作者：陈劲
出版社：浙江大学出版社
格式: AZW3, DOCX, EPUB, MOBI, PDF, TXT
绿色智慧城市试读：
序言
世界各国实践表明，城市化和城市现代化建设是社会经济发展的两大主线。城市化进程加快和城市化率不断提高，是21世纪中国经济发展需要面临的根本性变革。预计2015年我国城市化率将达到50％，2050年将突破70％，这是世界上任何一个国家都没有经历过的快速城市化阶段。城市化建设正在成为推动中国经济发展的引擎和动力。
发展经验表明，城市规模迅速扩张和城市设施高强度建设的城市化加速期是城市面临可持续发展压力和问题最大最集中的敏感时期，也是城市可持续发展基础和能力建设最为关键的时期。前所未有的城市化加速进程对城市规划和管理、社会稳定与安全、社会可持续发展等各方面提出严峻挑战。生态环境对社会发展敲响的一次次警钟以及人们对城市生活质量的内在需求，正催生着一场影响广泛且意义深刻的城市革命。
世界范围内，以智能科技实现城市的运营管理，以绿色技术支撑城市的可持续发展，将成为城市发展的两大核心要素。未来，随着遥感技术、软件、网络等关键技术的迅猛发展，伴随数字化、网络化、智能化、融合化的转型趋势，科学技术必将更为有效地促进经济发展、社会进步、制度优化和资源利用，进而带动城市化从初级向高级演化，对区域产业结构和经济结构产生更为深刻的影响。同时，绿色技术正在成为引领全球经济社会发展的重要力量，全球绿色技术逐渐渗透到了工业生产、交通运输、住宅建筑、商业和民用产品等众多领域。绿色产业在自身创造经济利益的同时表现出了明显的溢出效应，提升了社会效益，实现了经济价值和社会价值的统一。信息技术与绿色技术的有机融合，将更好地服务于“绿色、智慧”的新型现代化城市建设。“绿色与智慧”为城市描绘了一张全新的发展蓝图，成为21世纪城市的时代符号。面对这场城市发展模式的深刻变革，构建绿色智慧城市不仅可以提高城市的管理水平和快速应变能力，营造健康、便捷、舒适的城市环境，还是提高国家创新能力、实现国家创新战略的行动重点和战略支点。发达国家已经在绿色智慧城市建设方面做了一些探索与实践，我们需要明确思路、凝聚力量，在中国绿色智慧城市建设的实践中取得跨越式发展。
构建绿色智慧城市，既是政府部门面临的重大课题，也是科研机构、企事业单位和社会大众需要承担的共同责任。肩负使命是一种责任和光荣，是一种挑战和超越。中国，任重道远。让我们全力以赴，用智慧科技支撑起中国城市的绿色崛起！ 第一章城市未来发展面临的挑战第一节城市发展的不同阶段与特征
从工业社会出发，城市发展大致经历了前工业社会（农业社会）、工业社会、后工业社会（信息社会）等三个阶段，每个阶段都以科学技术的广泛应用为主要特征，集中反映为城市空间结构和功能分布的变化和差异。城市发展的整个脉络融合了人类社会与自然的关系变迁，贯穿着对资源的开发与利用。
在前工业化阶段，也就是农业社会，社会生产力水平不高，对资源的开发和利用水平较低，小农经济占主导地位，社会分工不发达。人类把自己看做是自然的一部分，在对自然的敬畏中保持着和自然界之间的和谐关系，城市具有优越的生态环境和生存空间。城市生活节奏缓慢，因此降低了人们的心理紧张和精神压抑。社会竞争机制不健全，城市的发展与变革比较迟缓。尽管以工厂制度为核心的企业生产使大量农民和手工业者云集城市，使城市成为资本、人口、生产与生活最集中的地区，但城市土地利用强度、城市规模却很有限，城市内部结构还未明显分化。城市功能区的划分，主要依赖于社会等级关系。中世纪的欧洲城市，一般是在封建领主的城堡周围自然发展起来的，手工业作坊往往和居住建筑混合在一起，教堂占据着城市的中心，教堂广场周围通常是市政厅和市场（见诺林根城）。我国早在《考工记》中就有“左祖右社，面朝后市”的记载。隋以后历代都城，大都采取以宫城为中心的功能分区布局形式，如隋大兴城（见长安城）、明清北京城等。宋代以前，市场一般集中布置在独立的地段，王公贵族和平民百姓的居住区明显地被划分开。●普罗旺斯的乡间小城
