大城市工业用地调整的决策支持及技术方法研究.docx
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大城市工业用地调整的决策支持及技术方法研究
大城市工业用地调整的决策支持及技术、方法研究
---以广州为例
摘要：
本文针对广州市工业用地调整的时序问题，提出一套包括调整潜力评价、发展政策约束及调整时序安排等完整的决策支持研究思路，其中调整潜力评价是基于对工业用地不适宜性与非工业用地的适宜性综合评价，以优化城市空间结构为导向；政策约束是梳理未来影响广州工业用地调整的政策，以落实政策空间影响为目标；调整分配是综合潜力评价与政策影响，提出未来广州市工业用地调整的时序安排。
就实践层面而言，本研究为广州市土地储备部门制定年度实施计划提供依据，而在理论层面，本研究初步形成一个完整的用地优化的决策技术框架，为今后类似大城市的用地空间优化提供一种借鉴与探索。
关键词：
工业用地调整、决策支持、广州、潜力评价、发展政策
1引言
2008年全球性经济危机席卷全球，对我国沿海传统产业形成破坏性冲击，珠三角各城市的制造业企业大量倒闭，因此，面对经济危机以广州为代表的大城市加速其产业升级和转型，尤其是城市内部产业用地正进入调整优化过程，其中用地功能与布局的优化配置成为极具研究价值的现实课题。
而如何使这种城市用地的功能调整过程与结果合理化亟需科学技术方法的支撑，随着GIS在城市规划中的应用日益广泛，使得先前工具性缺失造成的用地不合理现象面临最佳的再次优化的可能。
因此，笔者结合广州市工业用地调整研究的实例，根据其规划分析需求探索其技术实现的方法及工具，进而为其工业用地调整研究提供决策支持。
广州在实施“南拓、北优、东进、西联”的城市空间战略的基础上，逐步将空间拓展的的视角再次聚焦在中心城区，提出“中调战略”，主要是对现有中心城区的工业用地重新评估，将其转为都市型工业或者外迁，甚至直接置换成其他类用地。
因此，在工业用地调整规划分析中，不应拘泥于传统的选址分析，而是既要考虑到工业用地自身的不适宜性所产生的拉力，又要考虑到非工业用地开发建设的推力，还有不同城市发展政策的影响。
如何既综合相关评价因子的影响又考虑不同发展政策的空间影响，并通过在GIS平台分析得到可视化的结果来辅助决策是本文将要探寻的目标。
2已有研究述评
国内有许多学者针对大城市工业用地调整做过研究，例如熊孝刚（2000年）、李冬生（2005年）等人基于城市发展政策及制度视角对上海工业用地调整做了深入研究，但缺乏空间分析使得工业用地调整不能落实到空间实施层面；周婕（2004年）、胡晓玲（2007年）对武汉市工业用地调整的动力以及空间条件进行了研究，由于工具性缺乏使得只能进行定性判断，因此在操作性方面有所欠缺。
广州市的工业用地调整作为我国具有典型性的问题更是引起了许多学者的关注，例如2001年郑静对广州工业用地的影响因子、置换条件、动力以及结果等做了很详尽的研究，比较注重土地出让制度、国企改革等制度层面，空间实施的时序方面缺乏分析；2006年黄炳山对广州市工业用地进行了空间分析但缺乏定量分析，因此仅对调整类型进行分类并提出对策；2007年尹涛针对广州十五期间工业布局的变化特征进行分析，并得出工业布局的空间结构特征，进而提出工业用地调整的思路。
综合而言，这些研究针对广州工业用地调整的问题做了探索和实践，但针对具体实施的时序安排方面因缺乏空间量化分析而略显薄弱。
2007年王爱民等人借助GIS对广州市工业用地空间演变和分析进行了研究，主要是提出以缓冲区方法分析了工业用地与行政中心、道路交通和流水河面等因素的关系，将GIS的常规分析方法用到了广州空间发展特征的描述，但非工业类用地的影响、城市发展政策对工业用地调整的影响如何进行空间量化以及如何形成调整实施方案均无法实现。
因此，结合现实需求与已有研究的不足，本文选择此作为研究课题，并以广州作为研究案例进行探索性研究，希望依托GIS的技术优势将空间分布特征研究路径与城市发展政策研究路径衔接起来，为工业用地调整提供决策支持。
3研究框架与研究方法
本研究借鉴了传统土地适宜性评价的方法，应用于工业用地的不适宜性以及商业办公、居住类适宜性评价，利用GIS平台将各种评价准则组合起来，形成专题图，为决策提供依据。
