解释城市 多层城市网络不同要素间是如何互动的

【编者的话】

以单一要素流构建的城市网络已经不能够满足城市功能日益丰富、互动日益多元化的需求,多层城市网络应运而生。相比较单一要素形成的城市网络,多层城市网络有何显著优势,以及在城市实践方面有何启示。本期解释城市将关注多层城市网络,探讨城市的不同要素是如何互动的。

在世界城市网络(World City Network,WCN)中,城市是作为一个节点而不是中心地存在。作为一个节点的价值,在于它和其他节点之间的连通性。这种与外界的广泛连通性, 凸显城市价值流的功能与价值取向,并决定了城市在网络中的地位。

从动态角度看,城市网络是随着全球化与信息化进程不断深化而持续扩展。而且,随着网络中节点功能和地位的变化,一些城市可能衰弱下去,一些新兴城市可能崛起,从而呈现城市网络动态发展图景。

从未来发展看,城市将有更多的复合功能拓展。而不同的功能之间正在相互融合和渗透。特别是在现代信息通信技术和互联网、大数据助推下,各种社会和经济活动越来越依赖于知识创造和应用,日益显现出城市经济基础进一步从商务服务向知识产业的自我加速转换。在这样的情况下,关注某一要素流量或采用单层网络进行描述和分析城市网络特征的方法,显然已经不再能满足城市功能复合化和城市之间要素流动复杂化的需要。

一、城市间要素流的互动正走向功能化和复合化

以Smith和Timberlake为代表的学者们认为城市之间的要素流分为形式流(如人、信息、物质)和功能流(如文化、经济、政治和社会),并以此创建了城市间联系的新类型。同时以周振华为代表的学者们认为,城市要素流量的演进变化大致可以分为三个阶段:一是货物流主导(初级阶段);二是资金流主导(成熟阶段);三是科技文化流主导(发达阶段)。

因此,采用资本、人力、科技和信息等方面构建城市之间的多层网络,既包含了城市联系的形式属性和功能属性,又符合城市要素流量的历史演进方向。

二、单一要素流的局限性日益凸显

通过对资本、人力、科技和信息这四种要素构建的多层城市网络进行分析,可以更加深刻理解城市在配置这些资源方面的具体路径,也更能分析这些不同资源要素之间的相关性作用,以及城市在推动不同要素流动方面的异同。对于深化城市基础功能研究和城市之间与经济社会的关联性研究具有重要意义。

从研究对象上看,城市网络的兴起,一方面是随着网络科学的兴起而兴起,以城市作为网络节点,城市之间的关联作为网络的边,构建城市网络来分析城市之间资源的流动性,对于传统区域经济学来说是一种崭新的研究方法,能够展现克服传统区域计量无法大规模呈现若干城市某种属性的聚类特征的缺陷,同时又能够动态刻画城市之间关联属性的 变化特征。另一方面,随着全球化、城市化和信息化等趋势的不断演变,城市之间的联系日益加深,城市体系逐步走向网络化的新趋势。目前国内城市网络研究多以某一特定属 性作为构建网络的基础,继而研究城市的聚类特征和社团特征等。比如有学者以铁路和航空流为属性,建立中国城市网络,分析了网络的等级结构特征和组织模式,并认为技术经济特征与管理体制是造成铁路与航空两种网络特征差异的主要原因。

也有学者以长三角上市公司在长三角各地级市的分支结构和投资额作为属性,构建了基于上市公司的长三角城市网络,分析了其空间结构特征。

在国外,世界城市网络研究方法已经成为一种基本的研究范式。以Taylor为代表的“全球化与世界城市”研究小组(Globalization and World Cities,GaWC)以高级生产者服务业(Advanced Producer Service,APS)公司的总部和分公司的全球办公室网络建立了全球城市网络,通过研究该网络的区位分布结构来分析城市间的功能衔接关系,并根据节点和边的连接强度,每两年给出城市和城市关系的排名,该排名被全球范围内的政府与研究机构视为城市竞争力的重要参照标准。这些城市网络研究都是基于某一要素和属性进行构建,但城市之间的关联往往是多维的,不仅存在企业方面的关联,也存在交通、物流、资金、人员等多方面的关联,单层结构的网络在反映某一特征方面具有重要意义,但无法全方面反映城市之间的功能关联,也无法解释城市某一资源要素网络与其他资源要素网络之间的关联。