进入工业化阶段，特别是电气动力技术的发明和石油能源的使用，社会生产力得到极大发展，人们从自然界获取物质的能力大大加强，改变了对自然的畏惧与顺从的态度，克服了对自然的强烈依赖，开始征服和改造自然的各种社会活动。人类对世界的认知能力在不断提升，科学发现和发明活动较以往空前增多，机器生产代替了手工劳动，社会生产力不断提高。城市集聚了工业文明产物，社会竞争在加剧，城市的生活节奏在不断加快，城市的所有单元都在追求“经济效益最大化”目标。个人追求自己效用的最大化，企业追求经济效益最大化，很少人关注经济社会发展的外部经济性。宏观经济管理通过不断刺激人们的消费欲望来增加生产，推动着工业文明快速发展和城市化进程，城市开发强度和规模大大提高，出现了以纽约、东京等为代表的一系列百万人口的世界级大都市。●拥挤的东京
工业社会在城市空间分布上受到历史因素、社会因素、经济因素等多方面的影响，所以城市的分布有其各自鲜明的特点。从经济因素方面分析，城市分布往往受制于土地成本与区位成本之间的权衡。决定这一权衡过程的基本前提有两个：一是，从城市中心到城市边缘地区的土地成本递减，而交通成本递增；二是，各种土地使用者的边际效益变化速率不同。正是基于上述权衡，随着城市规模和城市空间的进一步扩张，城市的功能出现了“专业化”分工，形成不同的功能区。例如“休闲商务区” (Recreational Business District) ，即为了满足季节性涌入城市的游客的需要而在城市内集中布置商业、文化、建筑景观、城市风貌、娱乐业等设施，使其具有购物、餐饮、观光、休闲、会展等功能的街区。由于使用土地的边际效益变化速率存在差异，城市的土地使用者可以抽象为具有商业、休闲、工业、居住等主要功能的主体。城市中心一般是商务区（CBD），其外围一般是居住区和工业区，城市边缘则以居住区为主。越靠近中心城区，城市空间结构上的密集度越高。人口分布密度、土地开发强度呈现明显的从城市中心向城市边缘递减的特征，城市空间结构呈现出圈层式、自内向外发展的形态。
然而，人类改造自然的能力还不高，步伐却走得太快。城市的快速发展，对资源的消耗和浪费都很严重。资源开发和利用的低效，一方面直接导致资源的严重浪费，还对环境造成了极大破坏。城市的发展忽视了自然环境的承载能力，人类社会与自然的关系变得紧张，导致城市环境的恶化和生活质量的下降。城市空间分布上的高度聚集，也引发了一系列的城市管理问题，例如治安混乱、交通拥挤、垃圾污染等。人们开始关注城市快速发展过程中引发的环境、社会等问题，城市结构分布也在发生着变化，甚至出现了逆城市化发展。
20世纪40年代的信息科技革命将人类带入信息社会，信息技术的广泛应用改变了经济社会活动的模式和竞争基础，空间区位对城市土地价格的影响大为削弱。信息科技催生了很多新兴产业，促进社会分工进一步细化，同时使得原有产业的生产效率大大提高。通过逆城市化的筛选过程，劳动密集型企业渐渐远离城市，技术密集型和资金密集型企业集聚在城市中心。信息技术的应用，使得知识传播和扩散的速度加快，人们获取和利用知识的成本显著降低，大大提高了知识创新的效率，城市的节奏从行为上的速度加快转变到思想上的速度加快。
●专栏
逆城市化
