نقشه راه GIS

درخواست مشاوره

09120049370

8 صبح تا 12 شب

09120049370

Telegram Whatsapp Youtube
کاربرد جی ای اس

خلاصه

تراکم شهری را باید یک مفهوم کلیدی در توصیف ساختار فضایی شهری یک شهر در نظر گرفت. مطالعات بی‌شماری شواهدی از رابطه نزدیک بین تراکم ساخته شده و تراکم فعالیت از یک سو و شرایط محیطی شهری یا عملکردهای اجتماعی از سوی دیگر ارائه کرده‌اند. با این حال، علیرغم کاربرد رایج این مفهوم در تحقیقات شهری، تراکم شهری یک مفهوم نسبتاً مبهم و بسیار پیچیده است که با تنوع گیج کننده ای از شاخص ها و رویکردهای اندازه گیری همراه است. تا به امروز، یک استاندارد بین‌المللی پذیرفته شده برای اجرای شاخص‌های تراکم که امکان مقایسه قوی کشورها، مناطق یا شهرهای مختلف را فراهم می‌کند، به‌طور گسترده وجود ندارد. این مقاله فرصت‌های تحلیلی را که داده‌های سنجش از دور اخیر در رابطه با اندازه‌گیری عینی و شفاف الگوهای تراکم ساخته‌شده در مناطق شهر ارائه می‌دهند، مورد بحث قرار می‌دهد. علاوه بر این، روابط متقابل بین تراکم ساخته شده و فعالیت را روشن می کند. ما رویکرد خود را برای چهار منطقه شهر آلمان به کار می‌بریم تا ظرفیت تحلیلی شاخص‌های تراکم تصفیه‌شده فضایی را برای اهداف تحقیقات شهری مقایسه‌ای در مقیاس منطقه‌ای نشان دهیم. با انجام این کار، ما به درک جامع تر و قوی تر از مفهوم تراکم شهری هنگام تجزیه و تحلیل مورفولوژی منطقه ای کمک می کنیم. ما رویکرد خود را برای چهار منطقه شهر آلمان به کار می‌بریم تا ظرفیت تحلیلی شاخص‌های تراکم تصفیه‌شده فضایی را برای اهداف تحقیقات شهری مقایسه‌ای در مقیاس منطقه‌ای نشان دهیم. با انجام این کار، ما به درک جامع تر و قوی تر از مفهوم تراکم شهری هنگام تجزیه و تحلیل مورفولوژی منطقه ای کمک می کنیم. ما رویکرد خود را برای چهار منطقه شهر آلمان به کار می‌بریم تا ظرفیت تحلیلی شاخص‌های تراکم تصفیه‌شده فضایی را برای اهداف تحقیقات شهری مقایسه‌ای در مقیاس منطقه‌ای نشان دهیم. با انجام این کار، ما به درک جامع تر و قوی تر از مفهوم تراکم شهری هنگام تجزیه و تحلیل مورفولوژی منطقه ای کمک می کنیم.
کلید واژه ها: 

ساختار فضایی شهری ; سنجش از دور ؛ اندازه گیری تراکم ; تراکم ساخته شده ؛ نسبت مساحت کف ؛ حجم ساخته شده ؛ معیارهای کاربری زمین ؛ منطقه شهرستان ; آلمان

 

1. معرفی

در تحقیقات و برنامه ریزی شهری، تراکم فضایی فعالیت های انسانی و تجلی کالبدی آنها به عنوان تراکم ساخته شده از عوامل کلیدی در توصیف شکل و ساختار محیط ساخته شده است [ 1 ، 2 ، 3 ، 4 ، 5 ]. تراکم سازه های ساخته شده پیش شرطی برای مجاورت فضایی افراد و بازیگران – ساکنان، کارکنان، مخترعان، کارآفرینان یا افراد خلاق – است و مجاورت به نوبه خود تأثیر پیچیده ای بر الگوهای رفتاری شهری و فرآیندهای تعامل اقتصادی و اجتماعی دارد.
در سال های اخیر، پیشرفت های زیادی در درک بهتر روابط بین ساختارهای ساخته شده مناطق شهری و فرآیندهای متنوع اجتماعی-اقتصادی صورت گرفته است. تحقیقات در مورد این موضوع در طیف گسترده ای از رشته های علمی صورت گرفته است. مطالعات تجربی متعدد در زمینه های برنامه ریزی شهری و حمل و نقل توانسته اند روابط نزدیک بین تراکم ساخته شده و تراکم فعالیت متناظر (مانند تراکم جمعیت یا شغل) از یک سو و رفتار تحرک فردی از سوی دیگر را نشان دهند [6] . ، 7 ، 8 ، 9 ، 10]. با افزایش تراکم ساخت و ساز یک شهر، تعداد سفرهایی که با پای پیاده، با دوچرخه یا وسایل حمل و نقل عمومی انجام می شود افزایش می یابد، زیرا میانگین مسافت سفر کاهش می یابد و کیفیت خدمات حمل و نقل افزایش می یابد و همه چیز برابر است [2، 7 ] . , 11 , 12 ]. علاوه بر این، میزان فعالیت بدنی بیشتر در محله های شهری متراکم در مقایسه با مناطق حومه شهر با تراکم کمتر، اثرات مثبتی بر سلامت جمعیت دارد [ 13 ، 14 ، 15] .]. رابطه مثبت بین تراکم ساخته شده و مصرف انرژی که قبلاً برای تحرک نشان داده شده است در بخش ساخت و ساز نیز صدق می کند. در اینجا، مطالعات نشان داده‌اند که تقاضای انرژی برای مقاصد گرمایش و سرمایش در ساختمان‌های با حجم زیاد کمتر از ساختمان‌های کوچک‌تر است، زیرا نسبت سطح به حجم مطلوب‌تر است [16 ، 17 ] .
علوم اقتصادی نیز در سال های اخیر به تأثیر وسعت و تراکم مناطق شهری پرداخته است. مطالعات در این زمینه بر ارتباط موضوع با شکوفایی و ظرفیت نوآوری سیستم‌های اقتصادی تأکید می‌کند [ 2 ، 18 ، 19 ، 20 ، 21 ، 22 ، 23 ]. مطالعات تجربی توانسته‌اند نشان دهند که تراکم‌های بالاتر تبادل ایده‌ها و دانش بین افراد و شرکت‌ها را تسهیل می‌کند. تراکم بازدهی مثبتی را برای مقیاس ایجاد می‌کند، و دقیقاً به همین دلیل است که خدمات کسب‌وکار مبتنی بر دانش، که به‌ویژه به نزدیکی فضایی و سرریز دانش وابسته هستند، به‌ویژه در مراکز شهری یافت می‌شوند [24] ., 25 , 26 , 27 ]. با این حال، این بازده به مقیاس فقط برای نزدیکی فضایی و مزایای مربوطه در اقتصاد بازار کار قابل اعمال نیست: همچنین می‌توان بیان کرد که هزینه‌های خاص برای ارائه خدمات زیرساختی زمانی که تراکم تقاضا افزایش می‌یابد کاهش می‌یابد، زیرا مخارج سرمایه‌ای بالا، به ویژه موارد مربوط به آن به زیرساخت های فنی، می تواند به تعداد بیشتری از کاربران اختصاص داده شود (به [ 28 ] (ص. 6 و بعد .) با ارجاعات بیشتر [ 29 ، 30 ] مراجعه کنید).
در همین حال، تراکم بالا همچنین دارای معایبی است، زیرا ممکن است با اجاره بها و قیمت ملک بالا، ازدحام سیستم حمل و نقل [ 27 ، 31 ، 32 ]، کیفیت پایین هوا و یک ریزاقلیم شهری ناراحت کننده همراه باشد [ 33 ، 34 ]. به عنوان مثال، آسیب‌پذیری مناطق شهری متراکم در مورد امواج گرمای تابستان و خطرات بهداشتی مرتبط با آن به طور قابل‌توجهی بیشتر از مناطق حومه‌ای یا روستایی است [ 35] .]. از نظر تاریخی، تراکم های بالا نیز از منظر نظامی و به دلایل بهداشت اجتماعی مورد بررسی انتقادی قرار گرفتند. تراکم جمعیت غالباً شدید که در دوران صنعتی شدن مشهود بود (و امروزه هنوز در کلان شهرهای جنوب جهانی وجود دارد) تا حدی مسئول ظهور و گسترش اپیدمی ها و سایر بیماری ها هستند [36 ، 37 ] .
در مقابل این پس زمینه، باید تعجب آور باشد که، علیرغم اهمیت قابل توجهی که به تراکم یک شهر یا منطقه شهر به عنوان توضیحی برای شرایط محیطی، عملکردهای اجتماعی و روابط اقتصادی نسبت داده می شود، مطالعات تجربی کمی در مورد الگوهای تراکم شهری و منطقه ای وجود دارد [ 38 , 39 ، 40 ، 41 ]. در مقایسه با سایر معیارهای شکل ساخته شده شهرها – به عنوان مثال، “تمرکز” و “آمیختگی” عملکردهای شهری یا “فشردگی” منطقه سکونتگاه فیزیکی – تراکم ساخته شده در نگاه اول ساده، عینی و آسان به نظر می رسد. اندازه گیری قابل درک و قابل کنترل با این حال، با بررسی دقیق تر، واضح است که یک رویکرد تجربی ساده به تنهایی نمی تواند این مفهوم را به طور کامل در برگیرد [36 ]. در این رابطه، چرچمن در پایان دهه 1990 اشاره کرد که هیچ معیار بین المللی شناخته شده ای از تراکم ساخته شده تا به امروز وجود نداشته است و شاخص های تراکم ساخته شده برای کشورها، مناطق و شهرهای مختلف به طور کلی قابل مقایسه نیستند (یا فقط در حد محدودی قابل مقایسه هستند. ) اگر از منابع مختلف آمده باشند [ 3 ] (ص 390). این ارزیابی امروز هم صادق است.
مطالعه تجربی تراکم یک شهر یا منطقه شهری مملو از چالش‌هایی است که از یک سو مفهومی هستند، اما از سوی دیگر می‌توانند با محدودیت‌هایی برای دسترسی به داده‌های پایه توضیح داده شوند (به بخش 2 مراجعه کنید . بحث مفصل تر). به این ترتیب، اعتبار و تفسیرپذیری شاخص‌های چگالی اغلب از کمبود یا تعریف نامشخص یک رابطه فضایی رنج می‌برد ([ 8]]، پ. 3). اغلب، همچنین مشخص نیست که آیا تراکم باید به عنوان یک ارزش ناخالص یا خالص تفسیر شود، زیرا مشخص نیست که کدام نوع مساحت (مساحت قطعه، فضاهای عمومی یا کل مناطق استقرار) در محاسبه تراکم در نظر گرفته شده است. مشکلات عملی در تجزیه و تحلیل مقادیر چگالی ظاهر می شوند، زیرا داده های لازم همیشه در دسترس نیستند [ 16 ]. این به ویژه به ارزیابی تراکم های ساخته شده در سطح املاک ساخته شده، بلوک ها یا محله ها مربوط می شود. با این حال، جمعیت یا تراکم شغل را نمی توان همیشه با وضوح فضایی مورد نظر تعیین کرد، زیرا در دسترس بودن داده های جمعیتی و اشتغال در سطح زیرشهرداری اغلب محدود است. [ 24 ] را نیز ببینید.
در این زمینه، در دسترس بودن گسترده و مقرون به صرفه‌تر داده‌های سنجش از دور، که نه تنها کاربری زمین، بلکه همچنین ارتفاع سازه‌های ساخته شده را می‌توان مدل‌سازی کرد، فرصت‌های کاملاً جدیدی را ارائه می‌دهد. محاسبات حجم در مقیاس بزرگ را می توان انجام داد، که از آنها می توان معیارهای تراکم، مانند نسبت سطح کف را استخراج کرد. مزایای بیشتر در نتیجه موارد زیر حاصل می شود: (1) عینی بودن محاسبه تراکم، زیرا ارتفاع و حجم ساختمان را می توان به طور قابل اعتماد تعیین کرد. (2) وضوح فضایی بالای داده‌ها و امکان تجمیع آنها در سیستم‌های مرجع فضایی (مانند مناطق حلقه یا سلول‌های شبکه) که مستقل از واحدهای اداری محلی هستند. (iii) در دسترس بودن گسترده با هزینه های نسبتاً متوسط.
در نتیجه، در سال‌های اخیر، تعداد فزاینده‌ای از مطالعات از داده‌های سنجش از دور یا محصولات مشتقات مربوطه برای نزدیک شدن به مفهوم تراکم شهری استفاده کرده‌اند. اکثر این مطالعات تراکم نشست دو بعدی را به عنوان پروکسی برای تجزیه و تحلیل پیکربندی فضایی سازه های ساخته شده مورد توجه قرار داده اند [ 42 ، 43 ، 44 ، 45 ]. با این حال، آخرین پیشرفت‌ها امکان تحلیل‌های تراکم مورفولوژیکی را با استفاده از مدل‌های سه‌بعدی شهر فراهم می‌کند، در حالی که بر محدودیت پوشش منطقه محدود غلبه می‌کند [ 46 ، 47 ].
این مقاله به فرصت‌های تحلیلی داده‌های جغرافیایی جدید در تعیین الگوهای تراکم چندوجهی مناطق شهری می‌پردازد. این موضوعات با تشریح سه هدف اصلی دنبال می شوند:

  • ارائه یک روش جدید برای تشخیص تراکم های ساخته شده در سطح منطقه.
  • برای نشان دادن امکان سنجی عملی رویکرد ما بر اساس چهار منطقه شهر آلمان. در انجام این کار، ما ظرفیت تحلیلی داده‌های چگالی فضایی ریزدانه را برای توصیف ساختار فضایی شهری نشان می‌دهیم.
  • برای روشن کردن روابط متقابل بین تراکم ساخته شده و فعالیت.
با رویکرد روش‌شناختی که در اینجا معرفی می‌شود، برای اولین بار، امکان انجام یک تحلیل دقیق در سطح منطقه از ساختار فضایی شهری وجود دارد که تراکم‌های ساخته شده را نیز در نظر می‌گیرد. مطالعات قبلی در این زمینه تنها مورفولوژی شهری را در یک فضای دوبعدی با استفاده از داده‌های اجتماعی-اقتصادی و کاربری زمین نشان می‌دهد، در حالی که رویکرد ما به سطح بالاتری از عمق تحلیلی دست می‌یابد. به این ترتیب می توان رابطه بین فرآیندهای اجتماعی-اقتصادی و ساختارهای فیزیکی ساخته شده را نیز با دقت بیشتری بررسی کرد. بنابراین، این مقاله از درک جامع تر و قوی تر از مفهوم تراکم شهری و کاربردهای متنوع آن در تحقیقات و برنامه ریزی شهری پشتیبانی می کند.
مابقی به صورت زیر سازماندهی شده است: پس از بحث کوتاهی درباره پیشینه علمی موضوع ( بخش 2 )، ما رویکرد روش شناختی خود را برای تولید داده های چگالی با وضوح بالا معرفی می کنیم. سپس ما به تفصیل به تحلیل داده‌های پایه زمین‌فضایی ریز دانه با استفاده از روش‌های مشاهده زمین می‌پردازیم ( بخش 3 ). هدف از این کار ایجاد تصویری جامع از مورفولوژی یک منطقه شهری است. در بخش 4 و بخش 5، ما این موضوع را با استفاده از مثال هایی از چهار منطقه مورد مطالعه (فرانکفورت/ماین، کلن، مونیخ و اشتوتگارت) توضیح داده و مورد بحث قرار می دهیم. این مقاله با یک خلاصه کوتاه در مورد عوامل توضیحی بالقوه الگوهای تراکم شهری (مانند توپوگرافی، تاریخ شهرنشینی یا ساختارهای اقتصادی) و کاربردهای آتی داده‌های چگالی متمایز فضایی (بخش 6) به پایان می‌رسد .

2. مفهوم سازی تراکم ساخته شده

بحث پیرامون تراکم «مناسب» یک شهر شاید به قدمت خود رشته برنامه ریزی شهری باشد و مطمئناً می توان آن را یکی از بحث برانگیزترین موضوعات در این زمینه دانست. “تراکم” یک مفهوم بین رشته ای متمایز است [ 48 ]، که اهمیت آن همیشه مستعد تغییر در طول زمان بوده است. این غیر قابل انکار است که ادراک و ارزش گذاری تراکم تا حد زیادی تابع ارزش های فرهنگی و اجتماعی است (به عنوان مثال، [ 5 ] (ص. 6)، [ 36 ] (ص. 2)). یک معیار عینی که بتواند چگالی های ساخته شده یا مربوط به استفاده را به برچسب های “زیاد” و “کم” یا “خوب” و “بد” طبقه بندی کند وجود ندارد.
با این حال، پرداختن به مفهوم تراکم نه تنها از منظر برنامه ریزی شهری هنجاری چالش برانگیز است: اندازه گیری عینی تراکم شهری نیز در معرض محدودیت های مختلفی است. این غیر قابل انکار است که چگالی معیاری از رابطه اشیاء (که می تواند شامل ساکنان، ساختمان ها، خانه ها یا مشاغل باشد) و منطقه مرجعی است که این اشیاء بر روی آن قرار گرفته اند را نشان می دهد. چگالی با استفاده از کسری بیان می شود که در آن تعداد اجسام صورت و اندازه ناحیه مرجع مخرج است. می توان بین تراکم های ساخته شده و تراکم کاربری یا فعالیت تمایز قائل شد: تراکم های ساخته شده به نسبت سازه های ساخته شده (مانند تعداد ساختمان ها، فضای طبقه یا تعداد واحدهای مسکونی) به یک منطقه مرجع مربوط می شود. در حالی که تراکم فعالیت بیانگر شدت استفاده انسان در مناطق ساخته شده است. اولی ماهیت نسبتاً ایستا دارند، زیرا سازه‌های ساخته شده، حداقل در یک بافت فضایی بزرگ‌تر، بسیار آهسته تغییر می‌کنند. در مقابل، تراکم فعالیت در معرض تغییر دائمی است، زیرا آنها توسط فرآیندهای پویا، اغلب ناپیوسته، جمعیت شناختی و اجتماعی-اقتصادی پشتیبانی می شوند.جدول 1 یک نمای کلی از شاخص های تراکم شهری که اغلب در تحقیقات و برنامه ریزی ها یافت می شود را ارائه می دهد.
با این حال، فراتر از این درک کلی، اندازه‌گیری چگالی‌های ساخته شده چند مشکل تجربی را مطرح می‌کند که با سطح فضایی مشاهدات مربوطه همبستگی مثبت دارند. به خصوص سطوح ملک، بلوک یا محله اغلب فاقد مقادیر دقیق و به روز تراکم هستند. دلیل این امر این است که داده ها در سطح ملک یا بلوک معمولاً توسط بررسی های آماری رسمی (مانند سرشماری) پوشش داده نمی شوند. مطالعات مبتنی بر جمع‌آوری داده‌های شخصی (مثلاً با استفاده از بازدید از سایت) یا پایگاه‌های جغرافیایی خصوصی به دلیل پیچیدگی یا عدم شفافیت در داده‌ها، کاربرد محدودی دارند. تاکنون، مطالعات تراکم عمدتاً در قالب تحلیل‌های شهری فردی یا مجموعه‌ای از مطالعات موردی انجام شده است [ 41 ، 49]] که نتایج آن اغلب فقط به صورت محدود با سایر شهرداری ها یا واحدهای سرزمینی قابل مقایسه است. این چالش‌ها هنگام تلاش برای انجام تحلیل‌های بین‌المللی چگالی مقایسه‌ای خود را تقویت می‌کنند.
بنابراین، مدل‌سازی سطوح و سازه‌های تراکم شهری به‌ویژه از درجه پایینی از دانه‌بندی فضایی رنج می‌برد. این نه تنها اثرات منفی بر روی عملکرد برنامه ریزی دارد (به عنوان مثال، در مدل سازی آلودگی صوتی یا آسیب پذیری آب و هوا)، بلکه در تحقیقات شهری و فضایی نیز دخالت می کند. اهمیت چگالی ساخته شده به عنوان عاملی در توضیح واریانس فضایی پدیده های خاص، مانند تقسیم مودال یا هزینه های زیرساخت، تقاضاهای زیادی را بر روی کیفیت داده های موجود ایجاد می کند. با این حال، در بسیاری از مطالعات، معیارهای ساده تراکم فعالیت (مانند تراکم ناخالص جمعیت) باید اعمال شود، زیرا شاخص های تراکم ساختاری دقیق تری در دسترس نیستند. چنین محدودیت هایی عملکرد تحقیقات توصیفی و تبیینی را به شدت محدود می کند.
همانطور که جدول 1 نشان داده است ، چگالی ساخته شده را می توان به روش های مختلفی تعیین کرد . اغلب، شاخص های مربوطه به رابطه بین فضای طبقه یا حجم ساختمان با مساحت قطعه می پردازند. در اینجا، یک شاخص استاندارد نسبت سطح کف است (FAR؛ همچنین به عنوان تراکم سطح کف یا شاخص فضای کف نیز شناخته می شود) [ 3 ، 5 ، 46]. معمولاً به عنوان مقدار فضای طبقه ساختمان تقسیم بر مساحت قطعه آن ساختمان تعریف می شود. با این حال، تعیین نسبت مساحت کف یک کار پیچیده است، زیرا بررسی‌های رسمی از معیارهای ساختمان (به عنوان مثال، داده‌های تعداد طبقه، حجم یا ارتفاع) معمولاً در دسترس نیستند. در حالی که بسیاری از مطالعات محدوده هایی را برای ارقام تراکم ساخته شده در سطح انواع ساختمان و توسعه منتخب ارائه می دهند (به عنوان مثال، FAR؛ رجوع کنید به [ 41 ])، نتایج چنین مطالعاتی اغلب قابل مقایسه نیستند، زیرا تعاریف مختلفی از چگالی اعمال می شود یا رویکردهای جمع آوری داده ها متفاوت است.
این امر تمرکز ما را به مشکل دوم و نسبتاً مفهومی هدایت می‌کند: استفاده از شاخص‌های تراکم اغلب از تعریف نادقیق منطقه مرجع رنج می‌برد [ 41] .]. در این رابطه، همیشه مشخص نیست که آیا کل مساحت یک واحد سرزمینی یا فقط مساحتی که توسط کاربری خاصی (مثلاً مسکونی) اشغال شده است، در محاسبه در نظر گرفته شده است. در چنین مواردی، اغلب مشخص نیست که آیا ارقام باید به عنوان تراکم ناخالص یا خالص تفسیر شوند. در محاسبات تراکم خالص، تعداد اشیاء قابل شمارش با مساحت قابل استفاده مربوطه مرتبط است (به عنوان مثال، تعداد ساکنان به قطعات مسکونی). سایر کاربری ها مانند جاده ها و پیاده روها یا فضاهای سبز عمومی مورد توجه قرار نمی گیرند. محاسبات تراکم خالص اطلاعاتی را در مورد “واقعیت” تراکم به روشی بسیار مناسب تر ارائه می دهد، زیرا آنها کمتر به تعریف فضایی منطقه مورد مطالعه وابسته هستند. به اصطلاح “مسئله واحد منطقه ای قابل اصلاح” [ 50]، زمانی که نتایج اندازه‌گیری انبوه پدیده‌های فضایی با اندازه منطقه مورد مطالعه اولیه متفاوت است، می‌توان با اعمال مقادیر خالص چگالی کاهش یافت. با این حال، بیشتر مطالعات چگالی که در ادبیات یافت می شوند، مقادیر چگالی ناخالص را ارائه می دهند.
در ادامه این مقاله روش‌هایی برای تعیین و توصیف ویژگی‌های تراکم شهرها و مناطق شهری با وضوح مکانی بالا و با استفاده از انواع جدید داده‌های سنجش از دور و همچنین آمار جمعیت و اشتغال ارائه می‌شود.