三、找到多层城市网络要素互动模式和路径至关重要

在Bianconi的专著《多层网络:结构和功能》(Multilayer Networks: Structure and Function)中将多层网络定义为多个具有相互关联特征的单层网络组成的网络结构体。他将多层网络划分为三类多层网络,一种是多路网络(Multiplex Network),即以相同的节点但是不同的属性构建的具有相互关联的多层网络。一种是时变多片网络(Temporal Multi-sliced Network),即某一属性的网络随着时间演化形成的多个片段截面上的网络。最后一种是网络中的网络(Networks of Networks),在这种网络结构中,第一层网络的每个节点在第二层网络中都是由一组网络组成,而第二层网络中的每个节点又是由第三层网络组成,构成一个网络中嵌入网络的多层网络结构。

目前,多层网络理论研究多集中在统计物理领域的相关统计性质的解析中,采用多层网络构建城市多层网络结构的研究暂未大规模展开。但也有学者试图从不同要素流、相同要素流的不同时间演化等角度开始探索多层城市网络。

图1 多层网络的三种形式:从左到右分别是多路网络、时变多片网络和网络中的网络。

比如,有学者研究了中国城市的高铁网络与经济网络演进特征及协同关系,可以看作城市交通网络和城市经济网络构成的双层网络研究的初步探索,研究了这两层城市网络之间的互动关系,并认为全国省域中心城市的高铁网络与城市经济网络呈现出较高的相关性,并且在统计意义上显著。在国外的研究中,有学者研究了行政区划和地理人口为属性构建的多层城市网络,并研究了该多层网络事变的多片特征,他们的研究发现了城市的地理互动要强于行政互动。

多层城市网络所揭示的城市互动的多元化,对于城市治理中找到多种要素流量的关键变量至关重要,随着多层城市网络相关理论和实践的完善,要素互动的模式和路径将会被更加清晰地刻画出来。

“解释城市”专栏由上海发展战略研究所戴跃华博士主持,关注城市科学发展的前沿趋势,解释城市科学以及城市中人类行为动力学的一般特征和规律,探究利用前沿城市科学理论优化城市治理的路径和方法。


多层建筑的定义

多层建筑是指由多层楼层组成的建筑物,一般在2至10层之间,这是最常见的一种建筑形式之一。 该类建筑的特点在于其垂直方向上具有多个楼层,用于居住、办公、商业或其他用途。 这种建筑结构不仅可以满足人们的居住需求,还能够增加土地利用率,使得在城市中心地带得以充分开发和利用土地资源。 这种建筑物往往因使用效率高且紧凑布局而在现代城市中普遍存在。 根据结构设计和建筑高尺伍度上的差异,有时也可包括更高等级的楼层在内。 随着技术的发展和城市用地日益紧张的现实需求,多层建筑仍将扮演着至关重要的角色。 下面是详细的解释。

一、多层建筑的起源和发展

随着城市人口的不断增长和对土地资源需求的提升,多层建筑逐渐发陵清或展起来,成为了满足城市高度集中居住和办公需求的理想选择。 从历史角度看,多层建筑可以追溯到古代的城市建设,如古希腊的雅典卫城和古罗马的城市建筑。 在现代社会,随着技术的进步和建筑理论的成熟,多层建筑的形式和功能愈发多样化和复杂化。

二、多层建筑的构成特点

多层建筑通常由垂直的墙体、楼板、楼梯等构成。 每个楼层都有相似的结构和布局,提供居住或办公空间。 这种建筑形式有利于优化空间布局,提高空间的利用率。 此外,楼梯等垂直交通的设计对于多层建筑尤为重要,确保人们在各楼层之间的顺畅通行。 同时,多层建筑在防火安全、正颤通风采光等方面都有较高的设计标准和专业要求。

三、多层建筑的现代应用与社会价值

在现代城市建设中,多层建筑占据了举足轻重的地位。 由于其高效率和节约土地的特点,多层建筑对于缓解城市人口压力、优化城市空间布局等方面具有积极意义。 同时,随着绿色建筑和可持续发展理念的普及,现代多层建筑在设计时更加注重环保和节能,体现了现代社会的可持续发展理念。 此外,多层建筑还承载着城市的文化和历史价值,是城市发展的重要组成部分之一。

