城市是人类经济、政治和社会生活的中心，是由自然要素和社会要素共同构成的综合社会生态系统，然而由于环境变化和自然灾害频繁发生，城市系统面临的压力和干扰逐渐增大。合理的规划能够为应对气候变化、灾害风险做出贡献。韧性城市是目前城市规划建设中的研究热点和新兴模式，是城市实现安全健康发展的有效途径和城市研究的重点领域。面对灾害风险的冲击与威胁，建设韧性城市已经成为国际社会普遍共识。探索韧性城市规划建设的理论和方法具有重要的政治意义和现实指导价值。

“城市空间”（urban space）是城市各种活动的物质载体和空间表征，是协调城市各系统要素健康有序发展的物质纽带，影响着城市社会经济发展和人居环境。在城市规划建设过程中，城市空间在城市形成和转型过程中起着决定性的作用，是城市规划和设计的核心研究对象，是我国国土空间规划中的关键部分和主要抓手，是规划者在城市系统中进行干预的主要渠道之一。当遭遇到外来灾害风险威胁时，具有韧性的城市空间是构成城市系统健康运行的基本保障和城市系统韧性的重要组成部分，能够抵御和缓解灾害，并在较短时间内恢复。

“城市空间韧性”（urban spatial resilience）的提出是韧性理论与城市空间研究相结合的新尝试。城市韧性是以城市空间为研究对象，综合研究城市空间与韧性提升之间的关系，并运用空间规划优化手段提高城市空间韧性，以达到预防和减缓灾害影响的目的。韧性导向的空间响应应被视为一种战略，通过这种战略可以在提高城市系统综合韧性方面取得进步。作为构建韧性城市重要的方法之一，城市空间韧性优化路径是通过提升和优化不同维度、不同层级的城市空间要素与空间布局，构建能够抵御或减轻城市灾害干扰的“韧性”空间模式。提高城市空间韧性是可持续发展的重要实现途径，在此背景下本文通过明确城市空间韧性概念和内涵，梳理城市空间韧性的评估方法，总结城市空间韧性理论研究和实践进展并提出展望。

1.1  韧性的起源与发展

韧性观点的演化及比较

1.2  城市空间韧性的提出

基于韧性理念与城市空间研究相结合的城市空间韧性研究是应对风险和变化的一种新探索。在城市研究领域，韧性可以通过逐步转化来适应新的或改建后的空间形式或功能，从而适应灾害风险及伴随其来的不确定性。在最近的研究中，一些研究人员试图建立韧性与城市空间之间的联系，并希望探究城市空间及其构成要素如何影响其韧性，例如密度、土地利用和其他空间指标。Alberti认为海平面上升或严重的洪水事件可能影响建筑物和基础设施，需要改变当前的土地利用以抵御和降低灾害风险。随后，Sharifi从宏观尺度、中观尺度和街道网络的角度讨论了与城市韧性相关的形态学要素或指标，以考虑城市形态如何与各种韧性表征相关联。

目前，韧性理念在城市空间研究中的应用集中在两个领域，即景观生态学领域中的空间韧性（spatial resilience）和城市研究领域中的城市韧性（urban resilience），两者侧重点不同。

（1）景观生态学领域中的空间韧性研究。这是尝试在景观生态学领域中量化韧性概念并进行实践的研究，是关于韧性和城市空间的新见解，其关注的重点是空间维度。2001年，Nystrom和Folke首次引入空间韧性的概念，并将其定义为系统重组受干扰系统和维持生态系统的基本能力。Folke强调了空间韧性的效用，并考虑时间尺度之间相互作用的影响，空间尺度生态系统中多稳态行为的空间异质性。Cumming在前人研究的基础上，提出了更宽泛的空间韧性概念，即空间韧性是相关变量在目标系统内外部的空间变化在多个时空尺度上影响系统韧性的方式，提出空间韧性受到系统组成、空间和规模的影响。

