Le città non sono tutte uguali, o almeno la loro evoluzione non lo è, secondo una nuova ricerca dell'Università del Colorado Boulder.

Questi risultati, fuori questa settimana in Comunicazioni Natura Terra e Ambiente e Dati scientifici del sistema terrestre , contraddire la visione storica secondo cui la maggior parte delle città negli Stati Uniti si è sviluppata in modi simili. Utilizzando un secolo di dati spaziali urbani, i ricercatori hanno scoperto una lunga storia di dimensioni urbane (quanto è grande un luogo) "disaccoppiamento" dalla forma urbana (la forma e la struttura di una città), portando a città che non si evolvono tutte allo stesso modo, o addirittura vicine.

I ricercatori sperano che fornendo questo sguardo al passato con questo set di dati unico, potranno intravedere il futuro, compreso l'impatto della crescita della popolazione sulle città o il modo in cui le città potrebbero svilupparsi in risposta a fattori ambientali come l'innalzamento del livello del mare o il rischio di incendi.

"Possiamo imparare molto di più sulle nostre città e sullo sviluppo urbano, se sappiamo come sfruttare questo tipo di nuovi dati, e penso che questo confermi davvero il nostro approccio, " ha detto Stefan Leyk, un professore di geografia alla CU Boulder e uno degli autori delle carte.

"Non è solo il volume di dati che prendi e butti in una lavatrice. È davvero il sapere come utilizzare i dati, come integrarli, come ottenere le cose giuste e significative là fuori."

Si prevede che entro il 2050, più di due terzi degli esseri umani vivranno nelle aree urbane. Come saranno quelle aree urbane, però, non è chiaro, data la limitata conoscenza della storia delle aree urbane, ampiamente parlando, prima degli anni '70.

Questo lavoro e ricerche precedenti, però, spera di colmare questa lacuna studiando i dati a livello di proprietà dalla società di gestione della proprietà, Zillow, attraverso un contratto di condivisione della proprietà.

Questo enorme set di dati, chiamato Zillow Transaction and Assessment Dataset o ZTRAX, contiene circa 374 milioni di record di dati che includono l'anno di costruzione di edifici esistenti risalenti a oltre 100 anni fa. In precedenza, i ricercatori hanno quindi utilizzato questi dati per creare la raccolta dei dati sugli insediamenti storici per gli Stati Uniti (HISDAC-US), un insieme di set di dati di serie temporali univoci liberamente disponibili per l'utilizzo da parte di chiunque.

Per questa nuova ricerca, finanziati dalla National Science Foundation, l'Istituto di Scienze Comportamentali e Laboratorio della Terra, i ricercatori hanno applicato ai dati metodi statistici e algoritmi di data mining, cercando di raccogliere tutte le informazioni disponibili sulla natura dello sviluppo degli insediamenti, in particolare per le aree statistiche metropolitane, o regioni geografiche ad alta densità.

Quello che hanno scoperto è che non solo sono stati in grado di imparare di più su come misurare la dimensione urbana, forma e struttura (o forma), compreso il numero di località edificate e le loro strutture, sono stati anche in grado di vedere tendenze molto chiare nell'evoluzione di queste distinte categorie di sviluppo urbano.

In particolare, i ricercatori hanno scoperto che la forma e la dimensione urbana non si sviluppano come si pensava in precedenza. Mentre le dimensioni generalmente si muovono in un'unica direzione, soprattutto nelle grandi città, la forma può fluire e rifluire a seconda dei vincoli, come la geografia dei luoghi e fattori ambientali e tecnologici.

"Questa (la categorizzazione) è qualcosa di veramente nuovo su quel documento perché non poteva essere fatto prima perché questi dati non erano disponibili, " ha detto Johannes Uhl, l'autore principale del documento e un ricercatore associato presso CU Boulder.

è notevole, secondo i ricercatori, che i due articoli vengono pubblicati nello stesso giorno da diverse riviste ad alto impatto. Mentre il Comunicazioni Natura Terra e Ambiente pezzo discute l'applicazione sostanziale dei dati, il Dati scientifici del sistema terrestre discute i dati stessi, i metodi per crearli, e le limitazioni con loro.

"C'è così tanto potenziale in questa attuale rivoluzione dei dati, come lo chiamiamo noi, " Leyk ha commentato. "La crescita dei cosiddetti data journal è una buona tendenza perché sta diventando sempre più sistematico pubblicare descrizioni formali dei dati, per sapere dove si possono trovare i dati, e per informare la comunità che tipo di pubblicazioni si basano su questi prodotti di dati. Così, Mi piace questa tendenza e cerchiamo di sfruttarla".

Questa ricerca, però, è ancora lontano dall'essere finito. Prossimo, i ricercatori sperano di esaminare ulteriormente le categorie, e, in particolare, i diversi gruppi di città emersi nel processo di questa ricerca per determinare, auspicabilmente, un sistema di classificazione per l'evoluzione urbana, applicando anche l'approccio basato sui dati a contesti più rurali.

"I risultati sono interessanti, ma possono naturalmente essere ampliati in maggiore dettaglio, " Ha detto Uhl.

I ricercatori stanno anche lavorando con altri ricercatori in diversi campi dell'università per esplorare le applicazioni di questi dati su argomenti di vasta portata come i modelli di combustibile urbano per scenari di guerra nucleare, l'esposizione dell'ambiente costruito al rischio di incendi boschivi, e la vulnerabilità degli insediamenti a causa dell'innalzamento del livello del mare.

"Il contesto è leggermente diverso in ciascuno di questi campi, ma davvero interessante, " Ha detto Leyk. "Ti rendi conto di quanto sia importante quel tipo di nuovi dati, nuova informazione, può diventare per tanti argomenti inaspettati."