狭管效应的现象防治

风在空中受凹凸不平的地表阻挡,和明风的流向和流速也会发生变化。 城市中那些高大的建筑物,如众多的机械搅拌棒,搅动着城市上空的风。 实际上被搅动的风在城市上空并不是平稳的流动,它毫无规则,起伏不定,科学家把这种气流的运动叫做湍流。 这种湍流现象只有到达一定的高度,大约是在1000-2000米的上空,才能摆脱地形和建筑物的影响,还原成平稳状态的流动,融入到大气的洪流之中。 以建筑物屋顶为界限,由屋顶向上到积云中部叫城市边界层,属于气象科学中的“中尺度”气候,城市生活中散发的各种热力与风的相互影响,加速了湍流的混合,这样就使得上下层物质和能量交换频繁;建筑物屋顶以下到地面叫城市覆盖层,是气象科学中“小尺度”气候,它与建筑物密度、高度、几何形状、门窗朝向、街道宽度和走向、绿化面积、空气中污染物浓度等许多人为因素关系很大。 “小尺度”气候中还可以细分为建筑物气候、城市街道峡谷气候、商业区气候、住宅气候和工业区气候等等。 风遇到高层建筑时会改变方向,下沉的风受楼与楼的阻挡,通道变窄,气流穿过时受到挤压,当降到行人的高度就会形成涡流风、穿堂风和角流风迹棚哪三个大风区。 道路两旁高低错落的建筑物构成了街道峡谷,这些风往往都汇合在街道峡谷里,出现乱流涡旋风和升降气流,这就是通常所说的街道风,对于这样的街道风只有保证一定的街道宽度,增加足够的绿化带作为防风隔断,才能减少街道乱流涡旋风和升降气流对人的侵害。 实际上街道风与街道的走向密切相关,当风向与街道走向相一致时,街道峡谷犹如变窄的通道,风受到不同方向的挤压,加速穿过街区,这样街区的“狭管效应”就制造出强风。 如果街道的宽度比较窄的话,风大时,强大的乱流涡旋风再加上升降气流就形成了街道风暴,殃及行人。 美国报刊曾经有这样的报道:1982年1月的一天,在摩天大厦林立的纽约曼哈顿区。 金融分析家罗斯小姐走出大厦,在一幢玻璃钢大厦下经过时,突然被身后冲来的一股猛烈的风刮到附近的水泥花坛中,双臂严重摔伤。 遭受飞来横祸的罗斯真是很不幸,而这事故的罪魁祸首就是街道风,它是建筑商、设计师以及市政规划部门的一些疏忽,造成了街道风对人的伤害。 吹向街道的风大多数是从侧面刮来的,受街道两旁建筑物的部分阻挡,这种风表现为螺旋型的涡动。 风大时,行使在道路上的人流和车辆会遭遇到较大的侧面推力,行人会在风中来回的晃动、严重的还会旋转并且向旁边滚动。 当风沿着低矮楼朝高楼吹来时,楼与楼之间的街道走向与风向相垂直,由于风受到楼的多层阻挡,街道上的风并不是很大,但是翻越高楼顶上的风力是相当大的。 矗立在街区屋顶和高层建筑上的大型户外广告牌,正好处在风口浪尖上,潜在着被风吹落的隐患。 20世纪90年代初,一个大型广告牌在北京火车站地铁出口上方被街道风吹了下来,幸好没有伤及无辜。 当地政府有关部门警觉到事故的隐患,迅速制定出相关规则,规定户外巨型广告牌凡是架设在高度超过24米的建筑物和构筑物上,都必须到市政府有关部门进行相关的安全审查。 在城市街区和建筑群中的风是复杂多变,为了保护居民和行人的安全,防范街道风造成的风害,市政部门采取了许多措施,气象台在楼群密集的地区增设了许多自动气象站,随时监测风和其他气象要素的变化,增加30多种专业气象的服务,还在各种媒体上添加满足人体舒适程度的预报;环保部门也在要害地段竖立了电子警示牌,随时将主要污染物指标的变化及时地公布出来,指导市民的出行。 街道走向、街道宽度和两旁建筑物的高度对街道风影响很大,而实际情况还与这个街区所在的地理位置以及这个地段常年的风、云、温湿度等气候条件有关,还与街道的绿化和规划设计密切相关,如果一座城市在规划中针对当地的气候条件,对建筑物之间和街道之间的距离设计得合理,将树木、灌木丛、排廊这些防风隔断进行科学布局,留出一个足够的风道,给风多一些“自由”空间,这样就可以削弱街道风的危害,减少街道风的发生。 