文章导读
在非洲快速城市化的洪流中，非正式社区为何面临树木短缺危机？武汉大学焦利民教授团队在顶级期刊《自然·城市》发表突破性研究，利用高分辨率遥感影像和创新的两步法（深度学习HR-SFANet模型+分割曲线），首次精确绘制非洲54个城市5300万棵单体树木地图。研究揭示：社会经济差异导致树木分布严重不平等，非正式社区匮乏加剧了绿色基础设施矛盾，威胁居民健康和生态公平。团队结合城市扩张情景，分析发展与保护冲突，提出双赢升级路径，为全球快速城市化地区提供高精度识别工具和治理蓝图。这一成果被Nature简报报道，助力构建韧性城市、保障公平生态服务，是焦利民课题组在该刊的第三篇力作。
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（通讯员徐鹏、连喜红）近日，《自然·城市》（Nature Cities）发表了题为“Tree shortages in informal settlementsacross African cities”的研究论文，该研究利用高分辨率遥感影像和深度学习等技术对非洲主要城市进行单体树木制图，揭示了气候变化背景下城市扩张/更新过程中的绿色基础设施不平等挑战、损失风险与矛盾权衡路径。武汉大学资源与环境科学学院焦利民教授为该论文的通讯作者，连喜红博士后为第一作者，南非罗德斯大学（Rhodes University）、坦桑尼亚索可茵农业大学（Sokoine University of Agriculture）的研究人员参与了该研究，武汉大学刘耀林教授为本研究提供了指导。武汉大学资源与环境科学学院为第一署名单位。这是近一年来焦利民教授团队在《自然·城市》上发表的第三篇论文。
城市植被是城市生态系统的基础，具有环境净化、景观美化、防灾减灾、生物多样性维护等生态功能，也被证明与降低极端高温死亡负担、降低焦虑抑郁发病率密切相关。但是，当前城市植被效应相关研究主要基于较粗尺度的植被覆盖范围、类型结构等信息，缺少单体树木等细粒度的绿色基础设施数据，从而限制了人们对于植被效应的精确理解和对于局域空间优化决策的科学支持，特别是在快速城市化地区，存在对于城市树木这一关键绿色基础设施变化规律的认知缺失。
本研究基于高分辨率遥感影像和一种创新的两步法（包括深度学习HR-SFANet模型和分割曲线方法），精确提取了非洲大陆54个城市约5300万棵单体树木位置和树冠信息，结果评估证实了该方法的有效性。通过整合多源地理空间数据，将单树信息与社区环境相关联，发现了因人口分布和社会经济差异等导致普遍的城市树木分布不公平问题。结合未来城市外延扩张或内部致密化等情景，分析了城市发展与树木保护之间矛盾挑战，提出了非正式社区升级双赢路径的基本思路。这对于极端气候事件增多和快速城市化背景下，保证城市生态系统良性演化和城市居民公平享有城市树木提供的生态系统服务具有重要意义。
城市树木高精度识别与制图
精细化的数据是城市扩张、生态保护和社会包容之间取得平衡的重要基础。研究凸显了将精细绿色设施数据纳入快速城市化地区城市治理模式的必要性，并应将绿色基础设施视为构建未来韧性城市的基础。本研究提出的城市树木高分辨率遥感识别方法也为全球其他快速城市化地区提供了单树尺度城市森林研究的有效工具和评估标准，并为面向生态可持续的城市更新等提供技术支撑。研究成果被Nature刊发简报进行介绍，被scienmag.com等科学新闻网站报道。
此前，焦利民课题组分别于2024年9月、2025年2月围绕城市空闲空间可持续利用、城市系统演化定量规律等在Nature Cities发表了两篇论文，这些成果与本研究一起，形成了在城市感知与过程分析、城市空间利用与效应、城市系统演化方面的系列成果。
论文链接：https://www.nature.com/articles/s44284-025-00284-0
Nature简报链接：https://www.nature.com/articles/s44284-025-00301-2
Scienmag报道：https://scienmag.com/tree-scarcity-hits-african-informal-city-settlements/
（编辑：肖珊）
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