清華大學(xué)龍瀛課題組團(tuán)隊(duì)在Cell出版社交叉學(xué)科期刊iScience發(fā)表了題為“用全球統(tǒng)一的城市定義重新思考國家級城鎮(zhèn)化率”的研究文章。城鎮(zhèn)化是推動經(jīng)濟(jì)、社會和環(huán)境發(fā)展的重要動力之一。作為一種廣泛的社會經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象，城鎮(zhèn)化不僅包括城鄉(xiāng)之間人口的轉(zhuǎn)移，還涉及消費(fèi)和生產(chǎn)結(jié)構(gòu)的變化。同時城鎮(zhèn)化還與收入不平等、環(huán)境污染、能源使用和排放有關(guān)，管理良好的城鎮(zhèn)化可以最大限度地減少因環(huán)境退化和城市居民數(shù)量不斷增長帶來的潛在不利影響。聯(lián)合國收集了國家一級城市地區(qū)人口百分比的全球數(shù)據(jù)。然而，城市定義的差異使得這些數(shù)據(jù)無法在各國之間進(jìn)行比較。本研究使用全球統(tǒng)一定義得出的估計(jì)值，評估了聯(lián)合國統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)國家定義的城鎮(zhèn)化率。參考聯(lián)合國的框架，本文通過結(jié)合已有開源的全球人口數(shù)據(jù)集、城市人口規(guī)模閾值和城市人口密度閾值的不同參數(shù)配置，提出了90種全球統(tǒng)一的方法來估計(jì)城鎮(zhèn)化率。本研究分析結(jié)果強(qiáng)調(diào)了全球統(tǒng)一方法估計(jì)城鎮(zhèn)化率的必要性，相關(guān)數(shù)據(jù)和結(jié)論對政策制定和規(guī)劃實(shí)踐具有重要意義。

【研究背景】

自上世紀(jì)60年代以來，聯(lián)合國人口司（UNPD）對全球城市化率進(jìn)行了一系列統(tǒng)計(jì)。自20世紀(jì)90年代以來，《世界城市化展望》將報告全球城鎮(zhèn)化率作為聯(lián)合國人口司工作方案的重要組成部分。在聯(lián)合國的統(tǒng)計(jì)中，城鎮(zhèn)化率被精確地表示為居住在城市地區(qū)的人口百分比（城市人口占比），其定義依據(jù)是各國政府用來區(qū)分城市和農(nóng)村地區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)，而不同國家的這些標(biāo)準(zhǔn)差別很大。各國主要通過行政標(biāo)準(zhǔn)、經(jīng)濟(jì)標(biāo)準(zhǔn)、人口規(guī)模/密度或通勤模式等城市特征來定義城市地區(qū)，也有不少國家結(jié)合上述標(biāo)準(zhǔn)來定義城市地區(qū)。因此，目前《世界城市化展望》中提供的城鎮(zhèn)化率數(shù)據(jù)由于各國的不同定義，存在國家之間數(shù)據(jù)不可比的問題。這種不同國家統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的偏差會極大影響相關(guān)科學(xué)研究和政策實(shí)踐。

圖1. 收集全球開源人口數(shù)據(jù)統(tǒng)一計(jì)算城鎮(zhèn)化率的框架

目前全世界的科學(xué)家和政策制定者，包括許多國際機(jī)構(gòu)（如世界銀行），仍經(jīng)常使用聯(lián)合國的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)作為基本資料，因?yàn)樗鼈兪撬袊页鞘腥丝谡急裙烙?jì)和預(yù)測的唯一來源。由于城市人口占比是評價城鎮(zhèn)化進(jìn)程的重要標(biāo)準(zhǔn)，全球可比的城市人口占比應(yīng)成為各國評價自身城鎮(zhèn)化水平以及其他國家發(fā)展情況的重要參考。隨著全球人口數(shù)據(jù)和土地利用數(shù)據(jù)的制作方法越來越先進(jìn)，數(shù)據(jù)產(chǎn)品也越來越多樣化，建立全球可比的城鎮(zhèn)化率統(tǒng)計(jì)方法勢在必行。在各國完成協(xié)調(diào)統(tǒng)一城市和農(nóng)村地區(qū)的定義之前，基于本文的方法可以定期生成全球可比的城鎮(zhèn)化率數(shù)據(jù)，以供進(jìn)一步研究。