3. اندازه گیری تراکم ساخته شده

3.1. اندازه گیری بر اساس سنجش از دور حجم ساخته شده و تعداد طبقات

پیشرفت‌های اخیر در رصد زمین به فناوری سنجش از راه دور مبتنی بر ماهواره اجازه می‌دهد تا اطلاعات منطقه وسیعی را در مورد ویژگی‌های شهری با یک مبادله متعادل بین مقرون‌به‌صرفه و دقت استخراج کند. امروزه طیف وسیعی از سنسورها و روش‌های تصویربرداری برای تعیین اندازه‌گیری‌های هندسی با وضوح بالا ساختار فضایی شهری وجود دارد. داده های سه بعدی (سه بعدی)، که شامل اطلاعاتی در مورد ارتفاع هستند، در استخراج اطلاعات مورفولوژی فیزیکی شهری تعیین کننده هستند. قد را می توان با استفاده از تصاویر هوایی استریوسکوپی یا اسکن لیزری هوا و اخیراً با تصاویر استریو مبتنی بر ماهواره تعیین کرد. تفاوت اصلی بین دریافت داده های هوایی و فضایی در این است که تصویربرداری هوابرد از یک سو، از نظر پوشش فضایی کمتر انعطاف پذیر است و می تواند برای مناطق بزرگ نسبتاً هزینه بر باشد، اما وضوح هندسی آن، از طرف دیگر، می تواند به اندازه چند سانتی متر باشد. انعطاف‌پذیری بیشتری با اندازه‌گیری‌های استریوسکوپی مبتنی بر ماهواره‌ای جدید، مانند QuickBird، WorldView-2 یا Pléiades، که همچنین قادر به استخراج مدل‌های استریو با وضوح بسیار بالا از نظر هندسی هستند، فراهم می‌شود. با این حال، همان مضرات محدودیت مکانی در زمینه اکتساب‌های مساحت بزرگ در مورد این داده‌ها نیز صدق می‌کند. برای اطلاعات ارتفاع مورد نظر در تجزیه و تحلیل ما، هر دوی این منابع داده از قبل حذف شدند زیرا هدف ما مقایسه چهار منطقه مختلف شهر با مساحت کل حدود 14000 کیلومتر است. انعطاف‌پذیری بیشتری با اندازه‌گیری‌های استریوسکوپی مبتنی بر ماهواره‌ای جدید، مانند QuickBird، WorldView-2 یا Pléiades، که همچنین قادر به استخراج مدل‌های استریو با وضوح بسیار بالا از نظر هندسی هستند، فراهم می‌شود. با این حال، همان مضرات محدودیت مکانی در زمینه اکتساب‌های مساحت بزرگ در مورد این داده‌ها نیز صدق می‌کند. برای اطلاعات ارتفاع مورد نظر در تجزیه و تحلیل ما، هر دوی این منابع داده از قبل حذف شدند زیرا هدف ما مقایسه چهار منطقه مختلف شهر با مساحت کل حدود 14000 کیلومتر است. انعطاف‌پذیری بیشتری با اندازه‌گیری‌های استریوسکوپی مبتنی بر ماهواره‌ای جدید، مانند QuickBird، WorldView-2 یا Pléiades، که همچنین قادر به استخراج مدل‌های استریو با وضوح بسیار بالا از نظر هندسی هستند، فراهم می‌شود. با این حال، همان مضرات محدودیت مکانی در زمینه اکتساب‌های مساحت بزرگ در مورد این داده‌ها نیز صدق می‌کند. برای اطلاعات ارتفاع مورد نظر در تجزیه و تحلیل ما، هر دوی این منابع داده از قبل حذف شدند زیرا هدف ما مقایسه چهار منطقه مختلف شهر با مساحت کل حدود 14000 کیلومتر است.2 ، که بزرگتر از کل منطقه شهری لس آنجلس است.
برای غلبه بر محدودیت‌ها از نظر ناحیه تصویر و درجه جزئیات، در تحلیل فعلی، از تصاویر استریو به‌دست‌آمده توسط ماهواره سنجش از راه دور هند (IRS) استفاده کردیم که از حسگر استریو Cartosat-1 در هیئت مدیره استفاده می‌کند. این حسگر (IRS-P5) این مزیت را دارد که تصاویر تقریباً دائماً در سراسر جهان به دست می‌آیند، زیرا به طور خاص برای نقشه‌برداری استریو در مقیاس بزرگ و منطقه بزرگ و تولید مدل‌های سطح دیجیتال (DSM) طراحی شده است. تصاویر استریو به دست آمده محدوده 27 کیلومتری و در فاصله پیکسلی 2.5 متر را پوشش می دهند که می تواند برای تولید DSM با فاصله 5 متری مورد سوء استفاده قرار گیرد [ 51 ، 52]. از زمان پرتاب Cartosat-1 در می 2005، بخش‌های بزرگی از زمین، از جمله پوشش اروپا، نقشه‌برداری شده است. با توجه به این ویژگی ها، Cartosat-1 هر دو الزامات مکانی و هندسی را برای استخراج اطلاعات ارتفاع از مناطق مختلف شهری بزرگ و مقرون به صرفه برآورده می کند. دقت هندسی اندازه‌گیری‌های ارتفاع Cartosat-1 در زمینه تحلیل شهری در سطح فضایی ساختمان‌های منفرد در چند مطالعه مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است و نشان داده شده است که بین انحراف معیار 3 و 3.5 متر است [47 ، 53 ] . برای مشاهده اجمالی مراحل انجام شده در مدل سازی چگالی ساخته شده، لطفاً به شکل 1 مراجعه کنید. این شکل خلاصه مراحل انجام شده در مدل سازی ساختمان با استفاده از تصاویر استریو Cartosat-1 و ردپای ساختمان برای تولید مدل های ساختمانی سه بعدی و داده های جانبی، مانند هندسه شبکه INSPIRE (زیرساخت اطلاعات مکانی در جامعه اروپا) و داده های کاربری زمین از اساس DLM، برای به دست آوردن چگالی ساخته شده مورد نظر.
در فرآیند مدل‌سازی حجم ساخته‌شده برای چهار منطقه شهر، مدل‌های ساختمانی سه بعدی با استفاده از DSM‌های Cartosat-1 تولید شدند. اینها با اعمال یک روش تطبیق نیمه جهانی اقتباس شده (نگاه کنید به [ 54 ]) از مجموع 129 جفت استریو Cartosat-1 در هر چهار منطقه شهر در فاصله پیکسلی 5 متر با میانگین خطای کمتر از 0.5 متر به دست آمدند. DSM با استفاده از یک مدل زمین دیجیتال مرجع نرمال شد (nDSM). سپس، مدل‌های ساختمانی با ترکیب ارتفاعات nDSM با ردپای ساختمان، که از نقشه‌های توپوگرافی دیجیتال در مقیاس 1:25000 استخراج شدند، تولید شدند. با انجام این کار، ما یک نقشه برداری از ردپای ساختمان های فردی را به دست آوردیم که در مرحله بعدی با داده های ارتفاع Cartosat-1 ادغام شدند ( شکل 2 و شکل 3 را ببینید.). شرح مفصلی از روش برای تولید DSM و مدل سازی ساختمان در [ 47 ] شرح داده شده است.
در مرحله بعدی، مدل‌های ساختمان‌های سه بعدی با مساحت بزرگ در سطح جزئیات 1 (LoD1) با استفاده از ترکیبی از ردپای ساختمان و مقادیر ارتفاع از nDSM تولید شدند. LoD1 به این معنی است که هر ساختمان با یک ارتفاع ساختمان نشان داده می شود. نمای پرسپکتیو مدل های ساختمانی سه بعدی مراکز تاریخی مناطق چهارگانه شهر در شکل 3 نشان داده شده است .
در یک تحلیل ارزیابی عملکرد کامل از داده‌های مرجع رسمی کاداستر، مدل‌های ساختمان سه بعدی تولید شده برای دقت و جزئیات هندسی بررسی شدند [ 47 ]. نتایج مطالعه گزارش می دهد که به دلیل رویه های تعمیم در فرآیند تولید نقشه، ردپای ساختمان های فردی ممکن است بزرگتر از ساختمان های مرجع باشد. این اثر به ویژه برای ساختمان های کوچکتر با ردپای کمتر از 300 متر مربع به حساب می آیدکه انحراف مساحتی نسبتاً بزرگتر از ساختمانهای بزرگتر است. توافق کلی از مقدار کاپا 0.71 را می توان در مطالعه مشاهده کرد. ضریب کاپا کوهن κ معیاری است که برای ارزیابی دقت استفاده می شود. آمار کاپا شامل عناصر خارج از قطر ماتریس خطا می شود. به عبارت دیگر خطاهای حذف و کمیسیون را شامل می شود. مقدار κ تصادفی بودن نتایج را نشان می دهد، به این معنی که κ = 0 نشان دهنده تصادفی بودن آماری کامل است، در حالی که κ = 1 نشان دهنده ارتباط آماری مثبت کامل است [ 56 ].
با توجه به دقت ارتفاع ساختمان، این مطالعه نتایج زیر را گزارش می‌کند: اول، توافق کلی بین ارتفاع‌های ساختمان مدل‌سازی شده و داده‌های مرجع، انحراف معیار 3.67 متر و میانگین خطای مطلق 3.21 متر را در سطح فضایی ساختمان‌های جداگانه نشان می‌دهد. . در یک تحلیل ساختاریافته، هیچ ارتباط معنی‌داری بین مساحت ردپای ساختمان و دقت ارتفاع ساختمان مشاهده نمی‌شود، به جز ساختمان‌هایی با مساحت بسیار کوچک (کمتر از 300 متر مربع؛ شکل 4 را ببینید ) .
آزمایش دوم همبستگی بین دقت و ارتفاع ساختمان را نشان می دهد. این بدان معنی است که انحرافات بین ارتفاعات مدل شده و داده های مرجع را می توان در کنار افزایش ارتفاع ساختمان مشاهده کرد. خطای متریک برای ساختمان‌های کم‌مرتبه کوچک‌تر است (حدود 2 متر انحراف استاندارد برای ساختمان‌های با ارتفاع کمتر از 6 متر) و با افزایش ارتفاع ساختمان افزایش می‌یابد: تا انحراف استاندارد 5 متر برای ساختمان‌های با ارتفاع ارتفاع 20 متر بنابراین خطای مشاهده شده در مدل ساختمان برای ساختمان های بلندتر نیز بیشتر است. این اثر را می توان با هندسه های اکتسابی تصاویر استریو توضیح داد و می توان با استفاده از تصاویر استریو بیشتر که زوایای استریو بهتری ارائه می دهند یا با اعمال مدل های تصحیح خطی غلبه کرد. از دومی می توان برای اصلاح مدل ها استفاده کرد، از آنجایی که همبستگی خطاهای ارتفاع تابعی خطی از ارتفاع ساختمان است. همین اثر برای حجم ساخته شده به دست آمده، که در سطح فضایی ساختمان ها محاسبه می شود، اعمال می شود. در تحلیل حاضر، این اثرات از اهمیت کمی برخوردار هستند، زیرا همه ساختمان‌ها به یک شکل تحت تأثیر قرار می‌گیرند. بنابراین، از منظر نسبی، ارتفاع ساختمان و در نتیجه حجم ساخته شده را می توان بین چهار منطقه شهر مقایسه کرد. با این حال، زمانی که حجم‌ها و نسبت‌های مساحت زمین به دست آمده با مقادیر مرجع «دنیای واقعی» مقایسه می‌شوند، باید توجه شود، زیرا آزمایش‌ها نشان داده‌اند که حجم‌ها و نسبت‌های مساحت کف معمولاً کمی دست‌کم‌گرفته می‌شوند. مشاهده می شود که یک دست کم برآورد کلی از 3-4 متر برای مدل های ساختمان مشتق شده اعمال می شود. همین اثر برای حجم ساخته شده به دست آمده، که در سطح فضایی ساختمان ها محاسبه می شود، اعمال می شود. در تحلیل حاضر، این اثرات از اهمیت کمی برخوردار هستند، زیرا همه ساختمان‌ها به یک شکل تحت تأثیر قرار می‌گیرند. بنابراین، از منظر نسبی، ارتفاع ساختمان و در نتیجه حجم ساخته شده را می توان بین چهار منطقه شهر مقایسه کرد. با این حال، زمانی که حجم‌ها و نسبت‌های مساحت زمین به دست آمده با مقادیر مرجع «دنیای واقعی» مقایسه می‌شوند، باید توجه شود، زیرا آزمایش‌ها نشان داده‌اند که حجم‌ها و نسبت‌های مساحت کف معمولاً کمی دست‌کم‌گرفته می‌شوند. مشاهده می شود که یک دست کم برآورد کلی از 3-4 متر برای مدل های ساختمان مشتق شده اعمال می شود. همین اثر برای حجم ساخته شده به دست آمده، که در سطح فضایی ساختمان ها محاسبه می شود، اعمال می شود. در تحلیل حاضر، این اثرات از اهمیت کمی برخوردار هستند، زیرا همه ساختمان‌ها به یک شکل تحت تأثیر قرار می‌گیرند. بنابراین، از منظر نسبی، ارتفاع ساختمان و در نتیجه حجم ساخته شده را می توان بین چهار منطقه شهر مقایسه کرد. با این حال، زمانی که حجم‌ها و نسبت‌های مساحت زمین به دست آمده با مقادیر مرجع «دنیای واقعی» مقایسه می‌شوند، باید توجه شود، زیرا آزمایش‌ها نشان داده‌اند که حجم‌ها و نسبت‌های مساحت کف معمولاً کمی دست‌کم‌گرفته می‌شوند. مشاهده می شود که یک دست کم برآورد کلی از 3-4 متر برای مدل های ساختمان مشتق شده اعمال می شود. این تأثیرات اهمیت کمی دارند، زیرا همه ساختمان ها به یک شکل تحت تأثیر قرار می گیرند. بنابراین، از منظر نسبی، ارتفاع ساختمان و در نتیجه حجم ساخته شده را می توان بین چهار منطقه شهر مقایسه کرد. با این حال، زمانی که حجم‌ها و نسبت‌های مساحت زمین به دست آمده با مقادیر مرجع «دنیای واقعی» مقایسه می‌شوند، باید توجه شود، زیرا آزمایش‌ها نشان داده‌اند که حجم‌ها و نسبت‌های مساحت کف معمولاً کمی دست‌کم‌گرفته می‌شوند. مشاهده می شود که یک دست کم برآورد کلی از 3-4 متر برای مدل های ساختمان مشتق شده اعمال می شود. این تأثیرات اهمیت کمی دارند، زیرا همه ساختمان ها به یک شکل تحت تأثیر قرار می گیرند. بنابراین، از منظر نسبی، ارتفاع ساختمان و در نتیجه حجم ساخته شده را می توان بین چهار منطقه شهر مقایسه کرد. با این حال، زمانی که حجم‌ها و نسبت‌های مساحت زمین به دست آمده با مقادیر مرجع «دنیای واقعی» مقایسه می‌شوند، باید توجه شود، زیرا آزمایش‌ها نشان داده‌اند که حجم‌ها و نسبت‌های مساحت کف معمولاً کمی دست‌کم‌گرفته می‌شوند. مشاهده می شود که یک دست کم برآورد کلی از 3-4 متر برای مدل های ساختمان مشتق شده اعمال می شود. زمانی که حجم‌ها و نسبت‌های مساحت کف به‌دست‌آمده با مقادیر مرجع «دنیای واقعی» مقایسه می‌شوند، باید توجه شود، زیرا آزمایش‌ها نشان داده‌اند که حجم‌ها و نسبت‌های مساحت کف معمولاً کمی دست‌کم گرفته می‌شوند. مشاهده می شود که یک دست کم برآورد کلی از 3-4 متر برای مدل های ساختمان مشتق شده اعمال می شود. زمانی که حجم‌ها و نسبت‌های مساحت کف به‌دست‌آمده با مقادیر مرجع «دنیای واقعی» مقایسه می‌شوند، باید توجه شود، زیرا آزمایش‌ها نشان داده‌اند که حجم‌ها و نسبت‌های مساحت کف معمولاً کمی دست‌کم گرفته می‌شوند. مشاهده می شود که یک دست کم برآورد کلی از 3-4 متر برای مدل های ساختمان مشتق شده اعمال می شود.
برای تعیین کمیت کیفیت حجم ساخته شده به دست آمده در سطح فضایی سلول های شبکه، تمرین ارزیابی سوم انجام شده است. مقایسه‌ها با مدل ساختمان مرجع مطابق با مشاهدات ارزیابی‌های دقت قبلی در سطح ساختمان است: از آنجایی که ارتفاعات تخمینی ساختمان کمتر از ارتفاع ساختمان مرجع است، حجم ساخته شده در سطح سلول شبکه تقریباً 10٪ انحراف دارد. با انحرافات بیشتر برای حجم های ساخته شده کمتر.
مدل‌های ساختمان‌های سه بعدی ما امکان اندازه‌گیری حجم ساخته شده را در سطح ساختمان‌های جداگانه می‌دهند. در حالی که حجم ساخته شده را می توان به عنوان یک معیار به راحتی قابل درک در نظر گرفت، مقایسه ابعاد آن دشوار است. بنابراین، در برنامه ریزی شهری و تجزیه و تحلیل ساختار فضایی شهری، FAR یک معیار کاملاً تثبیت شده و پذیرفته شده برای تراکم شهری است (به بخش 2 مراجعه کنید ). با این حال، محاسبه FAR به اطلاعات یا تخمینی از تعداد طبقات نیاز دارد [ 38 ، 57 ، 58]. بنابراین تعداد طبقات بر اساس ارتفاع ساختمان مدل سازی می شود. به این ترتیب، ما از روابط کمی تخمین زده شده تجربی بین ارتفاع ساختمان و تعداد طبقات اعمال شده در مطالعات قبلی برای تعیین تابعی از طبقات و ارتفاع استفاده می‌کنیم [ 47 ، 59 ]. دقت رابطه بین ارتفاع ساختمان و تعداد طبقات برای 60 درصد ساختمان ها با خطای طبقات صفر درست است. اگر خطای یک طبقه قابل قبول باشد (به دلیل تعاریف متفاوت طبقات در مورد سقف)، حتی می توان تعداد دقیق طبقات را برای 90٪ از کل ساختمان ها بدست آورد [ 46 ، 59] .]. بر اساس مدل ساختمان سه بعدی، حجم ساخته شده و مساحت طبقه به طور جداگانه برای هر ساختمان جداگانه به عنوان حاصل ضرب ردپای ساختمان، ارتفاع و تعداد طبقات محاسبه می شود.