东方广场是北京市10大新建筑群之一,它拥有8幢甲级现代化办公大楼,是亚洲最大的商业楼群,由于坐落在东长安街与王府井这条金街的交汇点上,地皮尤其的金贵,设计师在楼体的布局密度、高度上充分合理地挖掘潜力,使这里真正发挥“寸地寸金”的商业经济效益;这些构思姿码灵巧的山水小景、花坛、喷水池虽然张显出设计者对中国山水意境的追求,但是实际上它们肩负着潜在的防风功能,它能化解角流风与涡流风冲击;在产生“狭管效应”的通风道上,加盖透明天蓬、或设置小树林等多层绿化带,这些小型的防风林巧妙地阻挡住通风道上的强风,消减了对行人的危害。 科学家划分出风环境舒适度的标准:行人坐着时风的速度要小于5.7米/秒;站着要小于9.3米/秒;行走时小于13.6米/秒。 超过这些标准行人就会受到侵害。 东方广场的设计者不仅科学地考虑给“风”以出路,而且细致到方便每一个人的出行,封闭性的行人通道直接与各条大街相通,避免了人与风的直接接触;整个东方广场的环境满足了我国风环境舒适度的标准。 实际上街道风还有另外一个功能,它直接影响着城市大气污染物的扩散。 街道风愈大,扩散稀释就愈快。 这些纵横交错的街道也是城市网络般的通风渠道。 怎样表现出风与污染物扩散的轨迹?北京市气象局的科学家们进行了一项研究,实现了城市规划与气象条件以及大气污染之间关系的数值模拟分析。 科研人员对多种气象条件下的风进行了测定和大气采样,先进的高空飞艇探空技术犹如给大气做CT一样,对我们上空的气候条件做出诊断,科研人员采用非结构化网络技术,引入计算流体力学的CFD软件,提高了气象环境的模拟效果,最大限度的把复杂的地面建筑物形状接近真实地表现出来,经过风洞实验和实地观测的检验,基本反映了实际情况。 数值模拟建立了城市、小区、单体多层尺度的设计,实现了包括绿化、道路、风场、温湿度、人体舒适度、大气污染源等11个方面的环境气象指标以及主要污染物扩散的定量评估。 准确、快捷地为城市整体规划和局部设计提供决策的依据。 数值模拟为设计规划部门提供了快捷的平台。 方庄小区是北京城第一个大型高层建筑的社区,其中芳古园小区里拥有41.7%绿化面积,穿行在小区里的街道风能够在11分钟以内吹散污染物,完成自我净化。 为了更详细地了解绿地对气象条件和大气状况的影响,气象专家对方庄小区在计算机上进行了敏感性试验,将芳古园小区中凡是低于30米高度的建筑物和裸露的土地变成草地,小区里的绿化面积增加到53.17%,经过风洞试验和数值模拟两种方法的计算比较,研究人员计算出穿行在小区里的街道风将近在12分钟里吹散污染物。 敏感性试验的结果说明,增加绿地面积对整个芳古园小区自我净化能力的影响不是很大。 数值模拟系统不仅能对旧城改造的方案进行量化分析,也能对未来规划的城镇、小区进行直接的可视化的局地气象环境分析。 2008年是中国的奥运年,为了保障奥运会在北京顺利进行,未来的气候条件是一个敏感问题,北京气象台的研究人员对规划部门提供的2套奥林匹克公园设计模型,运用数值模拟分析,描绘出奥运村的气候环境,其中一套方案中设计有人工湖,不管是冬季刮的西风和西北风,还是夏季吹的偏南风,南北向的人工湖都能形成从中轴线上贯穿南北的通风走廊,减少了局地气体污染物聚集的区域。 正因为有了这个通风的渠道,整个区域里的通透性好,自身的净化污染物的能力比较强,冬季自净能力在23.9分钟完成,夏季需要22.04分钟,而另一套方案的气体扩散时间却是它的2倍。 如今不管是旧城的改造,还是新社区的建设,都要充分考虑到街道风以及其他气象环境能够满足人体舒适度的标准,数值模拟分析提供了技术平台,它的普及与应用对提高市民的生活质量,改善城市气候环境具有十分重要的意义。

