Stedelijke 'vingerafdrukken' onthullen eindelijk de overeenkomsten (en verschillen) tussen Amerikaanse en Europese steden

Reis naar een Europese stad en de kans is groot dat deze er wezenlijk anders uitziet en aanvoelt dan moderne Amerikaanse steden zoals Los Angeles, San Diego of Miami.

De redenen zijn talrijk. De meeste oudere Europese steden zijn organisch gegroeid, meestal vóór de komst van auto's, waarbij hun wegenindeling grotendeels wordt bepaald door factoren zoals lokale geografie. De groei van veel Amerikaanse steden vond daarentegen plaats na de ontwikkeling van auto's en de lay-out van hun wegen werd vaak centraal gepland met behulp van geometrische rasters.

Maar hoewel de verschillen voor elke menselijke waarnemer groot zijn, is niemand erin geslaagd een objectieve manier te vinden om het verschil vast te leggen. Vandaag verandert dat dankzij het werk van Rémi Louf en Marc Barthelemy aan het Institut de Physique Théorique, ongeveer 20 kilometer ten zuiden van Parijs. Ze hebben een manier gevonden om de unieke vingerafdruk van de wegindeling van een stad vast te leggen en voor het eerst een manier te bieden om de unieke indelingen van steden over de hele wereld te classificeren en te vergelijken.

Louf en Barthelemy begonnen met het downloaden van de weglay-outs van OpenStreetMap voor 131 steden uit alle andere continenten dan Antarctica. Een objectieve manier om de lay-out van de weg te beoordelen is om het te zien als een netwerk waarin de knooppunten knooppunten zijn en wegsegmenten de schakels daartussen .

Het probleem met deze methode is dat de netwerken van de meeste steden opmerkelijk veel op elkaar lijken. Dat komt omdat de topologie de verbondenheid van een stad vastlegt, maar niets over de schaal of geometrie van de lay-out. Het zijn de schaal en geometrie van de lay-out die het cruciale verschil tussen steden lijken te zijn dat mensen herkennen.

De doorbraak van Louf en Barthelemy was het vinden van een manier om dit verschil vast te leggen. In plaats van naar de weginrichting te kijken, kijken ze naar de vormen van de door wegen begrensde ruimten. Met andere woorden, ze analyseren de grootte en vorm van de straatblokken.

In een stad op basis van een raster zullen deze blokken meestal vierkant of rechthoekig zijn. Maar wanneer het stratenpatroon minder regelmatig is, kunnen deze blokken een verscheidenheid aan polygonen zijn.

Het vastleggen van de geometrie van stadsblokken is lastig. Louf en Barthelemy doen dit echter met behulp van de verhouding van het gebied van een blok tot het gebied van een cirkel die het omsluit. Deze hoeveelheid is altijd kleiner dan 1 en hoe kleiner de waarde, hoe exotischer en uitgebreider de vorm. De onderzoekers plotten vervolgens de verdeling van blokvormen voor een bepaalde stad.

Maar deze vormverdeling op zichzelf is niet voldoende om visuele overeenkomsten en verschillen tussen straatpatronen te verklaren. Louf en Barthelemy wijzen erop dat New York en Tokio vergelijkbare vormverdelingen hebben, maar dat de visuele overeenkomst tussen de lay-outs van deze steden verre van duidelijk is.

Dat komt omdat blokken vergelijkbare vormen kunnen hebben, maar heel verschillende gebieden. Als twee steden blokken hebben van dezelfde vorm in dezelfde verhouding maar met totaal verschillende gebieden, zullen ze er anders uitzien, zeggen ze.

De cruciale maatregel die een stad kenmerkt, combineert dus zowel de vorm van de blokken als hun oppervlakte. Om dit weer te geven, rangschikken Louf en Barthelemy de blokken volgens hun oppervlakte langs de Y-as en hun vormverhouding langs de X-as. De resulterende plot is de unieke vingerafdruk die elke stad kenmerkt.