3.2. استخراج تراکم شهری در هر سلول شبکه: حجم ساخته شده و فاصله

مدل ساختمان سه بعدی فوق شامل تعداد تخمینی طبقات، تعداد عناصر در واحد فضایی را در محاسبه تراکم نشان می دهد. واحد فضایی را می توان از گزینه های چندگانه انتخاب کرد، مانند قطعه ها یا بلوک های شهری، که به طور گسترده در مطالعات تحقیقاتی و برنامه های کاربردی توسعه شهری استفاده می شود. با این حال، این واحدها می توانند از نظر در دسترس بودن داده ها برای ادغام داده های اجتماعی-اقتصادی جانبی، مانند اندازه جمعیت یا تعداد کارمندان، بسیار کوچک باشند (به بخش 2 مراجعه کنید)، و بنابراین کاستی هایی را در قابلیت انتقال فضایی رویکرد پیشنهادی دخیل می کنند. بنابراین، ما FAR را در سطح فضایی سلول های منظم شبکه INSPIRE محاسبه می کنیم [ 60]، که یک مجموعه داده استاندارد شده حاوی سلول های شبکه ای است که کشورهای اتحادیه اروپا (EU27) را پوشش می دهد. بنابراین، برای استخراج تراکم‌های شهری، حجم ساخته شده و مساحت کف را از مدل‌های بلوک ساختمانی مشتق‌شده به سلول‌های شبکه ۱×۱ کیلومتری به عنوان صفحه مرجع مرتبط کردیم.
مقدار تراکم شهری مشتق شده (FAR) یک تراکم خالص را نشان می دهد، به این معنی که منطقه مرجع، یعنی هر سلول شبکه، به منطقه ساخته شده آن کاهش می یابد (بر خلاف تراکم ناخالص، که در آن کل منطقه شبکه نشان دهنده مرجع است. حوزه). به این ترتیب، مناطق پوشش گیاهی و زمین های مورد استفاده برای حمل و نقل از سلول های شبکه 1 کیلومتری حذف می شوند ، که در نتیجه مناطق مرجع برای محاسبه FAR متفاوت است. بنابراین، تنها “مناطق تحت سلطه ساختمان ها” در هر سلول شبکه برای محاسبه FAR استفاده می شود. این مناطق از مدل چشم انداز دیجیتال آلمان (DLM) که توسط آژانس فدرال نقشه برداری و ژئودزی ارائه شده است [ 61] یکپارچه شده اند.]. به این ترتیب، حجم ساخته شده به ازای هر سلول شبکه INSPIRE از حجم تجمعی ساختمان در تمام “مناطق تحت سلطه ساختمان ها” در سلول شبکه INSPIRE خاص ناشی می شود. FAR به عنوان مجموع مساحت کل طبقه تقسیم بر کل مساحت ساخته شده همانطور که توسط DLM در یک سلول شبکه INSPIRE مشخص شده است محاسبه می شود. برای ساختمان هایی که از مرز یک یا چند سلول شبکه عبور می کنند، فقط حجم قسمت مربوطه ساختمان در نظر گرفته می شود. یک تصویر گرافیکی از محاسبه حجم ساخته شده و FAR در شکل 5 در زیر ارائه شده است.

