Les villes ne sont pas toutes les mêmes, ou du moins leur évolution ne l'est pas, selon de nouvelles recherches de l'Université du Colorado Boulder.

Ces découvertes, sorti cette semaine dans Nature Communications Terre et Environnement et Données scientifiques du système terrestre , à l'encontre de la vision historique selon laquelle la plupart des villes des États-Unis se sont développées de manière similaire. En utilisant un siècle de données spatiales urbaines, les chercheurs ont découvert une longue histoire de la taille urbaine (la taille d'un lieu) "se découplant" de la forme urbaine (la forme et la structure d'une ville), conduisant à des villes qui n'évoluent pas toutes de la même manière, voire même proches.

Les chercheurs espèrent qu'en fournissant ce regard sur le passé avec cet ensemble de données unique, ils pourront entrevoir l'avenir, y compris l'impact de la croissance démographique sur les villes ou comment les villes pourraient se développer en réponse à des facteurs environnementaux tels que l'élévation du niveau de la mer ou le risque d'incendie de forêt.

« Nous pouvons en apprendre beaucoup plus sur nos villes et sur le développement urbain, si nous savons exploiter ce genre de nouvelles données, et je pense que cela confirme vraiment notre approche, " a déclaré Stefan Leyk, un professeur de géographie à CU Boulder et l'un des auteurs des articles.

"Ce n'est pas seulement le volume de données que vous prenez et jetez dans une machine à laver. C'est vraiment le savoir comment utiliser les données, comment les intégrer, comment faire sortir les choses justes et significatives."

Il est prévu que d'ici 2050, plus des deux tiers des humains vivront en zone urbaine. À quoi ressembleront ces zones urbaines, cependant, n'est pas clair, étant donné une connaissance limitée de l'histoire des zones urbaines, d'une manière générale, avant les années 1970.

Ce travail et des recherches antérieures, cependant, espère combler cette lacune en étudiant les données au niveau de la propriété de la société de gestion immobilière, Zillow, par le biais d'un accord de copropriété.

Cet énorme ensemble de données, appelé Zillow Transaction and Assessment Dataset ou ZTRAX, contient environ 374 millions d'enregistrements de données qui incluent l'année de construction des bâtiments existants remontant à plus de 100 ans. Précédemment, les chercheurs ont ensuite utilisé ces données pour créer la compilation de données sur les établissements historiques pour les États-Unis (HISDAC-US), un ensemble de données de séries chronologiques uniques qui sont disponibles gratuitement pour tout le monde.

Pour cette nouvelle recherche, qui ont été financés par la National Science Foundation, l'Institut des sciences du comportement et Earth Lab, les chercheurs ont appliqué des méthodes statistiques et des algorithmes d'exploration de données aux données, essayer de glaner toutes les informations disponibles sur la nature du développement des colonies, notamment pour les aires statistiques métropolitaines, ou des régions géographiques à haute densité.

Ce qu'ils ont découvert, c'est qu'ils ont non seulement pu en apprendre davantage sur la façon de mesurer la taille des villes, forme et structure (ou forme), y compris le nombre d'emplacements bâtis et leurs structures, ils ont également pu voir des tendances très nettes dans l'évolution de ces catégories distinctes de développement urbain.

En particulier, les chercheurs ont découvert que la forme urbaine et la taille urbaine ne se développent pas de la même manière qu'on le pensait auparavant. Alors que la taille se déplace généralement dans une seule direction, surtout dans les grandes villes, la forme peut fluctuer selon les contraintes, tels que la géographie des lieux ainsi que les facteurs environnementaux et technologiques.

"Ceci (la catégorisation) est quelque chose de vraiment nouveau à propos de cet article parce que cela ne pouvait pas être fait avant cela parce que ces données n'étaient tout simplement pas disponibles, " a déclaré Johannes Uhl, l'auteur principal de l'article et un associé de recherche à CU Boulder.

C'est remarquable, selon les chercheurs, que les deux articles sont publiés par différentes revues à fort impact le même jour. Tandis que le Nature Communications Terre et Environnement article traite de l'application substantielle des données, les Données scientifiques du système terrestre discute des données elles-mêmes, les méthodes pour les créer, et les limites avec eux.

"Il y a tellement de potentiel dans cette révolution actuelle des données, comme nous l'appelons, " Leyk a commenté. " La croissance des soi-disant journaux de données est une bonne tendance car il devient de plus en plus systématique de publier des descriptions formelles des données, pour savoir où trouver les données, et d'informer la communauté sur le type de publications basées sur ces produits de données. Donc, J'aime cette tendance et nous essayons de l'utiliser."

Cette recherche, cependant, est encore loin d'être terminé. Prochain, les chercheurs espèrent approfondir les catégories, et, en particulier, les différents groupes de villes qui ont émergé au cours de cette recherche pour, espérons-le, déterminer un système de classification de l'évolution urbaine, tout en appliquant l'approche des données à des milieux plus ruraux.

"Les résultats sont intéressants, mais elles peuvent bien sûr être développées plus en détail, " Euh dit.

Les chercheurs travaillent également avec d'autres chercheurs dans différents domaines de l'université pour explorer les applications de ces données sur des sujets aussi vastes que les modèles de combustible urbain pour les scénarios de guerre nucléaire, l'exposition de l'environnement bâti au risque d'incendie de forêt, et la vulnérabilité des établissements à l'élévation du niveau de la mer.

« Le contexte est un peu différent dans chacun de ces domaines, mais vraiment intéressant, " dit Leyk. " Vous réalisez à quel point ce genre de nouvelles données est important, nouvelle information, peut devenir pour tant de sujets inattendus."