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18世纪工业革命以来，城市迅速发展，人口剧增。到20世纪下半叶，发达国家率先进入城市化的时代，目前这些国家城市人口已占总人口的70%～90%。预计到21世纪初，我国和其他许多发展中国家，也将进入城市化加速发展时期。
研究人类居住环境并获得显著成绩的美国世界观察研究所，1999年10月在其调查报告《为人类和地球彻底改造城市》中指出：无论是工业化国家还是发展中国家，均必须将规划本国城市放在长期发展战略的地位，而其大方向只能选择走生态化的道路。
报告还指出，尽管城市面积仅占地球表面积的2%，但目前城市所排放的碳约占全球总排放量的78%，76%的木材消耗、60%自来水消耗用于工业生产。20世纪城市的快速发展，使城市对环境的影响大大增加。1900年，城市人口只有1.6亿，占世界人口总数的1/10。据预测，到2006年，全世界将有一半的人口（32亿）居住在城市。所以，需要在能源、水、交通、土地、食品供应、废弃物回收和利用等重要领域对城市的未来加以设计。有识之士认为，规划好城市，也就是规划好人类的未来。
1 让城市太阳能化
目前，人类75%的能源都用在交通和建筑上，其中，近三分之一用于住房，因此，如何更有效地对建筑，特别是住房进行设计安排，对未来城市的发展至关重要。专家们指出，太阳能技术是解决未来城市能源问题最重要的突破口。英国的著名建筑师、太阳能建筑规划专家理查得·罗杰斯博士认为，不久的将来，太阳能化的时代终将取代目前的工业化时代，未来的城市应该是“太阳能的城市”。
未来城市建筑的屋顶和墙壁的设计将充分考虑到周围的生态环境，以最大限度利用太阳能、风能和水能等可再生能源。美国太阳能设计协会从20世纪80年代就开始研制新型的太阳能节能住宅，这种建筑物不再采用在屋顶上安装笨重装置来收集太阳能，而是将那些能把阳光转换成电能的半导体直接嵌入到墙壁和屋顶内。20年前，该协会的创始人史蒂文·斯特朗首先倡导这种“太阳能——建筑物一体化”的设计思想，只是由于光电池材料昂贵而无法实施。如今，太阳能电池的价格只有80年代价格的1/3，所以推广的可行性显著增加了。
建筑承包商和住房拥有者喜欢这种建筑一体化设计，是因为这种新型建筑部件替代了普通的建筑材料，明显地降低了成本。电力供应商们被吸引的原因是太阳能电池能够在白天的高峰时间内产生过剩的电能，从而形成电能储备，可供电力公司随时使用。最近发达国家推出的“窗帘式墙壁”产品的成本比大理石之类的高档建筑材料要低，而且它还能够发电，这使建筑商能比较容易地在其商品上打上环保标记，从而树立良好的“绿色”形象。
事实上，建筑物的太阳能化早已成为新能源开发的获利目标，这方面的技术成果源源进入市场。最近，瑞士洛桑工学院研制成利用光合作用的新式太阳能装置，这种装置成本低，效率高，用途广泛。该装置使用氧化钛做集光板，表面涂有一层从樱桃和草莓中提取的有机色素膜，在太阳光下可进行光合作用。由于这种新型集光板是透明的，可以安装在窗户上，也可以安装在屋顶上，使用非常方便。目前市场上的集光板曾普遍使用不透明的硅材料，限制了安装范围。而且新装置的成本和安装费只有旧式装置的五分之一，普通家庭只要有15m[2]的新式集光板即可满足全部能源需要。
2 体现公交优先的原则
近10年来，工业化国家不断呼吁“公交优先”和少用小轿车。泰国的首都曼谷，拥有340万辆小汽车，即每2.5人就拥有一辆汽车。这使市区到处堵车，曼谷成为世界上大气质量最差的城市之一，交警要戴防毒面具上班。形成对照的是新加坡。在这个人口密度高达每平方公里5000人的城市，一共仅有30万辆汽车，其中约15万辆是私人小轿车，即每20人才有一辆。新加坡国民比较富裕，但政府严格控制扩大私人交通工具的使用，而是发展完善的地铁和四通八达的公共汽车，所以新加坡道路畅通，交通状况之良好为亚洲各大城市望尘莫及，并成为世界上空气质量最好的城市之一。
专家们认为，不能通过限制私人交通工具来宣布城市公共交通黄金时代的到来。要想让驾驶小汽车的人换乘公共交通工具，唯有提供更多更好的公共交通服务。从根本上说，公交系统的吸引力取决于各种交通工具能在多大程度上进行合作：长途交通与短途交通、私人汽车与公共交通工具之间有效的转换和衔接。近年来，一些国家正在努力把各种运输工具巧妙地联系在一起，实现多种交通运输方式的联运。由于因特网的出现和普及电脑管理，上述设想将成为现实。世界上人均收入最高的瑞士，近年来城市公共交通日臻完善，其公交工具的特点是线路长、站距短、转车易、车身长、容量大、准时、乘车方便并且成本低，使越来越多的市民在上班时放弃使用小汽车而改乘公共汽车。居民区、市中心商业区、学校、公共场所等都有汽车站、电车站和大型转车站，公共交通车辆的线路辐射至郊区和邻近的边境并通向各个居民住宅区，站与站相距100～200m。除午间外，一般相隔4～7min一班车，上下班高峰期间每隔2min来一班车。每个车站张贴到站车行车时间表或通过电脑荧屏显示下一班车到达时间，误差一般不超过1min。