逆城市化是指城市快速发展中，带来一系列的环境问题和社会问题，例如交通拥挤、环境污染、治安混乱等，城市人口或城市功能单元向郊区和农村转移的现象。在逆城市化过程中，钢铁、纺织、机械等一些污染严重的传统制造业从城市中心分散到城市郊区，减少了市区的制造业就业岗位。例如，1947年到1988年，芝加哥制造业工作岗位从66.8万个减少到22.7万个；1980年到1988年，纽约丧失了14.2万个制造业岗位，占其制造业岗位总数的1/3。城市制造业外迁后，城市工业中心的角色地位丧失了。市区人口的大规模外迁，可能导致城区的商业中心地位大为削弱。
逆城市化不是将城市变作“空城”，而是引发了城市功能结构上的深刻变革。制造业及商业的减少迫使为这些部门服务的机构和公司总部随之外迁，城市中心区域不得不寻找新的发展动力，对其功能进行重新定位。大量的人口及传统制造业从城区分散出去，为城市中心的再发展提供了空间，城市中心逐渐由过去生产产品转换为从事培训、管理、工业技能、金融等的服务业。由于城市中心附近拥有众多大学、研究机构、咨询公司，集中了大量的专业技术人才，具有极其丰富的知识资源，可以提供工程技术、设计和广告、信息处理等服务。城市对知识生产要素的聚集和吸引力逐步变大，可以直接创造一些新兴高技术产业，并通过产、学、研合作为邻近地区的高技术产业提供服务，促使大公司总部重新迁回城市中心。美国旧金山附近的硅谷集中了全美最大的计算机厂商，是全球最大的电子工业中心，而加利福尼亚的斯坦福大学提供的科技服务极大地推动了硅谷的发展；波士顿128号公路附近集中了大量的微电子工业，是全球第二大电子工业中心，而波士顿大学作为科技文化中心的智力服务提供者直接推动了一些高技术产业的发展。另外，城市拥有丰富的人文智力资源和旅游资源，拥有高水平的医生和研究人员，吸引着全国乃至世界各地的人前来城市参观、出席会议、光顾博览会、参加训练项目、接受医疗服务，或从事旅游业、保健服务业；城市中心区的金融公司通过公司网络及其分支机构向全国及世界各地客户提供保险、证券交易、资本信贷等各种服务，促进了城市金融服务业的繁荣。
通信与互联网技术的应用，拉近了世界的距离，网络、移动电话让身在地球两端的朋友能够亲切交谈，“地球村”的概念因此应运而生。随着社会民主和城市文明的进步，人们对于城市的理解不再是模糊或虚拟的，主人翁地位逐渐凸显，对于所在的城市有了“家”的感觉。人们对城市生活质量的要求越来越高，认识到盲目粗鲁地征服和改造自然行为的愚蠢，开始从征服自然向与自然和谐相处的关系转变。
数字技术、网络技术的发展，促进社会生产及其资源配置进入了全球网络化的新阶段，商品、服务以及资本、劳动力等生产要素全球流动的市场加速形成。国际分工的进一步深化，促进了社会生产活动的各阶段和各环节加速分离，在全球范围内实现整合和模块化，地区内的产业分工和融合也不断加强。城市的信息交换更多地依赖互联网络和移动通信，信息网络替代了城市传统物质运输的部分功能，生产活动的交通成本与到城市中心的距离呈现弱相关的关系。
相关产业的发展催生了大量的企业，尤其是服务型行业的蓬勃发展，使得城市的规模不断扩大。城市管理能力的提升，一方面支撑城市规模扩张，另一方面使得城市结构多样化分布成为可能。城市在空间结构分布上受到的影响因素越来越多，例如文化、市场、环境、休闲娱乐、交通等，因而，城市空间结构从密度、强度不同的圈层式结构向网络化等模式发展。大城市的周边出现了很多具备不同功能特征的卫星城市，疏解中心城市的人口、产业发展、环境等压力。城市之间联结度越来越高，形成了城市带、区域城市的地理概念，例如长三角地区、珠三角地区等。城市规模的空前扩张，自然资源的消耗速度逐步加快，人类社会发展与自然和谐关系之间产生了不可避免的冲突与矛盾。在对传统资源充分利用的基础上，人类开始加大对科技的研发与投入，来满足城市发展带来的日益膨胀的社会需求。智力资源作为知识经济的第一资源，不仅仅是指具有科学知识的个人或群体，还可涵盖从事各种基础研究和应用开发的研究机构。智力资源是科技创新的前提与保障，可以作为社会资本支撑城市的可持续发展。可以预见，城市未来发展将越来越依赖于智力资源的开发与应用，进入知识资本的竞争阶段。第二节城市未来发展的趋势