针对广州案例，首先确定工业用地调整中的问题，继而发展和建立客观地评价规划的框架和一套评价指标，然后根据对广州综合调研确定几种可选的政策，并确定未来城市不同发展政策下可选择的调整方案，并非线性去预测工业调整的未来。
具体而言，可分为三个环节：
潜力评价，政策约束以及调整分配。
“潜力评价”环节是对工业用地进行综合评价，确定各工业地块的调整优先程度；“政策约束”环节是根据不同的发展需求修正调整工业用地的调整的优先度；“调整分配”环节是根据不同的调整标准按照从高到低的优先度来确定实施调整的时序安排,具体框架如图1。
图1工业用地调整决策支持研究框架
3.1规划评价环节
一方面对于工厂企业来说，希望靠近铁路货运站或高速公路出入口等交通区位优势明显的区域，因此与重大交通设施距离过远的区域则不适合安排工业用地，而一些污染性的工业给城区的环境带来了很大的负面影响，则在居住、商业用地等其他类用地周边也不适合安排工业用地。
另一方面对于非工业类用地来说，商业零售等对区位尤为敏感，且能支付昂贵的地租，在经济利益的驱动下中心区位的更适宜非工业用地。
因此，可将调整潜力评价分两个部分：
工业用地不适宜性评价和非工业用地的适宜性评价，其中非工业用地用地以公共设施用地与居住用地为主。
3.2政策约束环节
政策约束指的是城市通过划定控制发展、限制发展或积极发展的区域来调控市场规律下的工业用地，从而优化城市空间结构，使城市土地资源配置达到最佳状态，不同的城市发展政策对于工业用地调整的影响也是不一致的。
3.3调整分配环节
工业用地调整分配主要是确定现有工业用地调整的时序和规模，不同政策情景下工业用地调整的思路是根据政策约束下调整潜力综合评价的得分以及各管理单元工业用地的总面积确定需要调整的管理单元（规划管理单元是指广州市规划管理而划分的特定空间单元）。
4广州市现有工业用地调整案例研究
本研究主要是以ArcGIS9.2为技术平台，研究数据主要来源于广州市城市规划自动化中心的统一信息交换平台。
目前广州市中调范围包括荔湾区、越秀区、天河区、海珠区以及白云区的南部，分布共计71.5平方公里工业用地。
4.1调整潜力评价研究
本部分为决策支持研究的第一个环节（如图1研究框架所示），提出从工业用地的不适宜性和非工业用地的适宜性两个途径来分析现有工业用地。
图2广州市“中调”范围内工业用地分布图
4.1.1基于工业用地不适宜性评价
所谓不适宜评价，就是对现有工业用地的区位特征、邻近关系进行分析，如果区位特征不适合工业的或对周围环境负面影响大的，则应该优先调整。
不适宜评价分为两大类，一类主要是以区位特征值为评价准则，属于距离类评价准则；另一类主要是以属性特征值或邻近关系为评价准则，属于非距离类评价准则。
下图为基于工业用地不适宜性评价流程图
图3基于工业用地不适宜性评价流程图
（1）距离类评价准则
距离类评价准则涉及公路货运、铁路货运、珠江、保护区四个准则，属于全局层面，其中公路货运准则主要是与高速公路出入口的关系，铁路货运准则是与铁路货运站场的关系，珠江准则是与水运交通以及工业用水的关系，均是距离越远越不适宜安排工业用地；保护区准则是与历史保护区、自然保护区的距离，越近越不适宜安排工业用地。
图4公路货运准则专题图图5铁路货运准则专题图
图6珠江准则专题图图7保护区准则专题图
前面两个准则以网络距离为评价依据，即计算各管理单元到道路网络上的距离以及网络上到高速公路出入口或者货运站的距离（见图4、图5）；后面两个准则以空间直线距离的评价依据，即利用空间连接方式得到各管理单元到珠江或保护区的距离（见图6、图7）。
将各准则距离结果标准化处理，使得评价指标值控制在0~1之间，其中保护区准则要用1减去距离标准化后的值作为结果。
综合以上四项距离类评价准则的结论，采用层次分析法确定各自权重，得到了全局层面综合调整潜力，颜色越深表示越需要优先调整（如图8），具体方法见本文4.1.3。
图8全局层面调整潜力综合评价专题图
（2）非距离类评价准则
非距离类评价准则涉及工业用地规模、工业用地类型、周边用地的关系、其他工业用地的关系四个准则，属于局部层面，其中工业用地规模准则是与拆迁成本的关系，面积越大则拆迁成本越大，调整可能性越小；工业用地类型准则是与环境污染的关系，三类工业污染最严重，最迫切需要搬迁；周边用地的关系准则是与用地干扰的关系，若周边均为居住用地则搬迁的可能性最大；其他工业用地的关系准则主要考察工业用地是否位于工业地块集聚的热点区域，越远离工业用地聚集区越容易调整。
