中芬共青数字生态城内涵分析

陶春元 汤明 杨期勇 李晓琼

摘要 数字生态城作为城市生态、经济和社会三者协调发展的高级阶段目标，代表的是一种城市发展潮流和方向。数字生态城是提高城市综合竞争力，促进城市经济发展、社会进步和人民生活水平提高的新动力。数字生态城的内涵非常丰富，本文结合中芬共青数字生态城的研究，从数字生态城兴起的背景出发，阐述了数字生态城市的概念与内涵，并对数字城市建设的内容与框架建设进行了细致的探讨。

关键词 数字生态城 内涵 特征要素

一 数字生态城兴起的背景

城市是社会、经济等各类要素高度集中的特定区域，是区域经济、政治和文化活动中心，是自然、经济和社会的综合体，也是数字生态城建设的对象主体。在过去约30年中，我国城区居住人口占总人口的比重翻了一番，2010年城镇人口比重达到51.27%，数量为69079万人。城市化比率预计在2025年达到64%。大规模的城市化进程，使我国城市面临前所未有的挑战，尤其在资源节约和环境可持续性方面面临严峻挑战，主要涉及的重要领域有：水资源利用、废弃物管理、空气污染控制、能源需求和土地利用等。有数据表明，我国已经成为世界上最大的温室气体排放国之一。据统计分析，在全球温室气体总排放量中城市约占的80%。随着城市带动型经济的不断增长，城市生态足迹将带来诸多风险。我国正在各个层面应对这一挑战。建设数字生态城就是其中的一个重要方面，旨在打造一个更具可持续性的城市化模式。

未来的城市建设将以可持续发展为先导，从城市的整体发展出发，进行全面考虑。传统的城市化模式已经不能很好地满足人类需求；近年来兴起的单一模式的数字化或生态化也不能很好地满足城市发展和管理的需求。从城市问题的现状出发，进行全面分析和探讨，对城市发展过程进行推断与预测，最终实现城市的现代化、智能化、低碳化，这些均需要构建数字生态城。目前，环境科学、生态学、产业经济学、计算科学、信息科学、城市科学、地球科学、系统科学和社会科学等学科的快速发展，已经为构建数字生态城奠定了坚实的理论和技术基础。

二 数字生态城的内涵

（一）数字生态城是数字与生态两方面的深度融合

数字生态城并不简单地等于“数字城市”+“生态园林城市”。生态园林城市是一个复杂的人工复合生态系统，需要城市具有高度发达的经济、良性循环的生态、繁荣昌盛的社会、体系完善的社会保障和安居乐业的人民，需要生态环境及人居环境清洁、优美、舒适、安全，且失业率低，高新技术占城市经济主导地位，技术与自然达到充分融合，最大限度地发挥人的创造力和生产力，其有利于提高城市文明程度，实现城市稳定、协调、可持续发展。数字城市是信息化技术在现代城市集成创新应用的综合体系，具有对城市地理、资源、生态环境、人口、经济、社会等复杂系统进行数字化、网络化、虚拟仿真、优化决策支持和可视化表现等强大功能，对城市基础设施、功能机制进行信息自动采集、动态监测管理和辅助决策服务的技术系统[1]。而数字生态城则是数字理念和生态理念在城市复杂系统中的融合应用，主要结合了三方面的基本理念。一是运用数字理念高度整合服务和管理。主要涵盖卫生保健、教育、商业、智能化运输、物流与建筑、城市管理和服务供应等领域，目的是实现数字化与可互动的信息服务。二是运用生态理念确保可持续发展思想在城市经济、社会等各方面落实。生态理念将涵盖城市建设、发展的各个层面。这些措施包括产业的生态化建设、经济的生态化运行、能源的可再生利用、废弃物的循环处理、资源产出率的不断提高等。三是运用城市理念实现多样化功能。数字生态城严密的城市结构将有助于抵御社会变化和宏观经济条件变化带来的负面影响，形成高效物流、创新的工作与生活环境以及多样化的城市功能。城市数字生态化建设不仅需要对城市系统的地理环境、基础设施、自然资源、产业发展、经济结构、人文景观、生态环境、人口分布、社会和经济状态等各种信息进行有机整合，而且要运用信息化技术进行数字化采集与存储、动态监测与处理，在生态化和数字化理念方面进行深层融合与挖掘，对各种关键问题进行有效识别、动态模拟、准确预测[2]。

