5月4日，我校地理科學(xué)與規(guī)劃學(xué)院劉小平教授聯(lián)合華東師范大學(xué)黎夏教授、南方科技大學(xué)曾振中副教授、國(guó)家基礎(chǔ)地理信息中心陳軍院士、清華大學(xué)理學(xué)院宮鵬教授，在Nature Sustainability在線發(fā)表了題為“High-spatiotemporal-resolution Mapping of Global Urban Change from 1985 to 2015”的分析論文長(zhǎng)文。該研究發(fā)布了全球首套30米分辨率(1985-2015)的連續(xù)時(shí)間城市用地動(dòng)態(tài)擴(kuò)張和返綠的數(shù)據(jù)集（GAUD），對(duì)全球過(guò)去30年的城市擴(kuò)張規(guī)律及區(qū)域差異進(jìn)行研究，并分析了城市化進(jìn)程對(duì)土地系統(tǒng)所帶來(lái)的影響。
現(xiàn)有研究發(fā)現(xiàn)，很多全球環(huán)境問(wèn)題都與城市系統(tǒng)相關(guān)。然而，由于缺乏高分辨率的時(shí)序城市擴(kuò)張信息，我們對(duì)城市演化規(guī)律的認(rèn)識(shí)尚存在不足。該研究著眼于此，基于Landsat遙感影像數(shù)據(jù)和谷歌地球引擎（GEE）平臺(tái)，發(fā)布了全球30米分辨率的1985-2015年際城市用地動(dòng)態(tài)變化GAUD數(shù)據(jù)集。該數(shù)據(jù)集不僅揭示全球城市擴(kuò)張規(guī)律，還為溫室氣體排放、城市熱島效應(yīng)、生態(tài)系統(tǒng)碳損失、城市可持續(xù)發(fā)展等相關(guān)領(lǐng)域研究提供重要的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
基于GAUD數(shù)據(jù)集，該研究發(fā)現(xiàn)，在過(guò)去30年間全球城市擴(kuò)張的平均速率為每年9,687 km2（圖1），該增速是以往估算結(jié)果的4倍，且城市用地的擴(kuò)張遠(yuǎn)快于全球人口的增長(zhǎng)。該研究還分析了不同空間尺度下的城市擴(kuò)張趨勢(shì)規(guī)律，發(fā)現(xiàn)過(guò)去30年間全球約69%的新增城市用地出現(xiàn)在亞洲和北美地區(qū)。各大洲的城市化呈現(xiàn)不同趨勢(shì)：亞洲、南美洲和非洲的發(fā)展中國(guó)家城市大體呈現(xiàn)加速擴(kuò)張，而北美洲、歐洲和澳大利亞等發(fā)達(dá)地區(qū)城市則呈減速擴(kuò)張（圖2）。該研究還發(fā)現(xiàn)，美國(guó)、中國(guó)和印度等國(guó)家的城市存在返綠現(xiàn)象（green recovery），且中國(guó)是全球城市返綠面積最大的國(guó)家，約為歐美發(fā)達(dá)國(guó)家的2倍左右。這一現(xiàn)象可能歸功于近些年的國(guó)家大力推行的城市更新項(xiàng)目。
圖1. 全球和各大洲1985-2015年間城市面積變化情況：（a）全球城市面積變化趨勢(shì)，
（b）各大洲城市面積變化斜率信息。
圖2. 不同空間尺度下的城市擴(kuò)張規(guī)律：（a）大洲尺度，（b）城市尺度，
（c）典型城市（美國(guó)芝加哥和中國(guó)上海）。
城市化進(jìn)程往往伴隨著對(duì)自然土地資源的侵占，該研究通過(guò)GAUD數(shù)據(jù)集和歐空局ESA-CCI土地覆蓋數(shù)據(jù)集分析發(fā)現(xiàn)，自1992年以來(lái)，全球新增城市用地中約有70%來(lái)源于對(duì)農(nóng)用地的侵占，其次是草地和林地。從不同地區(qū)來(lái)看，中國(guó)、印度、日本、韓國(guó)、美國(guó)中部以及大部分歐洲國(guó)家的城市化主要以侵占農(nóng)用地為主；歐洲北部、美國(guó)東部和非洲南部地區(qū)城市化的侵占來(lái)源主要是林地。中國(guó)和印度作為全球人口最多的國(guó)家，未來(lái)如果仍以侵占大量農(nóng)田為主的方式擴(kuò)張城市，將可能加劇潛在的糧食危機(jī)。
上述研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃的支持。我校地理科學(xué)與規(guī)劃學(xué)院劉小平教授為該研究的第一作者，華東師范大學(xué)黎夏教授、南方科技大學(xué)曾振中副教授為該論文的共同通訊作者。
論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41893-020-0521-x
GAUD數(shù)據(jù)集下載鏈接：https://doi.org/10.6084/m9.figshare.11513178.v1