【核心內(nèi)容】

1、總結(jié)適當(dāng)?shù)拈撝岛蛿?shù)據(jù)集

首先，本文總結(jié)了世界各國對城市和農(nóng)村地區(qū)的定義，并選擇了合理的總?cè)丝陂撝岛腿丝诿芏乳撝?/strong>。其次，通過回顧已有開源的全球人口數(shù)據(jù)集的生成過程和數(shù)據(jù)特征，本文收集了合理的開放數(shù)據(jù)集作為輸入以支持城鎮(zhèn)化率估計(jì)，共產(chǎn)生了90種城鎮(zhèn)化率估計(jì)情景。

圖2. 不同國家使用的人口規(guī)模和人口密度閾值

2、按90種配置估算國家級城鎮(zhèn)化率

國家層面的城鎮(zhèn)化率估算結(jié)果表明不同的人口數(shù)據(jù)集、人口規(guī)模和人口密度閾值會導(dǎo)致非常不同的城鎮(zhèn)化率估計(jì)結(jié)果。本文列出了90種城鎮(zhèn)化率估計(jì)情景中總?cè)丝诤统鞘谢丝诮y(tǒng)計(jì)無效的國家/地區(qū)，表明數(shù)據(jù)和閾值在不同國家/地區(qū)的適用性。對于具有有效城鎮(zhèn)化率估計(jì)的國家/地區(qū)，本文列出并比較了每一個國家/地區(qū)的城鎮(zhèn)化率估計(jì)的置信區(qū)間、中位數(shù)、平均值以及聯(lián)合國的城鎮(zhèn)化率統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

圖3. 國家一級所有情景下的估計(jì)城鎮(zhèn)化率的95%CI和中位數(shù)表示。

3、聯(lián)合國統(tǒng)計(jì)中國家定義的城鎮(zhèn)化率分類偏差

本文的分析揭示了在國家定義的城鎮(zhèn)化率分類中存在明顯的區(qū)域模式，同時一個國家的發(fā)展水平（收入）與其國家定義的城鎮(zhèn)化率類別之間存在顯著關(guān)聯(lián)。本文將聯(lián)合國的國家城鎮(zhèn)化率統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分為不同的類別，以幫助全面比較各國的城鎮(zhèn)化率統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。高收入國家中“高估”城鎮(zhèn)化率的主導(dǎo)地位可能源于其國家標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)通常將廣泛區(qū)域的小型低密度定居點(diǎn)視為已經(jīng)完成城鎮(zhèn)化的區(qū)域。

圖4. 估計(jì)城鎮(zhèn)化率95% CI、中位數(shù)與聯(lián)合國統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中的城鎮(zhèn)化率的比較。

圖5. 按大洲和收入群體對全國城鎮(zhèn)化率進(jìn)行分類。

4、通過GDP最高的前十個國家的城市人口定義來驗(yàn)證估計(jì)結(jié)果

本文集中分析了GDP最高的八個主要國家驗(yàn)證了估計(jì)結(jié)果的合理性。如美國和法國擁有較小的人口門檻和更廣泛的城市區(qū)域定義。其他考慮定居點(diǎn)人口的國家包括日本、英國、印度和意大利等具有比前述國家更高的人口門檻和更嚴(yán)格的城市定義。

