地理学报ACTAGEOGRAPHICASINICA第78卷第2期2023年2月Vol.78,No.2February,2023COVID-19病例与城市人口规模的标度律及其时间演化许刚1,2，焦利民1，李新虎3，肖逸雄4，宫鹏5，龚健雅2,6（1.武汉大学资源与环境科学学院，武汉430079；2.武汉大学—芝加哥大学社会地理计算联合研究中心，武汉430079；3.浙大城市学院国土空间规划学院，杭州310015；4.清华大学地球系统科学系，北京100084；5.香港大学地理系，香港999077；6.武汉大学遥感信息工程学院，武汉430079）摘要：城市标度律刻画了城市体系内不同要素与人口规模的缩放关系，但传染病发病数与人口规模非线性关系仍不明确，其演化过程仍不清楚。本文以2020—2022年美国新型冠状病毒肺炎（COVID-19）疫情为例，研究发现：COVID-19确诊病例与人口规模呈超线性关系，说明大城市确诊率更高。反映缩放关系的标度指数经历了先快速升高、后稳定在1.25左右、再下降直至趋近于1的演化过程。对比来看，死亡病例并没有与人口规模呈超线性关系，说明大城市病死率没有高于中小城市。分阶段拟合的死亡和确诊病例标度指数均经历了先上升，后稳定，再下降的过程。本文基于标度律理论揭示了疫情传播的规模效应，而标度指数演化规律的发现也促进了对城市标度律的认知，其演化驱动机制值得继续深入研究。关键词：复杂城市系统；标度律；传染病；城市健康；COVID-19；美国DOI:10.11821/dlxb2023020151引言新型冠状病毒肺炎（COVID-19）疫情已在全球蔓延超过3年。联合国报告（2020）指出全球90%以上COVID-19病例来自城市，而2020年全球城市人口占比为56%[1]。城市不仅是财富和创新的高地，也是传染病滋生的温床[2]。传染病传播离不开人与人的接触交互，而人与人交互随城市人口规模呈超线性增长[3]。因此，传染病发病数与城市人口规模一般呈超线性关系，即大城市发病率更高[4-5]。COVID-19疫情发生后，各国各城市普遍采取了限制出行等非药物干预措施[6-7]，这些防控措施显著改变了城市交互网络[8-11]。然而，COVID-19病例数与城市人口规模的定量关系仍不明确；特别是在疫情反复变化背景下二者非线性关系的动态演化过程仍不清楚。城市具有自组织、非线性、分形等特征，是一个典型复杂系统；由多个城市构成的城市体系也是复杂系统[12-15]。已有研究从不同视角理解城市复杂性，代表性的观点包括：宏观自组织和耗散结构论视角[16]，分形和元胞自动机视角[17]，微观自组织和协同学视角[18]，收稿日期：2021-07-05;修订日期：20...
