基于关联网络的长三角一体化...评估与空间优化关键技术研究_郑德高.pdf

建设科技 37一 等 奖2022 年“华夏建设科学技术奖”获奖项目（一等奖）基于关联网络的长三角一体化科学评估与空间优化关键技术研究郑德高1 孙娟2 马璇2 张振广2 李鹏飞2 张亢2 林辰辉2 张永波1 张洋2 李海涛2 蔡润林2 闫岩2 刘迪2 谢磊2 韩旭2(1.中国城市规划设计研究院，北京 1 0 0 0 4 4 ;2.中国城市规划设计研究院上海分院，上海 2 0 0 3 3 5)摘要 长三角一体化发展作为国家战略，科学评估与优化长三角一体化格局，对于探索新时代区域发展范式、提升城市竞争力具有重大意义，也对其它区域发展具有较强的借鉴价值。研究应用人群活动、企业关联等新数据与区域空间组织规律分析等新技术，系统搭建从理论研究到关键网络解析技术的评估体系，构建应用导向的空间优化关键技术框架，形成长三角一体化科学评估与空间优化的研究集成。一方面，重点聚焦区域一体化研究的科学范式和量化方法，提炼形成基于长三角又超越长三角、具有全国示范价值的区域研究方法；另一方面，聚焦区域一体化的空间组织规律与空间优化方法，使经济、社会、环境与空间发展相匹配、相适应。最终形成长三角“城市群都市圈城市”三个层次的系列研究成果，有力支撑一系列国家战略规划与研究，积极助推长三角高质量一体化发展。关键词 长三角一体化；关联网络；科学评估；空间优化Research on Key Technology of Scientific Evaluation and Spatial Optimization of Yangtze River Delta Integration based on Correlation NetworkZheng Degao1,Sun Juan 2,Ma Xuan 2,Zhang Zhenguang 2,Li Pengfei 2,Zhang Kang 2,Lin Chenhui 2,Zhang Yongbo 1,Zhang Yang 2,Li Haitao 2,Cai Runlin 2,Yan Yan 2,Liu Di 2,Xie Lei 2,Han Xu 2(1.China Academy of Urban Planning and Design,Beijing,100044；2.Shanghai Branch of China Academy of Urban Planning and Design,Shanghai,200335）Abstract:The national strategy for integrated development of the Yangtze River Delta calls for scientific evaluation and spatial structure optimization of Yangtze River Delta integration,which is of great significance for exploring regional development paradigm,enhancing urban competitiveness,and providing reference to other regions in the new era.This paper studies New data such as crowd activities and enterprise associations,as well as new technologies such as regional spatial organization pattern analysis,systematically builds an assessment system from theoretical research to the key technology of network analysis.Furthermore,the study constructs an application-oriented framework of the key technology of spatial structure optimization,leading to the integrated system of scientific evaluation and spatial structure optimization of Yangtze River Delta integration.On the one hand,the study focuses on the scientific paradigm and evaluation methods of regional integration,which is based on the Yangtze River Delta but beyond it,with reference value nationwide.On the other hand,the study focuses on the spatial organization patterns and optimization methods of regional integration,matching economic,social,and environmental development with