Ученые вывели законы роста городов
19.04.2021 274 0
Новое исследование математически объясняет законы масштабирования городов, сообщает Хайтек.
Примером закона масштабирования городов является количество заправок: если в городе с 20 заправками удваивается население, то количество заправок увеличивается не до 40, а только до 36.
Этот темп роста примерно равен 0,80 и применим к большей части инфраструктуры города. Например, потребление энергии на человека или площадь города увеличивается только на 80% с каждым удвоением населения. Поскольку этот рост медленнее удвоения, он называется сублинейным ростом.
С другой стороны, города демонстрируют более чем двукратный рост в других направлениях: увеличивается количество денег на одной и той же работе, количество телефонных звонков и даже темп ходьбы. Этот сверхлинейный темп роста составляет около 120%.
Для того, чтобы понять, откуда берутся эти 0,8 и 1,2, исследователи сначала нанесли на трехмерную карту места, проживания людей. Далее они использовали открытые данные о высоте зданий в более чем 4700 городах Европы и закрепили за каждым человеком точку проживания и назвали такие объединения человеческими облаками.
Увеличении масштаба человеческим облаков выглядит похожим на единое целое. На основе этих человеческих объединений исследователи смогли определить фрактальную размерность населения города или отношения изменения деталей к изменению масштаба. В результате они получили среднее значение, которое описывает человеческое облако в каждом городе. Точно так же они рассчитали фрактальную размерность улично-дорожной сети городов.
Авторы обнаружили, что эти данные очень сильно отличаются, однако их соотношение всегда примерно одинаковое. Авторы считают, что их открытие поможет правильно строить города и проектировать технологичные пространства без ущерба для комфорта населению.
Примером закона масштабирования городов является количество заправок: если в городе с 20 заправками удваивается население, то количество заправок увеличивается не до 40, а только до 36.
Этот темп роста примерно равен 0,80 и применим к большей части инфраструктуры города. Например, потребление энергии на человека или площадь города увеличивается только на 80% с каждым удвоением населения. Поскольку этот рост медленнее удвоения, он называется сублинейным ростом.
С другой стороны, города демонстрируют более чем двукратный рост в других направлениях: увеличивается количество денег на одной и той же работе, количество телефонных звонков и даже темп ходьбы. Этот сверхлинейный темп роста составляет около 120%.
Для того, чтобы понять, откуда берутся эти 0,8 и 1,2, исследователи сначала нанесли на трехмерную карту места, проживания людей. Далее они использовали открытые данные о высоте зданий в более чем 4700 городах Европы и закрепили за каждым человеком точку проживания и назвали такие объединения человеческими облаками.
Увеличении масштаба человеческим облаков выглядит похожим на единое целое. На основе этих человеческих объединений исследователи смогли определить фрактальную размерность населения города или отношения изменения деталей к изменению масштаба. В результате они получили среднее значение, которое описывает человеческое облако в каждом городе. Точно так же они рассчитали фрактальную размерность улично-дорожной сети городов.
Авторы обнаружили, что эти данные очень сильно отличаются, однако их соотношение всегда примерно одинаковое. Авторы считают, что их открытие поможет правильно строить города и проектировать технологичные пространства без ущерба для комфорта населению.
| |