城市是人类文明发展的时代标记，体现人类文明的最高程度。亚里士多德曾说，人们为了生活来到城市，为了活得更好而居留于城市。从城市发展的阶段和特征可以预见，未来城市的发展将出现两大趋势：一是城市的规模越来越大，城市的功能越来越完善，城市之间的联结程度越来越高，出现泛城市化的趋势；二是随着社会分工的全球化和精细化，城市作为社会单元也参与到社会大分工的进程中，未来城市发展不再是千篇一律的“高楼大厦”，开始凸显各自的功能特征和区位优势。
2004-2008年1～11月份全国城镇固定资产投资图1-1 中国城镇建设投入增长变化图（摘自中国统计局网站）
城市作为综合各种功能的社会单元，不仅可以提供便利的交通、快捷的信息、良好的市场、发达的科技与教育以及先进的基础设施，还可以提高人口素质与生活质量，增加工作机会和有效需求。为了能够让更多的人享受城市文明成果，各国不断加大城市建设和投入，将城市化水平作为衡量经济社会发展的重要指标。
城市化使得地球上越来越多的人口聚集在城市生活或工作。1950年，世界人口的30％生活在城市，到了2000年这一比例增加到47％。据估计，下一个25年内，几乎所有的人口增长都将发生在城市（UN，2002）。相对于乡村，城市将以更快的速度发展，中国的城镇化建设近几年保持着较大的投入额和较高的增长速度（见图1-1）。而且，随着经济全球化、一体化和社会化大分工的高速发展，城市化进程有加速趋势。一个世纪以前，全球超过百万人口的城市不超过20个，现在这个数字已经上升到450个，而且在可预见的未来还将继续上升。1950年全球只有8个城市的人口超过500万，1975年则达到22个，2000年有41个，预期到2015年将会增加到60个。1950年全球只有1个城市人口超过了1000万，1975年有5个，2000年达到19个，预期到2015年将会增加到25个。到2030年，全球城市人口比例将扩大到60％，城市人口总数将超过50亿，发达国家和发展中国家都将进入高城市化率阶段，其中城市人口的增量主要来源于发展中国家的城市化水平提高（见图1-2），这些数据表明，城市已成为人类生活与生产活动的中心。
中国的快速城市化趋势
麦肯锡咨询公司2008年3月份报告，按照目前中国城市化的发展趋势，中国的城市人口将于2025年达到9.26亿，2030年将突破10亿。根据《2001-2002中国城市发展报告》，未来50年中国的城市化率将提高到75％以上，全面超出世界中等发达国家的城市水平，人口总数达到11亿～12亿的城市容量。建国之初，受到历史和社会因素的影响，中国的城市发展缓慢。改革开放促进了中国经济的腾飞，中国经济的快速稳定发展正在制造一个世界奇迹。可以预见，实现中华民族伟大复兴的进程中，必将伴随着城市化水平的显著提高。（见表1-1）
●专栏
城市化
城市化，又称为都市化，是衡量一国经济社会发展水平的重要指标，指人口不断向城市聚集，城市数量和规模不断膨胀的现象。城市化是伴随工业化和社会文明、经济繁荣而产生的一种现象，是一个国家经济形态的重大变化和社会结构的根本变革。城市化程度的大小是以城市人口占全国总人口的比例来评价，数值越高，城市化水平越高。
根据法国国家人口研究所报告，2007年世界上已经有33亿人生活在城市中，这是历史上首次出现全球大部分人口（超过50％）居住于城镇的情况，被称为城市千禧（Urban Millennium）。●图1-2 居住在城市的人口百分比
资料来源：IBM Institute for Business Value analysis of United Nations data