什么是一带一路呢 一带一路解释

“一带一路”是“丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”的简称。

“一带一路”是促进雹扮码共同发展、实现共同繁荣的合作共赢之路,是增进理解信任、加强全方位交流的和平友谊之路。 中国政府倡议,秉持和平合作、开放包容、互学互鉴、互利共赢的理念,全方位推进务实合作,打造政治互信、经济融合、文化包容的利益共同体、命运共同体和责任共同体。

“一带一路”贯穿亚欧非大陆,一头是活跃的东亚经济圈,一头是发达的欧洲经济圈,中间广大腹地国家经济发展潜力巨大。 丝绸之路经济带重点畅通中国经中亚、俄罗斯至欧洲(波罗的海);中国经中亚、西亚至波斯湾、地中海;中国至东南亚、南亚、印度洋。 21世纪海上丝绸之路重点方向是从中国沿海港口过南海到印度洋,延伸至欧洲;从中国沿海港口过南海到南太平洋。

根据“一带一路”走向,陆上依托国际大通道,以沿线中心城市为支撑,以重点经贸产业园区为合作平台,共同打造新亚欧大陆桥、中蒙俄、中国-中亚-西亚、中国-中南半岛等国际经济合作走廊;海上以重点港口为节点,共同建设通畅安全高效的运输大通道。 中巴、孟中印缅两个经济走廊与推进“一带一路”建设关联紧密,要进一步推动合作,取得更大进展。

“一带一路”建设是沿线各国开放合作的宏大经济愿景,需各国携手努力,朝着互利互惠、共同安全的目标相向而行。 努力实现区域基础设施更加完善,安全高效的陆海空通道网络基本缺如形成,互联互通达到新水平;投资贸易便利化水平进一步提升,高标准自由贸易区网络基本形成,经济联系更加紧密,政治互信更加深入;人文交流更加广泛深入,不同文明互鉴共荣,各国人民相知相交、和平友好。

基本内涵:

“一带一路”倡议自提出以来不断拓展合作区域与领域,尝试与探索新的合作模式,使之得以丰富、发展与完善,但其初衷与原则却始终如一。 这是认知与理解“一带一路”倡议的基点与关键。

“一带一路”是开放性、包容性区域合作倡议,而非排他性、封闭性的中国“小圈子”。 当今世界是一个开放的世界,开放带来进步,封闭导致落后。 中国认为,只有开放才能发现机遇、抓住用好机遇、主动创造机遇,才能实现国家的奋斗目标。 “一带一路”倡议就是要把世界的机遇转变为中国的机遇,把中国的机遇转变为世界的机遇。 正是基源哪于这种认知与愿景,“一带一路”以开放为导向,冀望通过加强交通、能源和网络等基础设施的互联互通建设,促进经济要素有序自由流动、资源高效配置和市场深度融合,开展更大范围、更高水平、更深层次的区域合作,打造开放、包容、均衡、普惠的区域经济合作架构,以此来解决经济增长和平衡问题。 这意味着“一带一路”是一个多元开放包容的合作性倡议。 可以说,“一带一路”的开放包容性特征是区别于其他区域性经济倡议的一个突出特点。

“一带一路”是务实合作平台,而非中国的地缘政治工具。 “和平合作、开放包容、互学互鉴、互利共赢”的丝路精神成为人类共有的历史财富,“一带一路”就是秉承这一精神与原则提出的现时代重要倡议。 通过加强相关国家间的全方位多层面交流合作,充分发掘与发挥各国的发展潜力与比较优势,彼此形成了互利共赢的区域利益共同体、命运共同体和责任共同体。 在这一机制中,各国是平等的参与者、贡献者、受益者。 因此,“一带一路”从一开始就具有平等性、和平性特征。 平等是中国所坚持的重要国际准则,也是“一带一路”建设的关键基础。 只有建立在平等基础上的合作才能是持久的合作,也才会是互利的合作。 “一带一路”平等包容的合作特征为其推进减轻了阻力,提升了共建效率,有助于国际合作真正“落地生根”。 同时,“一带一路”建设离不开和平安宁的国际环境和地区环境,和平是“一带一路”建设的本质属性,也是保障其顺利推进所不可或缺的重要因素。 这些就决定了“一带一路”不应该也不可能沦为大国政治较量的工具,更不会重复地缘博弈的老套路。