Toen ze dit deden voor elk van de 131 steden waarvoor ze gegevens hadden, ontdekten ze dat steden in vier hoofdtypen kunnen worden onderverdeeld (zie diagram hierboven). De eerste categorie bevat slechts één stad, Buenos Aires in Argentinië, die totaal verschilt van elke andere stad in de database. De blokken zijn allemaal middelgrote vierkanten en regelmatige rechthoeken.

Een voorbeeld uit de tweede groep is Athene in Griekenland. Deze steden zijn meestal samengesteld uit kleine blokken met een brede verspreiding van vormen.

De meeste steden die Louf en Barthelemy bestudeerden vallen in de derde groep. Net als de tweede groep hebben de blokken in de steden een brede spreiding van vormen. Ze zijn echter meestal groter dan de blokken in Athene.

Deze derde groep bevat meerdere subgroepen. Een daarvan bevat 68 procent van alle Amerikaanse steden die Louf en Barthelemy hebben bestudeerd. Daarentegen vallen alle Europese steden, behalve Athene, in een andere subgroep. Deze Europese subgroep bevat ook Boston, Washington, Portland, Pittsburgh, Cincinnati en Baltimore, die een Europese smaak hebben.

Er is nog een laatste groep, vertegenwoordigd door Mogadishu in Somalië, die bijna volledig bestaat uit kleine vierkante blokken met een aantal kleine rechthoeken.

Louf en Barthelemy gaan dan verder en bestuderen het verschil tussen buurten in een stad, die dramatisch verschillende stijlen kunnen hebben. Een sprekend voorbeeld hiervan is de wijk Eixample in Barcelona, ​​die heel anders is dan andere delen van de stad.

De onderzoekers maten bijvoorbeeld de unieke vingerafdrukken van de stadsdelen van New York City: de Bronx, Brooklyn, Manhattan, Queens en Staten Island. Ze zeggen dat Staten Island en de Bronx vergelijkbare vingerafdrukken hebben. Manhattan heeft een unieke vingerafdruk gebaseerd op een rasterstructuur die wordt gedomineerd door twee soorten rechthoeken. Brooklyn and the Queens hebben ook unieke handtekeningen die de vorm weerspiegelen van de rechthoeken waaruit hun rasterachtige structuur bestaat.

Een beperking van deze benadering is hoe buurten zelf worden gedefinieerd, meestal als administratieve districten in plaats van als architecturale. Louf en Barthelemy zeggen dat een interessante weg voor toekomstig onderzoek zou zijn om een ​​manier te vinden om de grenzen van buurten te bepalen op basis van hun indelingsclassificatie.

De mogelijkheid om steden op deze manier te classificeren, zal een openbaring zijn voor reizigers die de visuele overeenkomsten en verschillen tussen steden over de hele wereld al lang hebben opgemerkt. Het onvermogen om deze associaties te classificeren is altijd een beetje een schande geweest voor stadsplanners.

Nu het mogelijk is, zijn de toepassingen legio. Het geeft stadsplanners bijvoorbeeld een manier om hun ontwerpen te vergelijken met bestaande steden en buurten. Een planner die de buurtstructuur van San Francisco wil reproduceren en de structuur van Kansas City wil vermijden, heeft nu een manier om toekomstige ontwerpen objectief te beoordelen. Evenzo heeft iedereen die naar een buurt wil verhuizen die lijkt op een buurt die ze al leuk vinden, een manier om hun opties te vergelijken en te beoordelen.

Het kan ook andere vormen van stadswetenschap mogelijk maken. Een interessante benadering zou kunnen zijn om te zoeken naar verbanden tussen criminaliteit en bepaalde typen buurtinrichting.

Er valt de komende jaren duidelijk veel plezier te beleven aan de opkomende discipline van de stadswetenschap.

Referentie: arxiv.org/abs/1410.2094 : Een typologie van straatpatronen

zich verstoppen