2018年度国家科学技术进步奖提名内容公示
一、项目名称
城市群国土空间集约利用传导决策关键技术及应用 二、提名者及提名意见
提名者：中国科学院
提名意见：本项目针对我国城市群在成长发育过程中出现的宏观尺度空间布局无序、中观尺度空间功能混乱、微观尺度空间利用品质低下、各自为政导致土地资源浪费严重等现实问题，发现缺乏将城市群多尺度空间贯通起来融为一体集约利用的传导决策技术手段，以国家科技支撑计划重大项目等7个项目为依托，通过近10年研究与实践，创建了城市群国土空间多尺度集约利用传导理论与布局优化决策方法；开发了宏观尺度的城市群空间集约拓展与布局仿真决策关键技术，构建了中观尺度的城市生态-生产一生活空间功能识别与集约利用决策关键技术，研制了微观尺度的城市中心区空间集约优化与品质提升关键技术，填补了中国城市群国土空间多尺度集约利用与优化决策的理论和技术空白。成果被鉴定为达到了国际领先水平。
本项目获国家授权发明专利24项，计算机软件著作权35项，出版著作11部，发表论文201篇，其中SCI收录60篇，EI收录45篇，论文被下载29.49万次，被引用10827次。先后在7个典型城市群和50多个典型城市空间集约利用中成功示范应用，取得了显著应用成效。成果原创性强，技术推广价值
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大，对推动我国城镇化与城市群发展的贡献突出，应用前景广阔。
成果获省部级一等奖10项（其中科技进步一等奖5项），二等奖21项。被中央办公厅和国务院办公厅采用的重要报告26份(其中被中央总书记、总理等批示15份），为推动中国城市群发展作出了重要的决策支持贡献。成果被美国科学促进会（AAAS）、新华社、中央电视台、人民日报、光明日报等专题报道或现场直播50余次，社会效益显著。
提名该项目为2018年度国家科技进步二等奖。 三、项目简介
本项目属于城镇化与城市发展技术领域。针对我国城市群在成长过程中出现的宏观尺度空间布局无序、中观尺度空间功能混乱、微观尺度空间利用品质低下、各自为政导致土地资源浪费严重等现实问题，发现缺乏将城市群多尺度空间贯通起来融为一体集约利用的传导决策技术手段，本项目以国家科技支撑计划重大项目、国家社会科学基金重大项目等7个项目为依托，将地理学（宏观）、城乡规划学（中观）、建筑学（微观）三大不同空间研究尺度的学科理论与方法有机融合起来，通过12年理论研究与实践探索，在城市群国土空间多尺度集约利用传导理论与决策关键技术方面取得了重大突破，并在实践中得到成功应用，解决了我国城市群国土空间集约利用效率低下的现实问题和空间集约利用传导决策的技术难题。主要创新成果如下：
1、创建了城市群国土空间多尺度集约利用传导理论与布局
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优化决策方法，填补了城市群空间集约拓展理论与技术方法的国内空白。发现了城市群国土空间多尺度集约利用存在着正向传导规律，提出了城市群空间多尺度集约利用传导理论，将城市群空间作为一个上下联动、层级优化、环环相扣的多尺度有机系统，发现不同尺度的城市群空间、不同层级的核心-边缘区之间在集约利用方面客观上存在着逐级联动和正向传导的规律性。不同尺度的城市群空间存在着边界互划、管控互认、互为牵制、互为反馈、互为调控的逐级联动关系，进而提出了由城市群--城市--城市中心区、由宏观--中观--微观三级空间集约拓展优化有机构成的城市群国土空间多尺度集约利用传导理论。通过正向层层传导，实现了不同尺度的城市群空间自上而下、自外向内的逐级联动优化和反馈，提高了城市群国土空间集约利用效率。研发出了城市群国土空间多尺度集约利用传导决策支持系统。通过城市群-城市-城市中心区三个空间尺度的规划层层传导、产业层层传导、技术层层传导、布局优化的层层传导、交通逐级传导、生态廊道的层层传导、要素配置的层层传导、政策实施与决策的层层传导、联动和反馈，集成创建了城市群国土空间多尺度集约利用传导决策支持方法，解决了城市群国土空间单尺度优化而多尺度不优化、单尺度集约而多尺度不集约的现实问题和空间集约利用组合决策的技术难题，深化了城市群集约拓展理论与时空演化的规律性。。
