Взвешенное разрастание городов - Weighted urban proliferation

Разрастание городов в Застроенная площадь Большого Лондона на 1 км2 шкала в 2009 году для: Взвешенного роста городов (WUPp), Процент площади застройки (PBA), Дисперсии (DIS) застроенных территорий и Землепользования на человека (LUP)

Взвешенное распространение городов (WUP) это метод, используемый для измерения разрастание городов. Этот метод, впервые представленный Jaeger et al. (2010),[1] вычисляет и представляет степень застройки города в виде числового значения. Метод основан на предположении, что в качестве застроенной площади в заданном пейзаж увеличивается (размер застроенной площади), и чем более рассредоточенным становится эта застроенная территория (пространственная конфигурация), и тем выше потребление этой застроенной площади на одного жителя или увеличивается количество рабочих мест (интенсивность использования в застроенной территории ), тем выше общая степень разрастания городов.[2]

Таким образом, метод WUP. измеряет разрастание городов, объединяя эти три параметра в единую метрику.[2]

WUP = ВВЕРХ * w1 (DIS) * w2 (UD)

Где UP = городской проницаемость, w1 (DIS) = Weighting1 (дисперсия) и w2 (UD) = Weighting2 (плотность использования).

Поскольку плотность использования и дисперсия взвешиваются с помощью весовых функций w2 (UD) и w1 (DIS), этот показатель разрастания городов называется взвешенным разрастанием городов (WUP).

Три компонента метода WUP

Городское проникновение

Первый компонент метода WUP - проницаемость для города (UP). UP измеряет размер застроенной территории, а также степень ее рассредоточенности по исследуемой территории (отчетная единица). Формула для UP:

UP = (размер застроенной территории / отчетная единица) * дисперсия

UP выражается в городских единицах проницаемости на м2 земли (ВПС / м2). В рамках метода WUP под застройкой понимаются участки, на которых расположены здания. Поскольку дороги, железнодорожные пути, автостоянки и т. Д. Не являются зданиями, они не учитываются в методе измерения разрастания городов WUP.

Дисперсия

Второй компонент метода WUP - это дисперсия (DIS). Этот компонент основан на идее о том, что степень разрастания городов усиливается как с увеличением площади городских территорий, так и с увеличением дисперсии. Показатель дисперсии анализирует структуру застроенной территории на ландшафте от геометрический перспектива. Анализ выполняется путем измерения расстояний между случайными точками в пределах населенного пункта. Затем вычисляется среднее значение из измерения всех возможных пар точек. Чем дальше друг от друга находятся две точки, тем выше значение измерения и тем выше их вклад в дисперсию. При этом чем ближе любые две точки, тем меньше значение и меньше их вклад в дисперсию. С помощью функции w1 (DIS) значения дисперсии взвешиваются. Эта функция взвешивания позволяет участкам ландшафта, где застроенные районы более рассредоточены, получить больший вес или меньший вес для компактных населенных пунктов с низким рассеянием.[3]

Плотность использования

Третий компонент модели WUP - это плотность использования (UD). Этот компонент основан на предположении, что чем больше людей и рабочих мест находится в застроенной зоне, тем более эффективным становится использование земли.[4]

UD = (количество жителей + количество рабочих мест) / размер застроенной площади

Количество рабочих мест включено в расчет, чтобы подчеркнуть тот факт, что многие центр города На этих территориях преобладают офисные здания, в которых очень мало жителей, однако каждое здание и, следовательно, земля, на которой они расположены, используются плотно и не должны рассматриваться как разрастание. С помощью функции w1 (UD) значения плотности использования взвешиваются. Эта функция взвешивания позволяет частям застроенной территории получать значение от 0 до 1 в зависимости от их плотности использования. Чем выше плотность использования, тем ниже значение веса. Этот более низкий вес отражает понимание того, что плотные части подотчетной единицы, такие как внутренние города, не рассматриваются как разрастание городов.

