近年来，党中央围绕生态文明建设和体制机制改革做出一系列顶层设计。作为我国生态文明体制改革的重要组成部分，建立国土空间规划体系并监督实施是基础性、关键性制度设计。而实现碳达峰、碳中和是重大战略决策之一，两者的初衷是一脉相承。从2020年提出“构建国土空间开发保护新格局，加快推动绿色低碳发展”，到2021年“构建有利于碳达峰、碳中和的国土空间开发保护新格局”，实质上体现了从“推动”到“主动”的生态文明建设方式升级，从“低碳”到“双碳”的生态文明建设目标深化。因此，亟须在国土空间规划体系与“双碳”之间建立更加深刻且广泛的联系。作为建立国土空间规划体系的初衷，统一实施国土空间用途管制，是优化国土空间开发保护格局的“根本之策”，是主动实施“双碳”目标的关键路径。而作为生态文明理念的践行，实现碳达峰、碳中和，是实现国土空间开发与保护最优解的重要战略，需要依托国土空间规划实施用途管制，从源头上统筹提升各类自然资源的碳排放及碳吸收效率。因此，有必要将“双碳”目标纳入国土空间用途管制，构建国土空间用途“碳”管制制度，尤其是详细规划作为实施国土空间用途管制的法定依据，亟须与“双碳”构建数字化关联。本文试图从“双碳”纳入国土空间规划用途管制的意义、前提及重难点分析入手，通过构建详细规划尺度的地块级“双碳”计算仿真框架，探索国土空间用途“碳”管制思路。

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 “双碳”与国土空间用途管制

1.1  国土空间用途管制之于“双碳”

国土空间是承载人类碳排放及碳吸收活动的关键载体。国土空间用途管制是对国土空间使用行为的一系列制度及规范，是决定国土空间类型特征、活动状态以及碳影响水平的重要基础。将“双碳”纳入国土空间用途管制，实际上是从空间使用源头对碳排放权进行规制管控，在最大限度地满足社会经济发展目标的同时，提升减碳增汇效率，构建自然资源配置的最优方案。目前，世界各国城市纷纷探索在规划许可制度中纳入碳排放的管制要求。

1.2 “双碳”之于国土空间用途管制

实现碳达峰、碳中和，作为一场广泛而深刻的社会经济系统变革，涉及国土空间复杂巨系统各要素的相互作用，需要充分运用系统思维，既要发挥城镇、生态及农业等不同类型区域的减碳增汇协同作用，也要结合空间活动的内、外在条件变化进行及时调校，更要统筹各专业部门形成“合力”。因此，将“双碳”纳入国土空间用途管制，不仅体现生态文明时代生命共同体的系统治理，而且强调因地制宜、分级分类的精细治理，既实现了规划全生命周期管理的动态治理，又促进了国土空间多元主体协同治理。

1.3 “双碳”与国土空间用途管制亟须建立数字化关联

国土空间用途管制与“双碳”目标应统筹谋划，做好整体设计。特提出构建“国土空间用途‘碳’管制”制度，即通过国土空间用途管制手段，对各类自然资源载体开发利用行为中的碳循环过程进行监管。

要确定国土空间用途“碳”管制要求，关键前提在于掌握各类空间使用活动的碳循环过程作用机制，明确各类自然资源要素配置组合方案的碳影响水平，在空间上分解落实国家及省、市的“双碳”目标要求，并将其转换为土地发展权中的“碳排放与碳配额总量的约束性条件、减排增汇的引导性框架要求”。考虑到详细规划单元是国土空间规划管控与实施的基础空间尺度，也是市、县实施“双碳”目标的适宜空间尺度，而地块作为国土空间用途管制的基本空间单元，是将“双碳”目标转换为开发建设条件的有效管控尺度。因此，亟须以详细规划单元为空间尺度，以地块为管控对象，在“双碳”与国土空间用途管制之间建立数字化关联。这一数字化关联的建立应以国土空间用途“碳”管制目标为导向，同时应聚焦现有碳核算方法应用中存在的问题，围绕“碳”管制的重、难点有的放矢。

