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信息化背景下的城市生态可持续发展研究

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  摘要:目前信息化对我国城市的影响正初步显现,城市化和信息化成为城市发展的两大主题。本文从实现城市自然资源的节约利用以及控制环境污染的角度出发,就城市的产业、交通、空间利用和土地拓展等方面,探讨了信息化对于城市生态可持续发展的影响意义,并就信息化下如何更好的实现我国城市生态可持续发展提出了:产业结构转型、适当促进虚拟空间发展、加强空间复合使用、建立灵活高效的公共交通、建立生态控制框架等五点建议对策。
  关键词:城市化信息化生态可持续发展
  
  
  可持续发展的基本涵义是既满足当代人的需要,又不损害后人满足其需要的能力,可持续发展的城市在其社会、经济和生态上应该具有可持续性。目前,我国处在城市化进程加速的新时期,在逐渐形成了具有自身特色的新型城市化道路的同时,也出现许多值得关注的问题。由于我国城市化是在人口众多,自然资源环境承载力低的背景下进行的,因此对我国城市而言,生态可持续发展的问题是最为突出的。
  信息化是我国城市面临的新主题,它正在日益深刻地影响着城市的方方面面,也必将导致城市生态可持续发展问题出现新的动向。笔者从新时代下城市的功能与空间结构变迁的角度出发,探讨信息化对城市生态可持续发展的影响,试图寻求解决城市生态可持续发展问题的新对策。
  1. 中国城市化过程中的生态可持续性问题
  我国的城市化,首先是一个工业化过程,是由传统的农业社会向工业社会转变的必然结果。在改革开放之后我国的城市化进入了一个加速发展的时期,为了快速实现经济增长的目标,城市在不加限制地发展包括各种消耗大量自然资源和污染生态环境的高污染企业在内的第二产业;同时城市人口的快速增长和城市规模的急剧扩张,导致城市用地快速蔓延,城市郊区耕地资源锐减。目前,由于自然资源和生态系统的透支使用导致城市未来发展难以为继是我国城市生态可持续发展的难题,具体体现在土地资源流失、水和能源资源短缺、环境污染等方面。
  1.1. 城市建设呈粗放增长,土地资源紧缺
  目前,在我国城市化速度快的城市及地区,城市蔓延的趋势十分明显。到2006年,全国城乡建设用地面积约24万km2,人均占地面积为130多m2,与发达国家的人均82.4 m2和发展中国家的88.3 m2相比,要远远高于国际标准 。城市用地的快速扩张将导致郊区耕地锐减,影响了城市的长远发展和全社会的粮食生产。
  1.2. 城市快速发展,水资源与能源资源过度消耗
  伴随着城市化的快速发展,自然资源的短缺成为制约城市化发展的重要因素。对水资源而言,在我国城市化快速发展的过程中,许多重污染的工业项目盲目建设,对城市周边和水源地造成了严重污染;同时工业的发展、人口的集聚对水资源的需求越来越大,可供城市利用的水资源严重不足,特别是在城市分布密集的地区。例如北京市人均水资源不足300 m3,为全国人均量的1/7,是全国水资源最为缺乏的城市之一 。另一方面随着城市工业发展、城市人口规模扩大和私人汽车的拥有量大幅增加,对煤炭、石油、天然气等不可再生资源的巨大需求使得我国正面临着严重的能源短缺问题。
  1.3. 机动化水平提高以及工业生产所带来的大气污染
  我国正处于快速城市化的过程中,城市的规模在不断扩大,而不同功能区域之间的距离过大,使得人们的出行需要靠汽车交通来解决。而随着城市中私人汽车拥有量和使用频率的增加,由汽车所排放出来的氮氧化合物在不断地污染城市;同时城市工业生产也对城市大气环境造成了严重污染。据国家环保总局预测2010年城市中氮氧化合物的排放量将达到228t、NO的排放量将为2476t,已经具备了形成光化学污染的条件 。
  从以上现象中体现出,我国城市化过程中生态可持续发展问题是由工业发展、人口规模、交通出行、城市扩张等因素造成的,而问题解决的关键在于缓解资源过度使用和控制环境污染。
  2. 信息化对城市生态可持续性的影响
  目前,我国正进入城市化发展的加速阶段,由城市的功能设置与空间结构不合理所引发的负面效应对我国的资源和环境造成巨大的压力。而信息化是城市未来发展的方向,将对城市的各个方面产生新的影响。因此,有必要对信息化背景下的城市功能和空间结构在缓解资源过度利用和控制环境污染方面的意义进行探讨。
  2.1. 信息化的城市产业
  信息技术带来了城市产业结构的更新,传统工业将向以信息技术为支撑的产业转型,大型企业逐步向现代化的中小型企业转变,信息产业占城市产业的比重逐步增加。城市的产业布局不再以传统的密集工业区的形式存在,它将走向分散化和小型化。其结果是,由于密集工业区的解体,城市中大规模的污染将会消失,其次信息产业的生产过程对物质资源的消耗相比传统工业将明显降低。
  但是,从信息产业的构成来看,信息产业包括以相关设备生产为主的信息硬件制造业和提供软件开发和信息服务为主的信息服务产业。其中信息硬件制造业与传统的制造业相比,虽然对生态环境的影响程度要小得多,但是仍然存在着一定的负面影响。而信息服务产业涵盖了信息传输服务、计算机服务、软件业以及信息产品制造等内容,与信息硬件制造业相比,具有低成本、低消耗的特点。
  2.2. 非物质化的城市生活
  随着信息技术的发展,信息逐步从传统的物质媒介中被解放出来,这将在很大程度上减少各种资源的消耗。同时研究未来网络数字城市的学者指出,未来城市中许多建筑物的功能将被网络上的虚拟设备所取代,如电子家庭银行系统取代真实的银行储蓄所 。而随着网络互联技术的提高,工作、交往、休闲等日常活动具有了在网络上完成的可能性。
  2.3. 复合使用的城市功能
  在信息时代,由于远程办公、远程服务、网络购物、线上商务会议等新的工作和生活方式的产生,使得商业、生产和居住等功能空间在一定的程度上实现了相互融合,实现了土地的复合使用。功能区之间的边界变得不确定,城市中出现了功能使用上的模糊性 。混合使用的土地在一定程度上可以避免人们在居住和工作场所之间钟摆式的移动,对减少城市交通所带来的能耗有着积极的作用。
  2.4. 更加繁忙的城市交通
  在信息时代,学者对于城市交通功能的发展趋势有所争论。信息技术的推崇者认为随着远程工作的盛行,有形的交通会被无形的数字通讯所取代,城市的交通功能会有很大程度的下降 。.但总体上有更多的学者认为互联网络使得人们之间的交流和经济上的往来更加频繁,对城市交通的需求也会越来越大 。虽然人们从居住地到工作场所的通勤次数减少,但是人们出于其他目的的出行数量将增加。同时由于工作时间安排具有流动性,人们的通勤时间得以错开,在缓解了高峰期堵塞现象的同时也增加了人们的潜在通勤量。因此,在信息技术影响下,城市的交通压力依然存在,空气污染和汽车使用带来的能源短缺问题仍将持续甚至有加强的趋势。
  2.5. 离散化发展的城市空间
  在信息时代,人口与产业的空间布局将具有更大的选择余地,城市各种功能的地域分布将向城市外围延伸,在城市中心区之外形成新的功能聚集区,这在一定程度上推动了城市空间的离散化。经济活动在空间上的分散将使得传统的单中心城市模式向多中心模式发展,城市的空间结构由圈层式向节网状发展。因此,信息化城市具有持续向外扩张的可能性。
  3. 信息化影响下城市生态可持续发展的相应对策
  信息化是我国城市化的新动力,它对城市的产业构成、生活模式、交通组织、空间利用和土地拓展模式均产生了深刻的影响,城市生态可持续发展也将相应地出现新的机遇和面临新的挑战。笔者认为,为促进我国城市生态可持续发展,应针对城市功能与空间结构的新特征采取五方面的对策。