（二）数字生态城的建设和标准设立应具有区域发展特色

数字生态城已经成为城市规划和发展的新趋势，自江西共青数字生态城首次提出后，北京门头沟、江苏丹阳等地也陆续提出建设目标。天津中新生态城、唐山曹妃甸生态城、上海崇明岛生态城等也在建设中不断融入了数字元素。数字生态城的建设从发达地区推广到欠发达地区，涵盖了南方北方、东部西部，包括来自不同的城市发展基础的因素，只有在其建设过程和标准设立中融合当地的城市建设基础、产业布局基础、人口分布基础才能构建出适合地方发展的城市，才能实现城市的可持续发展。

三 数字生态城的特征要素

城市系统的基本功能主要有三个方面：一是生产，即为社会提供物资和信息产品；二是消费，即利用域内外环境所提供的自然资源及其他资源，为城市生产出各类“产品”（包括各类物质性及精神性产品）；三是调节，即保证城市自然资源的永续利用和社会、经济、环境的协调发展，使城市综合系统具有消除和缓解自身发展带来的不良影响的能力。围绕这三个方面，数字生态城将建成以下七个要素平台。

（1）城市综合环境管理监控平台。由政府引导、社会参与，使城市“废弃物”减量化、无害化、资源化、产业化和社会化，在政府与居民、企业三者之间形成良性互动循环的新型关系。

（2）城市土地生态功能监控平台。土地生态系统是土壤、地形、水文和一些相应的生物群落组成的一个紧密的生态系统，科学技术、政策导向等因子对土地生态系统具有重要影响[3]。因此要对每个用地单位所占土地的物质生产力、自然生态服务和社会生态服务效果进行年度生态监控，保证可更新能源利用率、环境净化能力、废弃物循环利用率以及生物多样性维持能力等自然生态服务功能优于或至少不低于原土地的功能。

（3）城市生态系统监测信息化平台。建立多个政府相关部门参与的生态监管和环境影响评价服务发展平台。依托现代通信技术，构建环境公共信息网、环境质量预警网及环境决策支持系统，及时实施自动检测、远程监控、信息发布、决策分析等功能，为城市管理提供科学依据。

（4）城市综合管理信息平台。整合城市规划、建设、城管、公安、文化、卫生等部门的相关信息资源，建立城市综合管理信息平台，逐步在决策分析、任务派遣、目标考核等方面实行数字化管理。该平台架构上分为两个层级。一级指挥中心主要负责事件受理派发、应急指挥调度、工作绩效考核、辅助决策分析等工作；二级指挥分中心主要负责信息上报、事件处置、应急响应等工作。在功能上，主平台具有城市常态综合管理、应急管理协调、统计分析及辅助决策、综合应用支撑四个功能。

（5）城市生态保育发展平台。严格遵循自然规律，依据城市自然环境基础条件，找到当前的城市和处在与自然生态相融共生状态下的城市的差距，发展水、土、气、生、矿的自然生态修复、涵养、保育产业[4]。

（6）生态环境社会监督平台。加大环境质量、环境管理、企业环境行为等信息的公开力度，维护公众的环境知情权、参与权和监督权。

（7）区域产业共生发展平台。把城市生态系统各要素的平衡协调、和谐共生，生态资源的可持续性作为重要尺度，建立绿色国民经济核算制度，建立城市产业共生发展信息平台，从根本上解决经济发展与环境资源之间的尖锐矛盾，缓解环境污染和资源短缺造成的生态脆弱和生态失衡，使城市最终走向产业良性循环轨道，最大程度从源头减少排放量[5]。

四 数字生态城与城市可持续发展的关系

城市可持续发展，从社会角度看主要是追求经济效益、社会效益和生态效益的动态平衡；从资源角度看是城市资源的保护、开发、循环、修复及再利用的动态系统平衡；从环境保护角度看主要是强调利用生态规律和数字化技术手段来科学解决城市发展过程中的环境问题。《21世纪议程》指出，城市可持续发展主要着眼于居民生活质量和城市生态质量两个方面，其核心是协调处理城市社会、经济发展与资源环境三者之间的关系，具体包括城市化速度与质量、城市管理手段、城市产业结构和经济发展及城市基础设施、城市功能、城市能源利用效率和资源利用效率等。

