文圖｜

張能，北京清華同衡規劃設計研究院、清華大學建築學院

武廷海，清華大學建築學院

摘要

城市地區是人口普查中為統計城市人口所使用的地域概念，是人口高密度聚居的人居環境。目前，美國、歐盟、日本等發達國家（地區）在人口普查中普遍採用基於精細化人口統計單元的城市地區識別方法，而中國目前仍採用基於市鎮建制和行政區劃的城市統計口徑，導致針對中國城市的統計和研究難以與國際接軌。本文研究參考經濟合作與發展組織（Organization for Economic Co-operation and Development，OECD）的技術流程，以1km²網格人口分佈模擬為基礎，通過空間分析識別了京津冀範圍內實體意義上的城市組團，進而劃分了人口在10萬人以上的城市組團所在的城市地區。研究通過將識別結果與OECD國家的主要大城市地區進行比較，揭示了北京城市地區和天津城市地區的面積、規模、人口密度特徵，並對雄安新區建設情境下的京津冀可能形成的“京-津-雄”三足鼎立的城鎮發展格局進行了預判。研究提出的基於高精度人口分佈信息識別城市地區，呼應了我國統計中進行城鄉劃分和計算城市人口的需要，識別結果有助於科學認識京津冀區域的城鎮發展，以及在國際比較基礎上對城市地區進行系統評估。

關鍵詞

城市地區；城鄉劃分；京津冀；城鎮化；城市實體地域

引言

就中國和全球而言，城市已經在社會發展中佔據了主體地位。根據聯合國發佈的《2018年世界人口展望》，目前全球55%的人口生活在城市地區，到2050年城市地區內的人口將達到全球總人口的68%（United Nations，2018）。全球廣泛的城市化導致了不均衡的空間發展和特大城市的擴張（Brenner、Schmid，2015）。科學地認識城鎮化進程是全球面對的共同議題。

城市地區（Urban Area）是人口普查中為統計城市人口所使用的地域概念，是指人口高密度聚居的人居環境。識別城市地區主要在於準確地解決城鄉劃分問題，識別的目的是支撐城鎮人口統計、科學判斷城鎮化過程，進而為城鄉政策提供相應的空間載體（週一星、史育龍，1993；馮健、週一星等，2012；王智勇，2018）。長期以來，中國的城市統計使用基於行政地域單元的統計口徑，不能與國際慣例接軌（週一星、史育龍，1995）。雖然歷次人口普查對城市劃分標準進行了多次修正（張立，2011），但迄今並沒有從根本上排除行政因素對於城市人口統計的干擾，市鎮建制和行政區劃因素仍然是我國統計上劃分城鄉的先決性因素。¹按照特殊標準統計和計算的中國城鎮化水平、城鎮規模等指標不宜與別國進行直接比較。針對上述問題，有必要更加系統地解決城市地區識別問題，為開展城鎮化統計和制定城鄉政策提供相應的空間載體。

2016年的“人居三”會議上，歐盟委員會、OECD、世界銀行聯合通過了一項自願承諾（voluntary commitments），該承諾基於歐盟和OECD的城市地區劃分基礎，提出了一套面向全球的、統一的城市定義，旨在更好的比較和監測全球城市發展變化。²根據上述協議，全球的城市、郊區以及鄉村地區，需要以人口集聚情況為依據，通過一系列技術流程在地理上加以區分，與城市界定緊密聯繫的城市化水平也需要在城市地區識別的基礎上進行科學測算。目前，這套城市地區的監測體系已成為最接近全球標準的監測體系，上述成果可以作為我國城市地區監測識別的主要國際參照系。特別是，目前我國人口普查中缺少精細化人口統計單元，而歐盟採用的基於精細化網格人口分佈數據集的城市地區劃定方法，恰恰適用於我國的情況。

