学术动态

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河南大学地理科学与工程学部刘彦随教授团队发布全球首套1985-2020年30m分辨率城乡居民点数据集(GHS30)

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发布时间:2026-06-01

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数据集名片

研究背景

城乡居民点是地球上人类活动最密集的足迹之一。过去几十年,工业化与城镇化模糊了城乡边界,但学术界对居民点扩张的研究长期存在"城市偏向"——大量工作聚焦于城市扩张对耕地的威胁,而农村居民点的空间扩张及其粮食安全效应鲜有精细化定量。

与此同时,联合国可持续发展目标中的SDG 2(零饥饿)、SDG 11(可持续城市与社区)和SDG 15(陆地生命)均与城乡居民点的扩张方式密切相关。正是在这一背景下,GHS30数据集应运而生。

数据生产方法

GHS30是全球首套30米分辨率的城乡居民点精细数据集,生产流程包括三个关键步骤:

第一步:居民点斑块提取。基于全球30米不透水面动态数据集(GISD30,Zhang et al., 2022),采用"核密度估计 → 初始边界划定 → 形态学处理"三步模型,从连续的不透水面中识别出独立的居民点斑块。

第二步:城乡类型划分。结合GHS-POP全球人口网格数据,以居民点斑块内的人口规模和人口密度为双重标准,将居民点划分为四种类型:


第三步:耕地损失与产量损失量化。将居民点数据与GLC_FCS30D全球耕地数据叠加,量化各类居民点扩张造成的耕地直接损失;进一步将FAO国家尺度作物产量统计数据空间化至0.05°网格,通过面积加权分配法计算不同居民点类型造成的产量损失。

核心发现

▎发现一:居民点35年扩张一倍,农村仍占大头

尽管城市扩张速度更快(年均5.3% vs 2.6%),城乡面积比从1985年的1.7降至2020年的1.2,但到2020年,农村居民点仍占全球人类定居面积的53%。HDR(高密度农村)占比从57%降至47%,仍是体量最大的类型;HDU(高密度城市)从31%升至42%,增长最为迅猛。

▎发现二:耕地损失——农村"吞噬力"是城市的1.2倍

1985—2020年间,全球因居民点扩张损失的耕地总面积达2.8万 km²,相当于人类定居总面积的一半。其中农村扩张造成的耕地损失是城市的1.2倍。亚洲贡献了全球耕地损失的61%,2000—2005年是扩张最迅猛的时期。

▎发现三:产量损失——农村"杀伤力"是城市的1.5倍

全球因居民点扩张造成的总产量损失约3000万吨。更为关键的是,农村扩张造成的产量损失是城市扩张的1.5倍——比面积损失的城乡差距(1.2倍)更悬殊。这意味着农村扩张侵占的往往是单产更高的优质农田(灌溉田和雨养农田,多种植水稻、小麦、玉米)。

▎发现四:人均视角——农村居民的"耕地账单"更贵

农村人均产量损失是城市的2.1倍,农村居民点扩张对耕地的"杀伤效率"远高于城市。

▎发现五:未来预测——警报远未解除

到2030年,农村居民点扩张造成的产量损失仍将是城市的近2倍。亚洲将继续承受最严重冲击。

数据获取

Zenodo下载:https://zenodo.org/records/10869057

GitHub代码:https://github.com/oucong1004/globalHumanSettlement

所有地图均存储于Google EarthEngine资产库中,可通过加载 “users/oucong/ GISD/year/patchClass/patchClass_i" (i refers to the tile ID, year refers to the corresponding year).

引用格式


数据引用:
Ou, C. (2024). The global 30-m human settlement dataset from 1985 to 2020 [Data set]. Zenodo. https://doi.org/10.5281/zenodo.10869057

论文引用:
Liu, Y., Ou, C., Liu, Y., Cao, Z., Robinson, G. M., & Li, X. (2025). Unequal impacts of global urban–rural settlement construction on cropland and production over the past three decades. Science Bulletin, 70, 1699–1709.


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