如何科学、合理地识别和划定更新区域,是实施城市更新计划的首要问题,同时也是城市规划和管理中十分关键的技术议题。在梳理城市更新理念演变的基础上,分析城市更新区域识别的重要性和影响因素,构建城市更新区域识别系统,明确城市更新区域识别的数字技术路径,提出针对土地、设施、生态、文化4类更新区域的识别方法,并通过数字技术实现城市更新区域识别的精准性和一致性,有助于促进城市更新和管理向更科学、合理及可持续的方向发展。
[关键词]城市更新;用地区域识别;指标体系
[文章编号]1006-0022(2025)03-0118-07
[中图分类号]TU982.29、C931
[文献标志码]A
[引文格式]黄铎,兰祥滔,刘子琪,等.基于数字技术的城市更新区域识别方法研究[J].规划师,2025(3):118-124.
经过30余年的快速发展,我国城市化已逐步从大规模增量发展转向存量提升,城市更新成为城市空间发展的主要形式与关键建设手段。当前,城市面临着低效用地再开发、空间与生态品质提升、老旧小区改造及完整社区建设等多重挑战,对城市更新实践提出了更高要求。在此过程中,城市更新不仅关乎物理形态和空间品质的优化,还涉及经济、社会、文化及生态等多维度的可持续发展。
现代城市是一个复杂的巨系统,当这一巨系统的特定功能不符合城市整体功能运行时,便会发生城市更新这一建设行为,而城市更新区域的识别则是这一行为的基础。鉴于城市的复杂性,仅依赖建筑与形态设计方法进行更新用地识别,难以在城市整体层面达成城市更新的目标。当前,基于数字技术的城市更新区域识别研究多聚焦于居住、商业、工业等功能性用地类型的更新区域识别,这难以适应当前城市更新目标多维化、参与主体多元化、技术体系复杂化的特点,也无法实现城市安全与韧性提升的综合目标。因此,建立契合经济、社会、生态环境、历史文化等多维度可持续更新目标的城市更新区域识别一致性标准,实现数字化驱动下更新区域划定的决策支持,并将其应用于城市更新的策略制定与实施,成为其中的关键环节。
本文首先分析了构成城市运行的各要素及其相互关系,据此从土地、设施、生态、文化、经济、决策6个维度构建了城市更新区域识别系统。随后,基于多源数据驱动策略,建立了综合性的城市更新区域识别指标体系,该体系涵盖了城市功能系统导向的功能性指标,以及决策系统与经济系统导向的决策性指标。最终,本文总结了针对土地、设施、生态、文化4类更新区域的识别方法,并据此提出了建设动态城市更新监测系统平台的思路。对城市更新区域的精准识别,能够为城市更新的实施提供量化、一致性的数字技术支撑,为城市的可持续发展提供科学依据,这对于推动系统化的城市更新具有重要的研究与实践意义。
城市更新是一个综合过程,包括对经济活动衰退区域的重新开发、社会功能不全区域的恢复、环境质量及生态平衡受损区域的修复更新,以及对历史文化街区破败区域的保护。它起源于19世纪西方工业革命后的城市重建,并逐渐从单纯的物质改造演变为一种综合的城市管理手段,在城市化进程中扮演着日益重要的角色。随着全球社会、经济、文化及城市建设理念的不断演变,城市更新理念也随之持续发展。总体而言,城市更新规划已从单一的物质环境改善规划,转变为融合了社会规划、经济规划与物质环境规划的综合性更新规划,旨在实现社会、经济、生态、文化等多维度价值的协调统一,从而推动城市的可持续与和谐全面发展。在这一演变过程中,城市更新理念经历了3次显著的发展及演进。
在现代城市规划的早期发展阶段,物质决定论的形体主义规划思想深刻影响了城市建设。在其指导下,城市更新以大规模的城市重建为主,采用较为粗放的手段,对老旧城区的危房、棚户区进行成片修缮改造,或整治不良环境,以解决居民面临的居住环境恶劣、安全卫生条件差等基本民生问题。这一时期的思潮倾向于将城市视为静止的功能主义空间,认为城市更新仅仅是城市在一定尺度、一定空间内进行功能置换的简单手段。
