現代快報訊（通訊員 吳涵玉 記者 李楠）近日，國際權威學術期刊《自然·通訊》在線發(fā)表東南大學李迎成教授團隊聯合香港大學、魯汶大學等機構完成的重磅研究成果，首次基于全球尺度揭示城市三維形態(tài)擴張模式，為深化對全球城市擴張規(guī)律的認知提供了新的視角。

團隊通過分析全球1800多個城市2000年至2018年新增建筑體量的空間分布數據發(fā)現，與城市建設用地的水平擴張相比，新增建筑體量在空間上更傾向于向城市中心及其周邊集聚。這表明，全球城市在持續(xù)向外擴展的同時，“向上生長”的部分正變得更加集中。

研究團隊指出，建筑布局的空間選擇直接關乎城市發(fā)展質量：同等規(guī)模的新增建筑，若在城市中心集中向上發(fā)展，可強化經濟活動集聚、縮短通勤距離、降低交通碳排放；若分散布局于郊區(qū)，則可能拉長通勤半徑、削弱商業(yè)與創(chuàng)新集聚效應。城市“在哪里長高”，不僅關系到空間結構，更影響能源利用、碳排放和城市宜居性。

針對全球城市規(guī)模差異大、數據難以統(tǒng)一比對的難題，研究團隊結合人口密度、夜間燈光數據識別“多中心”城市結構，并基于“反事實”理念創(chuàng)新構建了適用于不同規(guī)模城市的“中心性”測度方法，識別出“高中心性—高強度”“低中心性—高強度”“高中心性—低強度”和“低中心性—低強度”等四類城市三維形態(tài)擴張模式。該指標可以比較新增建筑體量在城市中心周圍的集聚程度，實現了不同規(guī)模城市三維擴張?zhí)卣鞯慕y(tǒng)一量化對比。

研究結果顯示，從全球范圍看，新增建筑體量比新增建筑占地面積更集中在城市中心及其周邊區(qū)域。這意味著，盡管許多城市仍在不斷向外擴展，但“向上生長”的部分往往更容易在核心區(qū)域形成集聚。

全球城市三維形態(tài)的擴張模式呈現顯著地域差異：全球北方國家城市的垂直增長速度普遍低于全球南方國家城市，其中北美城市的垂直增長幅度尤為有限。

不過這一普遍現象存在例外。相較于全球北方國家城市，中國以外的其他發(fā)展中國家，其新增建筑體量更多分布在城市外圍。典型案例中，歐洲城市整體呈現出中心集聚的擴張?zhí)卣鳎侵?、拉美城市則展現出極為突出的郊區(qū)化蔓延特征。

與其他全球南方國家城市相比，中國城市走出了“向上、向心”獨特發(fā)展路徑：研究樣本中，約35%的中國城市屬于“高中心性—高強度”擴張模式，“低中心性—低強度”模式僅占13%，整體呈現出較強的垂直集聚化擴張?zhí)卣鳎瑸槿虺鞘邪l(fā)展提供了具有鮮明特色的中國樣本。

研究進一步證實，城市三維擴張模式具有明顯的路徑依賴特征，歷史形成的城市空間格局將持續(xù)影響未來發(fā)展方向。自然條件和社會經濟因素同樣對三維擴張形態(tài)產生重要影響。李迎成介紹，地形起伏較大的城市更容易出現垂直集聚，而道路網絡密度較高的城市，則更易出現郊區(qū)高層擴張現象。

不同的城市擴張模式，對應著差異化的可持續(xù)發(fā)展挑戰(zhàn)。李迎成表示，郊區(qū)高層建筑雖能節(jié)約土地，但公共交通配套不足，可能導致加劇通勤碳排放；低密度平面蔓延模式則會對耕地和生態(tài)空間造成更大壓力。

隨著未來全球城市化重心逐漸轉向非洲和南亞地區(qū)，如何在提高土地利用效率的同時控制能源消耗和碳排放，將成為全球城市規(guī)劃面臨的重要課題。

該研究以三維視角刷新了全球城市空間結構演變的科學認知，既為我國優(yōu)化城市空間結構、建設宜居城市提供理論支撐，也為全球城市制定差異化的可持續(xù)規(guī)劃建設與治理政策提供了重要參考。