全球1700余城建筑与人口增长失衡图谱：南北半球分化与可持续发展启示

本研究针对全球1744个城市建筑扩张与人口增长失衡问题，通过卫星遥感数据构建建筑体积（Building Volume）与人口数据库，揭示了南北半球城市发展的显著差异：东亚城市普遍存在建筑增速超越人口的"过度建设"现象（ΔR>0），而欧美城市则呈现保守发展（ΔR≈0）。研究创新性提出ΔR（建筑与人口增长率差值）指标，结合GDP、空间聚类等社会经济因素，为区域差异化城镇化政策提供量化依据，对优化土地资源分配和实现SDGs（可持续发展目标）具有重要指导意义。

　　

在全球城镇化浪潮中，一个令人困惑的现象日益凸显：有些城市高楼林立却人烟稀少，被媒体称为"鬼城"；而另一些地区人口激增却住房紧缺。这种建筑与人口增长的"错配"现象，不仅造成资源浪费，更会引发热岛效应、交通拥堵等"城市病"。传统研究多关注二维土地扩张，却忽视了三维建筑体积变化与人口动态的复杂关系。来自广州大学的娄驷驷渭、黄宇等学者在《iScience》发表突破性研究，首次利用卫星遥感数据对全球1744个城市进行20年（2000-2020）的纵向追踪，揭示了建筑与人口增长失衡的全球格局及其深层机制。

研究团队创新性地整合了NASA散射计气候记录（SCP）的建筑体积数据和WorldPop人口数据库，通过稳健回归模型计算建筑体积增长率（R_B）和人口增长率（R_P），并定义ΔR=R_B-R_P作为失衡指标。采用距离相关性分析（Distance Correlation）探究ΔR与GDP等社会经济因子的关联，结合DBSCAN聚类算法识别区域发展模式。

RESULTS

建筑与人口变化速率

东亚城市展现惊人的建筑扩张速度，中国城市建筑体积年增长率中位数达1.8%，远超全球均值（0.8%）。与之形成鲜明对比的是，印度城市虽建筑增速达1.1%/年，却被2.8%的人口增长率甩在身后（ΔR=-0.7%）。卫星数据显示，中国东南沿海城市ΔR高达2.9%，而欧洲城市ΔR多集中在-0.7%~0.4%的平衡区间。

增长失衡水平

研究揭示出明显的南北半球分化：中国、韩国等"全球南方A组"城市ΔR中位数为1.8%，呈现"盖楼快于增人"；印度、埃及等"全球南方B组"ΔR为-1.5%~-0.1%，陷入"人多房少"困境；欧美"全球北方"城市ΔR最接近平衡（-0.7%~0.4%）。值得注意的是，日本和东北美城市因人口负增长导致ΔR被动升高，形成"虚假繁荣"。

社会经济驱动因素

GDP总量（GDP_a）与ΔR的距离相关性（ρ_d=0.27）揭示：经济规模越大的城市越倾向超前建设。中国长三角、珠三角城市群呈现"中心驱动型"过度建设，周边小城市为承接产业转移而盲目扩建；相比之下，欧美高ΔR城市多因"收缩城市"效应分散分布，与区域经济中心关联较弱。

DISCUSSION

该研究突破性地指出：ΔR失衡需结合发展阶段解读。南方国家的正ΔR反映发展型过度建设，如中国苏州工业园提前10年布局基础设施；北方国家的正ΔR则多源于人口萎缩，如德国鲁尔区废弃厂区改造滞后于人口外流。研究建议：南方城市应建立ΔR预警机制，将IQR（0.8%-2.6%）作为合理区间；北方城市需通过功能更新（Adaptive Reuse）盘活存量建筑。

这项研究首次构建了全球尺度的三维城市发展评估框架，其采用的卫星遥感+SIR算法（Scatterometer Image Reconstruction）为联合国《新城市议程》监测提供了技术范式。正如通讯作者夏大为强调："ΔR指标就像城市发展的'体温计'，既能诊断'开发过热'的东南亚新城，也能发现印度贫民窟的'建设不足'"。该成果对协调城镇化与人口流动、优化国土空间规划具有重要实践价值，尤其为"一带一路"沿线快速城镇化国家提供了科学参考。