（2）城市研究领域中的城市韧性研究。1990年代后期，学者开始将韧性理念或韧性思维应用于复杂的生态系统——城市与城市空间系统，主要是解决与气候变化、灾害风险相关的问题，强调预防和缓解措施，以应对环境变化及减轻灾害风险。Meerow认为，城市韧性是指城市系统及其组成部分在面对外界干扰时保持自身功能或迅速恢复预期功能的能力。展开来说，城市韧性与城市的各个组成部分密切相关，是城市系统及其所有的社会、生态、技术网络要素韧性的总和。

综上所述，空间韧性和城市韧性这两个韧性理论分支都与城市空间研究有关。但是，这两种概念都不能直接用于研究城市空间与韧性之间的关系。因此，有必要将韧性概念引入城市空间研究，在韧性和城市空间优化之间建立更牢固的联系。城市空间韧性在韧性、空间韧性和城市韧性的发展和演变中产生，因此需要对韧性、空间韧性和城市韧性三者之间的关系进行梳理。

第一，理论发展层面，韧性理论研究是空间韧性和城市韧性研究的基础。

第二，研究对象层面，空间韧性理论主要被应用于景观生态学领域，研究对象为生态系统，侧重韧性的空间特征。城市韧性的研究对象是复杂的城市系统，韧性水平与城市系统的组成部分有关，较少关注城市的物质空间要素韧性。

第三，研究方法层面，空间韧性研究是借助景观生态学理论中的景观格局方法，在景观生态学基础上从空间布局、空间形态、空间功能等要素来理解和应用韧性概念的前沿尝试，而城市韧性是一个较为具体明确的研究内容，能够通过指标体系方法进行测度。

1.3  城市空间韧性的内涵

根据文献综述和现有研究，可以将城市空间韧性理解为城市韧性研究的一个子集，强调空间维度中的韧性状态。城市空间韧性概念的主体是城市空间，侧重于空间属性，代表为城市空间系统持续发展运转的能力。该能力包括抵御灾害风险、吸收外界冲击、快速恢复到基本功能的能力，具有韧性的城市空间能够帮助城市系统维持完好功能的能力。城市空间韧性一方面借鉴景观生态学理论中的空间韧性概念，重视不同空间要素对系统韧性的作用；另一方面借鉴社会生态系统研究中的城市韧性概念，将城市空间系统看作一个复杂系统。城市空间韧性帮助了解城市空间以及韧性与城市空间之间的关系，构建了复杂系统空间要素与韧性之间的联系。

城市空间系统由多个相互联系和相互依存的要素组成，同时受到城市空间系统各因素之间的相互作用和时空演变的影响。在面对灾害冲击与干扰时，复杂而动态的时空相互作用会不断发生变化，使城市系统能够适应不断变化的条件。此外，构成城市空间元素的配置及其与城市系统其他组件的相互作用会影响其他与韧性相关的特征，例如健壮性、冗余性、多样性、资源丰富性和效率。还可以通过高效地使城市系统做好准备并进行规划来实现，例如通过灾前行动减少灾害发生的频率和强度。因此，在文献综述基础上，本文将城市空间韧性内涵解析为：城市空间系统面临变化和扰动时，城市空间不同要素组成系统的稳健性、适应性、灵活性、多样性、连通性等韧性特征能够保持系统基本功能不变并能够恢复和适应的能力。

韧性可以通过多种方式进行评估，韧性的定量评估可进一步分为确定性和概率性两方面的方法，还可具体分为基于指标体系、基于系统状态、基于网络分析、基于本体依赖、基于贝叶斯网络和基于仿真工具等方法。城市空间韧性评估具有复杂性，主要测度方式可分为直接和间接两种类型。直接测度是在生态学理论的基础上，基于韧性阈值进行测算，例如空间位置，系统连通性和恢复的空间范围，空间韧性的研究与系统空间尺度及空间之间的关系有关。间接测度是将韧性视作一种目标并建立理论框架，使用具体指标集合间接表征城市空间韧性，例如密度、土地利用和其他空间指标。

