城市化对自然环境的影响以及城市绿化、城市环境污染及防治等^[5]。1977年的B.J.L.Berry发表的《当代城市生态学》，系统阐述了城市生态学的起源、发展及理论基础，应用多变量统计分析方法研究城市化过程中的城市人口空间结构、动态变化及其形成机制，奠定了城市因子生态学的研究基础。进入20世纪80年代，城市化及其生态环境研究更加活跃，它不仅在经济学、社会学、生态学和地理学等学科间展开，其微观机理与运行机制也得到环境科学研究者的极大关注。1992年6月，联合国在巴西里约热内卢召开了具有划时代意义的人类环境与发展大会。这次会议将环境问题定格为21世纪人类面临的巨大挑战，其中人类居住区及城市的可持续发展，成为当代城市生态环境问题研究的重要动向和热点。1995年，Gossman,Krueger用计量经济学方法，以42个发达国家的板面数据进行实证，揭示了随着城市经济水平的提高，城市生态环境质量呈现倒“U”形的演变规律，提出著名的环境库兹涅茨曲线（EKC）假设^[6]。1997年6月在德国莱比锡召开了国际城市生态学术讨论会，内容涉及了城市生态环境的各个方面，城市生态学和城市生态环境学已成为城市可持续发展及制定21世纪议程的科学基础。2002年雷吉斯特在其著作《Ecocities:Building Cities in Balance with Nature》中综述了生态城市建设的方方面面，介绍和精炼了世界各个角落生态城市建设的各种最好的理念、模式以及设计和建设的具体案例，提出了城市、城镇及乡村建设和生活的全新方法。第五届国际生态城市会议于2002年8月在深圳召开，大会通过并发布了《生态城市建设的深圳宣言》。其主要内容是提出世纪城市发展的目标、生态城市的建设原则、评价与管理方法。

（二）国内研究现状

我国城市生态环境研究起步较晚。20世纪80年代以来，我国科学工作者在理论和实践中，提出了不少有开创性的理论和方法。1984年马世骏教授结合中国的实际情况，提出以人类与环境关系为主导的社会－经济－自然复合生态系统思想^[7]，近30年来已经渗透到各种规划和决策程序中，对城市生态环境研究起到了极大的推动作用。王如松、刘建国等提出了生态库的概念，同时对北京和天津等地的生态库进行了专门研究^[8]。王其藩、赵英魁等探讨了研究城市生态系统的适用方法^[9,10]。在城市生态环境评价研究中，许多学者提出了评价指标的计算方法或数学模型^[11,12]。李宏文等在生态城市评价中引入了突变评价法^[13]；焦胜等对生态城市指标体系的不确定性进行了研究^[14]；宋永昌等从城市生态系统结构、功能、协调度3个方面构建了生态城市的指标体系，提出了生态城市的评价方法^[15]。王如松进一步提出城市生态系统的自然、社会、经济结构与生产、生活还原功能的结构体系，用生态系统优化原理、控制论方法和泛目标规划方法研究城市生态。从自然生态系统到城市复合生态系统的提出，标志着城市生态学理论的新突破，也是生态学发展史上的一次新综合，为城市生态环境问题研究奠定了理论和方法基础。

近年来，随着3S技术的发展，遥感数据已经普遍应用于生态环境变化的研究中。遥感数据以其数据量大、覆盖范围广、时间序列性强等特点，在大尺度的生态环境研究中具有其他数据所无法替代的优越性^[16,17]。应用遥感技术进行大尺度数据处理，从时空维度进行过程模拟和空间分异成为当前国际上进行城市化与生态环境关系宏观研究的主要趋势。曹小娟等^[18]利用实时遥感数据监测区域边界类型的变化，进行生态环境监控，提出了基于城市、城郊生态过渡区及其周围自然生态支持系统为统一体的城市生态功能分区思想。李洪义等^[19]利用ETM遥感数据提取反映生态环境的植被、土壤、湿度、热度指数，结合气象和其他辅助信息，对福建省生态环境质量进行评价。师培^[20]利用美国陆地卫星遥感影像资料，结合城市环境统计资料，分析了城市生物、植被、土地及环境污染方面的情况，对城市生态环境质量状况进行了总体评价。江振蓝等^[21]利用遥感与GIS技术，建立了生态环境遥感综合评价模型，对福州市的生态环境进行了评价。