4. الگوهای تراکم ساخته شده و ارتباط آنها با تراکم فعالیت

همانطور که قبلاً در مقدمه ( بخش 1 ) ذکر شد، رویکرد روش‌شناختی که در اینجا معرفی شده است، امکان تجزیه و تحلیل دقیق ساختار فضایی شهری را در سطح منطقه فراهم می‌کند که تراکم‌های ساخته شده را نیز در نظر می‌گیرد. بنابراین ما به سطح بالاتری از عمق تحلیلی نسبت به مطالعات قبلی دست می‌یابیم و رابطه بین فرآیندهای اجتماعی-اقتصادی و ساختارهای فیزیکی ساخته شده را دقیق‌تر بررسی می‌کنیم. بحث زیر با استفاده از مقایسه چهار منطقه شهر آلمان، تصویر دقیق تری از این رابطه ارائه می دهد. در عین حال، هم مفهوم پیچیده تراکم شهری و هم چشم انداز ارائه معیارهای مقایسه ای بین منطقه ای را برجسته می کند.
جدول 2 مروری بر پارامترهای مرکزی ساختار فضایی شهری در این مناطق ارائه می دهد. همه مناطق را می توان به عنوان شهرنشینی بالا طبقه بندی کرد، همانطور که تراکم جمعیت بالاتر از میانگین نشان می دهد (مقدار متوسط ​​در آلمان کمتر از 230 نفر در هر کیلومتر مربع است ) . ما کل سهام ساخته شده منطقه ای را به ارزش حدود 660 میلیون متر مکعب (منطقه اشتوتگارت) و 1160 میلیون متر مکعب (منطقه کلن) حجم ساخت و 216 میلیون متر مربع (منطقه اشتوتگارت) و 374 میلیون متر مربع (منطقه کلن ) تخمین می زنیم. ) مساحت کف. مقادیر برای هر دو منطقه شهری دیگر، مونیخ و فرانکفورت، بین این ارقام امتیاز دارند.
این مقادیر جهانی در حال حاضر تفاوت‌های واضح و شگفت‌انگیزی را در تراکم ساخته شده نشان می‌دهند، که نمی‌توان آن را تنها با آمارهای جمعیت منطقه و اشتغال توضیح داد. این با در نظر گرفتن میانگین FAR آشکار می شود که با تقسیم کل مساحت طبقه بر کل مساحت ساخته شده مناطق محاسبه شده است (به بخش 3.2 مراجعه کنید ). در حالی که مقادیر حدود 0.6 برای مناطق نسبتاً تک مرکزی مونیخ و کلن به دست آمد، میانگین تراکم ساخته شده در فرانکفورت و اشتوتگارت به طور قابل توجهی کمتر است و مقادیر کمی بیش از 0.4 است.
پیچیدگی روابط بین ویژگی های اجتماعی-اقتصادی و محیط ساخته شده نیز با در نظر گرفتن شدت استفاده از منطقه شهری آشکار می شود. این رابطه در اینجا با مرتبط کردن تعداد ساکنان و مشاغل به یک سطح طبقه معین (← مساحت طبقات به ازای هر ساکن و شغل) و حجم ساخته شده (→ حجم ساخته شده به ازای هر ساکن و شغل) مورد بررسی قرار می گیرد (جدول 2) .). هر چه مساحت کف یا حجم ساخته شده برای هر ساکن و شغل بیشتر باشد، شدت استفاده کمتر است. در حالی که به طور کلی می توان فرض کرد که تراکم در کنار وسعت یک منطقه افزایش می یابد، تراکم ظاهراً تحت تأثیر عوامل مؤثر منطقه ای و محلی مانند توپوگرافی، ساختار اقتصادی، سطح رفاه یا برنامه ریزی شهری و منطقه ای قرار می گیرد. در پاراگراف‌های بعدی، این روابط را با جزئیات بیشتری مورد بحث قرار می‌دهیم.
نتایج ما نشان می دهد که مناطق کلن و مونیخ دارای بالاترین تراکم ساخته شده در بین تمام مناطق شامل (با در نظر گرفتن مقادیر متوسط ​​FAR) هستند، در حالی که شدت استفاده در مناطق فرانکفورت و اشتوتگارت به طور قابل توجهی بالاتر است. این یافته را احتمالاً می توان با بهره وری مختلف استفاده از زمین در بخش های اقتصادی خاص توضیح داد. علاوه بر این، سطوح مختلف تامین زیرساختی در مراکز منطقه‌ای، مانند نمایشگاه‌های تجاری و مراکز رویداد و کنگره نیز می‌تواند دلیل این یافته باشد. چنین خدماتی عمدتاً مجتمع های ساختمانی با حجم بالا را در بر می گیرد.
تجزیه و تحلیل داده‌های ما در سطح فضایی سلول‌های شبکه همچنین نشان می‌دهد که توزیع چگالی در همه مناطق به دلیل مقادیر بسیار بالا در چند واحد فضایی، یک سوگیری رو به بالا دارد. نمودارهای جعبه زیر این موضوع را نشان می دهد، با توجه به این واقعیت که اکثر سلول های شبکه دارای مقادیر بسیار پایین FAR و حجم داخلی هستند. در مورد مقادیر استاندارد شده، آشکار می شود که مقدار میانه تا حدی به طور مشخص کمتر از مقدار میانگین است. این همچنین به توزیع سوگیری رو به بالا به دلیل پرت اشاره می کند. متوسط ​​حجم ساخته شده در همه مناطق کمتر از 0.1 میلیون متر مکعب است ، در حالی که FAR کمتر از 0.3 است. در مقابل، مکان‌های مرکزی مقادیری را نشان می‌دهند که گاهی به بیش از 5 میلیون مترمکعب در هر کیلومتر مربع می‌رسدناحیه مرجع یا مقادیر FAR بیش از 4.0.
این نتایج نمودار جعبه ای نشان می دهد که نابرابری شدید در تمام مناطق مورد مطالعه وجود دارد. مقایسه ستون های چپ و راست در شکل 6 این یافته را تایید می کند. حذف نقاط پرت، یعنی تمام سلول‌های شبکه با مقادیر حجم داخلی (ردیف بالا) یا FAR (ردیف پایین) بیشتر از 1.5 برابر محدوده بین چارکی، نشان می‌دهد که سلول‌های شبکه باقی‌مانده با چگالی بسیار کمتر ساخته شده‌اند و شدت کاربری زمین با این حال، هیچ چیز در مورد موقعیت مکانی فضاهای پرت فاش نشده است. بنابراین، مشخص کردن مناطق به عنوان تک مرکزی یا چند مرکزی به تنهایی با استفاده از این نوع اطلاعات امکان پذیر نیست.
شکل 6 همچنین نشان می دهد که داده ها به صورت log-normal توزیع شده اند. با این حال، تبدیل داده ها در اینجا مفید نیست، زیرا به طور قابل توجهی محدوده داده ها را محدود می کند. گزارش ها همچنین باعث می شوند که تفاوت بین مقادیر متوالی با بزرگتر شدن مقادیر کاهش یابد. بنابراین، تفاوت‌ها در لاگ‌ها به اندازه سطوح برجسته نیستند. از یک طرف، این “همسطح کردن” چیزی است که هنگام انجام چنین تحولی در نظر گرفته شده است. از سوی دیگر، این تبدیل بسیاری از تغییرات در داده‌هایی را که در واقع برای توصیف الگوهای چگالی به آن نیاز داریم، حذف می‌کند: برای آن، ما از سطوح به‌جای گزارش‌ها استفاده می‌کنیم.
با در نظر گرفتن این نتایج، شکل 7 با نشان دادن حجم های ساخته شده و میانگین فاصله چهار منطقه مورد مطالعه در سطح فضایی سلول های شبکه (1 کیلومتر مربع ) بینش بیشتری در این مورد ارائه می کند.). الگوهای مختلف سکونتگاهی در مناطق به وضوح قابل تشخیص است. به عنوان مثال، ساختار محوری منطقه اشتوتگارت در تضاد آشکار با منطقه تک مرکزی مونیخ قرار دارد. دومی با یک هسته به شدت متراکم مشخص می شود، در حالی که در نوارهای تراکم، منطقه اشتوتگارت را می توان مشاهده کرد که از داخل شهر در امتداد راهروهای ریلی منطقه ای به داخل سرزمین کشیده شده است. در مقابل، منطقه فرانکفورت با یک الگوی استفاده از زمین نسبتاً چند مرکزی و پراکنده مشخص می شود، که در غلظت بالای حجم ساخته شده در شهرهای داخلی چهار شهر اصلی (فرانکفورت، دارمشتات، ماینتس و ویسبادن) مشهود است. اما با مشاهده دقیق تر، آشکار می شود که حجم بسیار بالای ساخته شده بیش از 5 میلیون متر مکعب در هر کیلومتر مربعفقط در شهر داخلی فرانکفورت می توان با آن روبرو شد. سه شهر اصلی دیگر این منطقه چند مرکزی به طور مداوم حجم کمتری را نشان می دهند.
این تحلیل‌ها توسط کرل [ 24 ] پشتیبانی می‌شوند، که شاخص‌های جهانی و محلی ارتباط فضایی را برای متغیرهای انتخابی فعالیت و تراکم ساخته شده محاسبه کرد. می توان نشان داد که مقادیر جهانی Moran’s I مثبت و زیر سطح معنی داری 5 درصد از نظر آماری معنی دار است که نشان دهنده همبستگی مثبت فضایی، یعنی یک الگوی شهری متمرکز در تمام مناطق مورد مطالعه است. ارزش‌های محلی Moran’s I به ترتیب از مفهوم چند مرکزی منطقه فرانکفورت و اشتوتگارت پشتیبانی می‌کنند.
همچنین آشکار می شود که همه مناطق با یک گرادیان هسته-حومه قابل توجه در تراکم ساخته شده مشخص می شوند. حتی حواشی شهرهای مرکزی (که نباید با حاشیه مناطق اشتباه گرفته شود) با مناطق شهری نسبتاً کم تراکم مشخص می شوند که FAR آنها بیشتر از مقدار 0.5 است. در اینجا، عمدتاً کاربری‌های تجاری کم تراکم و مناطق مسکونی با خانه‌های تک‌خانواره‌ای مجزا را می‌توان مشاهده کرد. با این حال، وسعت فضایی مناطق مرکزی متراکم مناطق به طور قابل توجهی متفاوت است. در مونیخ و کلن، یک هسته شهری بزرگتر و فشرده تر قابل مشاهده است، در حالی که شهرهای داخلی متراکم فرانکفورت و به ویژه اشتوتگارت در عرض چند کیلومتر جای خود را به ساخت و ساز با تراکم کمتر می دهند (همچنین به شکل 8 یا [64) مراجعه کنید .] برای بینش بیشتر در این مورد). بنابراین، ساختارهای چگالی متنوع در هر یک از چهار منطقه شهری در نظر گرفته شده در اینجا نیز می‌تواند با وسعت فضایی متفاوت هسته منطقه‌ای فشرده توضیح داده شود (همچنین به [ 24 ] مراجعه کنید).
شکل 8 بر این موضوع با استفاده از مقطع شرقی-غربی در هر منطقه تاکید می کند. این حجم‌های ساخته‌شده (مقیاس چپ) و میانگین فاصله (مقیاس سمت راست) سلول‌های شبکه‌ای را که در همان عرض جغرافیایی سلول شبکه هر مرکز منطقه‌ای قرار دارند، نشان می‌دهد. این ارقام مربوط به فاصله از مرکز در دو جهت شرقی و غربی است (ثبت شده در محور x ). نتایج مشابهی توسط Siedentop و همکاران به دست آمده است. [ 65 ] (ص 185) برای یک مجموعه داده مشابه. این نویسندگان میانگین نسبت مساحت کف را در حلقه‌های 0-2، 2-5 و 5-10 کیلومتر در اطراف منطقه تجاری مرکزی در نظر گرفتند. در حالی که این حلقه‌های متوسط ​​بر سطح تراکم شهری نسبتاً «صاف» نور می‌تابانند، تحلیل‌های موجود در شکل 8(در زیر) سطح چگالی یک مقطع انتخاب شده در هر منطقه را روشن می کند. این الگوها را قطعا نمی توان به کل ساختار فضایی شهری تعمیم داد. با این حال، تحلیل‌های حساسیت نشان داده‌اند که تصویری قوی ارائه می‌دهند. علاوه بر این، یافته های کیفی Siedentop و همکاران. [ 65 ] و تحلیل های ارائه شده در اینجا مکمل یکدیگر هستند.
در مناطق نسبتاً تک مرکزی مونیخ و کلن، منطقه بسیار متراکم در امتداد صفحه شرقی-غربی تقریباً 10 کیلومتر امتداد دارد، در حالی که این منطقه تنها به 7 تا 8 کیلومتر در منطقه فرانکفورت و تنها دو تا سه کیلومتر در منطقه اشتوتگارت می رسد. . بر این اساس، هسته منطقه‌ای تعریف‌شده در واقع در مناطق چند مرکزی مرتبط است و نسبت حجم و سطح کف ساخته‌شده قابل مقایسه را نشان می‌دهد، اما وسعت فضایی آن به طور قابل‌توجهی کوچکتر از مناطق تک مرکزی است. در حالی که مناطق تک مرکزی یک هسته فضایی گسترده را نشان می دهند، الگوهای سکونتگاه (زیر) شهری از قبل در فاصله شعاعی حدود پنج تا ده کیلومتری از مرکز در هر دو منطقه نسبتاً چند مرکزی آشکار است. این الگوهای سکونتگاهی (زیرشهری) شامل نواحی سکونتگاهی شهری پیرامونی وشکل 7 ).
در نهایت، مجموعه داده جامع ما همچنین امکان تجزیه و تحلیل رابطه بین مورفولوژی شهری و توزیع فعالیت های اجتماعی-اقتصادی را فراهم می کند. برای بهره برداری کوتاه از این و همچنین به دست آوردن بینش عمیق تر در مورد رابطه بین دو سری نقشه در شکل 7 ، ما ضرایب همبستگی رتبه اسپیرمن را بین FAR، حجم ساخته شده و تعداد کارمندان و ساکنان در هر سلول شبکه محاسبه کردیم. این متغیرها با دو متغیر دیگر تکمیل می‌شوند: میانگین فضای طبقه در هر ساختمان و تعداد ساختمان‌ها در هر سلول شبکه. انتظار پیشینی ما این است که پنج متغیر باید در یک میانگین منطقه ای همبستگی بالایی و مثبت داشته باشند. این انتظار توسط نتایج نمایش داده شده در جدول 3 پشتیبانی می شود. تمامی همبستگی های رتبه ای زیر سطح معنی داری 0.1 درصد از نظر آماری معنی دار بوده و مثبت نیز می باشند.
همبستگی بین FAR و میانگین فضای طبقه ساختمان ها مقادیر بیشتری (0.55-0.69) نسبت به همبستگی بین FAR و تعداد ساختمان ها (0.30-0.41) دارد. این یافته نشان می‌دهد که نسبت‌های سطح بالا لزوماً نتیجه بسیاری از ساختمان‌ها (انفرادی) در یک سلول شبکه نیست. اگر تعداد ساکنان و کارکنان و مقادیر تراکم مطلق مانند حجم ساخته شده یا تعداد ساختمان ها در نظر گرفته شود، همبستگی های بسیار بالایی را می توان مشاهده کرد. با این حال، همبستگی بین FAR و ارزش کارمند-ساکن بسیار کوچکتر است. شکل 9این روابط را با استفاده از ماتریس های پراکنده تجسم می کند. این شواهدی از روابط مثبت بین شاخص های تراکم ساخته شده و روابط مثبت، اما کمتر واضح بین تراکم ساخته شده و فعالیت ارائه می دهد.
بنابراین، اگر حجم زیادی در یک سلول شبکه وجود داشته باشد، فعالیت اجتماعی-اقتصادی در این سلول شبکه به سمت بالا می رود. نسبت مساحت طبقات و همبستگی فعالیت های اجتماعی-اقتصادی مثبت است، اما بسیار کوچکتر است. توضیح برای این می‌تواند این باشد که مردم در ساختمان‌ها کار و زندگی می‌کنند، اما این واقعیت لزوماً با مقدار خطی/متناسب تقاضای زمین یا مساحت زمین مرتبط نیست (ممکن است به مثال‌هایی مانند ترجیحات فردی برای انواع خاصی از مسکن یا نیازهای تولیدی شرکت‌های تولیدی در مقایسه با خدمات تجاری دانش‌بر). با این حال، پرداختن به جزئیات بیشتر در مورد این موضوع از حوصله این مقاله خارج است.