Отношения между метрикой WUP и ее компонентами DIS, PBA и UD

Примеры проектов, в которых использовался метод WUP

Хайек и др. (2010) использовали сценарии развития поселений для Швейцария, чтобы найти причины разрастания городов, чтобы уменьшить нежелательное развитие поселений в будущем. Результаты показывают, что к 2030 году общая проницаемость и разброс населенных пунктов в городах может увеличиться в разной степени во всех сценариях.[5]

Jaeger & Schwick (2014) проанализировали исторические изменения, а также будущие сценарии разрастания городов в Швейцарии. Они пришли к выводу, что степень разрастания городов увеличилась на 155% в период с 1935 по 2002 год и что в рамках моделирования будущих сценариев разрастание городов, вероятно, увеличится более чем на 50% к 2050 году без резких мер по смягчению последствий.[6]

Jaeger et al. (2015) проанализировали степень разрастания городов для 32 стран в Европа. Результаты показывают, что большие части Европы затронуты разрастанием городов и что значительный рост произошел в период с 2006 по 2009 год, однако ценности отдельных стран сильно различаются.[7]

Nazarnia, Schwick & Jaeger (2016) сравнили модели ускоренного разрастания городов в период с 1951 по 2011 год в мегаполисах Монреаль и Квебек Канада, и Цюрих в Швейцарии. Их исследование показало, что в Монреале степень разрастания городов увеличилась в 26 раз, в Квебеке - в 9 раз, а в Цюрихе - в 3 раза.[8]

Торрес, Джегер и Алонсо (2016) количественно оценили пространственные закономерности разрастания городов на материке Испания в нескольких масштабах. Они проверили стабильность, нестационарность и зависимость от масштаба взаимосвязи между моделями фрагментации ландшафта и разрастанием городов.[9]

Weilenmann, Seidl & Schulz (2017) проанализировали основные социально-экономический детерминанты изменения городской структуры в Швейцарии. Их анализ охватил период 1980–2010 годов и проводился по всем 2495 муниципалитетам Швейцарии.[10]

Рекомендации

  1. ^ Джегер, Дж. А. Г., Бертиллер, Р., Швик, К., Кейвенс, Д., & Киенаст, Ф. (2010b). Городское проникновение пейзажи и рост на душу населения: новые меры разрастание городов. Экологические индикаторы, 10 (2), 427-441.
  2. ^ а б Европейское агентство по окружающей среде (2016). Рост городов в Европе
  3. ^ Соукуп Т., Орлитова Е., Копецки М., Йегер Дж., Швик К., Хенниг Е.И., Киенаст Ф. (2015): Применение нового инструмента ГИС для разрастания городов в Европе. Forum für Wissen, WSL Berichte Heft 33, ISSN 2296-3448, Бирменсдорф, Швейцария, стр. 57-64.
  4. ^ Нагмех Назарния, Кристиан Швик, Мирослав Копецки, Томас Соукуп, Эрика Орлитова, Феликс Киенаст, Йохен А.Г. Йегер. 2016: Набор инструментов Urban Sprawl Metrics (USM) - Руководство пользователя - первое издание
  5. ^ Хайек, У. В., Джегер, Дж. А., Швик, К., Ярн, А., и Шулер, М. (2011). Измерение и оценка разрастания городов: каковы оставшиеся варианты будущего развития поселений в Швейцарии к 2030 году ?. Прикладной пространственный анализ и политика, 4(4), 249-279.
  6. ^ Jaeger, J.A.G., Schwick, C. (2014): Улучшение измерения разрастания городов: взвешенное распространение городов (WUP) и его применение в Швейцарии. Ecol. Инд. 38: 294-308.
  7. ^ Джегер, Дж. А., Соукуп, Т., Швик, К., Хенниг, Е. И., Орлитова, Е., и Киенаст, Ф. (2015). Zersiedelung in Europa: Ländervergleich und treibende Kräfte (Рост городов в Европе: сравнение стран и движущих сил).
  8. ^ Назарния, Н., Швик, Джегер, Дж. А.Г. (2016): Ускоренное разрастание городов в Монреале, Квебеке и Цюрихе: исследование различий с использованием временных рядов 1951-2011 гг. Экологические показатели 60: 1229-1251.
  9. ^ Торрес А., Джегер Дж. А.Г., Алонсо Дж. К. (2016, декабрь). Разномасштабные несоответствия между разрастанием городов и фрагментацией ландшафта создают возможности для природоохранного развития. 31 (10), 2291-2305.
  10. ^ Weilenmann. B, Зейдл. Я, Шульц. Т (2017, январь). Социально-экономические детерминанты разрастания городов в Швейцарии с 1980 по 2010 год. Ландшафт и градостроительство, 157, 468-482.