2019年5月，《中共中央国务院关于建立国土空间规划体系并监督实施的若干意见》提出将原有的主体功能区规划、土地利用规划、城乡规划等空间规划融合，形成全国国土空间开发保护的“一张图”。尽管国土空间规划的编制研究正不断拓展，其任务可归纳为三个方面：（1）规划编制审批方面，构建自上而下的规划体系，在“多规合一”的基础上推进“多审合一”“多证合一”，规范编制审批流程。强调规划的战略性、科学性、协调性与操作性，在资源环境承载力评价与国土空间适宜性评价的基础上划定生态保护红线、永久基本农田边界、城镇开发边界及各类海域保护线，强化底线约束。（2）法规政策与技术标准制定方面，制定国土空间规划相配套的法律体系，并规范国土空间规划的技术标准体系，完成国土空间基础信息平台的建设。（3）实施监督层面，完善国土空间规划动态监测评估预警和实施监管机制。自然资源部副部长庄少勤指出国土空间规划体系需纳入国家治理体系，强调系统性、整体性和重构性，从规划层级和内容类型来看，可以把国土空间规划分为“五级三类”。其中“五级”对应我国的行政管理体系，国家级规划侧重战略性，省级规划侧重协调性，市县级和乡镇级规划侧重实施性。“三类”分为总体规划、详细规划、相关的专项规划。与传统的城乡规划编制相比，相关的专项规划强调的是专门性，对特定的区域或者流域，为体现特定功能对空间开发保护利用作出的专门性安排。西方经验显示空间规划本质上能够推动和协调跨部门之间以及多利益集团间的决策合作。在空间或国土的编制的过程中，如果各部门通过协作来促进决策，可较好的形成反映空间发展现实及其驱动因素的政策。^[1]

20世纪60年代在国外出现的地理设计理论（Geodesign）曾在科学与技术两层面探讨地理与设计结合的路径，其在设计中对地理空间环境的强调与地理空间信息系统应用的探索，与国土空间规划有相似之处。因此本文旨在通过对地理设计理论及应用案例的回顾，探讨中国国土空间规划的编制的启示。

以地理环境决定设计的思维在历史上早就有迹可循：在原始社会，部落定居点的选址与建造策略、出于防止外族入侵目的的种植用地布局策略中就体现了对于地理环境的思考；古埃及人民出于对水文资源的利用需求，将居民点集中建设于尼罗河两岸，铸就了灿烂的文明；直到现代建筑的理念中同样包含了设计对于地理环境因素的考量，例如赖特的有机建筑理论，强调建筑应是特定环境的产物，建筑应从环境中生长而出。^[2]在建设活动中对于地理环境进行分析是一种本能性的思考，而如何实现更科学的评估与判断，在现代大量的研究实践中逐渐形成了趋于合理的方法论。

地理设计理论的相关探索首先在景观设计领域出现，其发展可追溯至20世纪初，曼宁（Warren H. Manning）最早采用了地图叠加法进行景观分析和规划。1969年，麦克哈格（McHarg）在其《设计结合自然》一书中提出了一种通过查看和叠加地理信息图层来评估特定土地利用的最佳选址的技术，提出了全新的基于地理的图形叠加技术，为GIS（Geography Information System）概念的发展做出了贡献。1993年，地理设计（Geodesign）这一专业术语由昆斯曼（Klaus Kunzmann）在论文中提出，提供了地理设计的早期参考。完整的地理设计框架由卡尔·斯坦尼茨（Carl Steinitz）提出，最初应用于区域性的景观研究，其中包含概念框架、设计策略与程序技术三方面。斯坦尼茨提倡通过六个问题及与之相对应的六个模型描述总体规划的过程，在三次迭代后完成地理设计。

广义的地理设计概念是指在地球生物带中创造实体的思维过程，即在地理空间中进行设计。地理设计的目标是为地理空间中的生活提供方便。^[3]地理设计概念中强调的地理空间具有可参考的地理坐标系，意味着设计与地理空间包含的所有信息有关。一方面，地理设计建立了设计实体与地理信息之间的参照关系，推动了分析与设计的融合；另一方面，它为跨专业、多学科的整体设计提供了平台。