形体主义指导下的大规模城市重建,可能对城市传统延续、风貌保护及可持续发展造成不良影响。因此,许多学者批判了采用传统形体规划和大规模整体规划来改建城市的做法,提出在城市中实施小规模的改造,并运用“有机拼贴”“邻里复兴”等思想,实现了从“大拆大建”到“有机更新”的更新理念转变。在这一过程中,强调了以往城市更新中忽视城市延续和人的感受的弊端,但仍然在一定程度上受限于建筑师的专业视角,以建筑学理念追求更为理想的城市更新改造模式。
在可持续发展理念成为全球主流价值观后,实现可持续的城市发展成为当前城市更新的核心目标。城市更新旨在通过优化城市的物质和功能空间,增强城市有机体的可持续发展能力,进而达成社会、经济和环境等多维度的可持续发展目标。这些基于多维价值的更新类型,最终目的是通过土地再开发和资源再利用的动态优化来实现可持续的城市更新,进而实现可持续的城市发展。在此过程中,定量分析和明确可持续城市更新中的驱动因子、主控因素及协同机理,是确保更新措施具有可持续性和科学性的关键。在此背景下,数字技术成为城市更新不可或缺的重要工具之一。
在城市更新的发展演变中,城市更新区域在概念上有不同表达,如更新片区、更新(管理)单元等。城市更新区域识别是城市更新中的基础性技术环节,在规划、管理、建设及实施等方面均发挥着至关重要的作用,具体体现在:①城市更新区域识别是实现城市更新精准性和一致性的技术前提;②城市更新区域识别是城市更新能够实现可持续发展目标的保证;③城市更新区域识别是实现城市更新科学管理的基础支撑。传统上,城市更新区域识别与以下3种影响因素有着较强的关联。
1.2.1 城市更新区域与城市发展阶段及发展理念高度相关
在城市发展的早期阶段,城市更新区域主要集中在环境恶化的地段,由政府主导进行大规模推倒重建。随着现代交通的飞速发展,城市迅速扩张,制造业中心向外迁移,导致特定区域衰落,政府随之推进旧城改造。当城市的生产功能(如制造业)逐渐弱化后,城市中心工业区面临再利用的需求,从而引发城市产业功能区的重塑。在人本主义和可持续发展观深入人心后,公众参与得到增强,城市更新的范畴从单一的居住空间、商业空间、工业空间等物质空间,更多地扩展至历史文化、生态等综合维度。显然,城市更新用地区域的识别与确定,与城市发展的阶段以及城市发展的策略和理念高度相关。
1.2.2 经济因素是划定城市更新区域的重要决策依据
在政府主导的城市更新中,经济增长绩效工程被视为重要目标,而城市更新所产生的土地财政不仅成为政府预算外收入的重要来源,还是地方政府承担更多公共事务的关键资金支撑。在市场主导的城市更新中,城市更新带来的利润增长是资本介入的主要驱动力,并形成了追求利润最大化的固有模式,这导致全国各地城市更新区域的选择呈现出相似的特征。此外,在城市更新项目内部,能否通过复建地块、融资地块以及各类补偿标准的精确计算来实现经济和财政的平衡,是确定更新区域的重要考量条件。
1.2.3 用地权属是划定城市更新区域的重要参考因素
在确定城市更新区域时,需要基于产权边界和权属人的改造意愿,针对不同权属关系采用不同的方法。例如,在深圳这类市场主导或开发主体与土地权属人合作进行城市更新的城市,政府、集体、权益人会在不同条件下考虑多种改造方式和合作方法,城市更新单元的划定也会充分参考土地权属边界的因素。
在综合考虑上述更新区域决策的基础上,城市更新区域识别还需与城市规划管理单元及土地规划的重要控制线相衔接,同时考虑与周边用地的关系,以利于道路、公共服务设施用地、市政公用设施用地、绿地及广场等规划公益性用地的落实,确保基础设施和公共服务设施的相对完整性。此外,还需充分尊重和考虑所在区域社会、经济、文化关系的延续性要求。
城市更新是一个多维度、系统性的复杂过程,不仅涉及物质空间的改造,还涵盖社会、经济、生态和文化等多个层面的综合考量。城市运行依赖于其多样性功能,从物质空间与非物质空间两个层面出发,可划分出土地、设施、生态、文化、经济和决策6个系统要素。其中:土地系统、设施系统、生态系统和文化系统构成了城市运作的基础,是承载城市各项功能的物质及文化空间载体,其功能的衰败所引发的空间改造和提升需求,构成了城市更新的内在驱动力;经济系统和决策系统则通过间接方式对城市物质及文化空间产生影响,进而作用于整个城市更新系统(图1)。