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国土空间用途“碳”管制的重、难点分析

如果说国土空间用途管制是“以空间为载体、以属性为表现、以行为为本质”的三位一体，那么，国土空间用途“碳”管制的重点就是将碳排放权落到国土空间上，内置于土地发展权的管控属性中，依托详细规划形成国土空间法定用途监管的依据，并最终形成满足“双碳”目标的国土空间开发保护行为。其中有三大关键点，首先是明确管控对象，即“管什么”；其次是区分管控范围，即“管多少”；最后是确定管控方法，即“如何管”。

目前已有研究提出将“双碳”纳入国土空间用途管制，但大多停留在总体设想或框架设计阶段，对于“管什么”“管多少”及“如何管”等问题，还缺乏深入的研究与实践探索。究其原因，关键在于现有碳核算方法无法直接应用于空间规划，尚缺乏对应详细规划单元尺度的规划碳空间计算方法。现有针对“双碳”空间计算的研究呈“两头大、中间小”的特征。“两头大”，即围绕区域或城市宏观尺度和围绕建筑单体的微观尺度的研究较多；“中间小”，即聚焦详细规划单元尺度“双碳”空间计算方法的研究较少，且已有研究更关注建设空间，多为基于详细规划用地与管控指标的碳排放预测评估。既有研究因缺乏对各类自然资源要素及各种组合方式下碳循环作用机制的探究，不仅难以模拟国土空间用途管制方案的碳循环过程，更谈不上将城市“双碳”目标转化为地块管控指标。

因此，基于国土空间用途“碳”管制的重点，结合现有碳核算方法应用于详细规划碳空间计算的难点，重点围绕“管什么”“管多少”及“如何管”三大问题展开分析。

2.1 管什么：现有温室气体清单无法对应自然资源全要素空间落位

国土空间用途管制的对象是自然资源载体的开发行为，涉及山、水、林、田、湖、草、沙、矿、海、城等自然资源要素。各类自然资源要素在开发、保护、利用、建设及整治活动中均会产生碳排放及碳汇。因此，国土空间用途“碳”管制的对象是各类自然资源要素在开发保护活动中的碳循环过程，即各类国土空间使用活动的碳排放及碳吸收水平。

现有温室气体清单分类，不仅尚未涵盖自然资源全要素，而且无法在空间上落位。而国土空间用途管制针对自然资源要素开发利用行为，以空间为载体进行用途管控，直接决定了国土空间活动碳循环过程的基本类型与活动强度。在详细规划中，空间用途被表征为点、线、面的规划管控要素，亟待与现有温室气体清单建立空间对应关系。

2.2 管多少：现有碳核算方法无法判断各类功能空间减碳增汇潜力

国土空间用途管制面向全域空间，各类型空间因资源本底及管控要求不同，在保护开发活动中的碳循环过程差异明显。其中，生态与农业空间既可产生碳汇，也因农、林、牧、渔业及村庄生活、生产活动而产生碳排；城镇空间中的存量地区及增量地区，由于开发建设方式不同，在建设及运行阶段的减碳增汇潜力及路径存在明确区别。国土空间用途“碳”管制应因地制宜、分类施策。

对应详细规划单元尺度，现有碳核算方法涉及的参数不仅与各类点、线、面的规划管控要素没有关系，与各要素管控的功能、规模、强度等空间属性也无关联。因此，现有碳核算法无法用于判断各类型功能空间的减碳增汇潜力，有必要结合目前各类型功能空间的详细规划管控思路，定制差异化的碳空间计算及管制方法。

2.3 如何管：现有“双碳”战略目标无法转化为空间管控要求

国土空间用途管制的一个重要特点，是秉承生命共同体理念开展分区、分类管控，并通过计划管理、空间准入和监督管理等手段配置土地发展权。对于国土空间用途“碳”管制而言，在管控理念上，更应强调目标导向下的分区、分类精细化管控；在管控手段上，更应强化规划编制、审批许可、监督监管的全环节贯通。

无论是现有的碳核算方法对“双碳”目标的模拟预测，还是以绿色低碳为导向的详细规划管控手段，均无法将目标转换为分区、分类的管控要求，也难以贯穿规划、实施及监督全环节，实时监测指标的落实情况。对应详细规划，有必要以“双碳”目标下的空间准入管控为核心，全环节监测目标与空间安排的对应关系，以及目标的实现程度与对外界环境变化的影响。

