山地人居环境空间信息图谱的区域构建——以三峡库区为例

The inner theoretically Coherence of The Sciences of Human Settlements (SHS) and systemic character of Urban Planning promote SHS study and practice of urban planning to gradually move to the systematic, comprehensive direction. This suggests an enormous demand on the methodology construction of this discipline. For that, take the Three Gorges reservoir area as a target region, depending on the cross-principle of The Sciences of Human Settlements (SHS) and Geo Info-Spectrum (GIS), applying the theoretical framework of Human Settlements Info-Spectrum (HSIS) theory and its conceptual system, empirically construction a Human Settlements Info-Spectrum for the Three Gorges Reservoir Area. Through the construction process and visual analysis of HSIS, which include Human Settlements Sign Info-Spectrum (HSSIS), Human Settlements Diagnosis Info-Spectrum (HSDIS), and Human Settlements Construction Info-Spectrum (HSCIS) for Three Gorges Reservoir Area, propose a systemic (include SHS's five system), quantitative, graphical analysis system for mountain complex giant system, realize an Info-Spectrum description for the Three Gorges reservoir area; According the HSIS analysis process, reveals the internal organization mechanism and its systemic adaptation mechanism for typical mountain areas in rapid urbanization process; Clarifying spatial development pattern of self-organization generation principle and non-self-organization organized intervention effect for mountain area human settlements system. Depending on this process, explore the technical approach to improve urban planning scientific level. At the same time, support for the sustainable development of Three Gorges Reservoir Area's human settlements system and methodology construction for SHS as well.

人居环境科学内在的融贯性和城乡规划学科实践内容的系统性，推动人居环境研究和城乡规划实践逐步向系统化、综合化方向迈进，这对本学科的方法论建设提出了很高要求。为此，拟以三峡库区为靶区，通过人居环境科学和地学信息图谱的理论交叉，实践人居环境信息图谱理论方法体系，建构三峡库区人居环境空间信息图谱。通过三峡库区人居环境空间征兆信息图谱、诊断信息图谱和实施信息图谱的构建和分析，提出针对山地人居环境复杂巨系统的全组织（也即同时包含五大系统）、数量化、图谱化分析技术体系，实现对三峡库区人居环境的图谱化描述；通过图谱分析，揭示复杂山地人居界面下，快速城镇化过程中，库区人居环境的内部构成机理及其间的系统调适机制；厘清库区人居环境空间发展格局的自组织发生原理和他组织干预效果。据此过程，探索提升城乡规划理论和实践科学化水平的技术途径，同时也为人居环境科学的方法论建设和三峡库区人居环境的可持续发展提供支撑。

针对人居环境科学理论及城乡规划工程实践缺乏专属方法论建构的基本状况，以三峡库区实证研究为突破口，通过对典型城市规划流程的信息论分析和城乡规划学科发展趋势的总结，提出了山地人居环境信息图谱学术概念。进一步，在融合人居环境科学及地学信息图谱理论的基础上提出山地人居环境信息图谱理论的基本框架。于此，以重庆泛三峡库区为靶区，首次尝试进行了人居环境科学全要素（也即同时包括自然系统、人类系统、社会系统、网络系统和居住系统）综合性信息图谱构建，建立了重庆三峡库区人居环境五大系统的征兆、诊断信息图谱。其后，以综合诊断信息图谱和实施信息图谱的方式对征兆图谱、诊断图谱进行了更高一级的信息综合，得到了一套比较完善的三峡库区人居环境信息图谱。研究发现：①信息图谱方法对区域人居环境研究具有良好的支撑性，其关键步骤分别是数字化建模、模型化分析和图形化表达，与之对应形成征兆图谱、诊断图谱和实施图谱。②图谱揭示三峡库区人居环境内容构成复杂，自然系统承载力总体处于超载状态，人类与社会系统发展状态空间不均衡，流量交通网络逐步形成以重庆主城和万州为核心的“星座状”结构，居住系统驱动的用地城镇化与人口城镇化两者不匹配。通过推演实施信息图谱，提出了三峡库区“金鱼形”空间优化结构模式。研究构建了三峡库区人居环境空间数据库，其内包含了库区人居环境自然、社会、人类、网络和居住五大子系统的重要初级和派生空间数据。对这些关键数据的挖掘和分析将有助于构建更为完善的三峡库区人居环境信息图谱，并进而据此理清复杂山地条件下人居环境的时空结构和演化机理，助推山地区域城乡规划与建设的科学化发展。