中国的城市化水平迅速提高，成就举世瞩目。1949年中国城市个数为132个，城市市区人口3949万人，城市市区人口占全国总人口比重为7.3％。1978年，我国的城镇化水平为17.95％，1998年城镇化水平达到30.4％。按照城镇化发展一般规律，即一个国家或地区的城镇化水平达到30％左右时，城镇化进程进入快速发展阶段。早在十年前我国的城市化就进入了“加速发展”的时期。2007年，我国的城镇化水平已达45％，并且这种快速发展趋势将会保持较长一段时间。2008年我国城市个数为655个，全国城镇人口达6.07亿人，城市化水平提高到45.68％。市区总人口在100万以上的城市达122个，占城市总数的18.6％；50万～100万人口的城市达118个，占城市总数的18％；50万以下人口城市达415个，占城市总数的63.4％（见表1-2）。小城镇人口占城镇总人口的比重由1978年的20％上升到45％以上，城市发展结构日趋合理。中国城市化的发展引起世界上最大规模的人口向城市集聚。诺贝尔奖获得者、美国经济学家斯蒂格利茨（Joseph E. Stiglitz）认为，中国的城市化是21世纪初期对世界影响最大的两件事情之一。同济大学建筑与城市规划学院院长吴志强则把过去30年中国的城市化进程形容为“人类历史上从来没有过的最大规模、最高强度、最快速度的城市化进程”。●繁华的上海夜景表1-1 世界部分国家和地区城市化水平比较
资料来源：http://zh.wikipedia.org表1-2 中国城市发展状况（1949－2008）
●注：人口规模的划分以城市市区总人口为标准。
城市空间结构上的马太效应
在城市发展进程中，尤其是相对于国际性大都市，较小的城市空间集聚了绝大多数的人口和社会财富。在经济全球化时代，城市为产业要素集聚、流动和配置提供了空间平台。国际大都市对全球技术、资金、人才流动的控制功能甚至超出了国家的范畴，国际金融中心、跨国公司总部和国际性机构都落户在此。在这些地方，第三产业高度发展，成为制造业服务的中心以及国际性的港口贸易、世界交通的重要枢纽，对全球经济具有举足轻重的影响。例如，仅纽约市的GDP就超过了澳大利亚全国的GDP。如果将美国5个最大的城市合起来看作一个国家，这5个城市的GDP在全世界可以排到第4位，仅次于美国、日本和德国。2008年，我国地级及以上城市（不包括市辖县）生产总值186279.5亿元，占全国GDP的比重为62％。同年，全国地级及以上城市（不包括市辖县）地方财政预算内收入16892.7亿元，占全国地方财政收入的59％。
在全球贸易中，城市的出口贸易占2/3。根据海关统计，2008年，我国地级及以上城市（包括市辖县）货物进出口总额25364.4亿美元，占全国货物进出口总额的99％。目前，发达经济体的服务供给活动逐步替代了产品供给活动，服务供给活动占据了其全部贸易的3/4。在全球一体化中，以服务为基础的世界经济活动日益需要人力资本的集聚，而城市相对于周围的区域更具备这种集聚能力，可以更好地吸纳受过高等教育的劳动力，使城市具有更强的创新能力。在OECD国家中，超过81％的专利产生于城市地区。
随着城市化的发展、科技的进步，城市发挥着更大的政治影响。全球大大小小的国际组织有4万多个，这些国际组织的活动大都在国际化的城市进行。其中，国际化大都市每年至少要举办150次以上由80个国家和地区参加的国际会议，直接拉动了区域旅游、城市广告、运输、通信等产业的发展。此外，城市本身也不断利用更先进的科学技术和理念来指导、控制和促进自身的发展和运行，政府通过城市规划等措施加强了对城市建设、产业调整、文化发展等方面的系统协调，大大缩短了城市主题定位和构建的时间。
城市群概念突破城市边界