狭义的地理设计是一种设计手法，它利用多方参与、地理空间模型构建、影响模拟和实时反馈并多次迭代来促进整体设计与智慧决策。^[4]地理设计区别于传统设计或规划技术的特征是其对“系统思维”的强调，空间中的各个系统相互关联，系统中的微小变化会带来其他系统的相应变化。^[5]斯坦尼茨在地理设计框架中提出了六个问题，与之对应的是六种实践模型。^[6]“研究区域应该如何描述”对应表达模型，“研究区域如何运作”对应过程模型，“研究区域是否正常运作”对应评估模型，“研究区域会如何改变”对应变化模型；“这些变化可能造成的差异”对应影响模型；“研究对象应该如何改变”对应决策模型。前三个模型构成了评估过程，后三个模型构成设计干预过程，六个模型的依序迭代三个循环构成了地理设计的流程。

地理设计的叠图法，包含多层次的分析思维，即将地理空间中的各种信息综合考虑指向设计方案。随着信息与空间数据技术的发展，地理设计逐渐依托地理信息系统发展。地理设计的核心观点是将地理与设计相结合，在地理环境中完成设计，并将设计融入环境。地理设计的任务是通过设计流程使所有利益相关者共同参与设计，并在流程中反复迭代，形成达成利益相关者共识的最优方案。

1.科德角跨部门运输、土地使用和气候变化试点项目

科德角位于马萨诸塞州，是大西洋沿岸的镰刀形半岛。科德角由15个城镇和多个村庄组成，拥有丰富的历史文化和良好的自然条件。由于气候变化，科德角面临海平面上升和风暴强度增加的风险，而快速增长的人口与游客量为科德角的可持续发展带来了压力。2009年，联邦公路管理局建立了涵盖运输、土地利用和气候变化三部门的跨部门工作组，选择了科德角作为应对气候变化的试点地区，进行跨行政边界的一体化规划。2010年初，为了解决运输带来的温室气体排放问题并利用情景规划方法考虑气候变化的影响，美国国家交通研究中心（USDOT Volpe Center）与联邦公路管理局（FHWA）、美国国家公园管理局(NPS)和美国鱼类和野生动物管理局（FWS）联合开展了跨部门运输、土地利用和气候变化试点项目。^[7]在项目中制定了科德角跨部门运输和土地利用发展方案。

科德角项目是地理设计中多个利益相关者协作参与的典范。工作组使用ArcGIS和CommunityViz为工具，组织协作设计研讨会，通过空间信息模型、快速反馈和宏观地草图绘制环境来评估设计场景，使利益相关者们完整地参与地理设计的过程。科德角项目的流程中包含数据收集、关键绩效指标的确定、评估及影响模型的创建，并需要即时获取影响设计决策的反馈。

     （1）关键绩效指标确定

      项目开始前工作组确定了五个关键绩效指标，包括温室气体排放、运输消耗的能源、拥堵和车辆行驶里程、方案实施成本及自然/现有生态系统的保护。基于关键绩效指标，工作组形成了60多种可能用于本项目的场景规划模型的指标列表。技术人员对指标进行1至5分的赋分判断指标的重要性与优先级，筛选得出了较短的关键指标清单（表1）。这些指标将在后期用于对多种规划方案进行评估。

（2）初步方案生成

前期准备阶段，工作组收集并建立了科德角地区的地理数据库，内容包括现有的运输基础设施、土地利用与覆盖、环境敏感地区、脆弱地区、基公共服务设施、交通运输设施（表达模型）。这些数据具有地理坐标，并通过GIS与地理空间中的大量信息相关联。团队通过将地区现状、人口增长预测、土地利用与交通运输规划相结合构建模型以预测科德角的发展情况。

    在召集利益相关者研讨会前，工作组首先使用CommunityViz的Build-Out向导工具制定了五个初步方案来表现不同空间发展模式（趋势型、分散型、目标型）和运输投资（标准版和改良版）的影响（变化模型）。