城市更新区域识别系统整体上由两个层次的分项系统构建而成——城市功能系统以及与功能系统相关联的决策系统和经济系统。在城市功能系统的构成中,设施系统与生态系统构成了功能系统的基础层,作为城市基底,是城市良好运行的必要前提。生态系统为城市提供必要的自然资源与环境支持,而设施系统则确保城市高效运转和居民便捷生活。功能系统的主体功能层由土地系统构成,包括居住、商业与工业3种类型的城市土地功能,其高质量运行是维持高效经济活动与强劲城市发展动力的核心条件。此外,功能系统的文化系统代表了城市功能的提升和城市内涵的表达,它是城市发展背景下,城市居民诉求从物质层面转向精神与文化层面的必然结果,同时也是城市发展的精神内核。
城市功能系统的衰退表现为物质空间的破败与城市功能的减弱,这是触发城市更新实施的必要条件,也是更新区域初步识别与计算的基础。与城市更新密切相关的决策系统和经济系统在城市功能系统更新区域评价的基础上,进一步深化更新区域的识别维度与评估计算。在决策系统中,政策导向依据城市轴线、重要空间节点、重点发展平台和功能区、重点更新区等的未来发展规划与城市管控意图,进一步增强更新区域识别的可实施性,确保其与城市总体发展形态及策略的契合。公众参与作为决策系统的重要组成部分,涉及公众意愿、改造需求、民主决策及利益分配等因素,是体现以人为本理念、提升居民参与度和幸福感的关键环节。经济系统则涵盖城市财政系统及城市更新的投融资体系,是城市更新得以推进的财政与经济基础。针对城市功能系统内的不同改造对象与类型,由于其经济属性在城市运行中各有差异,其土地系统、设施系统、生态系统及文化系统的财政属性也各不相同。此外,在不同城市、政策背景及更新时机下,由于财政政策和更新制度设计的差异,财政系统的框架构建、计算方法及投融资平衡策略也会有所不同。
针对城市更新区域识别系统,本文提出一个综合的、多层次的城市更新区域识别技术框架(图2)。该框架确立了包括用地高效、生活宜居、服务完善、生态安全、文化复兴、经济平衡及多元参与在内的城市更新目标。在这些目标导向下,整合了城市横截面数据、时间序列数据,以及城市发展政策、公众意愿等多源数据,并实现了这些数据的空间叠加。基于目标与数据的整合,建立了城市更新的功能性指标,涵盖土地指标、设施指标、生态指标及文化指标,同时设立了包括决策系统和经济系统的决策性指标。借助这些体系化的城市更新区域评价与识别指标,能够深入分析城市更新区域,明确哪些区域需要进行更新,并准确识别出城市中的重点或优先更新区域。
在该框架的数据体系中,城市横截面数据指的是在同一时间点或同一时间段内收集的城市各要素数据,用于分析这些要素在同一时间节点上的表现;城市时间序列数据则是在不同时间点收集的城市各要素数据,用于展示和对比这些要素随时间变化的情况。此外,更新区域的识别是一个持续性的过程,它需要在初步识别结果的基础上,不断进行更新目标的优化、数据体系的更新及更新区域的再计算,从而实现城市更新区域识别的动态性。
城市更新区域识别的指标体系构建是数字技术应用的基础,首要目标是实现城市更新区域的精准识别,其次旨在确保更新区域识别过程的一致性与可持续性。城市作为复杂的巨系统,其发展展现出多样的共性与个性特征,这些特征构成了城市更新区域识别指标体系构建的基础。在确定城市更新区域类型后,识别过程需明确尺度特征与实体特征这两方面的总体策略。
城市中的物质实体展现出多尺度的空间特征。在相关研究中,可持续城市更新的空间尺度被界定为城市尺度、区域尺度、邻里尺度和项目尺度,且这些尺度间存在着作用机制复杂、相互影响的关联。本文聚焦于土地、设施、生态、文化4类更新区域的识别,空间尺度主要集中于地块尺度或项目尺度。这一尺度不仅是当前城市更新规划与建设实践中的主要尺度类型,还是数字技术能够实施精准化和一致性计算的有效尺度。
