吴泽群，赵晓宇，张晓钰，张雅丽，朱先云
（1.贝勒大学地球科学系，美国得克萨斯州 韦科 76706；
2.自然资源部信息中心，北京 100812）
城市是解决可持续发展挑战的关键场域[1]，全球可持续发展目标的实现关键在城市，城市的建设离不开国土空间的科学规划和自然资源的合理配置。目前国内外关于城市空间和自然资源管理的相关研究虽然不少[2-6]，但对其管理效应的测度尚未形成统一的范式，不能系统地反映进入城市化关键阶段对生态文明建设的新要求。因此，立足于中国城市的发展现状，在新型城镇化战略、城乡融合、城市绿色低碳转型的背景下，以“高质量”与“可持续”为导向，构建出可比的城市自然资源管理效应评价指标具有积极的实践意义。
1.1 指标体系
城市自然资源管理效应评价指标体系由1个综合指数、2个二级指标、7个评价指标组成（表1）。其设计思路参考了联合国全球可持续发展指标框架[7]，并统筹考虑了国家“十四五”规划提出的新型城镇化战略的目标任务。
表1 城市自然资源管理效应评价指标体系
1个综合指数为“城市国土空间规划和自然资源指数”，简称“城市规资指数”（英文缩写为UPR index）。编制此指数目的在于综合测度国土空间规划所呈现的城市未来的可持续性，评估城市对自然资源保护利用的发展情况。
2个二级指标分别为“空间规划结构”和“资源基础支撑”。空间结构指标用于对城市国土空间规划的空间结构效应进行监测评估，以了解城市空间布局尤其是各地落实全域空间管控、优化调整城市主要功能区结构等方面的情况。基础支撑指标，用于对国土空间规划下城市自然资源的基础支撑效应进行监测评估，以了解各地依托自然资源，积极建设包容、繁荣、韧性城市等方面的情况。
7个评价指标从不同角度对二级指标的工作任务的落实情况进行描述和跟踪分析，监测与评估城市在完善国土空间规划、保护利用自然资源方面的进展情况。其中，城市建成区面积，反映一个城市的城市化区域的大小，与城市经济发达程度、行政区划级别等关系密切，是评价城市繁荣和城市化水平最为基础的指标；
城市居住用地面积，是决定城市布局、反映人们居住生活质量的指标；
城市建成区绿地面积，是衡量一个城市人居环境、反映一个国家或地区生态文明水平的常用的指标；
城市单位生产总值建设用地面积，反映经济发展水平和土地节约集约利用水平，是综合评价城市建设用地综合效益的指标；
城市单位生产总值用水量，是衡量水资源与经济发展间关系、反映用水效率的指标；
城市单位生产总值用电量，是反映电力消费与经济发展间关系、研究电力消费发展趋势的指标；
城市人口密度，是反映城市人口分布疏密状况、揭示人与自然的空间关系的指标。这7个指标均为基于德尔菲法，是从现行统计指标中筛选出来的。
1.2 评价方法
为消除不同计量单位的指标不能直接综合计算的问题，可依据指标属性的正向、逆向、适中型分别采用极差标准化方法（公式1、2、3），对指标原始值进行线性等比缩放的归一化处理。
公式（1）、（2）、（3）中，y”代表指标y原始的实际值经过相关公式进行归一化处理后的评价值，为0～1之间的一个无量纲数据；
y代表该指标原始的实际值；
yq代表指标y的参考标准值；
max为指标y数据集中的最大值，min为指标y数据集中的最小值。
各个单项指标归一化后的评价值乘以其对应的权重，然后按公式（4）求和，合计所得即为综合指数UPR的分值。指标权重采用主成分分析、专家根据经验主观判断相结合的方法确定。
公式（4）中，UPR为城市规资指数；
n为指标个数；
Wi为指标yi的权重系数。
综合评价实行等级制。将UPR综合指数分值从高到低进行排序并从好到差划分为A、B、C、D、E5个等级，各等级数量所占比例依次为：前3%位、第3%~26%位、第26%~74%位、第74%~97%位、后3%位。一个地区UPR指数排名越靠前或者等级越高，表明该地区国土空间规划、自然资源保护利用的效果越好。