城市空间韧性评估方法

2.1  基于韧性阈值的直接测度

直接测度韧性视韧性为一个具体的实质对象，理解系统的胁迫与恢复时间阈值等。直接测度法必须了解系统韧性的阈值，即如果外界压力超过系统安全阈值，系统或部分系统将发生故障或者崩溃。然而，韧性研究的对象通常为复杂、多样和动态的生态系统或城市系统。根据适应性循环理论，这类系统很难在某一个点达到稳定或崩溃，而是在一个适应性周期进行循环往复的动态变化。这样的特征也就导致难以找到替代性的稳定状态和关键控制变量。因此，直接测度韧性的困难在于通过分析韧性系统的阈值和特征来确定系统的关键空间变量，难以量化和模拟像城市这样的复杂社会生态系统的临界极限。

2.2  基于指标体系的间接测度

间接测度并不直接探究韧性阈值，而是将韧性转化为非实指的对象，通过构建评价体系和分析框架对系统韧性进行间接的评估。例如，为了捕捉由于外部干扰造成的性能损失，Bruneau等开创了地震工程界最著名的“韧性三角”指标。它的“4R”框架包括健壮性、冗余性、资源丰富性和快速性，表示系统在受到冲击后的韧性损失。这种确定性的、与时间相关的指标启发了许多其他“基于性能”的韧性指标。基于指标体系的韧性评估方法从探讨韧性的理论内涵与特征出发，分析韧性与城市系统之间的联系，进而构建指标体系并开展韧性评估。间接测度韧性时，所选择的韧性替代指标需要能够表征韧性特征或机理，如冗余性、高效性和多样性等韧性特征，或者生物多样性、群落覆盖度、生物特征等间接韧性指标。

对间接韧性测度方法进一步细分，可以总结为两个主要范式：

（1）基于景观格局的城市空间韧性评估，即将城市景观模式和生态安全相结合，注重空间系统属性，基于景观格局分析和生态安全研究。基于景观格局方法的城市空间韧性评估是借助景观生态学研究中的空间特征和属性，注重系统的空间属性和连通性，利用与韧性相关的景观格局指数建立景观生态学与城市空间韧性之间的联系。该范式为景观生态学理论在韧性研究和可持续发展研究中的拓展和应用做出了一定贡献，关注空间变化以及与空间相关的系统属性。例如，王绮分析城市空间布局、空间规模、空间形态对城市环境和安全的影响。修春亮等从规模、密度、形态角度对大连城市韧性进行量化，关注城市空间形态方面的韧性。

（2）基于空间形态的城市空间韧性评估，以建立一个韧性框架为目标，通过空间形态或空间组织指标来描述韧性。为了实现使用空间要素和韧性特征间接表征韧性这一目标，Sharifi提出一个用于分析城市形态韧性的概念框架。在该框架基础上整合宏观、中观、微观3种层面上的空间形态指标，构建了更为详细的城市空间韧性研究框架。Dempsey等将城市空间形态要素与特征进行连接，提出从密度、建筑类型、交通设施和土地利用等方面进行城市空间韧性的研究。

来源：SHARIFI A. Resilient urban forms: a macro-scale analysis. Cities, 2019, 85: 1-14。