spatial development.Ultimately,a series of research results on the three levels of urban agglomeration-metropolitan area-city in the Yangtze River Delta will be formed,which will strongly support national stra-tegic planning and research，and actively contribute to the high-quality integrated development of the Yangtze River Delta.Keywords:Yangtze River Delta integration,correlation network,scientific evaluation,spatial structure optimizationDOI:10.16116/ki.jskj.2023.11.00638 建设科技特 别 关 注The Special Focus“华夏奖”专刊长三角地区是我国经济发展最成熟、最活跃的地区之一，区域一体化发展接连取得丰硕成果。然而，既有的区域研究仍以现象观察为主，缺乏科学量化的范式构建；一体化的经济社会发展目标与空间发展实践还存在不匹配、不适应的问题。因此，建立长三角一体化科学评估与空间优化关键技术体系，对于探索新时代区域发展范式、提升城市竞争力具有重大意义。基于此，研究团队积极应用新数据与新技术，创立区域一体化研究科学范式，搭建动态更新的长三角数据集成信息平台，创新基于人口流动网络和经济关联网络的两大区域空间组织规律分析技术，聚焦三层次的区域空间优化关键技术，并形成一系列研究产出成果，以期为长三角高质量一体化发展提供关键技术支撑和模式引领。1 建立区域一体化研究科学范式作为长三角领域系统性研究的集成，研究围绕区域空间的组织规律，探索人口经济要素流动的特征，深度解析一体化发展的内在机制和科学规律。基于“全球城市区域”与“流空间”理论，借助关联网络的分析方法与国内外实践，依托大数据技术，聚焦区域一体化关联网络，提出人口流动网络“三圈”（通勤圈、商务圈、休闲圈）和经济关联网络“三链”（创新链、产业链、供应链），实现了基于人群出行特征和企业关联特征的区域空间组织规律解析，并针对城市群、都市圈、城市三个空间层次提出空间优化方案，见图1。图1 基于区域空间组织规律的一体化研究科学范式2 建设长三角数据集成信息平台基于长三角地区长期以来的数据积累，结合“三圈、三链”的技术路线，搭建集成“人、企、地、碳”的信息平台。一是涵盖长三角地区的多元大数据，如涉及千万级人口的日常出行数据、全量企业的工商数据、全覆盖的服务与交通地图数据、以及历史碳排放数据等。二是搭建长三角多维度的监测评估可视化平台，重点集成人口、经济、用地、联系、创新、人文、生态、交通八大维度，动态监测长三角不同维度的发展水平。三是集成人群“三圈”与企业“三链”等关联网络分析算法，以及多尺度的碳排放自动测算与减碳模拟工具等功能，成为长三角地区动态监测与跟踪研究的重要技术手段，见图2。图2 长三角数据集成信息平台3 创新两类区域空间组织规律分析技术3.1 解析基于人口流动网络的区域空间组织规律通过大数据定量分析，明确长三角地区的通勤联系与国际上单中心通勤圈的模式并不相同，而是以商务、休闲等多元目的共同组成的出行模式，并形成廊道、圈层的区域空间组织规律。因此，研究以手机信令或互联网位置服务数据等大数据为对象，将区域人群流动网络总结为反映中心腹地关联的“通勤圈”、反映高端服务往来的“商务圈”、反映区域休闲消费行为的“休闲圈”。“三圈”的出行频次、方式、时段上的差异，直接反映了区域人群的流动规律。（1）优化“通勤圈”的算法模型。构建符合中国城市人群出行规律的通勤圈计量方法，科学测度城市通勤圈和跨城通勤联系。通勤的界定大多基于个体连续长周期的规律性活动特征，但目前应用场景主要是城市内部，重点关注的是通过驻留地点的识别强化职住地点的准确性判断。研究重点强调跨行政区的人群活动规律与特征，关注跨城通勤，指出跨城通勤成为区域一体化的重要表现，都市圈成为跨城通勤的主要空间载体，见图3。建设科技 39一 等 奖图3 上海、南京、合肥、杭州四大都市圈的跨城通勤关联强度对比（2）创新提出“商务圈”与“休闲圈”算法模型。围绕人群在工作日与节假日的不同出行目的规律与特点，创新性提出“商务圈”与“休闲圈”的计量方法与模型。将工作日在工作时间内离开常驻工作地与居住地在固定时长以上、且排除消费与公共服务等空间的出行界定为商务出行。分析发现，都市圈是商务往来的主要形态，比通勤联系更为密切。从空间分布来看，长三角的商务联系主要集中在沪宁合等走廊沿线，高铁走廊成为商务往来的重要空间支撑。将节假日离开常驻工作地与居住地在固定时长以上、且排除商务楼宇与产业园区等空间的出行界定为休闲出行，以反映城市对区域内人群消费休闲活动的特色吸引力。长三角的头部城市是异地休闲的主力军与首要目的地，黄山、丽水等特色城市则通过高质量的生态旅游与特色休闲产品来吸引区域游客，休闲旅游影响力不断提升。3.2 解析基于经济关联网络的区域空间组织规律在既有产业集群与流动空间研究基础上，进一步强化多源企业大数据的整合，将区域经济关联网络总结为反映创新人群交流的“创新链”、反映产业布局范围的“产业链”、反映上下游供应关系的“供应链”（简称“三链”），并进一步解析长三角区域空间组织规律。