交通、通信和信息技术的迅速发展为城市发展提供了新的工具和手段，加快了城市的融合和联结。一些城市在区域空间发展中具有区位、资源和产业的优势，它们的发展和空间布局打破了行政区的束缚，形成了空间分布相对集中的城市群或都市圈。城市群或都市圈，通过社会经济活动的交融在区域内实现了生产要素等资源的整合，促使跨地区的产业集团、金融网络和贸易集团以前所未有的速度和规模发展，在资本、技术、信息等领域的流动、扩散更加畅通，成为区域和国家经济的重要部分。
在美国，已形成三大城市群：东北部、中西部及加利福尼亚城市群。其中，东海岸城市群北起波士顿经中部的纽约，直到南方的巴尔的摩，南北长400英里，跨越10个州，总面积为5.3万平方英里，人口超过5000万。这一地区是美国城市化水平最高的部分，聚集了众多历史名城，如华盛顿、纽约、费城、波士顿等。城市群的形成进一步推动了城市生活方式向郊区乃至乡村广阔的地区传播，使城市与乡村的生活方式趋同，居民既享受五光十色的都市生活，又可以获得郊区田园诗般的恬静，有力地提高了城市地区的居住质量。●北京繁忙的交通
美国东北城市群的面积仅占全美的1％，却容纳了全国人口的20％。美国三大城市群仅占全美3％的面积，却集中了全美大部分的制造业。在中国，已形成中原城市群、川渝城市群、长江中游城市群、海峡西岸城市群和关中城市群等，其中京津冀、长江三角洲和珠江三角洲三大都市圈2008年生产总值（包括市辖县）达到106242.6亿元，占全国地级及以上城市地区生产总值（包括市辖县）的33％。其中，长江三角洲城市地区生产总值53956亿元，珠江三角洲城市地区生产总值29745.6亿元，京津冀城市地区生产总值22541亿元，分别占全国地级及以上城市地区生产总值（包括市辖县）的16.7％、9.2％和7％。●生态社区
城市概念风起云涌，环境保护渐成主题
城市建设和规划不再是简单的模仿与复制，而是能够结合自身的区位发展优势、独特资源和社会发展主流趋向，制定各具特色的城市发展主线。我国城市建设起步较晚，但发展迅速，借鉴和吸取了很多国际都市的建设经验。政府在宏观指导城市规划建设中，借用概念定位，督导和激励城市的良性发展。城市概念繁杂，有指标性的城市概念，例如创新型城市、卫生城市、宜居城市、低碳城市、生态城市、数字城市等；有环境特色的城市概念，例如港口城市、海滨城市、山水城市、森林城市、园林城市等；有产业特色的城市概念，例如休闲城市、旅游城市、食品城市、钢铁城市、煤炭城市等。低碳城市和生态城市的概念渐渐成为世界各地城市的共同愿景，这些城市概念反映了人们对于城市生活质量和城市建设品质的追求，城市发展中越来越重视城市环境问题。
近几年，我国的城市环境得到明显改善，基础设施网络日渐成熟。2008年全国地级及以上城市（不包括市辖县）供水总量达429.3亿吨，其中生活用量144.4亿吨，2008年末全国共有城市污水处理厂883座，污水日处理能力8106万立方米，城市污水年处理总量达227亿立方米，污水处理率70.2％。城市拥有园林绿地面积174.7万公顷，城市建成区绿化覆盖率由1949年的2.9％提高到37.4％。发展绿色经济、倡导绿色文明、推广绿色生活方式、营造绿色城市环境已成为每个城市发展的首要选择。健身娱乐、休闲旅游、网上购物、网上银行交易等逐渐成为城市居民新的生活内容。手机、计算机、金融卡的普及应用提高了市民的工作和生活效率。城市交通基础设施和交通网络体系的功能迅速提升，居民出行的交通方式选择多元化，飞机、公交、地铁、城铁、出租车极大方便了城市居民的日常出行。通信网络迅速、便捷，极大方便了市民生活、沟通和信息交流。第三节城市可持续发展遭遇的危机
