清华大学龙瀛课题组团队在Cell出版社交叉学科期刊iScience发表了题为“用全球统一的城市定义重新思考国家级城镇化率”的研究文章。城镇化是推动经济、社会和环境发展的重要动力之一。作为一种广泛的社会经济现象，城镇化不仅包括城乡之间人口的转移，还涉及消费和生产结构的变化。同时城镇化还与收入不平等、环境污染、能源使用和排放有关，管理良好的城镇化可以最大限度地减少因环境退化和城市居民数量不断增长带来的潜在不利影响。联合国收集了国家一级城市地区人口百分比的全球数据。然而，城市定义的差异使得这些数据无法在各国之间进行比较。本研究使用全球统一定义得出的估计值，评估了联合国统计数据国家定义的城镇化率。参考联合国的框架，本文通过结合已有开源的全球人口数据集、城市人口规模阈值和城市人口密度阈值的不同参数配置，提出了90种全球统一的方法来估计城镇化率。本研究分析结果强调了全球统一方法估计城镇化率的必要性，相关数据和结论对政策制定和规划实践具有重要意义。

【研究背景】

自上世纪60年代以来，联合国人口司（UNPD）对全球城市化率进行了一系列统计。自20世纪90年代以来，《世界城市化展望》将报告全球城镇化率作为联合国人口司工作方案的重要组成部分。在联合国的统计中，城镇化率被精确地表示为居住在城市地区的人口百分比（城市人口占比），其定义依据是各国政府用来区分城市和农村地区的标准，而不同国家的这些标准差别很大。各国主要通过行政标准、经济标准、人口规模/密度或通勤模式等城市特征来定义城市地区，也有不少国家结合上述标准来定义城市地区。因此，目前《世界城市化展望》中提供的城镇化率数据由于各国的不同定义，存在国家之间数据不可比的问题。这种不同国家统计数据的偏差会极大影响相关科学研究和政策实践。

图1. 收集全球开源人口数据统一计算城镇化率的框架

目前全世界的科学家和政策制定者，包括许多国际机构（如世界银行），仍经常使用联合国的统计数据作为基本资料，因为它们是所有国家城市人口占比估计和预测的唯一来源。由于城市人口占比是评价城镇化进程的重要标准，全球可比的城市人口占比应成为各国评价自身城镇化水平以及其他国家发展情况的重要参考。随着全球人口数据和土地利用数据的制作方法越来越先进，数据产品也越来越多样化，建立全球可比的城镇化率统计方法势在必行。在各国完成协调统一城市和农村地区的定义之前，基于本文的方法可以定期生成全球可比的城镇化率数据，以供进一步研究。

【核心内容】

1、总结适当的阈值和数据集

首先，本文总结了世界各国对城市和农村地区的定义，并选择了合理的总人口阈值和人口密度阈值。其次，通过回顾已有开源的全球人口数据集的生成过程和数据特征，本文收集了合理的开放数据集作为输入以支持城镇化率估计，共产生了90种城镇化率估计情景。

图2. 不同国家使用的人口规模和人口密度阈值

2、按90种配置估算国家级城镇化率

国家层面的城镇化率估算结果表明不同的人口数据集、人口规模和人口密度阈值会导致非常不同的城镇化率估计结果。本文列出了90种城镇化率估计情景中总人口和城市化人口统计无效的国家/地区，表明数据和阈值在不同国家/地区的适用性。对于具有有效城镇化率估计的国家/地区，本文列出并比较了每一个国家/地区的城镇化率估计的置信区间、中位数、平均值以及联合国的城镇化率统计数据。

图3. 国家一级所有情景下的估计城镇化率的95%CI和中位数表示。

3、联合国统计中国家定义的城镇化率分类偏差

本文的分析揭示了在国家定义的城镇化率分类中存在明显的区域模式，同时一个国家的发展水平（收入）与其国家定义的城镇化率类别之间存在显著关联。本文将联合国的国家城镇化率统计数据分为不同的类别，以帮助全面比较各国的城镇化率统计数据。高收入国家中“高估”城镇化率的主导地位可能源于其国家标准，这些标准通常将广泛区域的小型低密度定居点视为已经完成城镇化的区域。

图4. 估计城镇化率95% CI、中位数与联合国统计数据中的城镇化率的比较。

图5. 按大洲和收入群体对全国城镇化率进行分类。

4、通过GDP最高的前十个国家的城市人口定义来验证估计结果

本文集中分析了GDP最高的八个主要国家验证了估计结果的合理性。如美国和法国拥有较小的人口门槛和更广泛的城市区域定义。其他考虑定居点人口的国家包括日本、英国、印度和意大利等具有比前述国家更高的人口门槛和更严格的城市定义。

5、求解不同数据集和阈值对城市化程度城镇化率估计的影响

本文的研究结果强调，估计全球统一的城镇化率需要仔细选择数据集和其阈值。首先，研究结果揭示了数据集和人口密度阈值的差异对城镇化率估算差异的贡献大于总人口阈值的差异，同时使用GHS-POP数据集相对于其他开源人口数据集将减少不同阈值导致的城镇化率估算差异。其次，考虑到联合国的2022年世界城市报告使用每平方公里1500人的城市密度阈值定义城市，本文认为从稳定性的角度来看，采用如此高的阈值可能会导致不同人口分布数据集之间的估计结果存在较大不稳定性。

图6. 不同数据和阈值对不同地区估计的城镇化率结果不平等的贡献。

6、对于人口数据产品的讨论

结合对人口数据产品生成过程的回顾，本文推荐使用GHS-POP作为全球统一国家级城镇化率估算的优越替代方案。目前全球人口分布数据集的生产方法可以分为两种：空间平均法将人口普查数据在空间上分解到普查单位，空间建模法通过添加辅助地理数据集适当提高空间精度。

图7. 不同收入国家典型城市的人口数据分布对比。

7、对于政策和研究的意义

本文的研究结果为全球可持续发展和城市环境评估提供了关键见解，尤其是在政策和研究层面。一些使用联合国发布的统计数据作为预测指标来源的研究需要意识到数据的不可比性。这些研究主题包括但不限于城市化及其与碳排放、环境污染、城市热岛和城市基础设施水平的相关性。本文的研究结果将有助于获得全球可比的城市化率数据，以进行更准确的研究和更可靠的基于证据的政策决策。

【研究团队介绍】

论文共同第一作者为清华大学出站博士后、哈尔滨工业大学助理教授李文越与清华大学城市规划系博士生张业成，清华大学龙瀛副教授为本文的唯一通讯作者，莫纳什大学博士生李梦醒为本文的共同作者。研究由国家自然科学基金重大项目（项目号：62394335和62394331）和面上项目（项目号：52178044）资助。

龙瀛课题组长期立足国家需求，在城乡规划技术科学领域紧密聚焦“城市空间问题诊断、机理认知与效能提升研究”方向，充分利用多源城市空间新数据，在收缩城市的精准识别、收缩城市空间表征/效能的智能评价以及收缩城市的空间效能提升路径研究三方面取得了系列创新成果，为城市规划和治理提出新的技术方法和见解。近年来在Scientific Data、iScience、Cities、Building and Environment、Computers, Environment and Urban Systems等国际期刊发表系列高水平论文。