5. بحث

یافته های تجربی معرفی شده در بخش قبل ساختارهای مورفولوژیکی خاص منطقه ای را نشان می دهد. ما نشان داده‌ایم که تراکم شهری را نمی‌توان صرفاً با تراکم‌های ساخته شده یا فعالیت در نظر گرفت. بلکه برای درک بهتر ساختار فضایی شهری، اینها باید تحت بررسی مشترک قرار گیرند. از آنجایی که تمام تحلیل ها توصیفی هستند، تشخیص علل مهم فراتر از محدوده این مقاله است.
برای اینکه نتایج خود را به طور خلاصه زمینه سازی کنیم، چند رشته از توضیحات را پیش نویس می کنیم. ما فرض می کنیم که الگوهای شناسایی شده را می توان تا حدی با موقعیت های توپوگرافی و زیرساخت حمل و نقل توضیح داد. منطقه اشتوتگارت نمونه نسبتا خوبی برای این موضوع است. مطالعات قبلی در مورد الگوهای تراکم حجم ساخته شده و کارکنان، یک سیستم محوری را نشان داده است که از محورهای توسعه منطقه ای، مانند بزرگراه ها و رودخانه ها پیروی می کند. الگوهای مشابهی را نیز می توان در منطقه کلن در امتداد رودخانه راین مشاهده کرد [ 24 ].
علاوه بر این، وابستگی های مسیر تاریخی تاریخچه اقتصادی و سکونتگاهی یا شیوه های برنامه ریزی منطقه ای و شهری نیز ممکن است به این الگوها کمک کرده باشد. بنابراین، سطوح مختلف تراکم ساخته شده می تواند نتیجه فرآیندهای صنعتی شدن یا شهرنشینی باشد که در زمان های مختلف آغاز شده است. امواج شهرنشینی در اواخر قرن نوزدهم تراکم ساختمانی بالاتری نسبت به مراحل بعدی رشد شهری ایجاد کرد که با حومه نشینی مسکونی و تجاری مشخص می شود.
به همین ترتیب، ساختار اقتصادی و توسعه آن نیز می تواند تفاوت های منطقه ای در تراکم را توضیح دهد. ترکیب مربوطه از صنایع تولیدی و خدماتی خود را در یک کارایی کاربری خاص نشان می دهد ( به عنوان مثال ، به عنوان منطقه مورد استفاده برای هر فرد شاغل)، که به نوبه خود بر وضعیت تراکم ساخته شده تأثیر می گذارد. نگاهی به منطقه فرانکفورت یا اشتوتگارت شواهدی از این رابطه را نشان می دهد: در حالی که همبستگی بین مجموع کارمندان و ساکنان، از یک سو، و حجم ساخته شده، از سوی دیگر، نسبتاً بالا است (جدول 3 ): 0.83 برای فرانکفورت و 0.86 برای اشتوتگارت)، نقشه های تراکم کارکنان، کارکنان در بخش های خدماتی و حجم های ساخته شده به وضوح نشان می دهد که این ارزش جهانی توسط ویژگی های محلی تحریف شده است. دلایل این امر تمرکز کارکنان در بخش های خدماتی در مناطق مرکزی شهر است که در دفاتر کار می کنند و تمرکز کارکنان در بخش های تولیدی، در مناطق نسبتاً حومه ای، مانند راسلشیم، که در آن بخش خودرو قوی است. . الگوهای مشابهی را می توان برای منطقه اشتوتگارت شناسایی کرد، جایی که بخش تولید در امتداد رودخانه نکار و در شهرداری های Böblingen/Sindelfingen متمرکز شده است (برای جزئیات بیشتر به [ 24 ، 64 ] مراجعه کنید).
داده‌های تکمیلی همچنین نشان می‌دهند که سکونتگاه‌های حومه شهر از دهه 1950 تا 1970، که استقرار آنها با موتورسازی انبوه و قیمت پایین زمین تسهیل شده بود، ظاهراً تحت تراکم بسیار کمی قرار گرفته‌اند [68 ] . به همین دلیل، انتقال از یک هسته منطقه ای فشرده به یک محیط حومه ای پراکنده تر، هنوز ساختار سکونتگاهی مناطق را تا به امروز مشخص می کند. به این ترتیب، تراکم کم ساخته شده و در نتیجه تراکم شغلی کم جمعیت اغلب مشهود است، حتی در مکان‌های درون شهری یا در نزدیکی ایستگاه‌ها در امتداد راهروهای حمل‌ونقل ریلی. تراکم چنین مناطقی که به شدت توسط برنامه ریزان شهری حمایت شده است (به بحث در [ 69 ، 70 ، 71 مراجعه کنید.])، مشمول مقررات قانون برنامه ریزی است که برای حفاظت از ساختارهای موجود طراحی شده است و همچنین به ندرت به دلایلی از پذیرش اجتماعی پایین به دنبال آن است.
عامل نهایی را می توان در مقررات شهرسازی مشاهده کرد. تراکم شهری در آلمان توسط کاربری اراضی شهری و برنامه ریزی توسعه تنظیم می شود. مقررات قانونی ضروری برای این امر (Baunutzungsverordnung، قانون فدرال استفاده از زمین) حداکثر حد را برای نسبت مساحت زمین در 1.2 برای کاربری های مسکونی و 3.0 برای برخی از کاربری های تجاری تعیین می کند. در حالی که تراکم بالاتر ممکن است در موارد استثنایی خاص مجاز باشد، قانون برنامه ریزی آلمان به جای حمایت از تراکم قوی، تمایل به محدود کردن آن دارد. علاوه بر این، فرهنگ ها و شیوه های برنامه ریزی منطقه ای و محلی بسیار متفاوت است. به عنوان مثال، توسعه بلندمرتبه در شهر مونیخ مجاز نیست، در حالی که این امر از دیرباز در فرانکفورت رایج بوده است. ساختار شعاعی چگالی در منطقه اشتوتگارت نه تنها بیانگر شرایط توپوگرافی است،
رویکرد معرفی شده در اینجا و داده های تولید شده به این روش فرصت های تحلیلی بهبود یافته ای را برای درک آینده از روابط پیچیده بین اقتصادی و اجتماعی و همچنین ساختارهای ساخته شده و تغییرات در مناطق شهری ارائه می دهد. در این زمینه، تجزیه و تحلیل ما همچنین نشان می دهد که یک اندازه گیری کامل چگالی وجود ندارد. در عوض، پیچیدگی و تنوع ساختار فضایی شهری با در نظر گرفتن ارقام چگالی چندگانه و مفهومی متفاوت، مانند FAR، حجم ساخته شده یا تراکم استفاده اجتماعی-اقتصادی، خود را نشان می دهد. همبستگی بین متغیرهای فردی مطمئناً گاهی اوقات زیاد است ( جدول 3 یا [ 24) را ببینید])، اما این در همه موارد صدق نمی کند. تلاش‌های تحقیقاتی آینده مطمئناً هم به درک بهتر عوامل علّی این روابط و هم به تخمین بهتر پیامدهای آنها برای انسان‌ها و محیط‌شان کمک خواهد کرد.

6. نتیجه گیری و چشم انداز

بحث حاضر نشان می‌دهد که امکان تولید مدل‌های چگالی ساخته‌شده در سطح منطقه با استفاده از داده‌های سنجش از دور وجود دارد. به این ترتیب می توان شکاف قابل توجهی را در مشاهده مستمر فرآیندهای توسعه شهری و منطقه ای کاهش داد.
تا به امروز، محصولات نقشه برداری موجود، مانند اطلس شهری اروپا، داده هایی را در مورد چگالی برای دو بعد به میزان محدودی ارائه می دهند. تحلیل‌های مورفولوژی و فرم شهری، با این حال، به حجم ساخته شده و بنابراین، به بعد سوم مربوط می‌شوند. در این زمینه، رویکرد ما که در بالا توضیح داده شد و به کار گرفته شد، چارچوبی برای تولید چگالی‌های ساخته‌شده فضایی برای مناطق بسیار بزرگ با هزینه‌های کم در مقایسه با سایر فناوری‌های کسب DSM با ترکیب چند منبعی از مدل‌های سطح دیجیتال و ردپای ساختمان ارائه می‌کند. ادغام ردپای ساختمان اجازه می دهد تا مدل های ساختمانی سه بعدی با دقت بالا برای مناطق بزرگی مانند چهار منطقه شهری ارائه شده در مطالعه ما استخراج شود. ماموریت‌های رصد زمین فعلی و آینده، مانند TanDEM-X یا Cartosat، با اکتساب داده های منطقه ای بزرگ به پوشش جهانی، به این قابلیت برای نظارت سه بعدی اضافه می کند. بنابراین، سنجش از دور قادر خواهد بود به طور سیستماتیک محیط ساخته شده شهرها را در طول زمان نظارت کند. به این ترتیب، سازگاری داده ها ممکن است اجازه مطالعات مقایسه ای بین المللی شهری را بدهد.
در دسترس بودن داده های چگالی ریزدانه، هم از منظر برنامه ریزی عملی و هم از دیدگاه علمی، امکانات جدیدی را ارائه می دهد. برای مثال در اقلیم شناسی و اکولوژی شهری و به ویژه در مطالعات مواجهه می توان کاربردهایی را یافت. دقیقاً، روش‌ها و مدل‌های ارزیابی آسیب‌پذیری می‌توانند اصلاح شوند. به عنوان مثال استفاده از حجم ساخته شده به عنوان محرک های پدیده جزیره گرمایی محلی یا تأثیر آنها بر سیستم های باد محلی [ 72] است.]. محاسبات انتقال نویز را می توان با در نظر گرفتن موقعیت جغرافیایی و ارتفاع دقیق ساختمان ها از نظر روشی اصلاح کرد. موضوع دیگر این است که برنامه‌ریزی احیای شهری می‌تواند از داده‌های ساختمان و تراکم نیز سود ببرد، زیرا استراتژی‌های انقباض و تخریب ساختمان‌های خالی برنامه‌ریزی شده، از جمله، می‌توانند در رابطه با اثرات آن‌ها بر زیرساخت‌ها مورد بررسی قرار گیرند [73 ، 74 ] . همین امر در مورد ارزیابی پروژه های تراکم با اثرات مثبت و منفی آنها (به عنوان مثال، بهبود بهره وری زیرساخت، کاهش فضای باز) صدق می کند. به این ترتیب، به عنوان مثال، پتانسیل تراکم در اطراف ایستگاه‌های راه‌آهن مترو یا مسافربری نیز می‌تواند تعیین شود.
فینا و همکاران [ 46 ] علاوه بر این اشاره می‌کند که گسترش سیستم‌های پایش فضایی متعارف فرصت‌هایی را برای مشاهده چند بعدی توسعه شهری و منطقه‌ای فراهم می‌کند، زیرا شاخص‌های تراکم را می‌توان با سایر آمارها و معیارها ادغام و ترکیب کرد. دسترسی بهبود یافته حاصل از داده‌های زیرشهری همچنین امکان تحلیل مقایسه‌ای بین منطقه‌ای از شرایط و تحولات در مناطق شهری را فراهم می‌کند که هنوز در آلمان امکان‌پذیر نبوده است.