本文以京津冀區域為研究範圍，系統總結美國、歐盟、日本在統計中劃分城鄉的做法，並參考歐盟和OECD標準，提出適用於我國的基於精細網格人口分佈數據集的城市組團與城市地區識別標準化流程；將北京城市地區、天津城市地區與國際上其它重要的大城市地區進行比較，評價京津冀的大城市地區發展狀況；對研究發現進行總結，並針對統計中的城市地區界定和城鄉劃分等問題提出建議。

1城市地區識別的經驗與進展

1.1城鎮化先行國家（地區）界定城市地區的經驗

美國、歐盟、日本等人口較多、面積較大的城鎮化先行國家（地區），在統計中進行城市地區劃定方面，已經積累了大量經驗。總體看來，城市地區的劃定需要準確的體現城市實體的發展情況，而城市的行政區域往往與城市實體不相匹配，因此，這些國家（地區）在實踐中都逐步摒棄了直接根據行政區劃分城鄉的做法，轉向了根據人口實際空間集聚狀況界定統計意義上的城市地區。

例如，美國人口普查中定義城市地區由面積很小的人口普查區（census block）³組成，人口密度大於390人/km²的地區可以作為中心城鎮，城市地區則包括中心城鎮及其周邊人口密度高於190人/km²的地區⁴；歐盟基於1km²人口分佈網格數據，將人口密度達到300人/km²、人口集聚規模達到5000人以上的地區劃分為城市組團（urban cluster）或高密度城市組團（high-density cluster），其它地區為鄉村網格單元⁵；日本採用“國勢調査小地域”（Basic Unit Blocks，BUBs）為基礎地理數據，將由人口密度達到4000人/km²以上的國勢調查小地域組成的、總人口達到5000人以上的地區劃定為城市“人口密集區”（densely inhabited districts，DID）⁶。

美國、歐盟、日本採用的劃定城市地區的具體方法有所區別，但也具有明顯的共性。（1）為了反映人口的實際集聚狀況，各國（地區）在其城鄉地域劃分中均使用了較高精度的人口空間分佈數據集，例如美國使用Census Block、日本使用BUBs、歐盟使用1km²網格單元人口數據集。（2）在城市地區界定的具體標準方面，均採用了人口密度與連續集聚規模這雙重標準（表1）。（3）各國使用的城鄉劃分的技術步驟存在共性，如圖1所示。

表1︱美、歐、日人口普查中的城市地區界定比較

圖1︱美、歐、日劃分城市地區和鄉村地區的共性技術步驟

1.2 中國城市地區界定和識別的研究進展

針對我國城市地區界定和城鄉劃分問題，1980年代末以來，不少研究從地理學、人口學等角度進行了探討，總體上形成了兩類研究思路。

第一類研究思路是以基層行政地域為單元劃分城鄉，在此基礎上對城鄉劃分的人口標準進行詳細討論。如（馬俠，1988）、（田雪原，1989）提出應以聚居人口規模、人口密度、非農人口比例等指標作為劃分城鄉的依據；（毛其智等，2014）利用鄉鎮和街道尺度的“五普”和“六普”人口資料研究了我國城市化地區變化情況；（王智勇，2018）則建議參考OECD的城鄉分類方法，將人口密度大於500人/km²的縣級地理單元劃分為城市地區。這些研究已經認識到了我國城鄉劃分標準難以準確體現城鎮實際發展狀況的問題，並借鑑了國際經驗，但問題在於根據行政單元人口指標直接劃分城鄉的固有認識沒有排除。我國的基層行政地域仍然是面積廣闊、城鄉混合的區域⁷，以基層行政區域為單元劃分城鄉，實際上是在長期缺乏精細化人口統計數據支撐的情況下做出的權宜之計。