3 垃圾是城市的一大资源
不久前在我国四川省广汉市召开的“全国城市生活垃圾处理及资源化利用经验交流会”上，公布了一组惊人的数字：我国城市人均年产垃圾440kg，是人均拥有粮食量的1.16倍。1997年，全世界产生垃圾4.9亿t，其中中国产生的垃圾为1.3亿t，占26.5%。面对垃圾泛滥成灾的现实，世界各国的视线已不再仅仅停留在如何控制和销毁垃圾这一老观点上，而是采取积极态度和有力措施，着手科学地处理、利用垃圾，将垃圾列为维持经济持续发展的“第二资源”。而归根究底是保证城市实现生态平衡。
美国波特兰Deja鞋业公司从1993年开始生产再生鞋，原料是城市废弃的轮胎、纸袋、纺织品，成本降至原先的1/5，利润猛增1.25倍。日本制衣企业山喜公司与帝人和日清公司合作，生产出原料中25%为废塑料瓶的再生聚酯衬衫、T恤衫、运动服和工作服，公司利润猛增几成。德国汉堡市一家垃圾回收公司专门雇用1000名廉价劳动力分捡垃圾，将各种垃圾细分为12大类80个小类，垃圾处理后，以比成本高出15倍的价格出售给生产企业。
近年来，日本由于经济不景气，越来越多的企业将发展高科技的目标转向垃圾开发。如今，日立公司研制的能将水果皮、家禽肉骨、鱼内脏和咖啡渣变成肥料的装置在国内大受欢迎。松下电器公司1998年8月推出“厨房垃圾处理器”，利用热空气风干并压缩有机废物，可将废物体积压缩到原来的1/7。而提供此类产品的厂商均承诺以公平的价格回收经处理的垃圾。这样，既推销了产品，又得到了便宜的再生原料，用户也得到了实惠，并且厂商获得政策上的支持和税赋优惠。
4 城市需要发展现代农业
多元化、多色彩、多功能应成为未来城市的重要特色。一些国家的未来学家们认为，城市发展农业是通过有效利用垃圾、排泄物使城市拥有良好生态环境的最佳途径。尤其是近年来无土栽培和有机农业的崛起，为城市发展现代农业带来了极好的机遇。
早在20世纪70年代初，当无土栽培技术开始进入商业化应用时，就已经显露出这项技术在城市中的潜在发展前景。80年代后，无土栽培在许多国家推广，美国、日本、英国、德国、瑞士、法国、荷兰、丹麦和比利时等工业发达国家先后在许多城市建立起“都市农庄”。在1978～1998年的20年间，工业发达国家“都市农庄”的面积平均年递增12%，其产值由不足5000万美元增至目前的75亿美元，预计2005年可达180亿美元。除工业化国家外，拉美、东南亚和东欧等地区的一些国家近年来都市农业的进展也十分迅速。目前，全世界城市农业提供的蔬菜、鲜鱼、肉类和鸡蛋能满足各国城市人口所需的三分之一左右，而到2005年将达50%。
许多国家合理规划城市的发展，很大程度上促使了城市农业的迅速崛起，另一方面这也是现代农业技术发展和应用的结果。据对欧盟15个成员国的调查，有8个国家早在10年前就出台了关于推动城市农业发展的一系列方针政策，同时将城市农业生产需要的技术、装备列入地方政府经济发展计划，并在资金上予以支持。1998年，欧盟成员国家已拥有“都市农庄”约1.88万个，每个平均占地125hm[2]，拥有雇员55万人。另外，欧盟国家的城市还拥有温室约8万个，共占地8.8万hm[2]。由都市农庄和温室提供的蔬菜、果类品种繁多，一年四季均衡上市，其中一些欧洲国家如荷兰、丹麦等还将都市农庄提供的农产品出口。通常，都市农庄的自动化生产、管理水平很高，农庄一般拥有自己的种子场、饲料和肥料供应基地以及作业服务机构，农庄基本上依靠电脑管理，农产品生产完全根据市场需要安排，因此很少出现商品积压，资金周转很快。
20世纪90年代以来，许多发达国家的工业企业涉足农业领域的步伐加快，有力地推动了城市农业，并成为现代城市农业发展的一大特色。据对日本的调查，目前已有300多家大中型企业不同程度地在开发农产品。8年前，日本住友金属工业公司从挪威引进技术并加以改进，率先在国内城郊建造了一座浮动养鱼场。这个长112m、宽32m的养鱼场设有10个大水槽，只要在其中投入鱼苗，几个月后便可捕捞。由于养鱼的饲料均经精选，因此鱼类产品符合“绿色”要求，市场销售情况十分理想。工业企业涉足都市农业，不仅可为企业多创收，而且有利于安排企业富余人员，日本工业企业1995年以来安排了1.2万名员工进入都市农业部门，因此日本政府在财力、人力等方面十分支持现代都市农业的发展。1997年，日本在完善城市发展规划中强调，将投资建设城市排泄物收集系统，回收和处理人、畜粪便，将其加工成有机肥料，供城市农庄发展有机农业。
城市农业的崛起，正在成为许多国家优化产业结构的重要组成，大批劳动力从工业生产转向新兴的城市农业，尤其是城市可利用其实力雄厚的人才、技术和设备推动农产品加工业。1985年，美国仅有20多家重要企业以农产品为主要原料开发工业产品，1998年上述企业已增至420家，从业人员总数22万，其中60%是近几年加入的。这些企业中的2/3分布在城镇周围。在欧洲不少国家，以城市农业为重要内涵的“观光农业”正在形成一条崭新的国际旅游风景线，其市场前景未可限量。