  3.1. 大力推动传统工业的信息化转型和信息产业的发展
  工业在我国城市产业结构中一直占有举足轻重的地位,我国的传统工业是以制造业为主的高能耗、高污染的产业,而以知识和技术为基础的信息化可在工业生产中直接或间接地减少物质资源和能源的消耗 。因此引导传统工业的信息化转型对于城市生态可持续发展具有重要意义。同时在发展信息产业的过程中,应该逐步促进信息行业向低成本、低能耗、无污染的信息服务业倾斜发展,以更大程度地减少城市产业对资源的消耗和环境的污染。
  3.2. 适当发展虚拟空间
  网络上的虚拟空间将取代现实中的部分空间来容纳工作、交往等日常活动。因此,适当地提倡和发展互联网络上的虚拟空间,有利于减少不必要的出行以缓解城市交通压力和能源消耗。同时,以虚拟网站代替现实建筑物的功能,对建造材料和建筑使用能耗的节约也有着正面的作用。
  3.3. 借鉴紧缩城市思想促进城市空间的复合使用
  在信息时代,走向信息化和分散化的城市产业使相当一部分生产场所和生活场所得以临近,城市中的各种功能存在相互融合的可能性。在此前提下,运用“紧缩城市”的理念,进行高密度开发以创造出城市中居住、工作、休闲和公共服务功能混合的布局,可以在更短的距离内提供更多的工作和容纳更多的活动。这样不仅能降低交通需求、减少能源消耗,并且增强了人们之间联系,为城市生活创造新的活力和多样性。
  3.4. 建立适应信息时代要求的公共交通网络
  在信息时代,城市交通将更加繁忙,而交通结构将由工业时代松散的扩展形态向环形的网状结构发展,城市交通更多地向郊区延伸,非通勤性长距离出行将日益频繁。然而,我国的资源现状和大气污染问题不允许城市交通过多地依赖私人汽车,而应在城市化建设中建立起线路密集而灵活高效的公共交通系统来解决大部分日常出行问题,并推行TOD开发模式,加快快速公交和轨道交通建设,以支持信息化导致的城市空间扩展和适应信息时代繁忙而灵活的交通需要。
  3.5. 建立生态控制框架控制城市扩张
  在信息时代诸多因素的作用下,城市将进一步在其自身和周边地区进行疏散,具有持续向外扩张的可能性。因此在城市规划中应该结合城市空间的复合使用以及信息城市多中心的空间结构特征,建立起新的生态框架 ,以防止城市化过程中盲目的低密度扩张所导致的城市周边土地资源被进一步占用。
  4. 结语
  城市化和信息化是我国城市发展面临的两个主题,城市化是信息化的基础,信息化是城市未来的发展方向,两者是彼此影响、相互促进的。在信息化的全新背景下,城市的产业构成、生活模式、交通结构、空间使用和土地拓展模式的变迁将导致城市化过程中生态可持续发展问题出现新的变化。这就需要我们针对信息时代城市的新特征,探索新的规划思路和对策,来迎接信息时代的挑战,促进我国城市的健康发展。


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