اختصارات

در این نسخه از اختصارات زیر استفاده شده است:

دور نسبت مساحت کف
IRS ماهواره سنجش از دور هند
DSM مدل های سطح دیجیتال
BKG Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (آژانس فدرال کارتوگرافی و ژئودزی)
الهام بخشیدن زیرساخت اطلاعات فضایی در جامعه اروپا
DLM مدل چشم انداز مبتنی بر دیجیتال
nDSM DSM نرمال شده
DTK25-V Digitale Topographische Karte 1:25 000, Vorläufige Ausgabe (نقشه های توپوگرافی دیجیتال ارجاع شده جغرافیایی)
LoD1 سطح جزئیات 1
WZ 2008 Klassifikation der Wirtschaftszweige 2008 (طبقه بندی فعالیت های اقتصادی، ویرایش 2008)
FDZ Forschungsdatenzentrum (مرکز داده های پژوهشی)
BA Bundesagentur für Arbeit (آژانس کاریابی فدرال)
IAB Institut für Arbeitsmarkt- und Berufsforschung (موسسه تحقیقات اشتغال)

منابع

  1. یوینگ، آر. حمیدی، س. فشردگی در مقابل پراکندگی: مروری بر شواهد اخیر از ایالات متحده. جی. پلان. روشن شد 2015 ، 30 ، 413-432. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  2. OECD. سیاست های شهر فشرده: ارزیابی مقایسه ای . OECD: پاریس، فرانسه، 2012. [ Google Scholar ]
  3. چرچمن، الف. تفکیک مفهوم چگالی. جی. پلان. روشن شد 1999 ، 13 ، 389-411. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  4. رابرتز، BH تغییرات در تراکم شهری: پیامدهای آن بر توسعه پایدار شهرهای استرالیا. در مجموعه مقالات کنفرانس ملی ایالت شهرهای استرالیا، آدلاید، استرالیا، 28 تا 30 نوامبر 2007.
  5. آسولی، سی. دیویدسون، F. تراکم در توسعه شهری. ساختن. شماره های 1996 ، 8 ، 3-25. [ Google Scholar ]
  6. یوینگ، آر. سرورو، آر. سفر و محیط ساخته شده. مربا. طرح. دانشیار 2010 ، 76 ، 265-294. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  7. یوینگ، آر. Rong, F. تاثیر شکل شهری بر مصرف انرژی مسکونی ایالات متحده. خانه بحث سیاست 2008 ، 19 ، 1-30. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  8. Forsyth، A. اندازه گیری تراکم: تعاریف کاری برای تراکم مسکونی و شدت ساختمان. دسی. مختصر 2003 ، 8 ، 1-8. [ Google Scholar ]
  9. فورسایت، ا. Oakes, JM; اشمیتز، KH; هرست، ام. آیا تراکم مسکونی راه رفتن و سایر فعالیت های بدنی را افزایش می دهد؟ مطالعه شهری. 2007 ، 44 ، 679-697. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  10. نیومن، PWG; Kenworthy، JR مصرف بنزین و شهرها. مربا. طرح. دانشیار 1989 ، 55 ، 24-37. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  11. OECD. شهرها و تغییرات اقلیمی ، چاپ اول؛ OECD: پاریس، فرانسه، 2010. [ Google Scholar ]
  12. براون استون، دی. Golob، TF تاثیر تراکم مسکونی بر استفاده از وسیله نقلیه و مصرف انرژی. J. شهری اقتصاد. 2009 ، 65 ، 91-98. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  13. یوینگ، آر. میکینز، جی. حمیدی، س. نلسون، AC رابطه بین پراکندگی شهری و فعالیت بدنی، چاقی و عوارض – به روز رسانی و اصلاح. Health Place 2014 ، 26 ، 118-126. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
  14. هنده، اس. دیکسون، جی. تغییر محیط چاقی: بینش‌هایی از اقتصاد فرهنگی اتکا به خودرو. ترانسپ Res. قسمت D: Transp. محیط زیست 2005 ، 10 ، 31-53. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  15. کلی شوارتز، AC; استوکارد، جی. دویل، اس. Schlossberg، M. آیا پراکندگی ناسالم است؟ تجزیه و تحلیل چند سطحی از رابطه پراکندگی کلان شهرها با سلامت افراد. جی. پلان. آموزش. Res. 2004 ، 24 ، 184-196. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  16. شلاپفر، ام. لی، جی. Bettencourt، LMA Urban Skylines: Building Heights and Shapes as Measures of Size City. در دسترس آنلاین: http://arxiv.org/pdf/1512.00946 (در 11 مه 2016 قابل دسترسی است).
  17. رود، پی. کیم، سی. روباززا، جی. ویجو، پی. Schofield، J. شهرها و انرژی: مورفولوژی شهری و تقاضای انرژی گرمایی مسکونی. محیط زیست طرح. B طرح. دس 2014 ، 41 ، 138-162. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
  18. فرشتگان.؛ بلی، ام. شهرها 2016 ، 51 ، 36-51. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  19. زیستگاه سازمان ملل متحد الگوهای شهری برای اقتصاد سبز ; برنامه اسکان بشر سازمان ملل متحد: نایروبی، کنیا، 2012. [ Google Scholar ]
  20. بتنکورت، LMA؛ غرب، GB نظریه یکپارچه زندگی شهری. طبیعت 2010 ، 467 ، 912-913. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
  21. بتنکورت، LMA؛ لوبو، جی. هلبینگ، دی. کونرت، سی. غرب، رشد GB، نوآوری، مقیاس‌پذیری و سرعت زندگی در شهرها. Proc. Natl. آکادمی علمی ایالات متحده آمریکا 2007 ، 104 ، 7301-7306. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
  22. Ciccone، A. هال، RE بهره وری و تراکم فعالیت اقتصادی. صبح. اقتصاد Rev. 1996 , 86 , 54-70. [ Google Scholar ]
  23. هریس، TF; Ioannides، YM بهره وری و تراکم شهری ; گروه اقتصاد، دانشگاه تافتس: مدفورد، MA، ایالات متحده آمریکا، 2000. [ Google Scholar ]
  24. Krehl، A. ساختار فضایی شهری: تعامل بین اشتغال و حجم های ساخته شده. Reg. گل میخ. Reg. علمی 2015 ، 2 ، 289-307. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  25. مونیز، آی. گارسیا-لوپز، M.-À. اقتصاد دانش چندمرکزی در بارسلونا. جئوگر شهری. 2010 ، 31 ، 774-799. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  26. گیلن، آر. لو گالو، جی. Boiteux-Orain، C. تغییرات در الگوهای فضایی و بخشی اشتغال در ایل دو فرانس، 1978-1997. مطالعه شهری. 2006 ، 43 ، 2075-2098. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  27. دورانتون، جی. پوگا، دی. از تخصص شهری بخشی به عملکردی. J. شهری اقتصاد. 2005 ، 57 ، 343-370. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  28. Siedentop، S. شیلر، جی. Gutsche، J.-M. کوزیول، ام. والتر، جی. Siedlungsentwicklung و Infrastrukturfolgekosten. Bilanzierung und Strategieentwicklung ; Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung: بن، آلمان، 2006. [ Google Scholar ]
  29. Burchell، RW; موکرجی، اس. توسعه متعارف در مقابل رشد مدیریت شده: هزینه های پراکندگی. صبح. J. بهداشت عمومی 2003 ، 93 ، 1534-1540. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
  30. دوبک، سی. Zanetti, G. Siedlungsstruktur und Öffentliche Haushalte: Gutachten des Österreichischen Instituts für Raumplanung (ÖIR) ; Österreichisches Institut für Raumplanung: وین، اتریش، 1999. [ Google Scholar ]
  31. Melo، PC; گراهام، دی جی؛ لوینسون، دی. اعرابی، S. تجمع، دسترسی و بهره وری: شواهدی برای مناطق بزرگ شهری در ایالات متحده. مطالعه شهری. 2016 . [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  32. Ahlfeldt، GM اگر آلونسو درست می‌گفت: مدل‌سازی دسترسی و توضیح شیب زمین مسکونی. J. Reg. علمی 2011 ، 51 ، 318-338. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  33. کروپ، جی. هلستن، ا. لیسنر، تی. رویتمایر، او. هاترمن، اف. هوانگ، اس. راک، جی. وچسونگ، اف. لوتگر، آ. پومپ، اس. و همکاران کلیماوندل در نوردراین-وستفالن—Regionale Abschätzung der Anfälligkeit ausgewählter Sektoren ; Potsdam Institut für Klimafolgenforschung: پوتسدام، آلمان، 2009. [ Google Scholar ]
  34. واتکینز، آر. پالمر، جی. کولوکوترونی، M. افزایش دما و تشدید جزیره گرمایی شهری: پیامدهایی برای راحتی انسان و طراحی شهری. محیط ساخته شده 2007 ، 33 ، 85-96. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  35. کوپه، سی. کوواتس، اس. جندریتزکی، جی. منه، بی. Breuer، DJ Heat Waves: Risks and Responses ; دفتر منطقه ای اروپا، سازمان بهداشت جهانی: کپنهاگ، دانمارک، 2004. [ Google Scholar ]
  36. مک فارلین، سی. جغرافیای تراکم شهری: توپولوژی، سیاست و شهر. Prog. هوم Geogr. 2015 . [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
  37. پاتل، RB; برک، شهرنشینی TF-یک فاجعه انسانی در حال ظهور. انگلیسی جدید جی. مد. 2009 ، 361 ، 741-743. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
  38. بار، جی. کوهن، جی پی شیب نسبت مساحت کف: شهر نیویورک، 1890-2009. Reg. علمی اقتصاد شهری 2014 ، 48 ، 110-119. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  39. سوزاکی، جی. کاجیموتو، ام. کیشیموتو، M. نقشه برداری تراکم شهری کلانشهرهای جهانی از تصاویر SAR قطبی. سنسور از راه دور محیط. 2014 ، 155 ، 334-348. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
  40. جان، ا. هچت، ر. Meinel, G. 3D-Gebäudemodelle: Grundlage siedlungsstruktureller Analysen am Beispiel Sachsens. در Flächennutzungsmonitoring VII: Boden, Flächenmanagement, Analysen und Szenarien ; Meinel, G., Schumacher, U., Behnisch, M., Krüger, T., Eds.; Rhombos-Verlag: برلین، آلمان، 2015; صص 233-243. [ Google Scholar ]
  41. Landcom. راهنمای تراکم مسکونی ; Landcom: Parramatta، استرالیا، 2011. [ Google Scholar ]
  42. Angel, S. ساختن اتاق برای سیاره شهرها ; مؤسسه خط مشی زمین لینکلن: کمبریج، MA، ایالات متحده آمریکا، 2011. [ Google Scholar ]