在土地利用规划方面，该工具将从2005年土地利用和土地覆盖数据中获取的现有开发情况与利用分区图层、住宅密度和非住宅容积率确定的开发能力相比较，根据由此产生的总开发能力和最小的建筑间距规则，确定1/4平方英里（约0.67km²）为单元的网格区域。在Build-Out向导确定的潜在开发位置处，按照既定规则随机分配预期的住房和就业增长，模拟趋势型、目标型、分散型场景。

在交通规划方面，工作组编制了目标型和分散型两种方案，记录标准版交通运输系统和改良版交通运输系统对于区域温室气体排放的差异。标准交通运输系统包括现有的交通站和规划在2030年建成的公交路线与通勤铁路线。改良版交通运输系统是在标准系统基础上，以服务人口密集地区为目的，增设交通运输设施。

在气候变化适应规划方面，影响科德角的气候因素包括海拔、风暴潮、海岸侵蚀与海平面上升。工作组利用GIS的正射影像层、地形与地质图、高程数据、洪水地图以及当地的信息确定易受气候影响的脆弱地区，基于脆弱地区的新增人口百分比可对规划方案进行评估（评估模型）。

易受气候变化影响的区域

（3）利益相关者协作机制

       工作组通过召集设计研讨会使当地专家与利益相关者共同参与设计。根据前期的预测将生成16500个新工作单位与28000个新住房单位，研讨会的参与者分成小组在CommunityViz中分配这些新的开发单元。再分配新的住房或就业单元后，参与者可调整现有的交通运输系统以适应新的发展。

在系统中参与者可使用交互式编辑与草图绘制工具探索预期趋势的潜在变化。通过使用定制的红外线笔系统，使参与者能在CommunityViz中的地图上进行草图绘制，并将结果直接输入计算机。在地图上进行草图变更后，影响模型会提供相关绩效指标的动态更新信息，根据反馈的结果，参与者可继续进行方案修改。在分组讨论方案后，工作组将各组方案合并为一个改进方案。经过专家会议与公众代表意见反馈后对改进方案作进一步精炼。

改进方案与基础家庭密度相比的密度变化

2.路易斯安那州可持续海岸综合总体规划

路易斯安那州的沿海湿地地区居住着约200万人口，许多人的生活区域临近海岸，湿地起到了缓冲作用，保护公众及社区免受风暴潮的侵袭。在产业方面，路易斯安那州的港口在水上贸易与石油开采对国家的能源与经济安全具有重大影响。此外，沿海湿地为数百万的候鸟提供了栖息地，具有重要的生态意义。受地理与气候特征的影响，路易斯安那州沿海地区多发风暴潮，面临着土地流失与洪水泛滥的双重威胁。

在美国的行政体系中，各州政府拥有城市及住宅等领域的权限，联邦政府只能通过间接性的财政手段参与城市规划。^[8]在2005年前，路易斯安那州的沿海保护和恢复工作由州政府及下属的地方政府负责，工作开展受州预算限制。直到受卡特里娜飓风和丽塔飓风破坏后，路易斯安那州面临海岸恢复的问题。对此联邦政府同意提供财政支持，但要求建立海岸保护与恢复管理局（CPRA）并制定路易斯安那州可持续海岸综合总体规划。^[9]

此项目鼓励多方利益相关者共同参与，综合考虑洪涝防治、生态保育、文化遗产、能源产业、居民生活等方面的发展目标，以地理环境为设计背景，对交通运输、石油/天然气开发、地下水管理、土地利用等进行评估。项目以50年的远景发展为目标，每5年更新一版总体规划并制定财务计划，以期通过长期规划缓解海岸侵蚀，实现三角洲的可持续发展。其中2017年的总体规划强调保护沿海社区，完善土地利用方案以降低洪水风险。

CPRA适应性管理计划

（1）编制流程

在可持续海岸总体规划的编制过程（表2）中，首先根据对规划区的地理信息进行收集与汇总。由海岸保护与恢复管理局（CPRA）与自然资源部、交通运输与发展部等其他州立机构组成的工作团队初步制定海岸项目。通过建立预测模型，判断未来需要应对的风险。再通过规划工具对初步设计方案进行评估，并将优化后的项目方案作为附加条件，建立人为干预后的预测模型。将自然发展与人为干预的预测模型相比较，根据结果优化海岸项目方案。

