Forskere afslører de skiftende karakterer i amerikanske byer

Byer er ikke alle ens, eller i det mindste er deres udvikling ikke, ifølge ny forskning fra University of Colorado Boulder.

Disse fund, ude i denne uge Naturkommunikation Jord og miljø og Jordsystemvidenskabelige data , bukke den historiske opfattelse, at de fleste byer i USA udviklede på lignende måder. Ved hjælp af et århundredes værdi af bymæssige geografiske data, forskerne fandt en lang historie med bystørrelse (hvor stort et sted er) "afkobling" fra byform (byens form og struktur), hvilket fører til, at byer ikke alle udvikler sig ens - eller endda lukker.

Forskerne håber, at ved at give dette blik på fortiden med dette unikke datasæt, de vil kunne skimte fremtiden, herunder virkningen af ​​befolkningstilvækst på byer, eller hvordan byer kan udvikle sig som reaktion på miljøfaktorer som stigning i havniveau eller brandfare.

"Vi kan lære så meget mere om vores byer om og byudvikling, hvis vi ved, hvordan vi udnytter denne slags nye data, og jeg tror, ​​at dette virkelig bekræfter vores tilgang, "sagde Stefan Leyk, en geografiprofessor ved CU Boulder og en af ​​forfatterne på papirerne.

"Det er ikke kun datamængden, man tager og smider i en vaskemaskine. Det er virkelig at vide, hvordan man gør brug af dataene, hvordan man integrerer dem, hvordan man får de rigtige og meningsfulde ting derude. "

Det forventes, at i 2050, mere end to tredjedele af mennesker vil bo i byområder. Hvordan vil disse byområder se ud, imidlertid, er uklart, givet begrænset viden om byområdernes historie, stort set, før 1970'erne.

Dette arbejde og tidligere forskning, imidlertid, håber at udfylde det hul ved at studere data på ejendomsniveau fra ejendomsforvaltningsselskabet, Zillow, gennem en ejendomsaftale.

Dette massive datasæt, kaldet Zillow Transaction and Assessment Dataset eller ZTRAX, indeholder omkring 374 millioner dataregistre, der inkluderer byggeår for eksisterende bygninger, der går over 100 år tilbage. Tidligere har forskerne brugte derefter disse data til at oprette den historiske bosættelsesdatasammensætning for USA (HISDAC-US), et sæt unikke tidsseriedatasæt, der er frit tilgængeligt for alle at bruge.

Til denne nye forskning, som blev finansieret af National Science Foundation, Institute of Behavioral Sciences og Earth Lab, forskerne anvendte statistiske metoder og data mining algoritmer til dataene, forsøger at få alle tilgængelige oplysninger om bosættelsesudviklingens art, især for storbystatistikområder, eller geografiske områder med høj densitet.

Hvad de fandt ud af, var, at de ikke kun kunne lære mere om, hvordan man måler bystørrelse, form og struktur (eller form), herunder antallet af bebyggede steder og deres strukturer, de var også i stand til at se meget klare tendenser i udviklingen af ​​disse forskellige kategorier af byudvikling.

I særdeleshed, forskerne fandt ud af, at byform og bystørrelse ikke udvikler det samme som tidligere antaget. Mens størrelsen generelt bevæger sig i en enkelt retning, især i store byer, form kan ebbe og flyde afhængigt af begrænsninger, såsom geografisk placering samt miljømæssige og teknologiske faktorer.

"Dette (kategoriseringen) er noget, der virkelig er nyt om det papir, fordi dette ikke kunne gøres før det, fordi disse data bare ikke var tilgængelige, "sagde Johannes Uhl, hovedforfatter af papiret og en forskningsassistent ved CU Boulder.

Det er bemærkelsesværdigt, ifølge forskerne, at de to artikler udgives af forskellige tidsskrifter med stor indflydelse på samme dag. Mens Naturkommunikation Jord og miljø stykke diskuterer den materielle anvendelse af dataene, det Jordsystemvidenskabelige data diskuterer selve dataene, metoderne til at oprette dem, og begrænsningerne med dem.

"Der er så meget potentiale i denne nuværende datarevolution, som vi kalder det, "Kommenterede Leyk." Væksten i såkaldte datatidsskrifter er en god tendens, fordi det bliver mere og mere systematisk at offentliggøre formelle beskrivelser af dataene, at lære, hvor dataene kan findes, og for at informere samfundet, hvilken slags publikationer der er baseret på disse dataprodukter. Så, Jeg kan godt lide denne trend, og vi prøver at gøre brug af den. ”

Denne forskning, imidlertid, er stadig langt fra færdig. Næste, forskerne håber at undersøge kategorierne yderligere, og, i særdeleshed, de forskellige grupper af byer, der opstod i processen med denne forskning for forhåbentlig at bestemme et klassifikationssystem for byudvikling, samtidig med at datatilgangen anvendes på mere landlige omgivelser.

"Resultaterne er interessante, men de kan naturligvis udvides til flere detaljer, "Sagde Uhl.

Forskerne arbejder også sammen med andre forskere på forskellige områder på tværs af universitetet for at undersøge anvendelsen af ​​disse data om emner lige så vidt som bybrændstofmodeller til atomkrigsscenarier, udsættelse af det byggede miljø for risiko for brande og bosættelses sårbarhed fra stigning i havniveau.

"Konteksten er lidt anderledes på hvert af disse felter, men virkelig interessant, "Sagde Leyk." Du indser, hvor vigtig den slags nye data, nye oplysninger, kan blive til så mange uventede emner. "