（一）相关协调性

数字生态城和城市可持续发展两者有着共同的作用对象，那就是实体城市，但两者有着不同的概念和研究背景。城市可持续发展的核心问题是如何协调人口资源环境与经济社会发展之间的关系。而数字生态城指的是利用信息化手段和生态系统理念构建低排放高循环高智能的城市。可持续发展思想必须始终贯穿整个数字生态城建设和发展过程之中，可以说两者相互渗透、相互作用。

1．数字生态城将是城市可持续发展的新兴动力

数字生态城建设体现了最先进的生产力和科技水平及最系统的思维，是城市可持续发展的未来发展方向和新兴动力。数字生态城对城市可持续发展的积极推动作用主要体现在以下几个方面。一是提高传统产业的生产效率。通过对城市传统产业进行产业生态化和产业信息化改造，提高生产效率和管理水平。二是创造城市经济发展新的增长点。数字生态城作为高新技术集成应用的基础平台，其建设和发展过程本身会壮大高新技术产业，为城市经济发展创造新的活力。三是提高城市管理水平。数字化的管理为城市综合管理提供了便捷条件，对提升城市管理水平具有很好的推动作用。四是协调城市可持续发展。数字生态城可以在顶层设计角度协调人口资源环境的关系，更加有利于解决城市可持续发展问题[6]。数字生态城建设通过信息化、生态循环技术及产业共生理论改造城市传统发展模式，优化现有经济结构和产业结构，减少“三废”排放，将改变城市环境保护和经济发展之间原有的矛盾性和不适应性，最终实现经济发展和环境保护的相互平衡。

2．城市可持续发展为数字生态城建设提供了基础

城市可持续发展为数字生态城建设提供最基础的支持。首先，可持续发展城市为数字生态城建设提供了强大的人力资本和智力支持。其次，可持续发展城市的经济基础为数字生态城建设提供了重要保障。最后，社会和谐，生态平衡，环境优化、美化的城市为数字生态城健康运行提供了很好的环境基础。

（二）偏好冲突性

数字生态城的发展和社会的信息化转型，引发短期产业发展冲突。传统城市的各类社会组织和经济形态均在城市的建设和发展中发挥过巨大的推动作用。但在进行数字生态城建设转型中，这些组织、管理形式及产业形态，可能已经不能适应城市更高层次发展的需要。尤其是一些曾在城市发展中起过支撑作用的大型企业，可能由于不能实现转型而丧失竞争力。同时，由于数字生态城的经济将从规模经济向效率经济转变，从劳动力密集型产业向科技密集型产业转变，城市人口的显形失业和隐形失业水平都会相对上升，部分产业甚至会出现严重的失业问题。目前我国大多数城市仍处在以工业化为主导的建设过程中，在这种背景下，进行数字生态城建设所造成的冲击就显得尤为严重[7]。数字生态城建设带来的转型冲突和不适应性危机，包括城市社会的道德规范、行为准则和政治法律制度等的调整都需要一个较长的过程。数字生态城的建设将造成不同于传统城市建设环境下的新的资源压力和环境压力。例如，各种电子设备在制造过程和使用过程中会产生高物耗和高能耗；数字信息化设备的更新换代会造成各种电子废弃物处理和处置问题；各类电磁波辐射污染必将成为数字生态城环境问题中的一个新难点；网络文化产业形成的软性垃圾也随数字生态城发展如期而至。

五 共青数字生态城生态适宜度分析

通过调研和专家评定，采用排列成对比较技术将共青数字生态城各指标按重要程度从小到大排列，并按生态指标权重计算出各个指标的权重，结果见表1、表2、表3、表4、表5。

根据生态适宜度评价数学模型式，计算出共青数字生态城生态适宜度值S总=0.884（见表6），由生态适宜度评价分级标准可知，共青数字生态城生态适宜度等级为非常适宜，其很适合人类居住。

共青数字生态城由景观中心、社区中心、产业片区、绿地组成，其配套设施由公共服务设施、基础设施、垃圾站、道路交通等构成，其布局的合理性将直接影响到城区的生态适宜度和居民的生活环境质量，共青数字生态城生态适宜度评价指标体系充分体现了数字和生态的内涵特征。本文通过选取评价指标及对其量化处理、确定指标权重、构建评价模型，对共青数字生态城生态适宜度进行了评价，评价结果反映了数字生态城的土地利用情况和城市居住的适宜程度。

