“物理—信息”城市低空基础设施的构建及规划响应
发布时间:2026-07-02 作者:黄经南(武汉大学城市设计学院城市规划系教授)

低空经济的兴起带动了城市低空基础设施的建设热潮。“物理—信息”同构的特点要求使城市低空基础设施的规划建设面临网络深度交织、时空变化复杂、韧性要求提升等复杂城市环境的新挑战。
近年来,以无人机、电动垂直起降飞行器(eVTOL)为代表的低空飞行器日益普及带动的低空经济的兴起,正推动城市交通从传统的地面交通向“空地一体、垂直分层”的全新交通形态转型。作为支撑低空经济发展的基础条件与关键载体,低空基础设施(low-altitude infrastructure)的建设至关重要。
低空基础设施与传统基础设施最大的不同,在于它由“物理”与“信息”两套系统共同构成。物理设施是我们可见的起降场地、充电站等实体;信息设施则是通信、导航等网络编织而成的一张无形数字网。唯有两套系统都正常运转,才能保障飞行器的起降与运行。“有场无网”或“有网无场”的错位是低空基础设施规划中的常见问题。
低空基础设施“物理-信息”的同构特征也使其规划建设面临复杂城市建成环境的严重约束。首先,城市低空并非均质、静态的二维延伸,而是一个高密度、高异质性的三维空间。错落的城市建筑群不仅构成了直接的物理阻抗与视距障碍,更引发了“城市峡谷风”、尾流涡旋与强风切变等微气象突变。其次,低空飞行器的运行高度依赖通感一体化的无形通信网络。密集的钢筋混凝土介质与高频的城市背景噪声,导致通信与雷达监视波束在三维城市空间中发生信号衰减、多径反射与盲区割裂。最后,在时间维度上,城市低空系统持续承受着“人地交互”带来的动态扰动。常态下,低空物流与即时配送流量紧随人类活动轨迹,在时间分布上呈现显著的潮汐式波动;而在极端场景下,如气象灾害引发地面路网阻断,或火灾等突发事件触发大规模应急响应,低空网络将瞬时承压,极易因资源过载而陷入局部甚至全域性瘫痪。
低空基础设施的规划建设也面临社会规制与人居环境的邻避效应挑战。空间使用权冲突成为最直接的矛盾表现。起降点、充电站等设施多需布设于建筑屋顶、社区公共空间及建筑外墙等位置,与既有城市功能形成空间重叠,空间使用权属与收益分配机制亟待重新厘定。同时,低空飞行器以极近距离进入居民生活区域,其飞行噪声、隐私安全及坠物风险等外部性因素极易触碰公众心理安全底线,引发空间环境公平问题。
面对上述新特点新挑战,城市空间规划思路亟须相应调整,具体可从以下四方面考虑:
第一,突破以地面为中心的二维用地思维,构建统筹地上地下、空天地一体的综合分析方法。将建筑物高度、屋顶承载能力、空域可用性、通信导航覆盖、电磁环境等因素纳入统一考量框架,建立多维度、多尺度的空间适配模型。借助最新的人工智能算法与数字孪生平台,实现起降场选址与航路网络布局的协同优化,提升低空基础设施与既有城市空间的耦合效率。
第二,推动低空起降设施与交通、医疗、应急、物流等城市多场景或多领域的深度融合,形成集约复合的设施布局模式。通过空间功能的叠加利用,实现平时与灾时功能的灵活转换:平时融入商业物流体系,提升城市运行效率;灾时发挥低空飞行器响应迅速、路径灵活的优势,承担应急任务。此类功能混合利用方式有助于提升城市空间利用效率与系统韧性。
第三,将社会接受度与空间公平性纳入设施选址核心决策变量。通过定量化方法评估噪声暴露、隐私侵犯、安全风险等社会影响因子,构建技术效率与社会影响之间的多目标优化模型。降低居民对低空设施的心理抵触,防止弱势社区在设施布局中承受不成比例的负面外部性。
第四,探索新的空域使用协调机制。低空设施的嵌入使得空间权属关系日趋复杂,空间使用正由传统的排他性占有向复合性共享转变。对此,亟需探索跨区域、跨权属的空域使用协调机制,明确空域使用权的界定、配置与流转规则,推动从“土地产权”向“空间资源”治理的逻辑转型,为低空基础设施的有序发展提供制度保障。