【转载】卫星遥感数据描述中国城市化20年困境与挑战

    发布人:吕红迪    2012-10-01            

【转载】卫星遥感数据描述中国城市化20年困境与挑战

2012-09-11 08:19:40 来源: 瞭望东方周刊 有4人参与

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核心提示:来自卫星遥感图像的数据相当惊人---整个国家的城市建成区面积在过去20年中增加了2倍以上,一些城市的建成区更是扩张了20倍以上。这些数字再次印证了中国正在进行人类有史以来规模最大、速度最快的城市化进程。

很多城市建成区的平均海拔都在明显下降。这说明两个问题,第一是抵御自然灾害的能力下降,在灾害面前更加脆弱;另外说明城市越来越多地占用了更好的耕地

河南永城,位于豫鲁苏皖四省交界处的一座县级市。市政府网站上说,它最值得自豪的就是“汉文化的发祥地”---因为境内分布有汉梁王墓群、汉高祖斩蛇碑等汉梁古文化人文景观29处。

根据一项国家自然科学基金项目、国家高科技研究发展计划的研究结果,这座小城,是最近20年来中国扩张最为迅猛的城市:建成区由1990年的0.23平方公里变为18.21平方公里,面积增长20倍以上。

根据这份《中国1990—2010年城市扩张卫星遥感制图》,排名第二的浙江慈溪,建成区面积由2.92平方公里变为213.17平方公里。

从1990年到2000年,中国城市的建成区面积从1.22万平方公里增长到2.18万平方公里,增长78.3%;到2010年,这个数字达到4.05万平方公里,又增长85.5%。从倍数来讲,2010年是1990年的两倍以上。

一连串数字,再次印证了中国人正在进行一次前所未有的尝试,“中国的城市化进程是有目共睹的,而且城市化的速度和规模是人类有史以来最快、最大的。”清华大学地球系统科学研究中心教授、中国科学院遥感应用研究所研究员宫鹏对《瞭望东方周刊》说。

他自上世纪80年代起就从事城市遥感工作。换句话说,就是用卫星遥感数据对中国的城市进行制图与监测。

遥感图像忠实而精确地反映出过去20年中国城市变化的情况,以及城市变革给中国带来的深刻改变。

比如,新中国成立之初工业化程度最高的东北地区,已经将最大的“城市群”名号让给东南沿海省份。20 年来扩张最慢的3个城市分别是吉林的图们、内蒙古东北的牙克石和黑龙江的鸡西。

图们市的建成区面积从5.12平方公里仅增长到6.43平方公里,平均每年增长0.06平方公里。

迅猛的城市扩张背后,是20年间有1.7万平方公里耕地被城市化。而另一方面,从2000年开始,全国城市建成区的使用效率开始下降。它表现为,单位面积内GDP的数字增势有所减缓。

卫星遥感的监测结果不只是一些数据,它也描述了中国积30年城市化发展至今的困境与挑战。

“对于我国这样一个大国,国土面积总是能够支撑城市建设所需的土地。但是,是否能够节约高质量的农地、避免高质量农地被城市化,关系到国家的粮食安全和社会稳定。”宫鹏总结说,参考日本、新加坡、欧洲等地的城市化经验,中国应该有更加节约高效的土地发展策略和方式。

在卫星的眼睛下没什么能被遮蔽

“用遥感做这项研究,获得的是第一手资料,更加客观。”宫鹏介绍说,城市的地域范围,到底发展到哪些位置,包括城市建设的布局,都可以通过遥感资料清晰定位,“比如说10米的精度,甚至2米、1米的精度都能看到,现在最准确的数据可以提供0.5米甚至更高的分辨率。在卫星的眼睛下面,没有什么能被遮蔽。”

根据相关统计,中国现有城市数量共663个,其中包括31个省、自治区、直辖市的654个城市,以及港澳台地区的7个城市。

从80年代开始对城市进行卫星遥感研究,到2011年初宫鹏带领他的团队正式启动这个项目,“现在看,香港和澳门在过去20年间的城市面积都没有太大变化。香港在回归之后仍保持金融中心的地位,而城市面积的扩张也有限。”宫鹏说,其他一些城市,特别是东南沿海城市,在过去20年里的扩张达到了空前的规模和速度。

