近日，河海大學公共管理學院青年教師李靖業(yè)，聯(lián)合美國俄亥俄州立大學（The Ohio State University）城市與區(qū)域規(guī)劃系Jean-Michel Guldmann教授、中國地質(zhì)大學（武漢）龔健教授等，在《Journal of Environmental Management》上發(fā)表題為“Urban growth boundaries optimization under low-carbon development:Combining multi-objective programming and patch cellular automata models”的研究論文。

　　快速城鎮(zhèn)化給土地資源和基礎設施帶來了巨大壓力，如基礎設施和公共服務成本過高、交通擁堵、農(nóng)業(yè)資源和其他生態(tài)系統(tǒng)服務的喪失。傳統(tǒng)粗放的城鎮(zhèn)土地利用模式難以為繼，控制城市規(guī)模、優(yōu)化空間格局、實現(xiàn)低碳增匯成為當前國土空間治理的重點工作之一，如何優(yōu)化和控制城市增長已成為亟待解決的科學問題。在此背景下，城市增長邊界(Urban Growth Boundaries,UGBs)研究已經(jīng)成為中國新型城市化推進、空間規(guī)劃改革、空間治理能力提升和“多規(guī)合一”等實踐的重要內(nèi)容。

　　以往關于城市增長邊界的研究主要集中在城市空間格局模擬。然而，如何從低碳視角優(yōu)化未來城市土地利用并確定其邊界尚不明確。文章采用多目標決策優(yōu)化和斑塊尺度元胞自動機模型，考慮了土地生態(tài)、經(jīng)濟和碳儲存效益三個目標，探索性提出了一個新的UGBs優(yōu)化模型。首先，生態(tài)、經(jīng)濟以及低碳約束指標納入多目標優(yōu)化算法，以獲取不同目標情景下Pareto曲面上的非劣解；其次，基于斑塊尺度元胞自動機模擬模型對這些土地用途進行空間分配；最后，提出兩步景觀形態(tài)學方法優(yōu)化UGBs，使最終的城市建設用地與多目標決策優(yōu)化結(jié)果保持一致。文章指出Adjustment 1去除小而孤立的城市斑塊后的建設用地空間分布必然小于初始多目標優(yōu)化后的數(shù)量。通過Adjustment 2解決了這一差距，保護了城市內(nèi)部生態(tài)保護高價值區(qū)的水域和重要農(nóng)田，從而豐富了景觀多樣性。

　　文章提出的UGBs治理框架，拓展了城市擴張模擬的新視角，對于強化國土空間規(guī)劃和用途管控、優(yōu)化城市空間結(jié)構(gòu)和生態(tài)功能、促進國土空間利用向綠色低碳轉(zhuǎn)型提供了理論參考。