工业用地规模准则考虑到工业用地间面积相差悬殊，故可采取求对数法先缩小各地块之间差距，再将各工业地块采用面积的对数值采用最大值标准化处理，再用1减去标准化后的值，然后通过VBA编程将各管理单元内三个最大值的平均值作为该管理单元的调整潜力值，面积越大则调整越难（如图9）。
工业用地类型准则主要是通过给工业地块的属性表赋值，具体值见表1，最后通过属性表汇总赋值给管理单元，最后进行标准化处理，值越大说明调整优先度越高（如图10）。
表1各工业用地类型调整潜力值
用地类型
一类工业（M1）
二类工业（M2）
三类工业（M3）
调整潜力值
0.2
0.6
1
图9工业用地规模准则专题图图10工业类型准则专题图
图11周边用地的关系准则专题图图12其他工业用地的关系准则专题图
周边用地的干扰准则，采取的方法是将各类用地分为与工业用地冲突、一般及非冲突三种关系，然后采取空间连接的方法统计与工业用地相邻的地块数量，根据是否冲突打分，最后求和之后进行标准化处理。
考虑道路宽度对于相邻关系定义的影响，将工业用地生成50米缓冲区图层。
第一步——工业地块的调整潜力值
将缓冲区图层与各类用地图层逐一进行空间连接，得到与工业用地相邻的各类用地的个数；根据冲突关系的调整潜力值（见表2）与个数的乘积，得到调整潜力总值，然后除以受工业用地影响的各类用地总数，得到每块工业用地的调整潜力均值；
第二步——汇总调整潜力属性
将具有潜力均值属性的图层与现有工业用地图层空间连接起来，并将潜力均值进行标准化处理，并求最大三个值的平均值汇总到结果图层（如图11）。
表2工业用地与其他用地类型之间的冲突关系
与相邻用地
关系
严重冲突
（潜力分值5）
冲突
（潜力分值3）
一般
（潜力值1）
非冲突
（潜力值0）
用地类型
R
C
D、S、U、G
M、T、W、E
其他工业用地的关系准则主要是通过HotSpotAnalysis（Getis-OrdGi*）命令分析各工业地块的集聚程度，工业用地若位于工业用地聚集区则可以看作暂时不需要调整，若位于聚集程度低的区域则可以看作近期需要调整的。
首先利用热点分析工具对工业地块进行分析得到聚集程度值，然后求最大三个值的平均值方法汇总到各管理单元图层（如图12）。
综合四项非距离类评价准则的结论，采用层次分析法确定其各自权重，得到了个体层面综合调整潜力，颜色越深表示工业用地越需要调整（如图13）。
图13个体层面综合调整潜力专题图图14基于工业用地不适宜性准则专题图
综合而言，可将全局层面调整潜力与个体层面调整潜力进行综合，完成了调整潜力评价环节的第一部分，即基于工业用地不适宜性评价（如图14）。
4.1.2基于非工业用地的适宜性评价
所谓非工业用地的适应性评价，也包括区位特征、周边影响两类，如果区位特征适合发展商业、办公、居住的，该区位的工业用地，就应该优先调整。
本部分属于调整潜力评价环节第二部分（如研究框架图1所示），主要包括与城市中心的距离、珠江的影响、规划管理的影响、轨道客运交通的影响以及地产开发的吸引力（如图15）；
图15基于非工业用地适宜性评价流程图
城市中心的距离准则依据中心地理论确定离城市中心越近越适宜商业等区位敏感类用地，则工业用地调整潜力越大，具体技术采用的前面距离类评价准则的方法（如图16）。
城市珠江的影响准则主要是考查滨水景观对于商业开发的强大吸引力，越靠近滨水则工业用地调整潜力越大，可采用空间连接的方法测算各管理单元与珠江的关系（如图17）。
图16城市中心影响准则专题图图17珠江景观准则专题图
规划管理的影响准则主要考察工业用地与各管理单元的主导用地类型的关系，可采用层次分析法计算工业用地与主导用地类型的符合度，越不符合主导用地类型则调整的潜力越大，具体技术方法是将层次分析法得到每类主导用地类型的值赋予给各管理单元，并做最大值标准化处理得到结果（如图18）。
轨道交通的影响准则主要考察轨道交通站点周边公共开发对工业用地的影响，一般站点周边的600米步行服务半径内工业用地宜优先调整，另外离站点2000米超出公交地铁换乘的适宜距离，因此其影响可以忽略。