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构建详细规划地块级“双碳”计算仿真框架

基于上述国土空间用途“碳”管制的三大重点与难点分析，详细规划地块级“双碳”计算仿真既要围绕规划管控导向，又要关联空间活动特征。因此，关键突破点在于将侧重统计思维的碳核算逻辑，转换为体现模拟思维的“碳空间”计算逻辑。按照先空间模拟、再对应管控的思路，分三步构建详细规划地块级“双碳”仿真计算框架。首先，对应自然资源全要素识别“双碳”要素；其次，解构碳循环过程中的影响因素，模拟各要素空间活动的碳循环过程，并投射到详细规划管控内容上；最后，围绕各类型功能区的全生命周期管控需求，构建“双碳”算术，为国土空间用途“碳”管制提供支撑。

3.1 识别“双碳”要素，构建详细规划层级自然资源碳计算清单

识别“双碳”要素，关键在于将各类自然资源要素的碳循环过程投射到国土空间使用活动中，并关联到规划管控的空间用途上。在空间边界上，以详细规划单位为范围，以管控地块为对象，识别该边界范围内各地块直接及间接产生的碳排放及碳汇；在时间维度上，充分考虑存量地区与增量地区建设运营方式的不同，将国土空间建造及运行阶段一并纳入计算。

在现有城市级国土空间规划“碳模拟”模块的基础上，按照“大类—中类—小类”的层次构建详细规划层级的自然资源碳计算清单。首先，对应国土空间活动构建大类，将温室气体清单五大门类转译形成工业、建筑、交通、市政、农业及生态空间六大类“双碳”空间要素；其次，在中类增设时间层次，分为建造及运行阶段，形成12类中类要素；最后，对应详细规划的管控内容，围绕点、线、面的规划管控要素，充分对应国土空间用途管制用地、用海分类标准及各类点位及线性管控设施，形成158项小类要素（图1）。依此，与国土空间用途管制用地、用海分类标准建立一一对应关系（图2）。

图1 详细规划“双碳”要素识别分析

Fig.1 Identifying the elements of dual carbon in detailed planning

资料来源：笔者自绘

图2  详细规划层级自然资源碳计算清单与国土空间用途管制用地、用海分类对应关系

Fig.2 Correlation between the carbon accounting of natural resources at the detailed planning level and the classification of land and sea use territorial spatial use regulation

资料来源：笔者自绘

3.2  解构碳影响因素，建立单要素及多要素交叉影响因子库

在详细规划单元尺度，各要素在建造及运行过程中的碳循环过程影响因子较多、作用机制复杂，不仅包括要素自身受到的影响，还涉及要素与要素间的交叉影响。因此，按照先解析、再转换的思路，在单要素及多要素碳循环过程影响因子分析的基础上，对应详细规划管控内容，将影响因子转换为计算因子，构建各类要素“碳空间”计算因子清单。

3.2.1 围绕空间、行为及技术，解构要素自身的影响因子

针对各要素的碳循环过程，影响因子可归纳为空间、行为及技术三个方面，三者相互作用影响。其中，空间影响因子直接引导行为影响因子，行为影响因子反过来作用空间影响因子，而技术影响因子是影响前两者的关键外部变量。如空间影响因子，在建造环节包括所处区位条件、规划用地规模、建设强度及建设方式，在运行环节涉及建筑布局与建筑朝向等；行为影响因子，在建造环节与施工人数、施工设备数量、施工废料体积、建材类型选择等密切相关，在运行环节不仅涉及人口基本属性特征，还包括人口活动规模、活动类型、活动时长等；技术影响因子，在建造环节主要包括施工节能设备与装配技术，在运行环节与能源供应紧密相关。

围绕空间、行为、技术三方面影响因子，针对各类“双碳”要素，研究影响因子类型及其作用机制，以建筑要素为例详见表1。

表1 “双碳”要素自身影响因子分析——以建筑要素为例

Tab.1 Self-impact factors analysis of dual carbon elements: taking architectural elements as examples

资料来源：笔者自制

3.2.2 聚焦规模、环境、功能及活动效应，解构要素交叉影响因子

各要素的碳循环过程，除了自身在空间、行为及技术层面受到影响，还存在要素与要素在邻近布局时的交叉影响。既可发生在详细规划单元内部，也可存在于单元与单元之间；既关乎相同要素，也涉及不同小类要素。根据各种交叉影响过程中要素类型及作用机制的不同，可将其归纳为规模效应、环境效应、功能效应及活动效应四类（图3），如相邻地块建筑密度累加产生的规模效应、绿化植被对邻近地块产生的环境效应、设施共享提高能源使用效率产生的功能效应、职住功能平衡对交通出行产生的活动效应等。