随着城市发展的日益复杂,以及以人为本、建设幸福城市的总体策略的推进,城市空间与物质实体的评估及其画像的关联指标主要有两个,即地理学视角的建筑土地利用物质空间,以及人口、经济等社会学视角的社会空间。城市更新区域识别的方法能够较好地反映兼具物质与社会特征的功能性土地实体对象,但对于表达城市安全及韧性等生态方面的更新对象,则无法全面涵盖其更新改造的实体特征。因此,针对不同类型的更新改造对象,应综合考虑物质空间与所承载的城市活动,以及城市发展理念、政策与法规导向等多视角、多维度的技术体系,以可持续及韧性城市建设理念为指导,描述兼具科学理性与可实施性的更新改造实体特征,并据此构建数字化的指标体系和确定评估内容。
城市作为区域生产与服务的中枢,其核心竞争力在于经济。因此,城市更新的首要任务是激活更新区域的经济社会活力,而居住功能区、商业功能区、工业功能区3类功能区作为城市经济运行的基石,提升其土地利用效率成为城市更新的关键目标。
土地更新区域主要聚焦于建筑品质差、宜居性低、土地集约利用程度较低且经济和社会效益低下的居住功能区、商业功能区和工业功能区。居住功能区评估涵盖建筑、用地、环境3个维度:建筑维度体现住宅品质,用地维度反映集约利用程度,环境维度则关注宜居环境和安全环境(图3)。商业功能区评估包括用地情况、经济效益、商业活力3个维度:用地情况维度体现建筑品质和商业用地集约度,经济效益维度关注投入产出情况,商业活力维度则关注商铺运营状况和消费者吸引力(图4)。工业功能区评估涉及用地情况、经济效益、社会效益3个维度:用地情况维度关注工业建筑质量和用地集约度,经济效益维度关注投入产出情况,社会效益维度则通过就业岗位、产业门类及环境污染等指标评估其对社会发展的贡献(图5)。
在城市建设以增进人民幸福生活为策略导向的背景下,设施更新成为城市更新区域识别关注的重要内容。城市居民的大部分时间都在居住社区内度过,特别是老年人和儿童,他们在社区停留的时间最长,使用设施也最为频繁,且步行能力相对受限。因此,优化各类服务设施布局对于提升居民生活质量至关重要。设施是否需要更新,主要取决于以下3个方面:①可达性,即服务设施是否能在居民步行5min、10min、15min的范围内便捷到达;②承载力,即服务设施能否满足一定数量居民的同时使用需求;③运行现状,即居民在使用服务设施时是否能获得满意的体验。见图6。
2021年,住房和城乡建设部发布《完整居住社区建设指南》,提出建设完整居住社区,完善居民在5~10min生活圈内基本公共服务设施、便民商业设施、市政配套基础设施、公共活动空间的布局。2023年,住房和城乡建设部发布完整社区建设试点名单,要求将完整社区建设与城镇老旧小区改造相结合,以强化社区服务功能,补齐社区服务设施短板,明确了完善各类服务设施布局在城市更新中的重要性,这是当前城市更新当中需要特别关注的策略与政策导向的内容。
在具体实践中,设施评估结果通常指向特定设施指标未能满足规范的城市区域。这一区域作为城市更新区域的识别范围,与土地系统的识别范围有所不同,前者并非指该区域的土地需要更新,而是表征服务于该区域的设施需要开展更新改造。
多年来,我国不断推进生态文明建设,使其衍生出多重意义,成为提升城市品质的关键因素。尤其在全球气候变化的背景下,洪水灾害对城市的威胁日益加剧,持续暴雨等极端天气对城市排涝能力带来了严峻考验。
生态更新区域主要针对的是环境污染严重、城市排涝能力不足且影响城市生态系统运行和居民生命安全的区域。更新目标聚焦于清除污染、提升绿地率与水面率、强化水生态品质与安全,以及推动城市生态系统与景观体系的建设等。生态更新区域的识别主要关注生态安全和生态宜居两个评估维度。生态安全维度主要关注环境品质及环境安全问题,这些问题直接关系到人民群众的生命财产安全,涵盖土壤、水环境污染等环境质量指标,以及城市内涝、水面率、绿地率、水系弯曲率与连通率等影响城市水环境安全的多个方面。生态宜居维度则着重于生态系统服务功能的提升及人民群众生活品质的改善,具体通过绿地率、邻避设施防护状况及城市生态廊道建设等指标来反映。见图7。