表2 海岸综合总体规划流程

（2）规划工作内容

 ①海岸项目

总体规划的区域涵盖800平方英里（约2072km²）以上的土地，包括135项修复项目、54项结构性保护项目、20项非结构性风险项目。

②预测模型

在沿海地区，海平面升降、降水量、飓风的频率和强度等都是影响沿海环境的关键因素。为了了解这些影响因素在未来50年可能造成的土地流失与洪水风险，工作组构建了不同的场景对未来形势进行估计。项目建立了一个包含了已建设项目和即将建设项目的预测模型（过程模型），选择了高、中、低三种可能的未来条件方案。结果表明随着时间的推移，土地损失和洪水深度将不断增加。

若不采取行动50年后的洪水情况

③规划工具

规划工具用于评估项目及替代方案在未来50年间的效果，判断项目在远近期的有效程度与最大化收益的排序方案。规划工具包括决策驱动、指标与限制三类。土地面积和洪水风险降低是海岸总体规划的主要决策动力，在规划工具中使用了土地面积和减少洪水风险的决策驱动程序来筛选和选择最能实现目标的项目集。CPRA使用指标作为评估潜在项目的有效性及了解项目之间收益差异的标准。指标是通过不同方式将模型的输出结果组合在一起获得的，更直观地显示了项目如何与规划目标相呼应。限制条件是指规划项目的建设需要资金与土方的支持，而受到未来海岸的泥沙沉积量与资金供应的限制，真正可纳入规划的项目将受到影响。

CPRA使用规划工具来分析融资方案，通过对资金来源、运营和维护成本、项目收益的综合考虑分配近期与远期的建设项目。此外，在低、中、高三种环境方案下的得到的预期结果也帮助CPRA制定总体规划中多个项目的建设时序。

（3）协作机制

可持续海岸综合总体规划中的利益相关者包括各级政府（联邦、州、地方）、研究机构、公众、企业、民间组织等受到海岸规划影响的群体，规划强调多方协作。其中联邦政府是规划制定的重要合作伙伴与资金提供者，担当监管职责。国家研究机构与海岸保护与恢复管理局合作，提供建模与规划所需的地理数据，并共同制定规划项目。在地方一级，规划工作组通过加强与当地政府、社区团体、部落领袖、非营利组织的协作促进项目实施，并获取公众支持。

学术研究机构为项目提供理论指导，并在同行评审中提出反馈建议。公众是本地信息获取的直接来源，在鼓励公众参与方面，工作组通过举办社区会议及网络研讨会获取公众意见反馈。海岸保护与恢复管理局构建的海岸信息管理系统（CIMS）向公众开放访问权限，通过交互式工具向公众展示区域潜在的洪灾风险、海岸土地流失预测等各种社会经济信息。系统中还包括总体规划数据查看器，公众可追踪项目的实施进度。

在工作组完成初步方案制定后召开听证会，面向公众征集规划意见与反馈，经过多次迭代不断优化社区应对洪水风险的能力，并最大限度提高总体规划的有效性。

基于地理设计的理论回顾和相关案例分析，我们认为当下的国土空间规划可在编制内容、规划体系、和协作机制等方面进一步完善：

1.编制内容

（1）跨行政边界的特殊领域专项规划

针对交通运输、能源利用、气候变化适应等专项规划，应根据各专门领域的需求制定规划方案。可以突破行政边界的限制，融合多地规划部门中的专项小组建立跨区域工作组，制定区域性的特殊领域专项规划。

（2）问题导向的特殊地域专项规划

国土空间规划体系下对于海岸带、生态保护区等特殊地区的专项规划需要因地制宜，以问题为导向提出规划应对策略。专项规划应从资源与生态的角度考虑地区面临的环境问题与发展壁垒，将环境修复、风险规避、生态保育等专题纳入规划。

地理设计理论中的关键绩效指标概念，指地理设计的工作目标中最关键的部分，它们由专业人员对所有相关绩效指标按重要性与优先级赋分进行筛选。在国土空间规划中特殊地域规划的评估框架中也可应用类似概念，用于衡量专项规划的有效性。