中国的城市化进入了稳定发展时期，城市化水平在不断提高。城市化进程提高了区域经济的规模效益和集约效益，促进了城市的基础设施建设和生活方式向现代、文明方式的转变，并在一定程度上缓解了人口与就业压力等问题。但是，我国的城市化水平仍然滞后，2006年我国人均GDP已经超过了2000美元，而城市化率只有43.9％。按照哈佛大学经济学教授、世界银行经济顾问Chenery等人的标准发展模式，人均GDP1500美元左右对应的城市化率应该为60％左右。因为受到管理体制、用地政策和利益格局的限制，跨区域发展受到一定限制，我国城市的聚集效应没有充分发挥。相对于第二产业，我国城市中第三产业的比重还偏低，产业结构不尽合理。城市的重复建设、恶性竞争、产业结构趋同现象仍然比较严重，东部地区产业相似率达到93.5％，西部地区的产业相似率达97.9％。
城市规模的不断膨胀、日益扩大的城市生产和消费带来了严重的资源、环境问题，对城市交通、住房、就业、土地、基础设施、城市公共管理等方面提出严峻的挑战。城市的运行和发展消耗大量的自然资源，成为各种废料、温室气体的制造主体，城市居民成为城市化造成的环境恶化的最大受害者。此外，城市生产、生活导致空气和水污染、土地流失、生物多样性减少以及多种资源浪费，从而对社会和环境带来许多负面影响和损失。根据世界银行测算，20世纪90年代中期，我国每年仅空气与水污染带来的经济损失占GDP比重高达8％以上，城市发展和自然环境之间的关系再度绷起紧张的神经。
资源危机
水资源是城市发展的命脉，人口在空间上的大量集聚，对水资源的需求空前庞大。我国水资源人均占有量不足世界平均水平的1/4，同时在空间分布上还极其不均匀。目前，我国耗水量占全世界用水总量的15.4％，已成为世界耗水量第一大国，城市水资源短缺状况十分严重。资料表明，流经中国城市的90％河段受到严重污染，中国75％的湖泊出现富营养化，有相当一部分城市的饮用水水源水质达不到标准。全国600多个城市中，正常年份就有300多个城市供水不足，严重缺水的有110个，西北地区尤为严重。部分城市长年缺水，给人们的日常生活造成极大不便。在全国32个百万人口以上的特大城市中，有30个城市长期受缺水困扰。城镇人口中有1.64亿人口在饮用有机污染严重的水，3500万人口在饮用硝酸盐超标的水。城镇污水处理率还很在低，不到总量的40％。由于水资源短缺引起的地下水超采和地面沉降等环境问题进一步加剧了城市水资源短缺的趋势。未来我国城市的发展将进一步受到水资源短缺和水质恶化等环境问题的制约。与此同时，我国城市用水效率较低，2004年全国万元GDP用水量为399立方体，万元工业增加值用水量为196立方体，水资源浪费严重。
土地资源越来越稀缺。我国幅员辽阔，但是人均国土面积仅是世界平均数的35％，在城市化进程中凸显人地尖锐矛盾。根据国家土地变更调查，2006年全国人均耕地面积仅为世界平均水平的40％，但是建设用地的增长却非常迅速。从用地结构来看，一些城市忽视环境质量，公共绿地、公共配套设施用地、住房用地不足或比重普遍偏低。从用地效率来看，土地管理体制存在缺陷，建设用地开发混乱，浪费现象严重。人地矛盾已经成为制约城市发展的重要“瓶颈”。
能源供给缺口大。中国人均能源拥有量少（见图1-3），但总体消耗巨大。1980年至2000年的20年间，中国能源消费增加量为7亿吨标煤，而2001年至2006年的6年期间，中国能源消费净增11亿吨标煤，达到24.6亿吨，接近欧盟25国的能源消费总量。从世界范围来看，英国石油公司（BP）最新发布的《BP世界能源统计》报告认为石油储量仅够世界用上40年左右（BP，2007），石油供应将在2010年至2015年达到顶点，然后回落并枯竭（美国非营利组织EWG报告，2007）。