3.1  应对灾害风险的城市空间韧性研究

韧性的目的是应对不确定扰动。对城市来说，灾害始终伴随着城市的发展，变化和扰动多数来自城市面临的“灾害风险”，灾害风险始终是城市规划建设的重要部分和城市安全发展的基础与前提。20世纪90年代末，学者开始对空间规划在灾害风险中的重要作用进行探索，在城市空间要素对灾害风险影响的作用方面也取得一定研究进展。Godschalk提出一个可持续的防灾体系，将城市韧性与城市防灾结合起来，最终目标是建立一个新型的韧性社区，以提高自身抵御各种较大规模灾害和攻击的能力。Stolker认为理想的韧性管理应包括3个过程，即风险分析过程、风险分析的实施、测试和维护。2011年“311”大地震后，日本政府超越了狭义的防灾范畴，将城市防灾扩展为综合应对战略，提出建设强大的韧性国土空间和经济社会的总体目标，建立了韧性城市的法律和行政基础。该行动在较大程度上促进了日本国家层面和地方层面的韧性建设，初步形成较为完备的国土韧性空间规划体系。国内学者钟琪等基于态势管理的视角，构建了包含抵抗力、韧性和创新力3大部分的指标体系。陈长坤等从韧性的过程属性（抵抗、恢复和适应）出发，构建了雨洪灾害情境下的韧性评估指标体系，找出灾时城市韧性变化的主要原因，以及灾时城市应对灾害的薄弱环节。鲁钰雯等基于韧性特征，提出面向韧性发展的空间规划框架。

3.2  灾害情境下的城市空间韧性优化研究

城市空间在其发展演化过程中会经历各种环境风险和危机事件。一些研究表明，城市的安全风险与城市空间的基本特征和要素密切相关，灾害破坏城市空间，进而造成重大破坏和损失。因此城市应该具有应对灾害、减轻灾害给城市带来后果的能力。空间规划是政府进行空间干预和空间治理的重要手段和公共政策。空间规划是应对灾害风险的关键工具，能够指导土地开发和利用以及城市基础设施建设，在减少灾害风险损失和缓解气候变化方面发挥着作用，国外较多研究通过规划提高城市或系统抵御灾害的能力，具体研究如下表所示。

国内学者李云燕通过对城市空间韧性概念及其对城市安全可持续发展的思考，提出了城市空间适灾概念、哲学基础、动力机制、概念框架和基本研究内容。杨选梅从“统筹多灾害风险、优化应对‘不确定性’的空间分区、构建社区应急空间网络”等3个层面探讨其实施路径，为国土空间安全管控提供规划编制思路。高静怡等构建了基于城市安全治理五维体系的韧性城市建设理论框架，以南京为例开展了韧性国土空间的总体思路研究。孟海星等结合相关研究与规划实践案例，归纳了提升城市生态空间防灾韧性的主要经验。蒋应红等基于综合防灾存在的多系统叠加的复杂性，提出韧性健康开放空间特征及规划策略。可以看出，国内应对灾害风险的城市空间韧性优化研究较多为理论框架、案例借鉴及策略启示类。

城市空间韧性的研究尚处于理论探索的阶段，仍存在概念界定不清、内涵混淆等问题。尽管不同领域学者尝试将韧性理念与城市空间研究相结合，但是关于城市空间韧性的理论和实践研究仍没有达成共识，不同学科对城市空间韧性概念的理解、分析视角存在较大差异。城市空间韧性研究较多存在于欧美发达国家，我国城市空间韧性研究较少，特别是对城市空间韧性的测度与评估还有待进一步研究。在城镇化的快速发展、城市无序蔓延加剧以及自然环境变化加速等背景下，探讨适应于我国本土的城市空间韧性理论框架和研究方法显得尤为重要。

4.2  提出基于系统视角的城市空间韧性理论框架

目前研究中，基于系统视角的城市空间韧性理论框架的综合性考虑不完善，没有深入挖掘城市空间韧性的影响要素和产生机制。城市空间韧性的定量评估是研究难点与核心内容，较少有研究系统全面且明确地调查城市空间结构或形式对实现韧性城市的贡献，明确哪些空间形式变量能够衡量或评估城市空间韧性，以及如何优化和调整这些变量以实现空间韧性。还有学者从宏观尺度、中观尺度、城市街区尺度和微观规模对城市韧性进行研究，但是仍存在空间指标分类模糊、类别之间没有明确界限、较多关注城市形态等问题，忽略了城市空间的其他构成要素。如何将韧性特征和城市空间要素连接起来，将韧性特征纳入理论框架，还需要进一步挖掘。

