作者：Gregory K. Ingram
标签：土地利用，城市用地
全球卫星图像数据和处理数字地图的新技术的出现，使人们能在全球尺度上研究城市的用地扩张。这在林肯土地政策研究院最新的政策聚焦报告—《给城市星球创造空间》中有所体现，这一报告是由Shlomo Angel和他的同事们完成的。该报告采用四组互补的数据，分析了城市的空间结构演变，这四组数据分别是：（一）全球3646座城市的Landsat卫星图像，选取标准是城市在2000年人口超过10万；（二）再对上述城市进行分层取样，选取其中的120座城市，收集它们在1990年和2000年的数据；（三）美国20个城市中有地理编码的人口普查区从1910年到2000年的数据；（四）全球具有代表性的30座城市从1800年到2000年的历史地图，对这些地图数字化处理后获取的数据。
基于上述数据生成的城市空间结构衡量指标可以用来度量城市的建成区（含建筑物和非渗透表面）和城市足迹（包括建成区、建成区内包围的面积200公顷以下的空间、及建成区周围100米以内的开放空间）。配上相应的人口数据，可计算城市人口密度。
根据上述建成区面积和人口数据，他们得出了120座城市在2000年可比的建成区平均密度，密度最高的是孟加拉国的达卡，555人/公顷，最低的是美国华盛顿州的塔科马港市，15.7人/公顷。城市建成区的平均密度在不同的国家组之间呈现系统性地变化：土地充足的发达国家（如美国、加拿大和澳大利亚）的密度为25人/公顷；其他发达国家（如欧洲和日本）的密度为50人/公顷；发展中国家的密度为130人/公顷。不同城市建成区密度的分析，支撑了从城市理论中获得的预测。例如，人均收入较高，可用土地较多的城市，建成区密度一般会较低；人口规模较大的城市，建成区密度一般较高。
上述三组时间序列数据中的城市平均密度随着时间所有下降：从1990年到2000年，全球120座城市的建成区密度平均每年下降2%；从1910年到2000年，美国20座城市的人口普查区密度平均每年下降1.9%；从1800年到2000年，全球具有代表性的30座城市的密度每年下降1.5%。在这30个样本城市中，它们的密度通常在1900年左右达到峰值，之后就开始下降。其中，美国的洛杉矶是一个例外，它的人口普查区密度从1940年开始上升，现已超过纽约。其它几座美国城市的人口普查区密度从1990年开始趋于稳定，约为20人/公顷。
就破碎度而言，城市足迹范围的平均密度是建成区平均密度的一半，这意味着一个典型城市的开放空间土地面积与建成区的土地面积大致相等。[i]城市开放空间面积与建成区面积之比，在城市间差异也较大。根据2000年的数据，比重最低的是巴西圣保罗，为0.2，最高的是中国郑州，为1.8。所有城市的这一比值从1990年到2000年都有不同程度地下降。破碎度的值在发达国家与发展中国家之间没有太大的差异，但是，中国城市的破碎度格外高，在城市足迹范围内，还有很多耕地。
全球城市人口在2000年是30亿，预计到2050年会达到60亿，增加一倍。增长的人口几乎都会出现在发展中国家。这意味着要保持城市人口密度不变，城市建成区面积需要翻倍。如果要实现城市人口密度每年下降1%（历史上人口密度下降速度的一半），那么建成区面积就要增加2倍；如果要实现密度每年下降2%，那么建成区面积就要增加5倍。
限制性策略可能适用于美国和其它低密度发达国家，对于发展中国家来说，也许并不适用。它们的人口在未来几十年里，预计会增加若干倍。这些城市要为它们将来的扩张做必要的准备，实际地预测未来的建成区面积，为开放空间、主干道网络和其它一些支撑城市发展的基础设施预留好土地。
翻译：北京大学 郑颖尔
校对：北大-林肯中心 陈天鸣
封面图片为智利的圣地亚哥的卫星航拍图，来源：CNN
原文：Gregory K. Ingram, “Patterns of Global Urban Expansion: Implications for the Future,” Land Lines, Lincoln Institute of Land Policy, January 2011.
[i] 城市开放空间是以城市地图像素为单元的计量指标，定义为被建成区包围的开放空间的像素总面积与建成区面积之比。
