Miejskie „odciski palców” wreszcie ujawniają podobieństwa (i różnice) między miastami amerykańskimi i europejskimi

Podróżuj do dowolnego europejskiego miasta i prawdopodobnie będzie wyglądać i czuć się znacznie inaczej niż nowoczesne miasta amerykańskie, takie jak Los Angeles, San Diego czy Miami.

Powodów jest wiele. Większość starszych europejskich miast rozwijała się organicznie, zwykle przed pojawieniem się samochodów, a ich układ dróg w dużej mierze determinowany był przez takie czynniki, jak lokalna geografia. Z kolei rozwój wielu amerykańskich miast nastąpił po rozwoju samochodów, a ich układ dróg był często planowany centralnie za pomocą geometrycznych siatek.

Ale chociaż różnice są rażące dla każdego ludzkiego obserwatora, nikomu nie udało się znaleźć obiektywnego sposobu uchwycenia różnicy. Dziś to się zmienia dzięki pracy Rémi Loufa i Marca Barthelemy w Institut de Physique Théorique około 20 kilometrów na południe od Paryża. Znaleźli sposób na uchwycenie unikalnego śladu układu dróg w mieście i zapewnienie sposobu na klasyfikowanie i porównywanie po raz pierwszy unikalnych układów miast na całym świecie.

Louf i Barthelemy rozpoczęli od pobrania układów dróg z OpenStreetMap dla 131 miast ze wszystkich kontynentów innych niż Antarktyda. Jednym z obiektywnych sposobów oceny układu dróg jest myślenie o nim jako o sieci, w której węzły są skrzyżowaniami, a odcinki dróg są łącznikami pomiędzy .

Problem z tą metodą polega na tym, że sieci większości miast okazują się niezwykle podobne. Dzieje się tak, ponieważ topologia oddaje połączenie miasta, ale nie ma nic na temat skali lub geometrii układu. To właśnie skala i geometria układu wydają się być zasadniczą różnicą między miastami rozpoznawanymi przez ludzi.

Przełomem Loufa i Barthelemy'ego było znalezienie sposobu na uchwycenie tej różnicy. Zamiast przyglądać się układowi dróg, przyglądają się kształtom przestrzeni ograniczonych drogami. Innymi słowy, analizują wielkość i kształt bloków ulicznych.

W mieście opartym na siatce bloki te będą w większości kwadratowe lub prostokątne. Ale kiedy układ ulic jest mniej regularny, bloki te mogą być różnymi wielokątami.

Uchwycenie geometrii bloków miejskich jest trudne. Jednak Louf i Barthelemy robią to za pomocą stosunku pola powierzchni bloku do pola koła, które go otacza. Ta ilość jest zawsze mniejsza niż 1 i im mniejsza jest jej wartość, tym bardziej egzotyczny i rozbudowany kształt. Następnie badacze kreślą rozkład kształtów bloków dla danego miasta.

Jednak sam rozkład kształtu nie wystarcza, aby wyjaśnić wizualne podobieństwa i różnice między wzorami ulic. Louf i Barthelemy zwracają uwagę, że Nowy Jork i Tokio mają podobne rozkłady kształtów, ale wizualne podobieństwo między układami tych miast nie jest oczywiste.

Dzieje się tak, ponieważ bloki mogą mieć podobne kształty, ale bardzo różne obszary. Mówią, że jeśli dwa miasta mają bloki o tym samym kształcie w tych samych proporcjach, ale z zupełnie różnymi obszarami, będą wyglądać inaczej.

Tak więc kluczowa miara charakteryzująca miasto łączy zarówno kształt bloków, jak i ich powierzchnię. Aby to wyświetlić, Louf i Barthelemy rozmieszczają bloki zgodnie z ich powierzchnią wzdłuż osi Y i ich proporcjami kształtu wzdłuż osi X. Powstała fabuła jest unikalnym odciskiem palca, który charakteryzuje każde miasto.

Kiedy zrobili to dla każdego ze 131 miast, dla których mieli dane, odkryli, że miasta dzielą się na cztery główne typy (patrz diagram powyżej). Pierwsza kategoria zawiera tylko jedno miasto, Buenos Aires w Argentynie, które jest zupełnie inne niż wszystkie inne miasta w bazie danych. Jego bloki to średniej wielkości kwadraty i regularne prostokąty.

Przykładem z drugiej grupy są Ateny w Grecji. Miasta te składają się głównie z małych bloków o szerokim rozkładzie kształtów.

Większość miast, które badali Louf i Barthelemy, należy do trzeciej grupy. Podobnie jak druga grupa, bloki w miastach mają szeroki rozkład kształtów. Jednak wydają się być większe niż bloki w Atenach.

Ta trzecia grupa zawiera kilka podgrup. Jedno z nich zawiera 68 procent wszystkich amerykańskich miast, które badali Louf i Barthelemy. Z kolei wszystkie miasta europejskie, z wyjątkiem Aten, należą do innej podgrupy. Ta europejska podgrupa obejmuje również Boston, Waszyngton, Portland, Pittsburgh, Cincinnati i Baltimore, które mają europejski smak.

Jest jeszcze jedna końcowa grupa, reprezentowana przez Mogadiszu w Somalii, składająca się prawie w całości z małych kwadratowych bloków posypanych małymi prostokątami.

Louf i Barthelemy idą dalej i badają różnicę między dzielnicami w mieście, które mogą mieć dramatycznie różne style. Uderzającym tego przykładem jest dzielnica Eixample w Barcelonie, która bardzo różni się od innych części miasta.

Jako przykład naukowcy zmierzyli unikalne odciski palców dzielnic Nowego Jorku: Bronx, Brooklyn, Manhattan, Queens i Staten Island. Mówią, że Staten Island i Bronx mają podobne odciski palców. Manhattan posiada unikalny odcisk palca oparty na strukturze siatki zdominowanej przez dwa rodzaje prostokątów. Brooklyn and the Queens mają również unikalne sygnatury odzwierciedlające kształt prostokątów, które tworzą ich strukturę przypominającą siatkę.

Jednym z ograniczeń tego podejścia jest to, jak definiuje się same dzielnice, zwykle jako dzielnice administracyjne, a nie architektoniczne. Louf i Barthelemy twierdzą, że interesującą drogą dla przyszłych badań byłoby znalezienie sposobu na określenie granic dzielnic w oparciu o klasyfikację ich układu.

Umiejętność klasyfikacji miast w ten sposób będzie rewelacją dla podróżników, którzy od dawna dostrzegają wizualne podobieństwa i różnice między miastami na całym świecie. Nieumiejętność sklasyfikowania tych skojarzeń zawsze była dla urbanistów czymś w rodzaju wstydu.

Teraz, gdy jest to możliwe, zastosowań jest wiele. Na przykład daje urbanistom możliwość porównania swoich projektów z istniejącymi miastami i dzielnicami. Planista chcący odtworzyć strukturę sąsiedztwa San Francisco, unikając struktury Kansas City, ma teraz sposób na obiektywną ocenę przyszłych projektów. Podobnie każdy, kto chce przenieść się do dzielnicy podobnej do tej, którą już lubi, ma możliwość porównania i oceny swoich możliwości.

Może również pozwolić na inne rodzaje nauki o mieście. Ciekawym podejściem może być poszukiwanie korelacji między przestępczością a określonymi typami układu sąsiedztwa.

W ciągu najbliższych kilku lat z nową dyscypliną nauki o mieście będzie można się dobrze bawić.

Nr ref.: arxiv.org/abs/1410.2094 : Typologia wzorów ulicznych

ukryć