2.1 省级层面的总体评价
在省级层面（表2），广东以UPR指数得分0.77而名列第1，第2和第3名分别是江苏和山东。以这三个东、南部沿海省份为代表，东部地区城市在建成区扩容、保障居住用地供应、加强城市公共绿地建设等方面成效突出，但是在提高城市用水效率等方面仍面临一定挑战。
表2 2020年全国31省(自治区、直辖市)UPR指数的排名与等级
UPR指数得分排名最后5位的省份分别是吉林（0.35）、辽宁（0.33）、黑龙江（0.26）、青海（0.21）和宁夏（0.17）。这5个省份的多数评价目标都面临重大挑战。例如，宁夏的城市用电效率平均为2135千瓦·时/万元生产总值，是全国最低水平的5.6倍；
城市用水效率平均为10.29 m3/万元生产总值，高出全国最低水平1.5倍；
城市建成区规模494.26 km2，仅相当于广东省建成区总规模的8%、广州市的37%。
2.2 全国297个地级以上城市的总体评价
从各城市UPR指数排名、等级来看（表3），直辖市、省会城市、副省级城市一类的行政等级较高的大城市，国土空间规划和自然资源保护利用工作的总体情况好于一般地级市。超大、特大型城市的引领特征十分明显。
表3 2020年中国地级以上城市UPR的排名与等级
进入A级梯队的城市有9个，UPR指数得分为0.69~0.89。这9个城市全部是行政等级较高的大城市，包括北京、上海、天津、重庆4个直辖市，广州、成都、济南3个省会城市，深圳、青岛2个副省级城市。在促进自然资源可持续利用，提升人口稠密社区的生活宜居性，保育自然生态系统和保护城市历史底蕴，改进现状基础设施和健全公共服务体系，适应城市高密度紧凑型的社会居住环境，科学配置新兴产业空间支撑经济持续发展，打造宜居、绿色、韧性、智慧和人文城市等方面，这9个城市整体上处于全国领跑地位。
进入B级梯队的城市共68个，UPR指数得分为0.59~0.69。包括武汉、南京、杭州、长沙、西安、郑州、合肥、昆明、长春、福州、石家庄、沈阳等12个省会城市以及副省级城市大连。在城市整体区域空间规划与治理能力、自然资源集约节约利用水平、城市基础设施建设和运行管理效率、保护自然资源和生态系统重要功能等方面，这些城市整体上在全国处于比较领先的地位。
进入C级梯队的城市共143个，UPR指数得分为0.53~0.59。其中除了南昌、太原、贵阳、乌鲁木齐、哈尔滨、呼和浩特、南宁等7个省会（或首府）城市和副省级城市厦门之外，其余都是一般地级市。在保护城市风貌特色和传承历史文脉、增加创新创业空间供给、提升城市现代品质、营造美好人居环境等方面，这些城市各有亮点和出色表现，整体上处于全国先进水平。
进入D级梯队的城市共68个，UPR指数得分为0.41~0.53。包括海口、拉萨、西宁和银川等重要城市。在建设新兴区域经济中心、提升城市功能品质、管控重要生态空间和营建以自然山水为主的城市绿色基础设施等方面，这些城市在地区层面表现突出，整体上处于地区先进水平。
进入E级梯队的城市共8个，UPR指数得分为0.16~0.41。这8个城市分别是乌海、石嘴山、伊春、锦州、七台河、抚顺、牡丹江、嘉峪关，全部为一般地级市。这些城市在发展地域特色产业集聚区、建设优美的生态景观保证城市宜居性等方面具有较好表现，但在提升城市能级和品质、提高自然资源利用效率等方面尚有较大提升空间。
3.1 城市建成区面积