可采用空间连接的方法计算站点与各管理单元的距离，标准化处理使得600米以内调整潜力值为1，然后随着距离到2000米时递减到0（如图19）。
图18规划管理准则专题图图19轨道交通站点准则专题图
地产开发吸引力准则主要考察工业用地调整后可开发的面积影响，调整规模越大表示调整后潜在的再开发用地规模也越大。
考虑到工业用地面积的悬殊影响，对面积值取对数从而缩小这种误差，然后最大值法标准化，最后通过VBA程序求三个最大值的平均值作为调整潜力值，赋予结果图层（如图20）。
图20地产开发吸引力准则专题图图21基于非工业适宜性准则专题图
综合四项非距离类评价准则的结论，采用层次分析法确定其各自权重，得到了基于非工业用地适宜性的综合调整潜力，颜色越深表示工业用地越需要调整（如图21）。
4.1.3调整潜力综合评价
本部分内容为调整潜力评价环节的结论部分（如图1研究框架所示），综合评价主要是基于工业用地适宜性与非工业用地适宜性两方面评价结果，采用简单加权法得到，其各自权重采用多层次分析法确定权重，评价结果均以管理单元为评价单元。
图22工业用地调整潜力综合评价专题图
由综合潜力分析的可以发现，调整潜力高值主要分布在东北部，该区域主要是以白云山生态保护区为主，而且其交通货运交通条件相对比较欠缺（如图22）。
4.2城市发展政策约束
本部分内容为政策约束环节（如图1研究框架所示），工业用地调整的主要目的即优化城市空间结构，因此不同的发展政策对于城市空间结构优化的要求也不同，本研究通过广州调研后，将城市未来发展政策归纳为三种：
（1）延续现有工业调整政策、
（2）以亚运会建设为先导的调整政策、（3）以创建宜居城市为主导的调整政策。
这些政策对工业用地调整的制约既有正面，也有负面。
4.2.1延续现有工业调整政策
该项政策源于《广州市工业布局调整规划（2001-2010）》，其中工业用地发展指引对全市提出四类分区，其中与中调范围内相关的是限制发展区与控制发展区。
（1）限制发展区约束准则
主要包括自然生态保护区、历史保护区等43个保护区，利用区位选择选取保护区300米影响范围内涉及到的158个管理单元
（如图23蓝色部分）。
（2）控制发展区约束准则
控制发展区分为两种情况，一是现状工业用地已不符合新的城市功能要求的地区，逐步实施逐步搬迁、改造或置换；二是城市结构中具有特殊生态敏感性和地区功能局限性的地区，利用区位选择选取珠江500米影响范围内涉及到的195个管理单元（如图23绿色部分）。
图23延续现有工业政策下调整范围专题图
4.2.2以亚运会建设为先导的调整政策
该项政策主要来源于《面向2010年亚运会的城市规划建设纲要》，工业用地调整一方面要考虑亚运场馆建设需求，另外一方面要考虑迎接亚运会举行提升城市形象的需求。
（1）亚运场馆约束准则
中心城区内总共24个亚运场馆，利用区位选择选取场馆所在的及周边管理单元共91个管理单元（如图24蓝色部分）。
（2）城市形象约束准则
亚运会建设提出分两个圈层对污染性企业实施搬迁改造。
第一圈层为内环线以内用地，基本消除工业用地。
第二圈层为内环与外环之间的用地，一方面置换大部分污染工业用地，另一方面增加芳村、海珠及员村地段的珠江沿岸生活空间。
利用区位选择选取内环线及芳村、海珠及员村地段珠江沿线共179个管理单元（如图24绿色部分）。
图24亚运会政策下工业用地调整范围专题图
4.2.3以创建宜居城市为主导的调整政策
该项政策主要来源于政府文件《中共广州市委、广州市人民政府关于推动广州科学发展，建设全省“首善之区”的决定》，提出“生态优先、宜居为重”的总要求。
而宜居城市建设对于现有工业用地调整的影响主要是在环境的健康性以及居住的舒适度方面。
因此，根据环境的健康性原则可以确定为人口聚集区周边工业用地优先调整，而根据居住的舒适度原则可以确定为主要的居住用地周边的工业用地亦优先调整。
（1）人口聚集区约束准则
考虑到居民的环境的健康性，以一般居住区级人口密度则作为人口聚集区的标准。
第一步——计算街道社区人口密度
计算人口聚集区时，仅以民政户籍人口作为参考标准，利用街道社区人口图层的人口属性和面积，得到人口密度图；
第二步——计算管理单元人口密度