（3）基于预测模型确定开发时序规划

        国土空间规划的实施是一个长期过程，因此在编制过程中需对远近期开发进行安排。可借鉴地理设计的工作方法，建立预测模型，在经济方面考虑各建设项目可能的财政投入、建设成本、长线收益；在生态方面考虑项目带来的外部效应、环境风险。通过对不同条件与不同时间节点下的场景预测，合理安排规划项目的开发时序。

2.编制体系

（1）建立自上而下的行动计划

国土空间规划体系建立在国家、省、市、县、乡镇五个层次上，不同的空间尺度具有不同的规划侧重点。在国家级与省级层面强调宏观的空间布局，而在市级以下着重进行更具体的详细规划。在斯坦尼茨的《地理设计框架》^[4]中认为地理设计的适用范围介于微观的设计领域与宏观地理科学领域之间，可对应至国土空间规划的国家级与省级的空间尺度。通过地理设计实践可见，在这一尺度除了对环境进行评估，也可以在地理空间中进行更具体项目设计。当前的国土空间规划在同一尺度上更着重于对国土空间开发保护的管控，通过使用政策工具对下一级规划进行约束。未来可以适当引入区域性设计项目的初步确定与布局，制定自上而下的行动计划。

（2）建立反复迭代的规划流程

地理设计的编制体系可以概括为评估过程与设计干预过程两部分，对地理环境的评估是地理设计活动开展的基础。在国土空间规划中同样提出了基于资源环境承载力评价与国土空间适宜性评价的“双评价”体系。评价与设计是规划的两个必要条件。

传统的规划编制体系通常是从“评价—规划”的一维过程，而地理设计要求对于设计框架进行正反三次迭代，即通过“评价—规划—再评价—再规划”将可能的设计内容作为叠加条件再次评价，对比前后的评价结果对设计进行判断与优化。未来的国土空间规划体系同样可以纳入多次迭代的设计路径，提升规划成果的可靠性。

3.协作机制

在国土空间规划 “五级三类”的庞大体系下涵盖了从宏观到微观、从整体到专项的复杂的工作流程与人员参与。政府、学者、技术人员、产业代表、公众等多方参与的需要也对国土空间规划的协作机制提出了较高的组织要求。而早在地理设计框架中，就已提出利益相关者共同参与设计的理念，在多次地理设计实践中可行的协作设计操作方案也逐步成型，对于国土空间规划可借鉴的经验包括：

（1）分工明确的参与者组织体系

国外地理设计案例中利益相关者参与的模式通常由当地法规政策、资金投入、建设支持保证实施。排除国内外规划体制及土地制度差异的影响，在国土空间规划体系中可通过建立法规政策的手段保障规划体系中的多方参与。

在多方协作的组织体系中，政府制定相关法律法规，对规划体系进行约束，并承担监督与审批职能。地方成立专门机构，委托规划编制单位进行初步的方案制定。由学术研究机构提供理论指导，并通过同行评议提出建议。在初步方案生成后，可采用组织社区研讨会或网络公开等形式，向公众征集意见反馈。通过规划编制、复议与审批、方案优化过程地不断迭代，保障各参与方的意见落实。

（2）跨学科的团队构成

在地理设计团队中除了规划师、城市设计师等设计专业人员外，也需生态学家、地理学家、经济学家等科研人员提供理论支持、信息技术行业人员进行信息平台的构建。在国土空间规划体系中需引入多学科的专业人员，提升国土空间规划的科学性。

（3）交互系统的技术支持

国土空间规划中的“一张图”构想需要统一标准的国土空间基础信息平台的支持。地理设计理论中同样提倡在同一个地理环境中进行设计。在地理设计案例中，设计团队借助GIS、CommunityViz等工具开发交互的空间信息平台，使多个参与者可以同时进行方案设计，并将设计成果实时上传，动态更新系统中的地理环境。通过智能化、信息化的规划平台构建，实现信息收集存储、数据公开、协同设计、即时反馈、进度追踪等功能。

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