近日，《自然》（Nature）旗下期刊《Humanities & Social Sciences Communications》（《人文社科通讯》）发表了我院焦利民教授课题组题为“Spatial gradients of urban land density and nighttime light intensity in 30 global megacities”的论文。该研究揭示了城市物理空间和社会空间的集聚模式差异。

城市人口等社会经济要素的空间集聚是城市的本质特征。如何定量刻画城市要素空间集聚模式是地理学、经济学、城市规划等领域共同关心的科学问题。该论文以全球30个典型特大城市为例，选取遥感获取的2020年城市建设用地和夜间灯光，分别表征城市物理空间和社会空间。从城市中心向外建立多层缓冲区，据此分区统计得到建设用地密度和夜间灯光强度的梯度分布。

研究发现全球特大城市空间形态（轮廓）虽然具有显著差异，但其空间集聚模式遵循统一数学法则（图1）。城市建设用地密度和夜间灯光强度随着到城市中心距离增加而逐渐衰减，其衰减过程呈现先缓慢、后快速、再缓慢的反S形态。采用焦利民（2015）提出的“反S模型”，可以很好地拟合建设用地密度和夜间灯光强度的空间衰减形态。反S模型刻画了建设用地密度和夜间灯光强度空间衰减形态和集聚模式差异，定量表征了城市社会空间集聚程度远高于物理空间。研究启示城市物理空间扩展需要顾及社会要素空间集聚特征，为城市物理和社会空间协调发展、避免二者匹配失衡（如“鬼城”、过度集聚）等提供理论依据和分析工具。

图1全球典型特大城市建设用地和夜间灯光空间分布及其空间衰减

据悉，《Humanities & Social Sciences Communications》是Nature旗下唯一面向人文和社会科学的期刊，被SSCI和A&HCI检索收录。该研究得到国家重点研发计划项目、国家社科基金、中央高校基本科研业务费专项资金资助。

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41599-023-01884-8