第1章绪论
　　1.1研究背景
　　多中心（polycentric）被认为是理想的城市空间结构而席卷欧美城市［1-4］，这一主流模式亦被我国大中城市的空间规划广泛采纳［5-10］。在空间规划引导下，1997～2009年我国有55个城市从单中心（monocentric）转变为多中心结构［11］，至2012年多中心城市占全部地级市的52%以上［12］，可以说发轫于西方的多中心模式在我国得到广泛应用。有学者认为，多中心模式通过在近郊、甚至远郊建立副中心和外围组团，结合了分散和聚集两方面的优点，不仅有效地向外围疏散了单中心过于密集的城市人口和经济活动，而且维持了中心城区的生产性服务功能［13，14］。也有学者认为，我国的多中心城市大多是人为“规划”的“形态”（morphological）多中心，可能对各中心之间的功能性联系缺乏足够认识，与“功能”（functional）多中心相去甚远［15，16］。
　　国外多中心研究起源于欧美的平原城市［17，18］，国内相关研究也以北京、上海等平原城市为代表［8］，其共同点是基于平原地区的空间均质性假设，重视多中心的形态测度和经济绩效。然而，主流研究对山地城市的多中心空间形态及其环境绩效关注较少［19］。山地城市占我国城市数量三分之一以上，大多分布在不同海拔的山地区域［20，21］。山体阻隔和河流下切形成的高低起伏地貌，决定了山地城市大多采用“多中心、组团式”格局［12，22］。受交通成本的制约，山地城市的各中心形成了较好的职住平衡，可能更接近真正意义上的功能多中心［21］。平原城市通过人为规划可以实现形态上的多中心，而功能的疏解与平衡往往更难达到［23］：副中心功能单一、高度依附于主中心，相互之间缺乏功能联系［16，24］。因此，平原城市与山地城市两种不同的多中心模式，将会带来怎样的环境绩效差异？这是一个十分有趣的话题。
　　围绕多中心结构是否具有更好的环境绩效，已有文献开展了大量研究，得出的结论却不尽相同，甚至截然相反［25-27］。多数学者认为，多中心结构能缓解单中心高密度聚集带来的交通拥堵、环境污染、城市热岛等日益严峻的“城市病”［28-30］。也有学者认为，多中心结构可能带来通勤成本上升、能耗增加、污染扩散等一系列问题［31，32］。我国过去十来年的城市规划与建设实践表明，多中心城市的环境问题并未得到根本性的改善，看似驳斥了“多中心比单中心具有更好的环境绩效”这一观点，实则是我们过于偏重形态多中心的片面认识。例如，就有文献指出，多中心能否减缓城市环境问题，取决于各中心能否形成功能互补和实现职住平衡，形成更多功能意义上的、而并非空间形态上的多中心［33，34］。若副中心功能相对*立、高密度开发，与主中心之间形成以公共交通为主导（Transit-oriented development，TOD）的交通联系，将有利于减少污染排放，否则会适得其反［8］。因此，平原城市和山地城市在形态与功能多中心演化上可能有显著差异，并由此带来不同的环境绩效，这迫切需要相应的分类评估和比较研究。
　　本书以西部典型平原城市——成都和典型山地城市——重庆为例，揭示多中心开发下的环境效应问题。其原因在于：①成都和重庆作为西部大开发的中心城市和成渝经济区的“双子城”，尽管一个地处平原，一个地处山地，却不约而同地选择了多中心模式，并在数轮城乡规划中予以强化；②两者在多中心的发育背景、成长机制和演化路径上具有显著差异，成都代表从单中心向多中心开发转型的平原城市，重庆代表长期以来采用组团式、多中心形态的山地城市；③随着社会经济快速发展，城市规模迅速扩张，两个城市都遭遇了不同程度的景观破碎、城市热岛、大气污染等环境问题，评价并比较成都和重庆多中心模式的环境绩效，对深入认识多中心结构及其环境绩效、客观评价我国城市规划模式具有重要的参考价值。