同时，注意到两个非常重要的生态指标“人均建设用地面积”和“水资源”的适宜度值只有0.25和0.5，二者将成为共青数字生态城建设的限制因子。

六 中芬共青数字生态城指标体系

中芬共青数字生态城市指标体系构建基于“社会-经济-自然”复合生态系统理论和数字信息理论，本文在指标体系的框架构建中，将指标体系分为四个层次，即目标层、路径层、指标层和变量层（见图1）。

与原有的生态城、数字城指标相比较，结合共青数字生态城生态基础较好的特点，本文提出了相应更适合共青数字生态城地域资源特色的指标要求，这一指标要求具有以下几个特点。

（1）建立了生态建设数字化管理主要指标。生态建设数字化管理指标主要是依据生态城市的建设、运行和管理过程，利用数字信息技术手段进行管理的控制性指标。如设立绿色建筑数字化控制、环境管理数字化监控、生态建设数字化控制等。

（2）建立了产业生态化主要指标。产业生态化是我国实施可持续发展战略的重要途径，也是我国生态文明建设的重要内容，是未来城市产业发展的重要组成。其主要是指产业自然生态有机循环机理，在自然系统承载能力内，对特定地域空间内产业系统、自然系统与社会系统进行耦合优化，达到充分利用资源，消除环境破坏，协调自然、社会与经济的持续发展的目的。指标体系中加入了资源产出率（消耗一次资源所产生的国内生产总值）、资源消耗率、产业共生度、循环经济发展指标、产业生态系统结构链多样性等相关控制性指标。

（3）建立了生态产业化主要指标。所谓生态产业化，即生态资源产业化，就是按照社会化大生产、市场化经营的方式来提供生态服务。它与产业生态化一起，构成生态产业的形成路径。生态产业化的实质是生态资本的保值增值。共青数字生态城具有较好的生态资源优势，将生态优势转化为数字生态城建设优势是实现科学发展的保障。本文在指标体系中加入了生态资源产权界定覆盖率、生态补偿合理性、生态资源产业化率、生态产业化效益等指标。

（4）建立了产业组织、运行和管理的数字化主要指标。产业是数字生态城建设与发展的基础。数字化主要指标是将产业生态化理念下的产业运行情况，运用数字化理念进行管理的控制性指标。如在指标体系中加入了产业共生信息平台（废弃物产生和流向、企业供需关系）覆盖率、生产工艺数字化控制率等。

（5）建立了有共青数字生态城地域资源特色的主要指标。数字生态城的科学建设与有效运行必须依托城市实体，脱离实体的数字生态城的发展是不可持续的。指标体系涵盖了共青团文化融入度、共青团文化保存完好率、共青团文化资源数字化率、鄱阳湖文化融入度、鄱阳湖文化数字化率等相关指标。

数字生态城作为人类城市发展的新阶段，其建设过程不可能脱离城市实体这样一个现实基础。如果数字生态城的盲目建设导致对城市社会的严重冲击，造成所谓的断裂性发展，从而中断城市可持续发展的有机过程，这将是数字生态城的最大悲剧。衡量数字生态城建设是否成功的一个根本标准就是看它是推动了还是阻滞了城市可持续发展。数字生态城的建设方式及其衡量指标体系只有因地制宜才能更好地依托实体城市。离开城市的可持续发展，数字生态城建设也就失去了根本方向。

参考文献

[1] 徐西胜：《生态城的理念解读与机制构建》, 《理论学习》2010年第7期。

[2] 刘祖文：《数字城市及其在城市建设中的应用与展望》, 《武汉城市建设学院学报》2000年第9期。

[3] 文俊浩：《数字城市与城市可持续发展的相互关系的分析》, 《重庆建筑大学学报》2004年2月。

[4] 徐冠华、承继成：《数字城市——理论、方法与运用序》，科学出版社，2003。

[5] Gong, B., Chen, B., The Regulation Analysis of Low-Carbon Orientation for China Land Use, Ifip Advances in Information&Communication Technology 347（2010）.