图3  详细规划“双碳”要素交叉影响分析

Fig.3 Cross-impact analysis of dual carbon elements in detailed planning

资料来源：笔者自绘

3.2.3 对应详细规划管控内容，构建各类要素计算因子库

对应详细规划管控内容，将各要素自身影响因子及交叉影响因子转译为计算因子，目的在于构建以详细规划为依据的地块级“双碳”计算框架。同时，由于详细规划管控的功能空间及相关空间属性仅能在一定程度上影响未来空间活动的功能、规模、强度及形态等，无法直接决定各要素的影响因子，仅仅是为未来各项空间活动的碳循环过程提供模拟预测的基本框架。

先将“双碳”要素对应到详细规划的用地方案中，即面状的用地、用海地类及点状和线状的管控设施等；再将各要素自身的影响因子及交叉影响因子投射到各类空间的空间属性上（图4）。由此，将各要素影响因子转换为规划管控内容、区位特点及外部技术变量，形成详细规划地块级“双碳”计算因子库（图5）。其中，规划管控内容、区位特点计算因子与详细规划方案紧密相关，可根据规划方案及相关实证研究推导计算；而外部技术变量取决于规划建设的外部条件，可根据多情景进行推演预测。

图4  详细规划“双碳”要素影响因子与计算因子转换思路分析

Fig.4 Analysis on the transformation of the impact factors and calculation factors of the dual carbon elements in detailed planning

资料来源：笔者自绘

图5  详细规划地块级“双碳”计算因子库构建

Fig.5 Establishment of dual carbon impact factor calculation database in parcel-level detailed planning

资料来源：笔者自绘

3.3  构建“双碳”算术，实现分要素模拟、分类型计算及分场景仿真

基于上述分析，面向全域、全要素、全生命周期国土空间用途管制要求，在模拟计算各类“双碳”要素碳循环过程的基础上，既要针对增量空间、存量空间及生态农业空间构建差异化、有针对性的计算逻辑，也要结合规划编制、管理许可及实施监督等全生命周期需求进行分场景应用。

3.3.1 分要素模拟

基于详细规划方案模拟计算各类“双碳”要素的碳循环过程，关键在于识别“双碳”要素并构建计算因子。首先是结合详细规划用地方案，识别与各类规划管控内容对应的“双碳”要素；其次是梳理各类“双碳”要素碳循环过程中的影响因子，并根据详细规划方案将其转换为计算因子；最后是在此基础上，围绕各要素的建造及运行过程，对各计算因子进行多情景模拟及加和计算。

3.3.2 分类型计算

考虑到增量地区、存量地区及生态农业地区的资源禀赋、发展方式、规划管控特点，尤其是减碳增汇潜力及路径存在差异，有必要分类构建计算框架（图6）。

图6  各类型详细规划单元计算范围

Fig.6 The computing scope for various types of detailed planning unit

资料来源：笔者自绘

城镇开发边界内的增量地区重在整体功能统筹，应明确开发建设及运行过程中的“双碳”要素规模，分阶段对规划单元内的各要素模拟结果进行加和计算。城镇开发边界内的存量地区强调集约内涵式发展，不仅需要单独评价更新实施单元的碳影响水平，还需要结合拆除、改造及新建规模对更新规划单元进行整体计算。生态农业地区强调综合协调管控，有必要在整体计算的基础上，围绕底线管控区域及农业生态重点发展区域的碳循环过程进行单独计算。

3.3.3 分场景应用

面向贯穿“规划编制—实施许可—实施监督”全生命周期的管理需求，重点围绕“双碳”目标传导及规划管控两大应用场景，构建计算框架并开展应用（图7）。

图7 “双碳”空间计算应用场景框架分析

Fig.7 The dual carbon spatial computing framework for different application scenarios