随着快速城市化和居民收入水平的提高，城市基础建设投入加大，城市的居民消费结构进一步升级，汽车、空调等高能耗消费品增加，能源的生产性消费和生活性消费双重增长导致能源供给缺口加大。根据国际能源署2007能源展望，在参考情景下中国到2030年能源需求将达到38.19亿吨标准油，占新增需求的1/3。届时，不仅80％的原油将依赖进口，连煤炭需求也需要部分依靠进口（国际能源机构IEA，2007）。能源需求的膨胀将给城市可持续发展带来沉重的压力，制约城市规模的扩张和城市发展速度。●图1-3 我国主要能源人均拥有量与世界平均水平比较（江泽民，2008）
环境危机
城市化的发展和城市的大规模扩展导致中心城区生产、生活所产生的污水、垃圾、工业废气等污染物向周边地区转移，城市的水源及其周边的农田、绿地、林地等生态环境系统迅速恶化，极大地降低了城市及其周边地区环境的承载能力、污染净化能力和城市生态系统的平衡维持能力，导致“城市热岛”、“城市荒漠”等问题。
空气污染
全世界空气污染最严重的20个城市中有16个在中国。据流行病学调查，我国由于空气污染而导致呼吸系统疾病发病率的归因百分比在30％以上，全国一半以上的城市居民不能呼吸到“新鲜”的空气，近1/4的城市居民生活在十分恶劣的大气环境中。
在2006年世界碳排放量最多的10个国家中，中国已经超过美国成为最大的碳排放量国家，占世界碳排放量的21％（见图1-4）。这一数据表明，我国的空气质量受到了严重污染。据世行调查，大气污染将对一国经济增长带来3％～7％的损失，而世界10大污染最严重的城市中，中国就有9个。城市的家用燃气、工业生产和机动车辆行驶将向大气中排放大量废气，其在一定的条件下与城市建筑等综合作用形成城市的“热岛效应”，导致城市的空气质量处在较重的污染水平。
据历年《中国环境状况公报》显示，城市空气的主要污染物为悬浮颗粒物、二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物和部分有毒气体。统计结果表明，我国一半以上的北方城市和1/3以上的南方城市的二氧化硫年均值超过国家二级标准。国家环保总局的资料表明，在中国被监测的522个城市中，4.2％的城市达到国家环境空气质量一级标准，56.1％的城市达到二级标准，39.7％的城市处于中度或重度污染。由于机动车数量的快速增加，目前中国的机动车尾气已经成为城市空气污染的主要来源。据预测，如果不能有效控制机动车污染，到2010年，我国将会有40个左右城市的环境空气污染问题从煤烟型转化为煤烟型与机动车污染型的混合型污染。此外，各种喷雾剂，如空气清新剂、杀虫剂等化学制品也增加了空气中原来没有的成分，加剧空气污染。
●专栏
热岛效应（Urban Island Heat Effect）
城市人口密集、工厂及车辆排热、居民生活用能的释放、城市建筑结构及下垫面特性的综合影响等是“热岛效应”产生的主要原因。热岛强度有明显的日变化和季节变化。日变化表现为夜晚强、白天弱，最大值出现在晴朗无风的夜晚，上海观测到的最大热岛强度达6℃以上。季节分布还与城市特点和气候条件有关，北京是冬季最强，夏季最弱，春秋居中，上海和广州以10月最强。年均气温的城乡差值约1℃左右，如北京为0.7℃～1.0℃，上海为0.5℃～1.4℃，洛杉矶为0.5℃～1.5℃。城市热岛可影响近地层温度层结，并达到一定高度。城市全天以不稳定层结为主，而乡村夜晚多逆温。水平温差的存在使城市暖空气上升，到一定高度向四周辐散，而附近乡村气流下沉，并沿地面向城市辐射，形成热岛环流，称为“乡村风”，这种流场在夜间尤为明显。城市热岛还在一定程度上影响城市空气湿度、云量和降水。对植物的影响则表现为提早发芽和开花、推迟落叶和休眠。
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]