2020年年末，中国城市建成区面积达到62190 km2，比1981年（7438 km2）增长了7.4倍。重庆、北京、广州、上海、东莞和天津等6个城市建成区面积超过1000 km2。在大城市辐射作用的影响之下，点多面广、量大分散的小城市成为推动城市空间格局均衡化发展的关键节点，促进了京津冀、长三角、珠三角等城市群的快速发展。1997年，重庆正式设为中央直辖市，形成京津沪渝四大直辖市引领中国城市发展的新格局。全国城市空间布局持续优化，中心城市和城市群、都市圈正在成为承载发展要素的主要空间形式。
中西部地区省会城市如银川、西宁等，其经济首位度为50%左右，城市发展以省会城市一城独大的“单中心”模式为主。东部地区省会城市如济南、南京等，其经济首位度均不到20%，城市发展以一省多核、多个城市互成鼎足之势的“多中心”模式为主[8]。全国城市发展呈现“单中心”模式和“多中心”模式并存的新格局。
在世界范围内，建成区面积超过1000平方千米的城市主要有东京、悉尼、圣保罗、大伦敦都会区、墨西哥城、洛杉矶、莫斯科等。中国现有6个城市建成区面积超过1000 km2，其他国家仅有个别城市能达到此规模，中国城市建成区发展与美国等主要发达国家相差无几，与其他国家相比已处于领先水平。
3.2 城市居住用地面积
2002—2020年，全国城市居住用地占建设用地比例平均值为31%；
居住用地面积从8661 km2增长到18449 km2，年均增长率约为4%。
城市人口人均居住用地面积，2020年全国已达到41 m2/人，接近相关规划的上限。北京、上海、天津、重庆等4个直辖市的人均居住用地面积分别为18、23、25、34 m2/人（表4），低于新疆、西藏、海南、内蒙古等地的水平。在从严控制新增建设用地供应总量的长期政策背景下，城市居住用地呈现出更加集约的趋势。
表4 2020年全国31省（自治区、直辖市）城市人均居住用地面积 （单位：m2/人）
在世界范围内，美国经济发达，地多人少，是城市居住问题解决得比较好的国家，宜居城市建设走在了世界各国的前列，并领先于中国。居住用地在城市建设用地中的占比，美国为47%，中国为31%。城镇人均住房面积，美国为67 m2，中国为39.8 m2。与其他主要国家相比，中国城市人均住房面积已接近英国、法国、德国、荷兰等欧洲发达国家的水平，超过韩国、日本等亚洲国家水平。
3.3 城市建成区绿地面积
2020年年末，中国城市建成区绿地面积240×104hm2，而1981年年末仅11×104hm2；
公园绿地面积80×104hm2，而1981年年末仅2.2×104hm2；
人均公园绿地面积14.8 m2，而1981年年末仅1.5 m2；
城市建成区绿地率38.2%，比1996年年末提高17.4个百分点。城市建成区绿地规模逐年扩大，宜居品质不断提升。
建成区绿地面积居前10位的城市依次是：北京（9.3）、重庆（6.2）、广州（5.4）、东莞（4.8）、上海（4.4）、天津（4.0）、成都（3.6）、深圳（3.6）、南京（3.5）、武汉（3.3），单位104hm2。在这10大城市中，南方城市占8席，北方城市占2席，反映出南方城市绿化情况普遍好于北方城市，说明自然地理环境对城市面貌具有“天然影响力”，自然生态本底对城市景观生态系统具有主导性的控制作用。
在全球知名城市中，人均绿地面积较多的城市有鹿特丹（115 m2）、华沙（78~90 m2）、维也纳（70 m2）；
建成区绿地率较高的城市有德班（66%）、堪培拉（60%）、莫斯科（44%）、伦敦（40%）。中国有越来越多的城市进入到“国家生态园林城市”“国家园林城市”“国家森林城市”之列。在2001—2018年全球城市新增绿地面积中，中国城市的贡献约占三分之一[9]，成为全球城市绿化建设的最大贡献者。
3.4 城市单位生产总值建设用地面积