“这与当地的开放程度有很大关系。1990年时,中国城市化程度最高的是东北的老工业基地辽宁等地。但上世纪80年代开始珠三角扩张很剧烈,变化最快的就是深圳,结果带动了周围的东莞等地。90年代以后,这些地区又在一个新的起点上开始发展。到后来,江苏、浙江、山东等沿海的省份也迅速发展起来。”他说。

城市急剧扩张,首先占用的就是城郊的耕地,“我国有18亿亩红线的耕地政策,耕地面积被认为关系到粮食安全。”中国科学院遥感应用研究所遥感科学国家重点实验室助理研究员王雷告诉本刊记者,在过去的20年中,城市占用耕地的绝对量和速度在不断飙升。

1990到2000年期间,约有53.4%的城市扩张面积来自耕地;2000至2010期间, 这个数字达到68.7%。从绝对量上来看,第一个十年是770万亩;第二个十年是1900万亩,是第一个十年的2.46倍。

王雷还认为,对占用耕地的分析,长期以来忽略了非城市居民用地的扩张,“这部分扩张也很剧烈,也占用了大量耕地。”以河北赵县为例,2000年和2005年5月的遥感影像发现,居民用地扩张了15%;“县城、乡镇、农村居民地,特别是在平原地区,居民地扩张剧烈,主要占用优质的耕地资源,今后需加强非城市居民地的关注,更好的评估耕地占用情况。”

由于卫星遥感排除了多级统计上报等中间环节,所得到的信息,与过去大大不同。

比如,2006年5月对河北柏乡县的遥感影像测量显示,居住面积为县域面积的19.7%,但2006年初统计年鉴中记载的这个比例只有11.2%;河北任县的遥感影像测量显示,居住面积比例为21.8%,而当时统计年鉴中记载的这个比例为9.9%。

统计年鉴数据与遥感影像测量数据的差距,让宫鹏感觉非常震撼,“原来也知道里面有一定水分,没想到这么大。华北平原容纳了我国超过4.4亿的人口,这个区域已经有20%的土地被建设用地占据。”他说,有的城市统计年鉴数据只是遥感影像测量数据的一半。

江苏、山东、广东和浙江的城市化增量最大

通过观察卫星遥感数据,中国城市化进程一览无余。

比如,1990年时,中国省级行政单位城市建成区超过1000平方公里的只有北京。到2010年,有7个城市越过这道标杆。

1990年至2000年扩张面积最大的省份分别是广东、山东、江苏、浙江和辽宁;同期占用耕地最多的依次是广东、山东、江苏、浙江和上海。

在下一个十年中,这个排名分别是江苏、山东、浙江、广东和北京,以及江苏、山东、浙江、广东和北京。

简而言之,20年来,江苏、山东、广东和浙江的城市化增量最大。

在这种背景下,永城、慈溪、上虞、晋江等城市的面积增加最快,都达到20倍以上。另有19个城市扩张了10至20倍;66个城市扩张了5到10倍。

宫鹏说,永城迅猛发展的主要原因可能是它在上世纪90年代以后才设市,所以发展迅速。“遥感只能给出面积变化和土地利用类型,不能给出驱动这些变化的要素。”

东北老工业基地虽然在1990年前城市化程度较高,但近20年来发展相对缓慢。同时,除了四川之外,中部和西北地区的城市发展也比较缓慢。

“像深圳,从一个渔村发展到1990年的62平方公里,2010年达到692平方公里,增加了10.5倍。”宫鹏说,成都的城市建成区面积从1990年的113平方公里增加到2010年498平方公里。

这些数据,将对制定国家应对气候变化、国土资源利用以及城市规划与管理政策发挥重要作用。

中国正在进行历史上规模最大、速度最快的城市面积扩张,但同时值得注意的是,中国城市建成区的使用效率正在下降。

通过与《中国城市统计年鉴》、《中国城市建设统计年鉴》等统计文件中人口和GDP的计算,中国城市的人口密度每平方公里从2000年的0.99万人,下降到2009年的0.89万人。

“反映居民拥有的人均建成区面积有所增加,间接反映人均居住面积的增加,从一个侧面反映出居民生活有所改善。”研究结论认为。

中国城市密度最高的城市分别是攀枝花、伊春、天水、汕头和鄂尔多斯,人口密度均超过每平方公里3万人。?