（1）完善“创新链”和“产业链”的算法模型研究基于“创新雨林”理论，结合专利、论文等多元创新合作数据，完善“创新链”的算法模型，并形成计算核心城市创新关联度、区域创新网络的分析工具。研究表明，长三角头部城市的优势引领作用显著，沪宁合杭四城集聚了长三角近九成的原始创新资源；都市圈成为长三角创新合作的核心载体，六大都市圈内部的合作论文数及合作专利分别占长三角的86.3%及88.9%。研究基于企业空间组织规律，结合企业总部与分支之间全产业、分行业联系等大数据，完善“产业链”的算法模型。研究发现，长三角全产业关联网络呈现传统的Z字形地区集聚特征；生产性服务业关联网络中，上海居于长三角首位，但省会城市的总关联度普遍提升；制造业关联网络中，上海的核心组织地位进一步突显；新经济关联网络中，区域内关联网络开始重构，沪杭核心区异军突起，杭州超越上海成为新经济关联的首位城市，见图4。图4 长三角不同产业主导下的城市关联特征模式图（2）开创“供应链”的算法模型。研究结合产业供应商与客户的大数据，开创区域“供应链”的算法模型与分析工具。研究表明，长三角供应链呈现100km的近域化组织特征，如上海大都市圈40km以内的供应联系占18%，50km以内的供应联系占40%，60km以内的供应联系占51%，80km以内的供应联系占62%，100km以内的供应联系占70%，见图5。作为距离-成本的直接反映，长三角供应链组织在邻近性效应下呈现日趋紧密的内循环特征。图5 上海大都市圈供应链距离与此距离内供应链企业数占总体比重的分布图研究通过“三圈、三链”两类分析方法与技术模型，发现区域一体化空间组织的重要规律。一是识别并发现40 建设科技特 别 关 注The Special Focus“华夏奖”专刊国内都市圈不同于国外概念，不是单一的通勤圈，而是通勤圈、商务圈、休闲圈共同构成的复合功能圈。二是企业关联网络在区域空间上呈现5公里创新链、30公里产业链以及100公里供应链的规律特征。4 聚焦三层次区域空间优化关键技术在城市群层面，研究结合“三圈、三链”关键技术，提出区域发展的核心空间演变趋势，识别长三角地区创新走廊、魅力空间等的主要特征并给出优化建议，如沪宁合走廊需集聚高端创新要素，强化对廊道外节点的带动作用；G60走廊需集聚产业人群创新要素，培育次位城市；沪苏湖走廊仍需进一步培育，积极发挥生态新经济的优势，促进创新合作与对流。在都市圈层面，“三圈、三链”关键技术支撑了 上海大都市圈空间协同规划中9个城市40个单元的空间协同。基于此提出的多中心、网络化的功能集群优化思路，为国内首个跨省域都市圈规划编制奠定了坚实基础。在城市层面，研究重点剖析都市圈内不同城市人口与经济关联的模型，构建数字画像，形成差异化规划策略与空间响应。同时，将相应技术方法与研究思路应用于长三角生态绿色一体化发展示范区国土空间规划，为国内首个跨省域国土空间规划编制提供了核心技术支撑。5 研究产出成果在核心成果应用方面，将基于人群出行特征的区域空间组织规律分析技术、基于企业数据的区域关联网络分析研究技术、面向区域空间结构优化的数据模型与应用技术等应用于长三角巨型城市区域发展研究新时代长三角一体化发展中长期战略研究等核心课题，并为多项跨省空间协同规划、都市圈规划编制规程、监测指数、研究报告等提供关键技术支撑。在学术产出方面，总结提炼形成专著、论文、知识产权等研究成果。出版经济地理空间重塑的三种力量专著，完成区域化视角下经济地理空间重塑研究博士论文，发表10余篇核心期刊论文，并申请3项知识产权，建设形成国内区域一体化研究的学术品牌。在社会效益方面，受邀在长三角一体化示范区开发者大会等30余场会议作汇报，与新华社联合发布的长三角一体化发展指数单篇阅读量达百万级，获得7项住建部、上海及行业颁发的荣誉奖项。业内院士专家评定后一致认为，研究针对人口高度集聚、经济社会文化高强度交流、人口资源环境紧约束的区域一体化贡献“中国方案”，达到国际领先水平。量得到了国际奥委会、国际滑联的高度认可。基于数字化调控的场地照明、人工环境调控技术，满足了高规格国际冰上赛事要求、为实现最快的冰营造了良好的人工冰场环境（见图1213）。4 项目实施效果项目多项成果经中国钢结构协会、中国测绘学会、中国建筑学会和北京市住房和城乡建设委员会等分别组织多位知名专家参与的科学技术成果鉴定达国际领先水平。获建筑防水行业科学技术一等奖、中国测绘学会科学技术奖一等奖、中国钢结构协会科学技术奖特等奖等行业科学技术奖。工程质量优良，获中国建设工程鲁班奖、中国钢结构金奖杰出工程大奖。经第三方测算，国家速滑馆实现建造阶段减排8.38万吨CO2，环保效益显著，获评绿建三星、绿色建造竞赛一等成果、住房和城乡建设部绿色施工科技示范工程。项目成果获得科技部、运行团队、冬奥工程建设指挥部的高度认可。2022年冬奥会期间，速度滑冰14个小项，刷新了10项奥运会纪录，其中1次打破世界纪录，追平2002年盐湖城冬奥会10项奥运会纪录，并列成为史上诞生速度滑冰奥运会纪录最多的一届冬奥会，被誉为“最快的冰”；北京冬奥会一半以上的记录出自国家速滑馆。2022年1月4日，习近平总书记视察国家速滑馆时强调：冰丝带设计和建设很好贯彻了绿色、共享、开放、廉洁的办奥理念。不仅硬件世界一流，制冰技术也世界领先，实现了低碳化、零排放，称赞场馆建设体现大国工匠精神！注：北京住总集团有限责任公司、北京江河幕墙系统工程有限公司、深圳广晟幕墙科技有限公司同为本项目参与单位。（上接36页）CC