　　本书的意义在于：①理论上，对比分析平原城市与山地城市多中心开发的内涵，重点探索多中心发展及其环境响应的差异；②实践上，评价多中心城市规划的环境绩效，并制定适应性的空间应对策略，为提升多中心城市规划管理和环境风险应对能力提供决策参考。
　　1.2研究综述
　　多中心结构指由许多特定的城市中心/组团构成的、相互关联的城市网络结构，表现为中心城区外围、城市连绵区以内的副中心/组团的重要性日益增加［14，24］。多中心结构理论在20世纪初期由芝加哥学派提出［18］，直到20世纪50年代才开始得以重视并被大量采用［17］。但多中心本身受分析尺度（如城市内部、大都市圈）和测度标准（如形态、功能）的影响，其内涵界定和识别测度不尽相同［2］。本书主要针对城市内部尺度，围绕以下三个问题对已有研究进行梳理和归纳。
　　1.2.1多中心结构的模式差异
　　多中心结构表象上是各个城市中心规模和布局相对均衡，而本质则是不同中心之间具有双向或交叉的功能联系［35］。多中心结构分为侧重地理空间分布的“形态”和侧重功能联系程度的“功能”两个维度［13］。形态测定主要依据各城市要素（人口/就业/地价等）的空间分布［36-39］，功能测度主要依据网络结构和功能联系（交通流/信息流等）［13，40-43］。近年来的研究试图建立两者之间的关联，如Hall和Pain采用的高端生产性服务业连接的“信息流”分析［13］，Green采用的网络密度分析［43］，Burger Meijers采用的多中心网络通勤流分析［42］。需要强调的是，形态多中心并非一成不变，在不同城市发展阶段，离心、融合、合并等形态可能依次或交叉出现［44］；形态多中心并不意味着功能多中心，只有当各个中心具有相互且均衡的功能联系，才视为功能多中心［8］。
　　我国平原城市广泛采用了多中心模式，如北京的“两轴、两带、多中心”结构，上海的“多心、开敞”结构，广州的“一体两翼”结构。然而，一些平原城市可能更多是规划意义上的形态多中心，并没有实现与欧美城市相比拟的功能多中心。例如，Yue等发现东部城市各中心之间的功能联系较弱，形态与功能多中心不匹配［16］。Schneider等发现西部平原城市的多中心更接近欧美城市的形态多中心［45］。形态多中心出现主要是通过行政合并与规划调整，使中心城区不断向外扩张，吞并原有城镇或建立城市新区［16，46］。而欧美城市的功能多中心，是指由多个中心组成的城市区域中，各个中心*立运行，并与相邻中心发生各类联系［24］。与平原城市相比，众多山地城市很早就采用“多中心、组团式”布局模式，可能更多表现为形态和功能相融合的多中心［47］。例如，重庆、香港、厦门、珠海、桂林、泉州、台州等山地城市都遵循这一模式。受地形和交通的限制，山地城市往往鼓励形成产城融合、功能完备、*立运行的中心/组团［19］，在功能上形成有效的替代关系，减少外部通勤流和提高内部通勤流，形成相对理想的职住空间匹配［48］。例如，李清峰和赵民认为重庆的多中心形态与“低房价、低时耗”现象有内在联系［49］。平原城市与山地城市的多中心结构可能具有形态与功能差异，但还有待研究验证。
　　1.2.2多中心结构的形成机制
　　对多中心结构的理论与实证研究，大多基于平原地区的空间均质性假设，重视从经济学视角来分析扩散和聚集的作用［50，51］、自组织和自增强的效应［52］。经济学的均衡状态分析发现，单中心产生人口过度拥挤和通勤成本上升等溢出效应，将驱使企业或个体迁出现有中心城区；城市外围开发的随机效应和邻域聚集效应，将导致副中心城市的出现［53，54］。例如，Hall和Pain认为高端生产性服务业的向心聚集、社会/个人服务业的离心扩散是多中心形成的重要原因［13］。除经济驱动外，我国*特的规划、制度、投资工具也在很大程度上引导了平原城市的多中心开发［12］。案例研究发现，平原城市大多有意识地通过空间规划主动追求多中心模式［55］：早期通过产业空间转移形成专业化副中心，近期为适应行政区调整和郊区化发展需要形成综合性副中心［56-58］。Yue等指出，平原城市规划推动下的多中心规划，可能导致副中心的要素聚集能力较低，生产性服务业发展滞后，功能性联系薄弱［16］。