北京、上海、广州的城市建成区人口密度分别是每平方公里0.6万人、1.26万人、1.02万人。

同时,建成区的平均GDP从1990年的每平方公里0.79亿元增加到2000年的2.97亿元,再到2009年的7.05亿元。

由于中国在最近十年建成区面积的增速大大快过之前十年,结果显示,2000年来中国单位面积建成区的使用效益不如之前十年。

在中国,城区单位GDP效率最高的分别是攀枝花、鄂尔多斯、佛山和大庆,资源型城市占据了前列位置。效率最低的分别是揭阳、大同、义乌。

同是资源型城市的大同之所以单位GDP偏低,是因为其建成区达到114.58平方公里,平均GDP仅为1.86亿元。而攀枝花、鄂尔多斯分别为10、16平方公里,平均GDP都超过30亿元。

从数据上看,建成区面积最多的东部沿海,单位面积创造的GDP低于中部地区。这与资源型城市建成区小、人口结构单一、密度高有很大关系。

而从东部沿海内部来看,“最有效率”的城市有7个在广东。广东省也是中国城市建成区面积创造GDP最高的省份。而上海、南京、苏州、无锡、常州等排在这个表单的第27、72、81、90和112位。北京排在第101位。

“这种低经济效率的土地利用现象值得重视。”王雷表示,目前邻近城市连片发展的趋势仍将继续,应该优化配置、进行跨市统筹规划,以达到节约土地,增加建成区使用效率的目的。

研究结论同时认为,建成区单位面积高GDP产出、人口密度适中的城市,可能是居民生活质量较好的城市。

“城市建成区面积是城市化的一个表现,是城市化的一部分。”宫鹏认为,城市化更直接指农村人口向城市人口的转变。

城市海拔越来越低

除了对城市扩张的速度、范围进行研究之外,此次以卫星遥感图为基础的科研项目还包括针对城市发展高程的数据统计。

“为什么一场雨就会有水灾?就会有人被冲走、房子被冲塌?为什么自然灾害的经济损失逐渐增加?” 宫鹏告诉本刊,“一个重要的原因就是我国现在的城市扩张不断往低处走,河边、湖边都开发了建设房屋。”

从遥感高程数据对比的结果来看,过去20年间我国多数城市的扩张都是“越来越低”。比如宁波市建成区的平均海拔在上世纪90年代为7.99米,到2000年降为6.11米,而到2010年变成4.82米;天津市的建成区在1990年的平均海拔为5.95米,到2000年降到4.12米,2010年下降为3.26米。此外,广州市、北海市、连云港、汕头以及上海等诸多城市建成区的海拔高度最近20年都在持续下降。

“一些城市建成区的平均海拔都在明显下降。这说明两个问题,第一是抵御自然灾害的能力会有所下降,在灾害面前更加脆弱;另外说明城市越来越多地占用了更好的耕地。”宫鹏说,质量比较高的耕地往往在海拔相对低一点的平坦区域,而最近20年的城市扩张恰恰更多地占用了这样的区域。

“另外一些城市,比如香港、烟台、厦门、日照等城市的高程没有太大变化。还有少数几个城市的高程在不断增高,比如青岛、海口、深圳等。”宫鹏说,以深圳为例,1990年的平均海拔为9.7米,2000年变成10.66米,2010年增长到22米,“这几个城市的特点基本一样,可供继续建设的平坦地域有限,导致持续向高处发展。”

宫鹏认为,城市规划的原则非常清晰,在多少高程上存在多少年一遇的洪水都是明确的,“但这个问题为什么一直没有得到很好的遏制?我们现在就是想把数据做出来,把问题提出来,希望社会回过头来去思考解决之道。”

“我国城市尤其是沿海地区城市有向低海拔扩张的趋势,更易受到极端天气事件的影响,今后应加强关注。”王雷说。

总之,宫鹏说,在城市建设过程中,海拔高程、农田守护方面还是要有一定的底线,不能以GDP冲动冲破这些制约。另外,应该更多地让公众了解其中的利害,“西方在这方面做得比较成熟,在城市规划时都会保证公众的参与,明确各方利益,最终权衡后作出决定。这些地方显然不能太短视。”

(本专题得到“中国1990—2010年城市扩张卫星遥感制图”课题组的支持,特此表示感谢。)

(本文来源:瞭望东方周刊 作者:葛江涛,特约撰稿吴浩、岳家琛)责任编辑:NN093