工业革命以来，人类社会由以农业为主的传统乡村社会日渐转向以工业和服务业为主的现代城市社会，显著推动了全球城市化进程。18世纪中叶，英国开始了工业革命，带动了欧洲工业化进程，形成了第一波的城市化浪潮。自19世纪中期起，美国城市化速度显著提升，带动了第二波的城市化浪潮。自20世纪中期起，亚洲、非洲和南美洲的一些国家城市化进程开始加速。

       步入21世纪，欧美等发达国家城市化率接近80%，进入城市化成熟阶段；而中国、印度等发展中国家迈入城市化快速发展阶段（图2–1）。

图2–1 全球典型国家的城市化率变化曲线

（注：城市化率数据来源于2018 Revision of World Urbanization Prospects, https://population.un.org/wup/）

       

专栏2-1新一代全球城市扩展与土地覆盖变化数据产品

       全球城市扩展与土地覆盖变化表征了高强度人类建设活动的足迹及对地球系统时空作用的程度。由于城市下垫面具有高度的异质性和动态性、结构复杂和类型镶嵌等特征，高精度的城市土地覆盖变化遥感制图仍面临着一系列的技术难题。为此，发展了等级尺度的城市下垫面表征和制图的原理和模型算法，研发了30 m分辨率全球城市土地利用/覆盖变化数据产品（Global Urban Land Use/Cover Composites with 30 m spatial resolution, GULUC‒30），主要包括城市边界、城市不透水面组分、绿地空间组分和城市水域数据。

       GULUC‒30主要识别了陆地表层不透水面比例高于35%的集中连片且和中心城区密切联系的建成用地。该制图产品经过了地学知识参与下的人工核查和校对，生成了满足应用实践的数据产品。

       

       2.1.1 城市土地现状

       在世界城市化浪潮中，全球城市格局是经济水平、社会基础、自然地理背景和历史文化等因素综合作用的结果。2020年，全球形成了由超大城市和大中小不同规模城市有机组合的空间布局，为全球约42亿城市居民提供了生产生活空间和居住环境（图2–2）。

图2–2 2020年全球不同规模的城市空间

       2020年，全球城市土地总面积为51.98万km2，占全球陆域总面积的0.34%。全球城市土地在各洲之间空间分布差异显著（图2‒3），其中亚洲、北美洲和欧洲城市土地面积排在前三位，面积分别为21.64万km2、14.89万km2和5.37万km2，三者之和占全球城市土地总面积的80.61%。南美洲、非洲和大洋洲城市土地面积分别为4.92万km2、4.18万km2和0.98万km2，合计占全球城市土地面积的19.39%。

       全球城市集中分布于北半球20°N‒60°N的中纬度地区，该区占全球城市土地面积的79.68%。在东半球的0°‒150°E占全球城市土地面积的60.97%，在西半球的40°W‒120°W，占38.11%（图2‒3）。

图2–3 2020年全球城市土地分布格局及经纬向分布

       2.1.2 城市扩展轨迹

       21世纪以来，全球城市进入快速扩展阶段。城市土地面积由2000年的23.90万km²增加到了2020年的51.98万km²，扩展了117.49%（表2‒1）。同期，全球城市扩展平均速度为1.40万km²/年。其中，2000—2010年城市扩展平均速度为1.06万km²/年；2010—2020年城市扩展平均速度上升到1.75万km²/年。

表2‒1 2000—2020年全球及各洲城市土地面积及城市扩展状况

       由于自然地理环境、空间区位以及社会经济发展状况等因素的差异，导致近二十年各洲城市扩展的差异显著（图2‒4）。亚洲和北美洲是全球城市扩展最为强烈的区域，城市扩展面积分别为13.37万km²和7.84万km²，分别占全球城市扩展面积的47.61%和27.92%。欧洲和非洲二十年间城市扩展面积分别为2.64万km²和2.25万km²，分别占全球城市扩展面积的9.40%和8.01%。南美洲和大洋洲的城市扩展面积相对较小，仅为1.66万km²和0.32万km²（表2‒1）。

图2‒4 全球2000—2020年不同时段城市扩展强度分布

（注：城市扩展强度指10 km × 10 km网格内城市扩展面积比例（%）。）

       2.1.3 地理区位因素

       适宜的气候和区位优势是城市发育发展的前提条件。根据柯本‒盖格（K öppen‒Geiger）提出的全球气候分区，统计分析全球城市土地分布现状和城市扩展状态。结果表明，常湿温暖气候区具有最高的城市土地分布比例，2020年占全球城市土地面积的27.10%。近二十年全球城市扩展中，常湿温暖气候区、草原气候区和常湿冷温气候区是全球城市扩展集中分布区，扩展面积分别为7.14万km²、3.63万km²和3.62万km²（表2‒2）。

表2‒2 全球不同气候分区城市土地分布及城市扩展状况

       除气候因素外，地形地貌也是塑造全球城市格局的另一个重要的自然因素。2020年全球城市土地主要分布于高程0～200 m的区域，占全球的51.98%；高程200～800 m的城市土地面积占36.39%；高程高于800 m的城市土地面积仅占11.63%。近二十年，城市扩展集中分布在高程0～400 m范围内，占全球城市扩展面积的72.32%（图2‒5）。

图2‒5 全球不同高程城市土地分布

       区位因素对于塑造全球城市格局及空间扩展具有重要作用，海岸带及交通港口为交通运输提供了优越的空间区位条件。全球城市土地面积随着距海岸线缓冲区距离增大呈现减少的趋势，2020年距离海岸线0～100 km范围城市土地面积为19.17万km²，占全球城市土地面积的36.88%；近二十年扩展了9.67万km²，扩展速率为5.09%/年（图2‒6）。

图2‒6 全球海岸带沿线缓冲区近二十年城市土地及扩展面积