4.3  构建整合灾害风险与城市空间韧性的研究路径

目前研究中，系统整合灾害风险评估与城市空间韧性的研究框架较少。城市不仅是承载社会、经济及文化的物质空间载体，还是一个巨大的承灾体，无时无刻不在面临未知的干扰和变化。现有对城市空间韧性的研究较少考虑不同冲击和扰动对空间韧性的影响，以及在扰动后的空间系统如何保持自身稳定并恢复适应的过程研究，忽视了考量系统灾害风险与韧性之间的关系。缺少这些研究，就难以真正做到对干扰和变化的有效预防和干预。如何整合灾害风险与城市空间韧性分析，通过空间优化和调控减少灾害风险带来的影响和损失，能够为制定防范灾害风险、提升城市空间韧性水平与制定韧性城市发展政策提供重要依据。

4.4  挖掘智能技术赋能的城市空间韧性评估方法

城市空间韧性的研究方法层面，科学量化方法还存在一定挑战。虽然已有研究较多遵循基于简单的指标体系叠加的技术方法，然而简单的指标集合测度方式难以表征出系统不确定性、非线性和复杂性等特征。人工智能、机器学习等技术的自我学习能力、高并发分析能力和高逻辑性能力有助于分析城市问题，推测未来发展的可能性。例如，在国外灾害风险评估领域，贝叶斯网络已经被灵活应用于安全分析、风险评估、故障分析及可靠性研究中。目前虽然部分技术已经在城市韧性研究和灾害风险研究中得到运用，但是如何挖掘技术优势，将其与城市空间韧性有效结合，还没有具体的研究范式和技术路线，与本研究的融合和交叉还需深入探索。

4.5  探索衔接国土空间规划的韧性实践应用

虽然规划相关研究人员、政府工作者等利益相关群体试图将韧性理论与空间规划、城市设计实践进行整合，但是国内研究仍然缺乏城市空间韧性的实践应用，尤其是缺乏面向灾害风险防范的城市空间韧性综合调控。国土空间规划是各类开发保护建设活动的基本依据，《市级国土空间总体规划编制指南（试行）》中明确提出“强化资源环境底线约束，推进生态优先、绿色发展”及“完善基础设施体系，增强城市安全韧性”等要求。因此，在我国国土空间规划编制过程中，应将韧性规划思维引入国土空间规划，按照国土空间规划的整体架构，从总体规划—详细规划—专项规划的上下传导过程中，将韧性策略贯穿于各级规划编制内容中。研究范畴从单一防灾范畴拓展到全要素全周期风险领域，观念思路强调适应、恢复和学习转化能力，技术方法从工程技术标准或经验测算转变到城市的韧性综合评估与预测。采用韧性表征导向和目标导向相结合的方式，借助城市空间韧性评估结果和灾害风险评估结果，确定不同区域不同灾害风险影响下的韧性建设优先级和韧性贡献因子，为空间优化提出依据。

面对灾害风险频发和城镇化快速发展的双重压力，我国城市空间面临的风险压力逐渐增加。增强城市空间韧性逐渐成为多学科和多领域研究的重点，考虑面向灾害防御的城市空间韧性研究十分重要。本文在深入分析城市空间与韧性相互作用关系的基础上，总结城市空间韧性的起源与内涵、概念定义、评估方法，梳理应对灾害风险的城市空间韧性实践研究，并提出了城市空间韧性研究进一步值得关注的问题：

一是明确城市空间韧性的内涵，构建基于系统视角的城市空间韧性理论体系；

二是在考虑全周期全灾种风险评估的基础上，构建灾害情境下的城市空间韧性方法体系，并结合智能技术进行评估方法创新；

三是在我国国土空间规划体系构建工作全面展开的背景下，将灾害情境下的城市空间韧性评估及优化研究成果付诸规划实践。