城市群生态安全新进展——《区域生态安全协同保障决策支持系统方法》

城市群是城市化和工业化发展到高级阶段的必然产物。首次召开的中央城镇化工作会议、党的十七大报告、党的十八大报告、党的十九大报告和国家连续三个五年计划都把城市群确定为国家推进新型城镇化的“主体区”。1980~2018 年, 中国城市群由1个快速增加到19个, 面积由11.1万km²快速增至加233.9万km², 年均扩展速度8.35%; 建设用地由1.6万km²快速增加至11.86万km², 年均扩展速度5.41%。相反, 城市群内的生态用地由93.4万km²减少至69.1万km², 年均萎缩速度0.79%; 湿地由4.6万km²减少至2.8万km², 年均萎缩速度1.30%; 生态系统服务价值由12.61万亿元减少至10.14万亿元, 年均降低速度0.57%; 由此带来了日益严重的生态环境安全威胁, 成为生态环境问题集中激化的“重点区”。针对城市群快速发展面临的生态安全问题，2020年4月10日，习近平总书记在中央财经委员会第七次会议上的讲话中明确指出: “增强中心城市和城市群等经济发展优势区域的经济和人口承载能力，这是符合客观规律的。同时，城市发展不能只考虑规模经济效益，必须把生态和安全放在更加突出的位置，统筹城市布局的经济需要、生活需要、生态需要、安全需要，要坚持以人民为中心的发展思想，坚持从社会全面进步和人的全面发展出发，在生态文明思想和总体国家安全观指导下制定城市发展规划，打造宜居城市、韧性城市、智能城市，建立高质量的城市生态系统和安全系统。”如何从区域协同联动角度构建科学合理的城市群生态安全格局, 研发城市群区域生态安全协同保障决策支持系统, 为城市群地区生态安全保障提供技术支撑, 是当前需要解决的现实技术问题。

内容简介

城市群是我国经济社会高质量发展的战略核心区，但因其快速发育带来了日益严重的生态环境安全威胁，城市群又成了生态环境问题集中治理的“重点区”。从区域协同联动角度构建科学合理的城市群生态安全格局，研发城市群区域生态安全协同保障决策支持系统，对优化城市群地区国土开发空间格局，确保实现生产空间集约高效、生活空间宜居舒适、生态空间山清水秀都具有非常重要的战略意义。本书从区域协同发展角度，以京津冀城市群为例，分析了城市群区域协同发展的规律性与生态安全保障态势，构建了城市群区域生态安全协同保障决策支持系统框架，研发了城市群区域生态安全协同会诊系统和生态安全格局优化系统，进一步研发了城市群区域生态安全协同保障决策支持系统(EDSS)，生成了多要素、多情景、多目标和多重约束的协同发展方案，为生态环境容量和生态安全保障双约束下的京津冀协同发展和生态型城市群建设提供了重要的技术支撑。



按照城市群协同发展的科学内涵，城市群发展的协同过程是一个漫长的博弈过程，其间不可避免地经历博弈、协同、突变、再博弈、再协同、再突变等重复循环的非线性螺旋式上升过程，每一次博弈—协同—突变过程，都推进城市群的协同发展迈向更高级的协同阶段。按照协同度的大小，可将城市群协同发展阶段划分为协助阶段、协作阶段、协调阶段、协合阶段、协同阶段、协振阶段、一体化阶段和同城化阶段共八大阶段（图1）。

图1 城市群协同发展的阶段性规律示意

推进京津冀城市群协同发展主要以协同论、博弈论、突变论和耗散结构论作为科学理论基础(图2)。

图2 京津冀城市群EDSS设计的科学理论基础框架

针对城市群地区生态安全面临的问题，基于各种生态安全保障技术，整合各类数据库和模型库，研发由多要素、多模块组成的生态安全保障结构设计技术、功能分解技术、综合集成技术和多目标优化模拟技术，进一步研制城市群区域生态安全协同保障决策支持系统，并生成多要素、多情景、多目标和多重约束的协同发展方案，具体技术路线包括如下几个步骤（图3）。

图3 京津冀城市群EDSS研发的技术路线

从各城市评价结果来看，除生物多样性外，北京市与天津市的城市中心区其他六项生态系统服务功能价值均处于区域内最低水平。综合结果表明，北京市生态系统服务功能价值较低，其生态系统服务功能等级仅为一般重要。反之，秦皇岛市各项生态系统服务功能价值数值为区域内最高值，其生态系统服务功能属于极重要级别，张家口市北部生物多样性较低（图4）。

图4 城市群区域生态系统服务重要性评价结果

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责任编辑：杨逢渤