根據「聯合國人口基金」的統計，全球已超過50%的人居住在都市地區，這個比例在2050年前將接近80%（人口約增加30億人）；如果採用傳統的農業生產方式來生產這些新增人口所需的糧食，大約需要109公頃（大約1.2倍巴西國土面積）的新生土地！
但是聯合國也指出，全球適合生產糧食的土地大約有80%已被使用，其中約15%未被妥善利用。反觀台灣在2007年時便有高達79.6%的人居住在都市計畫地區，而國土利用也早已透過「地盡其用」理念開發殆盡。因此，台灣更需面對人口／土地／糧食環環相扣的議題，我們要問的是：該採取什麼對策來因應這個大挑戰？
由於都市聚集了眾多人口，往往衍生各種環境問題，除了傳統三廢（空氣污染、水污染、垃圾）外，更製造了許多新議題（如溫室效應及生物多樣性問題）；可以說，如果能將都市衍生的環境問題妥善處理，將可解決全球泰半環境問題；易言之，地球能否永續的主戰場將取決於都市地區能否永續。
有鑑於此，各種因應環境變遷的空間規劃構想及作法相繼出現，包括與水患共存（Living with Flood）、為水留下空間（Make Space for Water）、跨域治理、綠色大眾運輸導向發展（Green-TOD）、生態城市規劃及生態街廓營造等。而在高樓林立的都市地區則有「垂直農場」（vertical farm）構想的出現，這種新的垂直農業生產方式如果能實現，或許能提供人類足夠的糧食、使土地回歸自然，並使選擇居住在都市的人更健康、永續。
垂直農場是一種將大規模農業生產建置在摩天樓上的作法，有人甚至將這種技術稱為「農場摩天樓」（farmscraper）。垂直農場使用再生資源及溫室技術（如水栽法），可全年生產水果、蔬菜、香菇及藻類；而經由轉化傳統戶外農場的自然環境，同時減少運送食物的能源成本，垂直農場可減輕大量二氧化碳排放所造成的氣候變遷現象。
垂直農場的表面積比等面積的傳統農場受到更少陽光的照射，因此需要更多的人工照明及熱能才能在四季正常運作，致使批評者認為成本太高而不可行。另一個爭論不休的議題是，尚無有力證據證明垂直農場使用再生能源的生產及運輸成本比直接在鄉村生產食物而後將其運送到都市來得划算。
由於具可控制的環境，垂直農場的生產力較不受氣候的影響，因此也較不受極端氣候事件的影響，後者在氣候變遷將增加極端氣候事件的頻率下更形重要。如果處理得宜，垂直農場允許現有農地回歸自然，並減少森林消失、沙漠化及其它因農業生產而破壞生物群落的情況；而生產區位較接近消費者，更能進一步減少運輸及冷凍所消耗的化石燃料。
研究指出，超過70%的地表水用在傳統農業生產上，而傳統農業往往使用大量的殺蟲劑、除草劑及肥料，透過水體的流通，這些藥劑或肥料便成為污染水體的元兇之一。透過可控制且再生循環的環境下生產作物可減少殺蟲劑、除草劑及肥料的使用，使垂直農場減少水體污染，至於在垂直農場生產有機作物不僅可能，也是一種非常可行的生產及行銷策略。
由於水循環在可控制的農業環境中更可行且更具經濟可行性，垂直農場比傳統農場使用更少的水，而透過土壤水分蒸發蒸騰損失總量，垂直農場可將黑水或灰水轉化成可使用的水。垂直農場不只使用較少的水，更能加以循環使用，因而彌補了植物蒸發的水分，更重要的是，這些回收的水是純淨的，並且可用在農作或飲用上。
另一方面，使人類活動遠離大面積土地或許是減緩進而終止以人為中心思維所造成地表動物大量滅絕的現象，因為大多數人類佔用的土地是用作農業生產，因此，垂直農場的倡議將是讓足夠土地在維持人類生存前提下回復為動物棲地以免滅絕的可能出路。
在一個愈來愈擠、愈來愈熱的地球上，台灣雖然不是聯合國會員國，但不應也不能漠視全球環境變遷議題，不同部門、不同組織應有相對應的策略及行動，從宏觀的國土規劃、區域治理，到微觀的永續社區、生態街廓。而在都市人口將近80%的台灣，如何讓都市居民在面對人口／土地／糧食的挑戰下作出對地球更友善的作法，垂直農場或許是值得各界深入探討的另類選擇。
