深圳，作为中国快速城市化的典范，面临着资源紧张、环境压力与生态保护的巨大挑战。如何科学规划土地利用、平衡发展与保护，是城市可持续发展的核心议题。南开大学深圳研究院粤港澳大湾区环境技术研究中心主任于宏兵教授团队提出了一种基于数据驱动的“三级生态功能区划”方法，为深圳的可持续土地利用与环境管理提供了科学依据。

研究方式

该研究创新性地构建了一个三级生态功能区划框架，分别对应流域、子流域和河流三个空间尺度。研究团队综合运用了先进的地理空间分析工具、多源数据（高分辨率DEM、水系图、土地利用、社会经济数据等）和统计技术（因子分析、相关性分析、熵权法、空间聚类等），建立了一套全面的指标体系。这套指标不仅涵盖森林覆盖率、农田比例、水域比例、城市建成区比例、GDP密度等地表特征，还纳入了流域坡度等自然地理要素，精细刻画区域生态环境特征和功能差异。

 深圳市三级生态分区指标图

研究结果

研究以深圳为案例，将全市划分为148个子流域单元。通过严谨的指标筛选（敏感性分析、因子分析、水生生物相关性分析）和权重确定（熵权法），计算了每个子流域的生态功能综合值。最终，利用K-means空间聚类分析，成功将深圳划分为24个具有明确主导生态功能的三级功能区。这些功能区在空间分布上呈现出显著规律：流域上游（如大鹏新区）以生态维护和水源涵养功能为主；城市支撑区集中在福田、罗湖、南山等核心城区。

深圳市三级生态分区结果图

研究意义

这项基于数据驱动的区划成果，为决策者、城市规划师和环境管理者提供了精细视角：

1.精准识别生态重点：清晰标定出生态敏感度高、服务功能重要的区域（如水源保护区、生物多样性热点区），为制定严格的保护措施（如生态红线划定、开发审批管控）提供靶向目标。

2.指导差异化管控：针对不同功能区提出定制化管理策略。例如，对上游生态维护区强调森林保护和禁止毁林开垦；对城市支撑区侧重产业绿色转型和生态修复；对生产区则关注水土保持和面源污染控制。

3.支撑科学决策：为深圳市未来的土地利用规划、生态保护修复工程、产业布局优化以及低碳发展路径设计，提供了坚实的空间规划和数据支撑。

该研究不仅为深圳破解发展与保护的难题提供了创新方案，其提出的“三级生态功能区划”理论框架和技术方法，也为全球其他面临快速城市化与生态保护压力的沿海地区，提供了可借鉴的系统性、数据驱动的生态规划与管理范式。该成果标志着在协调城市发展与生态保护方面迈出了重要一步。

成果来源

研究院副研究员李彧为论文第一作者和共同通讯作者，于宏兵教授为合作作者。该研究受深圳市科创委可持续发展项目《海岸带生态功能分区保护与监测技术研发与应用》（KCXFZ20211020172542001）资助。

Li, Y.; Zhang, F.; Li, R.; Yu, H.; Chen, Y.; Yu, H. Comprehensive Ecological Functional Zoning: A Data-Driven Approach for Sustainable Land Use and Environmental Management—A Case Study in Shenzhen, China. Land 2024, 13, 1413.  

（论文链接：https://www.mdpi.com/2073-445X/13/9/1413）