　　区别于平原城市，“大分散、小集中”聚居模式和“多中心、组团式”城市形态，可能是山地城市的悠久传统、自然选择及规划准则［22］。多中心模式既是山水阻隔、地形起伏、土地稀缺、交通不便限制下的被动适应，又是山地敏感环境约束下“分散的集中”的主动选择［21］：适当的分散，可保留山水自然廊道和山地敏感区域，提高山地环境承载力和防止生态系统退化；适当的聚集，可利用山地有限的基础设施，便于发挥规模效应，减少土地占用和生态扰动［59］。黄光宇认为，当山地城市人口规模超过10万人，就应考虑集中与分散相结合的布局模式［22］。Bertaud则认为，平原城市人口规模超过500万，统筹考虑聚集效益和交通成本，*佳结构为多中心模式［29］。对山地城市的研究发现，中心城区往往具有极高的人口与产业聚集度，向平面和立体同步生长［60］；副中心/外围组团布局紧凑、功能完善，组团内部解决了基本的市政服务和通勤问题［49］。因此，基于平原城市的多中心理论解释，在山地城市并不完全适用，尤其是不能反映沿水系和交通两侧低平地带扩张以及人口/产业空间跳跃式迁移等显著特征。
　　1.2.3多中心开发的环境绩效
　　环境绩效是指通过多中心空间规划实施而取得的环境效果［26］。环境绩效可概括为物理环境和建成环境绩效［61-63］，前者侧重减缓城市热岛和控制环境污染等，后者侧重于控制不透水面比例和减少景观破碎化等［64，65］。近年来的研究还纳入自然灾害应对、能源利用效率、城市居民健康等方面内容［66］。鉴于环境绩效的多维性和复杂性，为集中力量取得突破，本书集中瞄准景观破碎［67］和城市热岛［68］等环境维度。上述维度与多中心规划联系紧密，且可在空间上加以定量表征［69，70］。尽管平原城市与山地城市多中心开发带来的景观破碎和城市热岛问题类似，但山地城市在*特的地貌、气候与生态影响下可能问题更为突出。
　　我国平原城市的多中心开发，改变了单中心圈层蔓延模式，可以绕开原有开敞空间，保留城市绿带、绿心、绿岛，增加生境的连通性，可降低景观破碎化程度［9，71］。不过，隔离绿带侵蚀也可能导致组团之间粘连发展，如成都“198区域”的生态规划用地部分被开发侵占。多中心开发通过向外疏散人口和产业，限制副中心规模并形成分散布局，增加植被/水体面积比例，可以缓解单中心聚集带来的热岛效应［72］。然而，仅仅是形态上而非功能性的多中心，尤其是工业卫星镇和居住卧城模式，也可能会导致更多的通勤能耗和人为热释放，并使城市热岛中心向外迁移［73］。一些研究认为，多中心结构能疏解交通拥堵，缩短出行距离和出行时耗，进而减少交通能耗和大气污染［28-30］。有学者认为，与蔓延相比，多中心紧凑的城市形态、混合的土地利用减少了交通流量并降低了交通能耗［74，75］，能够为区域提供更好的空气质量［76］。也有学者提出了质疑，认为多就业中心分散模式比单中心模式产生更大交通能耗［31，32］。更多研究指出，如果缺乏职住平衡和公共交通的支持，多中心反而会增加通勤能耗［33，34］。
　　区别于平原城市，山地城市的山水格局及其奠定的城市多中心形态，既是重要的环境约束，也是*具特色的环境资产［77］。从环境约束来看，山区的人口和道路分布更加分散，景观破碎化程度更高，对环境退化尤其敏感和脆弱［67，78］。山地城市跨越山水限制进行多中心开发，大规模地修筑桥梁、开凿隧道、切割山体、夷平山丘、填平溪沟，入侵生态脆弱敏感的洪泛盆地、小流域及陡坡地带。盲目地挖山填河和向山要地，致使高度敏感的山地城市容易发生严重的环境退化，增加洪水、滑坡、泥石流等自然灾害发生的概率［47，79］。而且，主/副中心紧凑布局、立体生长，加之山谷逆温现象，热量和污染难以扩散，导致更高的城市热岛与大气污染强度［80，81］。