文化遗产承载着历史、科学、美学、文化及经济价值,是社会变迁的见证者。历史文化保护对于延续城市文脉、塑造城市特色及人文精神具有重要作用。展望未来,文化发展将成为城市发展的核心战略,在城市经济增长、提升全球竞争力、促进社区融合及增强城市形象方面扮演愈发重要的角色。
文化更新区域主要指那些历史文化资源保护状况不佳、风貌受损、配套设施欠缺、消防及防灾减灾设施不完善、管理水平较低的地区。文化更新区域的识别主要关注文化遗产价值、文化环境和文化服务3个评估维度。在文化遗产价值维度,文化遗产的保护级别可以较为直观地反映文化遗产的价值,而某一区域的文化遗产价值主要通过文化遗产的级别和数量进行评估;在文化环境维度,侧重于评估人对文化遗产的主观感受,通过文化遗产与传统风貌的保护及协调状况来反映;在文化服务维度,文化服务水平通过吸引力、便利度等指标来进行评估。见图8。

城市并非诸多要素的简单集合,而是一个动态、自组织的复杂网络系统。城市的生命周期与生物体的成长周期相似,经历着“生长—成熟—衰退—更新—再生长”的循环过程。城市更新这一概念超越了时间维度的局限,它不仅仅聚焦于当前的城市改造与发展,更是从长远的视角审视城市的生命周期和演变历程,这一过程涵盖了城市从过去到现在,再到未来的持续变迁与发展。因此,在城市整个生命周期中,针对城市更新区域识别的决策制定与数字技术体系的实现,需要构建一套全面的监测系统。该系统应集成并实时监测城市发展的各项关键指标,以便实时追踪城市的变化,开展更新实施评估,并对城市更新区域进行持续、动态的监测与识别。
城市更新用地区域识别监测系统通过对城市更新决策相关因素进行监测,集成和实时展示城市运行的各种数据,包括土地、住房、交通、环境及公共服务设施使用情况等。这些数据如同城市的“生命体征”,通过对城市更新区域识别各子系统的持续监测,评估城市社会、经济、文化、用地及设施等类别数据的变化情况。当系统监测到城市更新区域某个子系统出现老化迹象时,将会启动预警机制,对城市需要更新的区域进行实时预警。在城市更新规划与管理中,这种预警意味着向政府、规划师等发出信号,提示其启动针对该要素的更新区域识别工作,并制定相应的更新计划。同时,还需对城市更新方案及其实施效果进行评估,总结和检讨城市更新从提出到完成实施全过程中的经验教训,以期优化后续的更新与改造计划。
在具体实践中,这一动态监测过程应与城市体检、国土空间动态监测等实践活动相结合,整合来自不同渠道、类型多样的城市发展数据体系,实现低成本、多集成、高动态的城市更新用地区域识别监测系统的运行。同时,这一监测系统还应与城市更新规划管理的过程融合,以进一步提升城市更新规划管理的科学性。
城市更新是城市步入存量增长阶段、实现高质量发展的关键途径,对推动新型城镇化、构建新发展格局、促进治理体系与治理能力现代化具有重要意义。城市更新不仅涉及物理形态和空间结构的优化,还是激发城市活力、塑造城市特色的过程,其范畴应从经济、环境等单一维度扩展至经济、社会、文化、生态等多维度。这一转变给城市规划和管理带来了更多挑战,需要从过去以用地效率为主导的价值观转向改善民生和促进城市全面发展的多元价值观。传统的城市更新区域识别主要依赖专家经验和定性分析,或仅凭单一条件进行划分,这种方法常因数据支撑不足或分析方法不够精细而导致更新区域识别不够精确,进而影响更新策略的制定与实施效果。
本文针对当前城市更新中单一维度主导、系统性及综合性认知不足的问题,提出构建涵盖土地、设施、文化、生态4类城市物质和文化空间的更新区域识别数字指标及评估体系。在此基础上,融合经济与更新决策系统,构建城市更新区域识别的框架并提出策略,在城市系统层面科学识别更新区域,并明确各类更新区域的实施顺序,从而实现城市总体发展层面的城市更新精准化实施,为城市更新提供数据支撑与决策参考,提升决策实施的科学性和有效性。