2020年10月23日，《自然-通讯》在线发表了中国科学院深圳先进技术研究院环境气象团队联合香港大学、国家超级计算深圳中心的最新研究成果。研究成果表明，在过去18年的时间里，我国新增城市面积占全球新增城市总面积的47.5%，领先全球；此外，中国向全球贡献了32%的大城市显著变绿区域，直接受益人数达1.08亿，成为全球“绿色增长”的主力军。
深圳先进院数字所高性能中心孙立群博士为论文第一作者，香港大学土木系陈骥教授、深圳先进院李晴岚研究员为论文共同通讯作者，国家超级计算深圳中心黄典博士为论文共同作者。
“我们发现全球城市化进程存在极大的不均衡性。在过去近18年里，中国城市化成绩斐然，与欧美为代表的高收入国家，及非洲、南亚等地区的中低收入国家的城市化特征形成鲜明对比”，孙立群表示，该研究首次从全球视角，对过去18年全球城市化进程中的城市扩张、人口增长和城市环境变化进行了量化分析。
城市化是全球发展的必然趋势，根据联合国的预测，到2050年，全球城市人口将达到66亿人口，未来全球将有2/3的人口都将生活在城市。大量人口涌入城市，随之而来是城市住房、就业、教育、医疗等资源负荷过大的问题，其中在空间上为城市人口提供住房等基础设施最为关键。研究团队通过美国MODIS卫星500米分辨率的全球土地利用类型数据，提取了2001年至2018年全球所有被标记为城市建成区的数据。“面对庞大的全球卫星数据，在进行卫星数据处理和计算时需要高速读取硬盘里的卫星数据。在研究初期，我们花了两三个月时间，研究如何优化数据处理流程并自主组建了一个高速硬盘存储方案”,孙立群表示，这让原本需要一个多月才能处理完的全球数据，现在只需两个多小时就能看到结果。
研究结果表明，在过去18年里，我国新增城市面积占全球新增城市总面积的47.5%，位列世界第一，排名第二的美国，其新增城市总面积仅占全球的9%。“为了便于抓住全球城市化的特征，我们主要提取大于一百平方公里的连片城市区域，并将这些区域当做一个大城市进行分析。以中国为例，很多城市都在向城市周边扩张，这通过卫星数据可以很好地反映出来。”孙立群表示。
深圳前海区域城市化进程动图（来源：Google Earth, 制图：孙立群）
进一步分析发现，中国的城市扩张速度是高收入国家的3倍以上。在世界银行划分的国家收入类型中，欧美等高收入国家的城市扩张非常缓慢，有些区域甚至出现城市扩张长期停滞、人口出现负增长的现象。相对于中国的快速城市化和欧美国家的高度城市化，在非洲和南亚地区的城市化在基础设施建设方面则显得滞后，有些城市严重滞后。印度理工大学孟买分校土木工程系教授Bellie Sivakumar评价道：“这是一项非常有见地和有价值的研究。它清楚地揭示了全球范围内发展中国家与发达国家之间的城市化差距。研究结果进一步增加了我们对那些持续、快速、但没有制定适当和长期规划的城市的严重关切。这项研究强调了城市规划和治理对发展中国家和最不发达国家的城市化发展具有重要意义。”“中国的城市扩张速度快，但仍有很大的发展空间”，孙立群表示。根据联合国的数据显示，美国在1950年的城市化率为64.2%，而中国的城市化率在2020年才达到61.4%，证明我国的城市化建设仍然还有很大的发展空间。随着城市化发展进程的加快，经济在实现快速发展的同时，也可能带来资源短缺、交通拥挤、环境污染、生态破坏等问题。孙立群和同事们发现，尽管我国城市扩张速度快，但仍保持着较好的绿化建设。研究人员通过计算全球841个城市面积大于100 平方公里的大城市的年最大绿度的变化趋势，发现在全球大城市变绿区域中，中国贡献了最多的城市变绿区域，占全球的32%，位列世界第一，成为全球绿色增长的主要贡献者。近年来，中国各省市在城市绿化建设上持续发力，修建生态公园、铺设城市绿道、丰富植物配置模式等措施,让城市公园绿地面积不断增加,在提高城市“颜值”的同时，也让更多的人受益于城市绿化建设。该研究成果表明，至少有1.08亿中国城市人口直接受益于城市绿色基础设施的增多，占全球受益总人口的56.2%，位列世界第一。“以珠三角城市群为例，该地区的城市区域显著变绿总面积近2400平方公里，至少有1748万人口因此受益，无论是变绿面积还是受益人口，在全球841个大城市和大城市群中排名中均位列第一。”孙立群说道。“我们国家从2004年开始，已经进行了十多年的国家森林城市建设，我们的研究不仅对这方面工作进行了量化，更是用数字向全世界讲述了一个非常好的中国故事。”孙立群说道。
深圳莲花山及市民中心附近城市化发展动图（来源：Google Earth, 制图：孙立群）“随着城市化程度的日益加深，未来的城市人口越来越多。在我们关心全球气候变化等大的系统科学时，更应该关注和大多数人的居住生活息息相关的城市环境。” 西安交通大学人居环境与建筑工程学院地球环境科学系吴一平教授表示，该研究结果为未来全球可持续发展提供了非常有价值的信息。
中国科学院地学部戴永久院士评价道，该研究通过比较世界大城市的发展，清晰地揭示了我国城市化发展取得的巨大成就，印证了我国践行“绿水青山就是金山银山”理念，是对我国实施城市生态文明建设成果的最好总结。
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