  43. Siedentop، S. فینا، اس. چه کسی بیشتر پراکنده می شود؟ بررسی الگوهای رشد شهری در 26 کشور اروپایی محیط زیست طرح. A 2012 , 44 , 2765-2784. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  44. تاوبنبوک، اچ. ویزنر، ام. شبکه فضایی مناطق بزرگ-انواع اتصال بین شهرها بر اساس الگوهای سکونتی مشتق شده از داده های EO. محاسبه کنید. محیط زیست شهری 2015 ، 54 ، 165-180. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  45. گوئروآ، ام. Pumain، D. تجاوز ساخته شده و میدان شهری: مقایسه چهل شهر اروپایی. محیط زیست طرح. A 2008 , 40 , 2186-2203. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  46. فینا، اس. کرهل، ا. Siedentop، S. تاوبنبوک، اچ. ورم، ام دیچتر دران! Neue Möglichkeiten der Vernetzung von Geobasis-, Statistik- und Erdbeobachtungsdaten zur räumlichen Analyse und Visualisierung von Stadtstrukturen mit Dichteoberflächen und-profilen. راومفورش. راوموردن 2014 ، 72 ، 179-194. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  47. ورم، م. d’Angelo، P. راینارتز، پی. Taubenböck، H. بررسی کاربرد Cartosat-1 DEMs و نقشه‌های توپوگرافی برای بومی‌سازی غلظت توده‌های شهری در مناطق بزرگ. IEEE J. Sel. برنامه برتر 2014 ، 7 ، 4138-4152. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  48. Roskamm, N. Dichte: Eine Transdisziplinäre Dekonstruktion; Diskurse zu Stadt und Raum , 1st ed.; رونوشت: بیله‌فلد، آلمان، 2011. [ Google Scholar ]
  49. لندهاوپشتات اشتوتگارت Stadträumliche Dichte. Flächenbilanz von Wohngebieten در اشتوتگارت ; Landeshauptstadt Stuttgart: Stuttgart، آلمان، 2005. [ Google Scholar ]
  50. Openshaw, S. مسئله واحد مساحتی قابل تغییر . Geo Books: Norwich، UK، 1983. [ Google Scholar ]
  51. NRSA کتابچه راهنمای کاربر داده Cartosat-1. 2006. در دسترس آنلاین: http://www.euromap.de/download/P5_data_user_handbook.pdf (در 14 فوریه 2016 قابل دسترسی است).
  52. d’Angelo، P. لهنر، م. کراوس، تی. حجه، د. Reinartz، P. به سمت تولید خودکار DEM از تصاویر ماهواره ای استریو با وضوح بالا. بین المللی قوس. فتوگرام حسگر از راه دور اسپات. Inf. علمی 2008 ، XXXVII ، 1137-1143. [ Google Scholar ]
  53. تیان، جی. راینارتز، پی. d’Angelo، P. Ehlers، M. تشخیص تغییر خودکار ساختمان و جنگل مبتنی بر منطقه در تصاویر استریو Cartosat-1. ISPRS J. Photogramm. 2013 ، 79 ، 226-239. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  54. Hirschmuller، H. پردازش استریو با تطبیق نیمه جهانی و اطلاعات متقابل. الگوی IEEE T. مقعدی 2008 ، 30 ، 328-341. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
  55. GeoBasis-DE. نقشه توپوگرافی دیجیتال 1:25000، نسخه مقدماتی. DTK25-V. در دسترس آنلاین: http://www.geodatenzentrum.de/docpdf/dtk25-v_eng.pdf (در 17 مه 2016 قابل دسترسی است).
  56. Congalton، RG مروری بر ارزیابی دقت طبقه‌بندی داده‌های سنجش از دور. سنسور از راه دور محیط. 1991 ، 37 ، 35-46. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  57. ورم، م. تاوبنبوک، اچ. گوبل، جی. واگنر، جی جی در لبه مرکز شهر: تبعیض از مرکز فیزیکی شهر با ادراک ذهنی و داده های ماهواره ای. در مجموعه مقالات رویداد مشترک سنجش از دور شهری 2015 (JURSE)، لوزان، سوئیس، 30 مارس تا 1 آوریل 2015.
  58. تاوبنبوک، اچ. خدمات Wurm، M. disP: آیا شروع به کار می کنید؟ Urbane Fernerkundung für stadtgeographische Forschung. disP-Plan. Rev. 2015 , 51 , 78-89. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  59. ورم، م. تاوبنبوک، اچ. شاارت، ام. اش، تی. Dech, S. ادغام اطلاعات تصویر مبتنی بر شی با استفاده از داده های رصد زمین چندحسگر در مناطق شهری. بین المللی J. Image Data Fusion 2011 ، 2 ، 121-147. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  60. انجمن اروپا برای جغرافیا و آمار. GRID_ETRS89_LAEA_1K. در دسترس آنلاین: http://www.efgs.info/data/european-datasets/eurogrid (در 29 ژانویه 2016 قابل دسترسی است).
  61. BKG. مدل پایه دیجیتال منظر (AAA). در دسترس آنلاین: http://www.geodatenzentrum.de/docpdf/basis-dlm-aaa_eng.pdf (دسترسی در 14 فوریه 2016).
  62. Statistik der Bundesagentur für Arbeit. Sozialversicherungspflichtig Beschäftigte nach Wohn- und Arbeitsort mit Pendlerdaten. در دسترس آنلاین: https://Statistik.Arbeitsagentur.De/Statistikdaten/Detail/201012/Iiia6/Sozbe-Gemwoao/Gemwoao-D-0-Xls.Xls (دسترسی در 20 مه 2016).
  63. Statistische Ämter des Bundes und der Länder. Bevölkerungsstand: Bevölkerung nach Geschlecht-Stichtag 31.12.-regionale Tiefe: Gemeinden, Samt-/Verbandsgemeinden. جدول 173-01-5. در دسترس آنلاین: https://www.regionalstatistik.de/genesis/online;jsessionid=C447F1580D6891A6425855D54364F85F?sequenz=tabelleErgebnis&selectionname=173-01-5 (دسترسی در 20 مه).
  64. Krehl, A. Polyzentralität in Deutsch Stadtregionen—Eine integrierte Bestandsaufnahme. در Globale Urbanisierung—Perspektive aus dem All ; Taubenböck, H., Wurm, M., Esch, T., Dech, S., Eds.; SpringerSpektrum: برلین، آلمان؛ هایدلبرگ، آلمان، 2015; صص 159-170. [ Google Scholar ]
  65. Siedentop، S. کرهل، ا. تاوبنبوک، اچ. Wurm، M. Die bauliche Dichte der Stadtregion—Erzeugung kleinräumiger Dichtedaten mit fernerkundlichen Mitteln. در Flächennutzungsmonitoring VI.: Innenentwicklung—Prognose—Datenschutz ; Meinel, G., Schumacher, U., Behnisch, M., Eds.; Rhombos: برلین، آلمان، 2014; صص 179-188. [ Google Scholar ]
  66. شولز، تی. راوشر، سی. رایهر، جی. باختلر، تی. ژئوکدینگ داده های اداری آلمان: مورد موسسه تحقیقات استخدامی . Bundesagentur für Arbeit: نورنبرگ، آلمان، 2012. [ Google Scholar ]
  67. یورواستات مجموعه داده شبکه GEOSTAT 2011. در دسترس آنلاین: http://ec.europa.eu/eurostat/web/gisco/geodata/reference-data/population-distribution-demography (دسترسی در 4 فوریه 2016).
  68. فیلیون، ص. اینرسی حومه ای: ریشه یابی حومه نشینی پراکنده. بین المللی J. Urban Reg. 2015 ، 39 ، 633-640. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  69. جسن، جی. Roost, F. Refitting Suburbia: Erneuerung der Stadt des 20. Jahrhunderts in Deutschland und den USA ; Jovis: برلین، آلمان، 2015. [ Google Scholar ]
  70. گرانت، جی ال. نلسون، AC؛ فورسایت، ا. تامپسون-فاوست، ام. بلیز، پی. فیلیون، پ. آینده حومه شهرها. حومه های در حال گذار/ اسکان مجدد حومه های آمریکا/ حومه ها در زمینه جهانی: چالش های تداوم رشد و مقاوم سازی/ شهرنشینی حومه: بازبینی شیوه های سکونتگاه های بومی/به سوی آمریکای حومه ای جدید: آیا موج را خواهیم گرفت؟/دیدگاه های خوش بینانه و بدبینانه در مورد تکامل حومه آمریکای شمالی/پاسخ. طرح. عمل تئوری. 2013 ، 14 ، 391-415. [ Google Scholar ]
  71. دانهام جونز، ای. ویلیامسون، جی. مقاوم سازی حومه. راه حل های طراحی شهری برای طراحی مجدد حومه ; John Wiley & Sons Inc.: Hoboken, NJ, USA, 2009. [ Google Scholar ]
  72. هارلان، اس ال. برازل، ای جی؛ پراشاد، ل. استفانوف، WL; لارسن، L. ریزاقلیم محله و آسیب پذیری در برابر استرس گرمایی. Soc. علمی پزشکی 2006 ، 63 ، 2847-2863. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
  73. Moss, T. “نقاط سرد” زیرساخت های شهری: فرآیندهای “کوچک شدن” در آلمان شرقی و ایده آل زیرساختی مدرن. بین المللی J. Urban Reg. 2008 ، 32 ، 436-451. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  74. شیلر، جی. Siedentop، S. Infrastrukturfolgekosten der siedlungsentwicklung unter schrumpfungsbedingungen. disP-Plan. Rev. 2005 , 41 , 83-93. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Ijgi 05 00076 g001 1024
شکل 1. فلوچارت مراحل انجام شده برای مدل سازی چگالی های ساخته شده.
Ijgi 05 00076 g002 1024
شکل 2. ورودی داده های مکانی برای تولید مدل های ساختمان سه بعدی با استفاده از مثال مرکز منطقه شهر مونیخ. سمت چپ: مدل سطح دیجیتال نرمال شده. سمت راست: استخراج اشیاء ردپای ساختمان از نقشه توپوگرافی DTK25-V. نقشه توپوگرافی: © GeoBasis-DE/BKG (2010)، ر.ک. [ 55 ].
Ijgi 05 00076 g003 1024
شکل 3. نمای پرسپکتیو مدل‌های ساختمان سه بعدی که از اندازه‌گیری ارتفاع Cartosat-1 در فضا و ردپای ساختمان از نقشه‌های توپوگرافی دیجیتال به دست آمده است (بالا سمت چپ: کلن؛ بالا سمت راست: فرانکفورت؛ پایین سمت چپ: اشتوتگارت؛ پایین سمت راست: مونیخ). نقشه توپوگرافی: © GeoBasis-DE/BKG (2010)، ر.ک. [ 55 ].
Ijgi 05 00076 g004 1024
شکل 4. همبستگی بین مساحت ساختمان و انحراف ارتفاع ساختمان در برابر داده های مرجع.
Ijgi 05 00076 g005 1024
شکل 5. محاسبه حجم ساخته شده و FAR در هر سلول شبکه INSPIRE.
Ijgi 05 00076 g006 1024
شکل 6. نمودارهای جعبه ای از حجم های ساخته شده (میلیون متر مکعب ) و نسبت های سطح زمین.
Ijgi 05 00076 g007 1024
شکل 7. الگوهای تراکم ساخته شده با حجم ساخته شده ( سمت چپ ) و نسبت متوسط ​​سطح کف ( راست ) برای سلول های شبکه 1 کیلومتر 2 نشان داده شده است.
Ijgi 05 00076 g008 1024
شکل 8. پروفایل های چگالی انتخابی مناطق مورد مطالعه. مقادیر حجم ساخته شده و نسبت مساحت طبقه برای سلول های شبکه واقع در امتداد عرض جغرافیایی مرکزی شهر مربوطه، مورد دوم با موقعیت جغرافیایی تالار شهر نشان داده می شود.
Ijgi 05 00076 g009 1024
شکل 9. ماتریس های Scatterplot رابطه بین چگالی ساخته شده و فعالیت (هر دو در سطوح اندازه گیری شده) را نشان می دهد. داده‌های استخدام از بیوگرافی‌های شغلی یکپارچه جغرافیایی (IEB) در 30 ژوئن 2009 گرفته شده است که توسط مرکز داده‌های تحقیقاتی (FDZ) آژانس استخدام فدرال (BA) در مؤسسه تحقیقات اشتغال (IAB) ارائه شده است (برای جزئیات بیشتر). و مستندات، [ 66 ] را ببینید).
جدول
جدول 1. شاخص های تراکم شهری و معانی آنها.
جدول
جدول 2. مروری بر شاخص های فضایی.
جدول
جدول 3. ضرایب همبستگی رتبه اسپیرمن برای چندین معیار چگالی.

;کاربردهای GISمقالات

آموزش کاربردی ArcGISالهام ابراهیم زادهکاربرد جی ای اسکاربرد جی ای اس در زمین شناسی

بدون نظر

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

همواره حمایت دانشجویان عزیزمان همراه ما بوده و این سببب شده که گامی محکم به‌سوی ایجاد یک مرجع برای آموزش GIS برداریم. با این امید که بتوانیم قدردان حمایت شما بزرگواران باشیم.

  • خانه
  • آموزش
  • فیلم آموزشی
  • تماس با ما
  • درباره ما
  • وبلاگ
  • سمنان /خیابان کاشانی/ساختمان فناوری اطلاعات/پ 8
  • 09120049370