2、开发了宏观尺度的城市群国土空间集约拓展与布局仿真决策关键技术，解决了城市群国土空间范围识别与集约利用布局优化的技术难题。采用遥感、GIS技术、基于元胞自动机和
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蒙特卡洛的城市土地利用变化模拟方法提出了城市群空间范围的识别标准，揭示了城市群空间四度拓展过程，提出了由重点建设5个国家级城市群、稳步建设9个区域性城市群、引导培育6个地区性城市群构成的“5+9+6”的中国城市群空间组织新格局，发布了国内第一部《中国城市群发展报告》。创建了城市群空间集约拓展与布局仿真决策支持技术链，构建了由9大技术构成的城市群空间集约拓展与布局优化决策支持技术链，解决了城市群空间集约利用布局优化的技术难题。研制了城市群空间集约拓展与布局仿真决策支持系统软件链，为合理识别城市群空间范围，建设紧凑集约型城市群提供了全面技术方案，解决了城市群空间集约利用布局优化的可视化模拟调控难题。
3、构建了中观尺度的城市生态-生产一生活空间功能识别与集约利用决策关键技术，解决了城市空间功能精准识别与集约利用的技术难题。采用遥感识别和基于GIS的城市土地利用景观格局本征观测尺度获取方法，提出了城市三生空间功能识别的12类典型图谱，采用地理矢量数据渲染引擎技术创建了城市三生空间功能识别技术、结构设计技术和功能分解技术，运用插件技术、反射技术和ArcGIS9.3平台，创建了城市三生空间集约发展决策支持技术，集成研发出了城市三生空间功能识别系统V1.0、城市空间集约发展功能分解系统V1.0和城市空间集约发展决策支持系统V1.0，解决了城市空间功能精准识别与决策支持的技术难题。提出了城市产业空间布局决策支持理论框架和技术体系，独立创建了城市产业空间布局决策支持的技术链模型，研发出了由8大嵌套的关键技术软件集成的城市产
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业空间布局决策支持系统软件链，解决了城市生产空间集约利用与决策支持的技术难题。
4、研制了微观尺度的城市中心区空间集约优化与品质提升关键技术，解决了城市中心区空间集约利用品质提升的技术难题。采用大数据研究方法，研制了城市中心区单核-圈核-轴核-极核空间结构识别关键技术，将城市中心区的演替细分成单核-圈核-轴核-极核4大结构类型和阶段，创建了城市中心区四核结构演替测度识别集成技术。发明了基于纸质平面数据的城市三维空间矢量建模技术方法和城市中心区功能集约优化及品质提升关键技术。采用多样本定量研究方法，通过适建度、功能错位度、通达度、集约度评价模型定量分析了城市中心区空间功能的集约利用程度，结合计算机模拟和现场实测，从微热岛、风环境、3D噪声地图等方面研制了城市中心区集约利用品质评价技术。发明了一种道路可达性最佳的城市建设用地自动布局方法、基于错位度评价的城市中心区土地利用方法、城市中心区通达度的评价及应用方法等多项功能集约利用关键技术。多情景分析了城市中心区空间生长或升级过程中所遇到的功能衰退、阴影产生、硬核不硬等过程，研制了城市中心区功能集约利用及其品质提升关键技术。
围绕本项目研究，获国家授权发明专利24项（其中国际PCT发明专利鉴定2项），计算机软件著作权35项，出版学术著作11部，发表学术论文201篇，其中SCI收录60篇，EI收录45篇，论文被下载29.49万次，被引用10827次。完成《城市群规划技术规程》等技术标准2项。这些关键技术先后在京津
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