第二類研究思路是儘量排除行政因素的干擾，直接識別實體意義上的城鎮。（週一星，1986）提出我國應確定一個城鎮實體地理界線的標準，進而提出了統計上與實體地域相對應的“城市統計區”這一概念（週一星、史育龍，1995）。2000年以來，由於遙感、地理信息系統、多元空間大數據等技術和數據支撐條件的改善，面向城市實體的研究逐步成為主流。週一星及合作者將遙感和地理信息系統應用於城鄉劃分的空間識別，並開展一系列實踐研究。（宋小冬、柳樸等，2006；馮健、週一星等，2012）以衛星遙感影像為基礎對全國城鎮建成區域進行動態識別和分析成為熱點（王雷等，2012；呂薇、刁承泰，2013；吳志強，2018）。夜間燈光數據也被廣泛應用於城市地區及其變化的識別研究（卓莉、史培軍等，2003；舒鬆、餘柏蒗等，2011；劉沁萍、楊永春等，2014）。近年來也出現了基於數字地圖道路交叉口密度（Long，2016）、地理興趣點（叢雪萍，2017），以及土地利用現狀遙感監測數據（LUCC）疊加社區單元邊界（馬爽等，2018）等城市地區識別研究，這些研究為重新認識實體意義上的我國城市提供了大量證據。

目前，基於人口集聚的城鄉劃分與基於多元數據的城市識別這兩類研究需要更好的結合，在城市地區識別方法方面亟待建立與國際接軌的標準化流程。

2京津冀城市地區識別

2.1 城市地區識別技術路徑

京津冀區域包括北京市、天津市以及河北省，總面積約21.7萬km²，是一個範圍廣闊、人口眾多、城鄉混雜的人居環境，京津冀區域內大量的城鎮組成了京津冀世界級城市群（吳良鏞，2000；武廷海、張能，2015；吳唯佳，2017）。

研究參考以精細化的人口分佈網格數據集為基礎，基於人口空間集聚態勢進行城鄉空間劃分，基本分析流程包括3個步驟（圖2）：

圖2︱研究路徑示意圖

步驟1，精細化人口分佈模擬。採用京津冀區域的2010年第六次人口普查鄉鎮街道級人口數據和2010年京津冀區域的30米地表覆蓋數據集，通過插值生成2010年京津冀區域1km²人口分佈網格數據集，為城鄉劃分提供數據支持。

步驟2，提取城市組團。明確人口密度門檻值和人口集聚規模門檻值；根據上述門檻值，通過一定步驟的地理信息系統（GIS）空間分析，將1km²人口分佈網格數據集劃分為“城市組團”和“鄉村網格”。

步驟3，劃分城市地區。將京津冀區域的鄉鎮街道行政區與城市核相疊加，識別城市核所在的鄉級地區作為城市地區。

上述流程中涉及“城市組團”與“城市地區”這兩個有所區別的概念。所謂的“城市組團”是指由1km²網格構成的人口高密度連續集聚區域，是真正意義上的城市實體地域；所謂“城市地區”則是指由城市組團所在的鄉鎮街道級行政區組成的地域空間。之所以要在提取城市組團的基礎上進一步識別其所在的基層行政區域，是為了便於與OECD提供的國外城市地區相比較¹，以及為了在統計和政策制定方面與其他各項事業相協調。

2.2 城市地區識別過程

研究使用的基礎數據包括：（1）2010年鄉鎮街道人口數據：京津冀區域第六次人口普查分鎮（街道）常住人口。參考（毛其智等，2014）的數據空間化方法，採用百度地圖API查詢各鄉鎮街道政府所在地，對數據進行空間匹配。（2）居民點分佈數據：採用全球30米地表覆蓋數據集（GlobeLand30）中的人造地表層（Artificial surfaces）。⁹對原始數據，通過人工處理，刪除了人造地表層中明顯是交通線路的圖斑，保留居民點圖斑。

根據圖2所示技術流程，研究首先將第六次人口普查的鄉鎮街道級人口統計資料與30米精度的居民點分佈數據相結合，插值模擬生成京津冀區域1km²人口分佈網格數據集（圖3）；進而參考OECD標準，根據人口集聚情況將所有網格劃分為兩類：城市組團及鄉村網格（圖4）。