二、研究的不足

（1）研究角度。有关城市化与城市生态环境的研究很多，也涉及了很多的学科。但是由于学科研究的差异以及人们长期以来对生态环境概念的认识及理解上的差异，真正将其作为一个系统进行研究，特别是从系统的、动态的、定量化的角度来深入探讨并提出确实可行的合理化建议的专题性研究还十分少见。所以采用定量方法，从系统的、动态的角度研究生态环境问题并为城市规划提出科学有效的建议，是当前城市生态环境问题研究的当务之急。

（2）研究内容。有关生态环境问题的研究思路复杂，内容繁多，具有典型的多维性特征。从国内外大量相关文献可以发现，城市生态环境问题的研究内容可以概括为：以资源消耗、污染排放、生态退化为研究界面；以城市化引起的生态环境效应、生态环境对城市化制约效应以及生态城市、健康城市为研究主线；最后统一于城市及全球可持续发展的研究热点；并从时间、空间和视角3个维度上展开。各个维度之间相互交叉，共同构建起丰富的研究内容。然而从目前国内的研究来看，不仅没有做到时间、空间和视角的多维化结合，大多数研究仍然停留在对单要素的分析上，而且不够深入，缺乏深入定量的长期定位研究。因此，开展多因素综合分析，注重动态、区域相结合的研究是国内与国际研究的一个方向。

（3）研究理论。由于生态环境问题研究的复杂性，不同学科的理论研究重点及基本理论点相差很远，对城市生态环境问题的理解也不同，很多研究更注重经验分析，很难做到对理论的深层次把握。另外，目前的研究重视城市规划，但是轻基础数据研究，尤其缺少第一手基础数据的获取及研究。在这种研究环境下，很难获得理论上的突破。因此，注重基础资料的获取及研究，是生态环境问题研究的一个必不可少的重要环节。

（4）研究方法。虽然目前在城市生态环境问题的研究中使用的方法很多，但采用传统方法的研究较多，而采用多方法相结合，特别是新技术方法来解决问题的研究比较缺乏。因此，开展新技术、多方法相结合来研究城市生态环境问题是未来发展的必然趋势。

三、镇江市生态城市研究的可行性

基于以上分析，本次研究将以镇江市为研究对象，采用多源遥感技术对镇江市生态城市建设进行研究，其研究特色：

（1）在研究角度上，采用定量方法，从系统的、动态的角度研究镇江市的生态环境问题并为城市规划提出科学有效的建议。

（2）在研究内容上，采用多因素综合分析，在建立生态环境子系统、生态经济子系统、生态社会子系统的基础上构建镇江市生态－社会－经济复合系统，对镇江市的生态环境现状及变化进行动态分析；并根据评价结果，对镇江市的生态适宜性、生态敏感性、生态服务功能重要性及经济发展水平进行评价分区，为镇江市的城市远景规划提出科学依据。

（3）在研究理论上，重视基础数据研究，特别是第一手基础数据的获取，将遥感解译数据及定量遥感反演数据与有源数据（经济、环境、社会、地质、土地、气象、污染、灾害数据等）相结合，建立综合数据库，即时更新，保障评价结果的稳定性。

（4）在研究方法上，采用低、中、高空间分辨率的多源遥感数据相结合的新方法，为掌握生态环境信息提供了实时数据，也为动态监测生态环境的变化提供了可能，其结果将为镇江市政府部门制订规划提供科学依据。

参考文献

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