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研究破解城市擴張的0.8和1.2倍定律,但中國城市並不適用

2022-06-28由 前瞻網 發表于 林業

指數增長和幾何增長

研究破解城市擴張的0.8和1.2倍定律,但中國城市並不適用

當複雜系統的整體大小增加一倍時,但許多子部分卻不會也增加一倍,相反,某些部分僅會增長約80%,其他部分將增長約120%。這兩個增長率的驚人一致性被稱為“縮放定律”。

從生物學到物理系統,縮放定律在世界各地無處不在,當然,這一定律也適用於城市。

比如,如果一個擁有20個加油站的城市人口增加一倍,則加油站的數量不會增加到40個,而只會增加到36個。0。8倍的增長率適用於城市大部分基礎設施。由於這種增長速度比加倍預期的要慢,因此稱為亞線性增長。

然而,儘管有許多例子表明了其存在,但其原因仍是一個爭論的問題。

在發表於Journal of the Royal Society Interface上的論文中,來自維也納複雜性科學中心(CSH)的研究人員從城市幾何形狀中得到了答案。

研究人員表示,“城市總是以基礎設施和人們相見的方式建造,”“因此,認為比例法則一定是從人們居住的地方和他們用來穿過城市的空間(街道)之間的相互作用中產生的。”

為了得出這個結論,研究人員首先繪製了人們居住的三維地圖。他們使用了歐洲4700多個城市建築高度的公開資料,從而可以估計樓層和居住人數。科學家用一個點表示大樓中的一個人,這些點合在一起,在一個城市裡形成了“人云”。

使用“人云”,研究人員能夠確定城市人口的分形維數,同樣,他們計算了城市道路網路的分形維數。

研究人員稱,“雖然這兩個數字因城市而異,但發現兩者之間的比例是常數。研究人員將這個常數稱為“次線性標度指數”。“正是這個比例指數決定了一個城市的屬性如何隨著其規模而變化,這是相關的,因為世界上許多城市都在快速發展。”

研究人員指出,“比例法則向我們展示了這種倍增在工資、犯罪、創造力或人均所需資源方面的意義——所有這些對於城市規劃者來說都是重要的資訊。”瞭解特定城市的規模指數可以幫助城市規劃者抑制城市增長的巨大資源需求。

編譯/前瞻經濟學人APP資訊組

原文連結:

http://rsif。royalsocietypublishing。org/lookup/doi/10。1098/rsif。2020。0705