圖3︱京津冀區域1km2網格人口數據集模擬結果

圖4︱京津冀區域城市組團識別結果

劃為城市組團的網格需要同時滿足2個條件：條件1是網格人口密度應達到或超過1500人/km²（該標準參照OECD為日本、韓國等東亞國家制定的人口密度標準），屬於高密度網格；一些特殊網格雖然本身的人口密度沒有達到1500人/km²，但是被其它高密度網格所包圍¹⁰，這些填空的網格也應併入高密度網格；條件2是由相毗鄰的符合條件1的高密度網格合併組成一個完整的組團，該組團的人口總量達到或超過1萬人的城鎮人口規模閾值。最後，將符合行政區內全部人口50%以上居住於城市組團內，且所在的城市組團人口達到10萬人的鄉鎮街道地域劃分出來，作為京津冀的城市地區（圖5）。

圖5︱京津冀的城市地區識別結果

3京津冀城市地區的國際比較

由於研究採用了以人口公里網格模擬為基礎、以人口集聚態勢為依據的標準化城市地區識別流程，識別結果與OECD國家的城市地區具有可比性。

3.1 北京、天津大城市地區與國際比較

研究結果表明，2010年，北京城市地區總人口1656萬人，總面積3419km²，人口密度約0.48萬人/km²；天津城市地區總人口759.2萬人，總面積1983.4km²，人口密度約為0.38萬人/km²。與OECD成員國的其它大城市地區比較，京津冀區域內的大城市地區人口規模小於同屬於東亞特大城市地區的東京和首爾-仁川，而與美國的紐約大城市地區大致相當（表2）。比較可知，北京、天津大城市地區的人口密度明顯小於日本的大城市地區，但略高於歐洲城市地區的密度。

表2︱美、歐、日人口普查中的城市地區界定比較11

同比例尺比較世界主要大城市地區及周邊的空間格局，北京、天津周邊的次級城鎮具有規模較小、數量較多、分佈密集等特點（見圖6）。

圖6︱世界典型大城市地區同比例尺比較12

3.2 雄安新區建設情境下的城市格局

目前，雄安新區建設是對於京津冀區域城鎮發展具有重大影響的舉措。根據計劃，雄安新區起步區遠期將承載200—250萬人口。隨著雄安新區大規模建設，有可能在實體層面上使雄縣、容城、安新、徐水等城鎮連成整體，形成一個人口總量超過250萬人、規模超過保定中心城區的城市組團。這樣，未來京津冀北區域將形成“京-津-雄”三足鼎立的城鎮發展格局（圖7）。

圖7︱2010年京津冀北城鎮現在分佈（左）與加入雄安新區起步區後（右）相比較

4結論與討論

4.1 研究結論

論文在參考美國、歐盟、日本統計中進行城鄉劃分的成熟經驗基礎上，明確了城市地區識別的原則和路徑；進而參照OECD的技術流程，以1km²網格人口分佈模擬為基礎，通過空間分析識別了京津冀區域範圍內實體意義上的城市組團，發現2010年京津冀區域共有人口集聚規模達到1萬人以上的城市組團478個，這些城市組團已經出現了跨縣級甚至省級行政區域融合發展的現象。研究進一步劃分了10萬人以上的城市組團所在的城市地區，並將北京城市地區、天津城市地區與OECD國家的主要大城市地區進行比較，指出北京、天津大城市地區的人口密度明顯小於日本的大城市地區，但略高於歐洲城市地區的人口密度；同時，對雄安新區建設情境下的城市格局進行了初步分析，指出如果雄安新區能夠按照規劃預期發展，未來京津冀北區域將形成“京-津-雄”三足鼎立的城鎮發展格局。

本研究表明，在當前的技術條件下，基於高精度人口分佈識別京津冀乃至全國其它區域的城市地區是完全可行的。對比與既有方法，本文的技術路徑直接呼應統計中進行城鄉劃分和計算城市人口的需要，在方法和指標上與國際先進經驗相對接，識別結果與OECD的既有成果具有可比性，有利於開展中國與國際城市發展的比較研究。