“一带一路”是共商共建共享的联动发展倡议,而非中国的对外援助计划。 “一带一路”建设是双边或多边联动基础上通过具体项目加以推进的,是在进行充分政策沟通、战略对接以及市场运作后形成的发展倡议与规划。 2017年5月《“一带一路”国际合作高峰论坛圆桌峰会联合公报》中强调了建设“一带一路”的基本原则,其中就包括市场原则,即充分认识市场作用和企业主体地位,确保政府发挥适当作用,政府采购程序应开放、透明、非歧视。 可见,“一带一路”建设的核心主体与支撑力量并不在政府,而是企业,根本方法是遵循市场规律,并通过市场化运作模式来实现参与各方的利益诉求,政府在其中发挥构建平台、创立机制、政策引导等指向性、服务性功能。

“一带一路”是和现有机制的对接与互补,而非替代。 “一带一路”建设的相关国家要素禀赋各异,比较优势差异明显,互补性很强。 有的国家能源资源富集但开发力度不够,有的国家劳动力充裕但就业岗位不足,有的国家市场空间广阔但产业基础薄弱,有的国家基础设施建设需求旺盛但资金紧缺。 我国经济规模居全球第二,外汇储备居全球第一,优势产业越来越多,基础设施建设经验丰富,装备制造能力强、质量好、性价比高,具备资金、技术、人才、管理等综合优势。 这就为中国与其他“一带一路”参与方实现产业对接与优势互补提供了现实需要与重大机遇。 因而,“一带一路”的核心内容就是要促进基础设施建设和互联互通,对接各国政策和发展战略,以便深化务实合作,促进协调联动发展,实现共同繁荣。 显然,它不是对现有地区合作机制的替代,而是与现有机制互为助力、相互补充。 实际上,“一带一路”建设已经与俄罗斯欧亚经济联盟建设、印尼全球海洋支点发展规划、哈萨克斯坦光明之路经济发展战略、蒙古国草原之路倡议、欧盟欧洲投资计划、埃及苏伊士运河走廊开发计划等实现了对接与合作,并形成了一批标志性项目,如中哈(连云港)物流合作基地建设。 作为新亚欧大陆桥经济走廊建设成果之一,中哈(连云港)物流合作基地初步实现了深水大港、远洋干线、中欧班列、物流场站的无缝对接。 该项目与哈萨克斯坦“光明之路”发展战略高度契合。 哈萨克斯坦“光明道路”党主席佩鲁阿舍夫就表示,在与“光明之路”新经济政策的对接中,“一带一路”倡议有效推动了哈萨克斯坦乃至整个中亚地区的经济发展,为各国在经济、文化等领域的合作开辟了广阔空间,创造了更多机遇。

“一带一路”建设是促进人文交流的桥梁,而非触发文明冲突的引线。 “一带一路”跨越不同区域、不同文化、不同宗教信仰,但它带来的不是文明冲突,而是各文明间的交流互鉴。 “一带一路”在推进基础设施建设,加强产能合作与发展战略对接的同时,也将“民心相通”作为工作重心之一。 通过弘扬丝绸之路精神,开展智力丝绸之路、健康丝绸之路等建设,在科学、教育、文化、卫生、民间交往等各领域广泛开展合作,“一带一路”建设民意基础更为坚实,社会根基更加牢固。 法国前总理德维尔潘认为,“一带一路”建设非常重要,“它是政治经济文化上的桥梁和纽带,让人民跨越国界更好交流”。 因而,“一带一路”建设就是要以文明交流超越文明隔阂、文明互鉴超越文明冲突、文明共存超越文明优越,为相关国家民众加强交流、增进理解搭起了新的桥梁,为不同文化和文明加强对话、交流互鉴织就了新的纽带,推动各国相互理解、相互尊重、相互信任。

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