将管理单元图层与街道社区人口图层叠合，根据街道社区的人口密度得到各管理单元汇总人口数；再汇总人口表连接到管理单元图层，计算各管理单元的人口密度；
第三步——生成人口聚集区政策图层
根据目前居住区规范标准确定5万人/平方公里作为人口聚集区为标准，选择得到了107个人口聚集区的管理单元，输出图层（如图25蓝色部分）。
（2）主导用地类型约束准则
考虑到居住的舒适度，居住用地比例高于50%的各管理单元中的工业用地宜优先调整。
可分以下两步得到宜居城市政策下的主导用地类型约束图层：
第一步——汇总各管理单元的居住面积
将现状居住用地图层与管理单元图层叠合，采用求和的方式汇总各个管理单元的居住面积并输出为居住用地汇总表；
第二步——根据居住面积比例选取管理单元
通过属性表连接将汇总的居住用地面积值赋值给各管理单元；并选择居住用地占管理单元面积的一半以上的（如图25绿色部分）。
图25宜居城市下工业用地调整政策专题图
4.2.4政策约束的技术实现
政策约束可根据以下技术途径实现，将调整潜力综合评价结果作为工业用地调整分配的关键字段，考虑政策因素，用地调整优先从政策影响范围内进行选择，然后再考虑从政策影响范围外进行选择，因此，可以通过给潜力评价值附加值使其选择区间优先于政策影响范围外且不影响政策影响范围内各个管理单元调整的优先度。
4.3工业用地调整分配
本部分内容为研究框架中调整分配环节（如图1框架图所示），不同政策下工业用地调整的思路是根据调整潜力评价得分以及各管理单元工业用地面积确定需要调整的时序安排。
调整分配技术实现是以综合评价结果及各管理单元工业用地数量作为分配的主要依据，利用VBA程序将潜力评价或者政策约束后的评价结果由高到低排序，根据各阶段调整量依次确定各管理单元的调整时序，最终得到不同发展政策下的工业用地调整方案。
以下是三种不同政策下调整管理单元的空间分布，以及对应的调整工业用地的空间分布。
图26延续现有政策调整管理单元专题图图27延续现有政策调整用地专题图
图28亚运会政策下调整管理单元专题图图29亚运会政策下调整用地专题图
图30宜居城市政策下调整管理单元专题图图31宜居城市政策下调整用地专题图
根据用地分配得到不同政策的调整管理单元，然后落实到用地上为各工业地块的调整时序安排，管理单元图可以跟城市规划管理的实施细则衔接起来，工业地块调整时序可以作为制定土地储备年度实施计划的直接依据。
从图26、27可以看出，调整的范围集中在珠江及白云山周边，说明延续现有工业用地调整政策主要是以环境保护为其价值取向；从图28、29可以看出，调整的范围集中在局部几个点周边，反映了以亚运会为先导调的调整政策是以服务城市重大事件为其价值取向；从图30、31可以看出，调整范围分散在整个中调范围内，说明以宜居城市建设为主导的调整政策以市民生活空间质量的提高为其价值取向。
另外三个政策均确定调整的为白鹅潭地区珠江两岸的工业用地，说明无论在哪种价值取向的政策中均优先调整该区域的工业用地。
以上结果可以让决策者很清晰的了解不同政策或不同价值取向的差异所在，从而服务决策，因此以可视化的方式将不同政策对工业用地调整影响提供给决策者，正是整个研究思路的意义所在。
5结语
5.1研究总结与应用
（1）本研究通过工业用地的不适宜性以及非工业用地的适宜性两个途径进行调整潜力评价，并针对影响工业用地调整的城市发展政策进行了空间量化，得到不同政策下的调整方案即完成了研究预期目标提出的广州市工业用地调整的时序安排。
研究结论可作为服务决策者的技术支持，并可具体指导广州市土地储备年度计划的制定。
（2）本研究以实际问题为导向提出了一套包括潜力评价、政策约束以及调整分配三个环节的决策支持技术思路，是一种基于目标引导下研究方法的探索与尝试。
5.2不足及进一步研究展望
本研究提出工业用地调整的决策支持技术的框架（如图1研究框架），虽解决了广州市产业用地更新的时序问题，但还不是很完善，如不同政策的影响仅限于空间范畴本身，若进一步研究可以根据不同政策空间影响的差异来评价不同政策的价值取向及合理性。
另外如果这套方法适当进行调整和优化，将会适用于各类用地布局研究以及公共设施配套优化，尤其是综合考虑未来不同城市发展因素对于各类用地的空间布局影响；
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