研究同時表明，基於人口集聚狀況界定城市，可以對京津冀區域的城鎮數量、城鎮體系乃至城市空間形態等問題產生新的科學認識，有助於準確判斷城鎮發展的實際情況。

4.2 主要建議

研究認為，在未來我國的城市和城鎮化研究中，應進一步澄清和明確相關概念。例如，“城市實體地域”這一概念應準確的指代由小尺度的高密度人口統計單元聚合而成的地理區域，是真正的高密度人居環境，美國的UAs和UCs、日本的DID、歐盟的urban cluster都是統計中對應城市實體地域的概念。發達國家在人口普查中引入城市實體地域的概念，恰恰是因為行政單元不適於作為城鎮化統計的基本單元。從科學概念的清晰性角度出發，城市實體地域單元不必也不應與基層行政地域相重合，這是一條基本經驗。本文參照國際慣例，使用“城市組團”（urban cluster）這一術語指代統計中的城市實體地域，可供參考。

為了將城市實體地域與其它以行政區為單元的社會經濟統計相匹配，以及便於城鄉政策的實施，可以通過疊合分析，進一步識別城鎮實體所在的最基層行政地域，即本文所謂的“城市地區”（urban area）。在研究中應特別注意區分“城市地區”與“城市組團”等概念之間的區別與聯繫。

本文同時認為，目前我國已進入城市社會，更加迫切地需要在人口普查中建立基於人口集聚狀況的城市實體統計口徑。從國際經驗來看，在統計中科學劃分城鄉的前提是建立空間尺度遠遠小於行政區域的精細化人口統計單元。本文基於京津冀區域的1km²網格人口分佈模擬識別城市地區，證明了在當前的數據和技術條件下，根據人口集聚狀況精細地劃分城鄉是完全可行的。在未來的我國城市人口統計中，建議儘快改變目前以城鎮建制為依據的統計口徑，基於具有公信力的全國精細人口空間分佈數據，建立新一代標準化城鄉人口統計體系。具體而言，可以參考歐盟做法，根據全國公里網格人口數據集劃分城鄉，也可以在未來的人口普查中公佈社區、行政村級的人口信息，形成類似於日本BUBs的人口統計小地域單元作為城市人口統計的基本單元。

注 釋

1 詳見：http://www.stats.gov.cn/tjsj/tjbz/200610/t20061018_8666.html

2 詳見：https://ghsl.jrc.ec.europa.eu/degurba.php

3 2010年美國人口普查涉及的普查區共11155486個（含波多黎各），平均每個普查區面積僅為0.8km²。詳見：https://www.census.gov/geo/maps-data/data/tallies/tractblock.html

4 詳見：https://www.census.gov/newsroom/releases/archives/2010_census/cb12-50.html

5 詳見：https://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/index.php/Degree_of_urbanisation_classification_-_2011_revision#Degree_of_urbanisation_classification

6 詳見：http://www.stat.go.jp/english/data/chiri/did/1-1.html

7 目前，我國有縣級行政區2851個，鄉級行政區39888個；縣級行政區的平均面積約為3379.2km²，鄉級行政區的平均面積為241.5km²。

8 本文中的“城市地區”對應OECD文件中的“城市核”（urban core）這個概念，詳見：https: //www.oecd.org/ cfe /regional-policy/ Definition-of-Functional-Urban-Areas-for-the-OECD- metropolitan-database. pdf

9 數據獲取自：http://www.globalland-cover.com/GLC30 Dow-nload/index. aspx

10 具體而言，在網格人口數據集中，每一個網格都被周邊的8個網格環繞，如果某網格周邊8個網格都屬於高密度網格，則此網格也應作為高密度網格。上述判斷需要不斷重複，直到填滿城市組團內部的所有網格空隙。

11 表中北京、天津相關數據為本研究成果，國外其它城市地區數據來自OECD，數據來源：http://www.oecd.org/cfe/regional-policy/function-alur-banareas-bycountry. htm

12 圖中北京、天津為本研究成果，其它城市地區來自OECD，數據來源：http://www.oecd.org/cfe/ regional-policy/func-tionalur-banareas-bycountry.htm

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本文刊載於《人類居住》雜誌

2018年 第 4 期