资料来源：笔者自绘

聚焦“双碳”目标传导，校核及分解全市“双碳”总目标。一是基于各类“双碳”要素的多情景模拟，分析各详细规划单元减碳增汇的潜力区间范围，划定重点及一般减碳增汇单元；二是进一步校核全市“双碳”目标，根据各重点及一般单元的潜力值，制定各单元减碳增汇目标值。

围绕“双碳”规划管控，开展规划方案评价并实现“碳”管控。可将地块“双碳”仿真计算规划方案评价值，直接用于规划编制方案评价、多方案比选及方案审查等环节。在此基础上，针对重点减碳增汇单元，可基于目标值及评价值的综合比较，确定“双碳”管控值，推导形成规划方案的各项指标及布局要求。

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基于“双碳”空间计算的

国土空间用途“碳”管制思路

基于详细规划地块级“双碳”计算框架搭建分析，围绕国土空间规划“碳”管制“管什么”“管多少”及“如何管”等问题，将“双碳”空间计算框架纳入规划编制、审批许可及实施监督等环节，全面应用于增量地区、存量地区及生态农业地区，构建全要素“功能—强度—形态—关系”管控层次，形成全流程、分类型、多层次的国土空间用途“碳”管制框架。

4.1  构建“编制—实施—监督”全流程碳管控闭环

基于国土空间规划“双碳”计算框架，建立贯穿规划编制、管理审批及实施监督等全流程的规划全生命周期碳管控闭环（图8）。

图8  基于详细规划地块级“双碳”空间计算的规划全流程管控框架

Fig.8 The carbon regulation framework during the whole process of planning based on the dual carbon computing model corresponding to detailed planning

资料来源：笔者自绘

在规划编制阶段，依托国土空间规划体系建立规划碳评估机制，如可参照规划环境影响评价，将规划“碳”评估报告作为规划成果的组成部分，报送规划审批机关。规划“碳”评估的内容是基于规划方案，对未来国土空间活动中的碳影响水平进行模拟预测分析，并结合模拟预测结果，对规划方案进行优化调整，将“双碳”目标转化为规划管控内容。

在管理审批阶段，强化对规划管控内容的智慧审查，可依托国土空间规划“双碳”计算框架，建立智慧审查模型及工具体系。审查内容不仅包括对各项内容的符合性审查，还包括基于国土空间规划“双碳”计算框架的实时仿真模拟，从而及时辨析因规划局部调整带来的整体变化。

在实施监督阶段，依托国土空间规划实施监测网络（CSPON），建立国土空间规划“碳”监测平台，不仅要监测规划审批许可中“碳”管控内容的落实及运行情况，还要监测规划编制及管理环节中“碳”管制内容的传导情况，建立预警机制并及时反馈给规划体系进行系统调优。

4.2  搭建“增量型—存量型—生态农业型”分类型“碳”管控框架

对于增量地区、存量地区及生态农业地区，影响碳循环过程的因子及作用机制差别较大，减碳增汇的潜力及路径也具有明显区别。应按照增量型、存量型及生态农业型不同类型，构建不同管控导向、层次、强度、内容及维度的分析框架（表2）。

表2  基于详细规划地块级“双碳”空间计算的分类型碳管控框架

Tab.2 Carbon management framework based on dual carbon spatial computing in parcel-level detailed planning

资料来源：笔者自制

增量地区在城市总体空间格局中的系统优化作用最强，减碳增汇的潜力及减碳技术的应用可能性最大，且碳循环过程容易受到开发时序的影响，应强调“强管控”。

存量地区在开发建设过程中受到的限制条件较多，减碳增汇的潜力及动力相对较低，且容易对周边建成区的碳循环过程产生交叉影响，应强调“双管控”，即强调对更新实施单元及所在规划单元的双重管控，既要分析评价更新区域的碳循环过程，也要模拟计算规划单元的“双碳”值。

生态农业地区涉及用途类与开发类要素管制的双重任务，既需要激发生态农业区尤其是底线管控区域的增汇潜力，也需要控制生态农业建设项目的减碳力度。因此，需要对整体单元、底线管控区域及重点开发建设区域进行“三管控”。

4.3  建立“功能—强度—形态—关系”全要素多层次碳管控方式

现有的空间管制内容强调用途及规模管控，与各项空间活动碳循环过程缺乏直接联系。从国土空间活动碳影响因子来看，有必要在现有管控内容的基础上增设功能、强度、形态、关系等多层次规则管控，并将其转化为规划许可条件。

