地形约束塑造全球城市与经济增长

为什么地形会塑造城市的形态

当我们思考城市为何发展时，通常会把注意力放在人口、就业和政策上。但这项研究表明，有一种更基本的因素在默默左右全球城市的命运：土地本身。山脉、海岸线、河流和陡坡不仅仅为城市天际线作装饰——它们决定了城市能扩展多远、必须向多高处建设，甚至影响其经济增长速度。通过追踪数千座城市的三十年变化，作者揭示了这些自然边界如何以出人意料的一致方式推动城市增长。

在城市地图上解读地球的印记

研究者汇集了1990年至2020年间的全球城市变化图景，利用卫星影像的建成区、人口和经济产出数据研究了7,385座城市。他们关注两类自然障碍：如海洋、湖泊与河流等水体，以及具有陡坡的崎岖地形。为使这些约束在不同城市间可比，研究者构建了两个简单指标。其一衡量城市周边有多少土地因过于陡峭或被水覆盖而基本无法开发——“障碍占比”。另一个称为“非凸性”，用于捕捉这些障碍如何将可建设用地切割成独立的片区，形成不规则的走廊状或斑块状增长空间。

约束如何改变城市的增长方式

跨越各大洲，周边自然障碍较多的城市与平原城市的增长方式大相径庭。在被大片阻隔或分割的地区，城市向外扩张通常更慢，城市占地较小，随时间新增的人口和总体经济产出也较少。然而，这并不意味着它们完全停止增长。相反，它们通过向上建设并在有限空间内更紧密地集聚活动来适应。这些受限城市表现出更高的平均建筑高度、更大的人口密度，以及更复杂、不规则的轮廓——开发沿着山丘、海岸和河流之间的间隙展开。

南北差异与逐渐收敛的挤压

研究还比较了全球北方与南方的总体模式。较富裕国家的城市通常在1990年代就面临更严峻的地理限制——它们已经占用了最易开发的土地，且已逼近海岸和山地。相比之下，发展中地区的城市起初有更多扩展空间。然而，在接下来的30年里，许多增长迅速的南方城市开始向更严酷的地形扩展。它们的受限与碎片化程度迅速上升，与北方的差距逐渐缩小。因此，全球越来越多的城市在水平扩展上面临相似的物理上限，推动它们走向更密集与更高的增长形式。

何时障碍有利、何时有害

有趣的是，约束的几何形态往往比其数量更为重要。那些障碍像破碎的笼子一样从多面包围并切裂周边土地的城市，外向扩张尤其明显放缓。与此同时，这些条件促成了紧凑型发展，节省了土地和基础设施成本。但这并非必然的好消息：如果缺乏有效规划与治理，有限土地的压力也可能加剧拥堵与不平等。研究还识别出一些“突破城市”，它们通过向更平坦地区扩展而走出自然笼罩，但如果开发不受控制，这种做法又可能带来新的蔓延风险。

这对未来城市生活意味着什么

对非专业读者而言，结论很直接：城市的物理环境不仅是背景布置，而是一种持久的力量，塑造人们的居住、通勤与工作方式。随着世界人口更多地迁入城市，许多城市将触及海洋、坡地与岩石等相同的硬性边界。研究显示，当这种情况发生时，增长往往会转向内部与向上，而非向外扩展。这是否能带来高效、宜居与公平的城市，很大程度上取决于规划者与决策者能否顺应而非对抗地形的脉络来制定政策。

引用: Wang, L., Hu, Z., Song, W. et al. Geographic constraints shape urban and economic growth worldwide. Commun Earth Environ 7, 393 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03393-3

关键词: 城市增长, 地理约束, 城市密度, 沿海与山地城市, 城市规划