2020年年末，中国城市单位生产总值建设用地使用面积为5.74 hm2/亿元，比2016年下降18.99%。建设用地利用效率最好的前10个城市依次为：石家庄（0.98）、佛山（1.34）、三明（1.38）、漳州（1.46）、榆林（1.60）、宁德（1.67）、周口（1.91）、玉溪（1.95）、毕节（2.00）、吕梁（2.12），单位为hm2/亿元。
从城市建成区规模、建设用地面积看，中国城市与发达国家城市相差无几，基本上都在同一水平。从城市经济总量看，以上海、北京、深圳、广州、重庆为代表的中国城市，与以纽约、东京、洛杉矶、伦敦、巴黎为代表的发达国家城市相比，目前仍有数倍的差距。两者反映到城市单位生产总值建设用地面积这个指标上，中国城市离主要发达国家城市同样也有数倍的差距，中国城市每单位生产总值的地耗水平约是美国、日本、英国、法国的1.5~6倍。在降低单位生产总值建设用地使用面积方面，中国城市还有较大的下降空间。
3.5 城市单位生产总值用水量
2020年年末，中国每万元生产总值用水量57.2 m3，比2016年下降20.6%，比1997年下降84%。单位生产总值用水量最少的前10个城市分别是：榆林（0.851）、万源（1.134）、鄂尔多斯（1.147）、吕梁（1.150）、三明（1.251）、沧州（1.346）、黑河（1.437）、漳州（1.683）、临沧（1.705）、定西（1.762），单位为m3/万元。
世界上年均淡水消耗量最多的国家是印度、中国和美国。2020年，中国城镇人均生活用水量为207 L/d，不到美国的一半（美国人均用水量约为680L/d）；
万元GDP用水量已接近美国的水平，大致相当于日本一半略多的水平。中国城市用水效率在世界大国之中提升速度最为显著。
3.6 城市单位生产总值用电量
2020年年末，单位生产总值用电量最少的前10个城市分别是：那曲（292）、自贡（299）、林芝（303）、北京（330）、南充（340）、长沙（342）、襄阳（342）、常德（344）、资阳（359）、深圳（365），单位为千瓦·时/万元。
全球用电量最多的10个国家依次是中国、美国、印度、俄罗斯、日本、韩国、加拿大、巴西、德国、法国。从用电效率来衡量，这10个国家之间存在明显差距。第一梯队电耗强度低于0.2千瓦·时/美元，主要是德国0.14、法国0.17、日本0.18、美国0.19；
第二梯队电耗强度处于0.3~0.4千瓦·时/美元之间，主要是加拿大0.33、韩国0.34、巴西0.38；
第三梯队电耗强度在0.4千瓦·时/美元以上，主要是中国0.41、印度0.47、俄罗斯0.62。由此反映中国和中国城市的电力能源利用效率仍有继续提升的空间。
3.7 城市人口密度
2020年年末，全国有101个城市的人口密度出现下降，37个城市出现不同程度的收缩倾向（表5）。这其中，人口密度收缩幅度在-5%与-10%之间的有18个，在-10%与-20%之间的有9个，在-20%与-40%之间的有9个，超过-40%的有3个，分别是延安（-70.87%）、长治（-62.17%）、那曲（-58.76%）。
表5 2019—2020年全国地级以上城市收缩倾向
在世界范围内，中国是世界人口第一大国，国土和城市的人口密度都相对较高。以国土面积计，中国平均人口密度约为世界平均人口密度的2.5倍，居世界第16位。以城市建成区面积计，印度、印度尼西亚、孟加拉国和非洲的城市人口密度也高于中国。当前，世界上的高人口密度城市主要集中在发展中国家，中国便是其中之一。在自然和生态承载力的约束之下，中国城市相对较高的人口密度有着很强的社会现实性，总体符合国土空间和自然资源集约适度的时代发展方向。
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