功能不同于用途，是实质发生的、可直接观察的国土空间活动类型，直接决定了碳循环过程的“基本盘”。有必要在现有地类管控的基础上，增设反映碳循环活动强度的功能管控规则。如现有工业用地分类是按照工业活动的环境影响进行分区，与各类产业活动的碳排放水平无法直接对应，有必要按照碳排活动强度，分类设置准入管制规则或用地管控细则。

强度是用途管制的核心内容，直接决定了国土空间活动碳循环过程的规模量级。目前，容积率及建筑密度采取阈值管控，且缺乏地块组合开发的联动调整机制，极易叠加产生空间活动碳循环的规模效应。有必要结合规划方案的“碳”评估多情景模拟及“双碳”管控值要求，实时分析开发地块及周边功能的规模效应，对容积率、建筑密度等强度指标提出更加精细化的管控区间及更加动态性的联动管控规则。

形态指从格局中抽象出来的几何形体，对国土空间活动具有内在影响，是影响国土空间碳循环过程的关键属性，如生态廊道的长度、宽度及连通度等与生态功能的发挥紧密相关。目前，对形态的管控尚处于缺位状态，有必要在现有用途管制的基础上增加表征形态稳定性的指标，从而对重要的“双碳”要素通过增加用地形态边界的方式实现规则管控。

关系作为空间的外部性体现，是用途管制的出发点，也是决定国土空间活动碳循环过程交叉影响的重要因素。规划一直以来关注对负外部性的管控，重在“避免地类之间的不兼容及外部性影响”。从国土空间碳循环过程的交叉影响来看，按照环境、功能及活动效应组合各项功能的空间关系，可发挥“四两拨千斤”的减碳增汇作用。因此，有必要针对各类“双碳”要素的空间关系，形成正向激励的引导性规则。

05

结语

将“双碳”纳入国土空间用途管制，实质上是将碳排放权与土地发展权进行统筹考虑，不仅可实现空间使用源头的碳排放规制管控，而且可强化全域、全要素、全生命周期管理的系统性治理思维。国土空间用途“碳”管制的关键是将碳达峰、碳中和的目标要求，结合自然资源禀赋及未来发展导向进行合理的空间安排，本质是将“双碳”目标内置于空间管控的要求下，而非在现有管控要求上做加法。然而，由于目前的国土空间用途管制内容无法直接关联各项空间活动的碳循环过程，再加上现有碳核算缺乏空间思维，“双碳”目标先天缺乏空间管控能力。

研究以构建详细规划地块级“双碳”空间计算框架为突破口，围绕“管什么”“管多少”及“如何管”等问题，将碳核算的统计思维，转化为以国土空间规划为核心逻辑的计算思维，为构建国土空间用途“碳”管制的策略方法提供系统理性的分析框架。按照“识别要素—解构因素—构建算术”的思路，利用数字技术建立一套“‘双碳’对应规划—规划模拟‘双碳’—‘双碳’投射规划”的计算逻辑。在此基础上，通过分要素、分类型、分场景构建国土空间规划与碳循环过程的量化对应关系，构建形成贯穿规划“编制—实施—监督”全流程，对应增量型、存量型及生态农业型，统筹“功能—强度—形态—关系”多层次的国土空间用途“碳”管制框架。

需要说明的是，本次研究建立的详细规划地块级“双碳”空间计算框架，将碳循环过程的影响因子在空间管控内容上进行投射，并不能完全考虑未来的人群行为及技术条件，仅仅是为未来国土空间活动的碳排及碳汇水平提供预测模拟框架。后续还有待通过开展一系列专题研究，明确各种气候条件、社会经济条件、空间发展方式下的计算因子参数，并结合地方探索进行验证实践。国土空间用途“碳”管制的实现，不仅依赖于在保护与平衡的“天秤”中增加“双碳”评价维度，还取决于减碳措施成本与收益的博弈、个人行为自律与自由的选择。这也有待于在空间安排与技术选择、活动引导之间建立更加科学、理性的对应关系。更加不可忽略的是，国土空间用途“碳”管制作为对土地发展权与碳排放权的统筹考虑，未来还需要围绕土地开发权转移与奖励、碳排放权交易等进行整体制度设计，通过对自然资源的优化配置形成合力。