5、求解不同數(shù)據(jù)集和閾值對城市化程度城鎮(zhèn)化率估計(jì)的影響

本文的研究結(jié)果強(qiáng)調(diào)，估計(jì)全球統(tǒng)一的城鎮(zhèn)化率需要仔細(xì)選擇數(shù)據(jù)集和其閾值。首先，研究結(jié)果揭示了數(shù)據(jù)集和人口密度閾值的差異對城鎮(zhèn)化率估算差異的貢獻(xiàn)大于總?cè)丝陂撝档牟町悾瑫r使用GHS-POP數(shù)據(jù)集相對于其他開源人口數(shù)據(jù)集將減少不同閾值導(dǎo)致的城鎮(zhèn)化率估算差異。其次，考慮到聯(lián)合國的2022年世界城市報告使用每平方公里1500人的城市密度閾值定義城市，本文認(rèn)為從穩(wěn)定性的角度來看，采用如此高的閾值可能會導(dǎo)致不同人口分布數(shù)據(jù)集之間的估計(jì)結(jié)果存在較大不穩(wěn)定性。

圖6. 不同數(shù)據(jù)和閾值對不同地區(qū)估計(jì)的城鎮(zhèn)化率結(jié)果不平等的貢獻(xiàn)。

6、對于人口數(shù)據(jù)產(chǎn)品的討論

結(jié)合對人口數(shù)據(jù)產(chǎn)品生成過程的回顧，本文推薦使用GHS-POP作為全球統(tǒng)一國家級城鎮(zhèn)化率估算的優(yōu)越替代方案。目前全球人口分布數(shù)據(jù)集的生產(chǎn)方法可以分為兩種：空間平均法將人口普查數(shù)據(jù)在空間上分解到普查單位，空間建模法通過添加輔助地理數(shù)據(jù)集適當(dāng)提高空間精度。

圖7. 不同收入國家典型城市的人口數(shù)據(jù)分布對比。

7、對于政策和研究的意義

本文的研究結(jié)果為全球可持續(xù)發(fā)展和城市環(huán)境評估提供了關(guān)鍵見解，尤其是在政策和研究層面。一些使用聯(lián)合國發(fā)布的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)作為預(yù)測指標(biāo)來源的研究需要意識到數(shù)據(jù)的不可比性。這些研究主題包括但不限于城市化及其與碳排放、環(huán)境污染、城市熱島和城市基礎(chǔ)設(shè)施水平的相關(guān)性。本文的研究結(jié)果將有助于獲得全球可比的城市化率數(shù)據(jù)，以進(jìn)行更準(zhǔn)確的研究和更可靠的基于證據(jù)的政策決策。

【研究團(tuán)隊(duì)介紹】

論文共同第一作者為清華大學(xué)出站博士后、哈爾濱工業(yè)大學(xué)助理教授李文越與清華大學(xué)城市規(guī)劃系博士生張業(yè)成，清華大學(xué)龍瀛副教授為本文的唯一通訊作者，莫納什大學(xué)博士生李夢醒為本文的共同作者。研究由國家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目（項(xiàng)目號：62394335和62394331）和面上項(xiàng)目（項(xiàng)目號：52178044）資助。

龍瀛課題組長期立足國家需求，在城鄉(xiāng)規(guī)劃技術(shù)科學(xué)領(lǐng)域緊密聚焦“城市空間問題診斷、機(jī)理認(rèn)知與效能提升研究”方向，充分利用多源城市空間新數(shù)據(jù)，在收縮城市的精準(zhǔn)識別、收縮城市空間表征/效能的智能評價以及收縮城市的空間效能提升路徑研究三方面取得了系列創(chuàng)新成果，為城市規(guī)劃和治理提出新的技術(shù)方法和見解。近年來在Scientific Data、iScience、Cities、Building and Environment、Computers, Environment and Urban Systems等國際期刊發(fā)表系列高水平論文。

掃碼二維碼閱讀全文或點(diǎn)擊“閱讀全文”

▌?wù)撐臉?biāo)題：

Rethinking the country-level percentage of population residing in urban area with a global harmonized urban definition

▌DOI：

https://doi.org/10.1016/j.isci.2024.110125