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L'Évolution de la Croissance Urbaine en Amérique

Examiner comment les villes américaines ont changé de 1900 à 2015.

Keith Burghardt, Johannes H. Uhl, Kristina Lerman, Stefan Leyk

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Les villes aux États-Unis ont beaucoup évolué au cours du siècle dernier, mais comment cette croissance s'est produite reste un peu mystérieux. On entend souvent parler de villes qui s'agrandissent, mais les détails sur la façon dont leurs bâtiments, routes et agencements changent au fil du temps ne sont pas vraiment le sujet de conversation lors des dîners. C'est là que les chiffres entrent en jeu, éclairant les tendances qui façonnent nos paysages urbains.

Le Mystère de la Croissance Urbaine

Imagine une ville en 1900. Elle ressemble probablement à quelque chose de très différent de la même ville en 2015. En 1900, il y avait moins de grands bâtiments, moins de voitures, et les rues n'étaient pas aussi bondées. Avance rapide jusqu'à aujourd'hui, et tout semble s'être étendu horizontalement plutôt que verticalement. Mais pourquoi certaines villes s'étalent plus que d'autres ? Quels facteurs influencent cette croissance ?

Les chercheurs se creusent la tête pour comprendre ces questions, mais il n'y avait pas beaucoup de données à explorer jusqu'à récemment. Le manque de données historiques rendait difficile de voir comment les villes ont grandi au fil du temps.

Qu'est-ce que le Scaling dans les Villes ?

Le scaling, dans ce cas, fait référence à la façon dont différents aspects d'une ville, comme le nombre de bâtiments ou la longueur des routes, se rapportent à sa taille de population. Quand une ville grandit, on s'attend à ce que certaines caractéristiques augmentent à des rythmes différents. Par exemple, plus de gens signifient-ils plus de routes ? Souvent, oui, mais pas toujours.

Si tu y penses, c'est un peu comme faire un gâteau. Si tu fais un plus gros gâteau, tu as besoin de plus d'ingrédients, non ? Mais parfois, tu n'as pas besoin de deux fois le glaçage pour deux fois le gâteau. C'est pareil avec la façon dont les villes croissent : certaines choses s'ajustent bien, tandis que d'autres non.

Les Données derrière la Croissance Urbaine

Pour comprendre tout ça, des recherches récentes ont utilisé une mine de données provenant de diverses sources sur les villes américaines de 1900 à 2015. Ces sources incluaient les empreintes des bâtiments, les réseaux routiers et les statistiques de population locale. En analysant ces données à travers plus de 850 zones métropolitaines, les chercheurs ont enfin pu voir des motifs dans la façon dont les villes changent au fil du temps.

Les résultats étaient surprenants, et pas qu'pour les urbanistes. La recherche a révélé qu'en grandissant, les villes deviennent souvent moins denses. Cela signifie plus d'espace pour les gens, mais aussi plus de terres développées pour moins d'habitants-un peu comme s'étendre à un pique-nique jusqu'à ce qu'il y ait trop de couverture sur l'herbe.

Trois Modèles Clés dans la Croissance Urbaine

À partir de cette analyse approfondie, trois principaux modèles ont émergé :

  1. Diminution de la Densité : Dans de nombreuses villes, surtout ces dernières décennies, la population s'est étalée, conduisant à une diminution de la densité. Cela veut dire qu'à mesure que les villes grandissent, elles ne remplissent peut-être pas l'espace aussi efficacement qu'avant. Imagine des gens qui s'étirent sur un canapé au lieu de se serrer.

  2. La taille compte : En général, les grandes villes ne croissent pas aussi vite en termes de certaines caractéristiques comparées aux plus petites. Cela veut dire que, même si les grandes villes ont plus de monde, elles n'élargissent pas nécessairement leurs voies et bâtiments au même rythme. C'est comme un géant à un buffet-il peut prendre beaucoup de nourriture, mais ne mange pas toujours aussi vite que les plus petits.

  3. Similarités de Quartiers : Fait intéressant, les villes voisines tendent à avoir des modèles de croissance similaires. Cela pourrait être dû à des ressources partagées, des règlements de planification ou même des influences culturelles. Donc, si une ville décide de construire plus de parcs, la ville voisine pourrait suivre presque comme une compétition amicale pour savoir qui peut être plus vivable.

L'Étendue Urbaine : Un Inquiétude

Bien que la croissance des villes puisse apporter des avantages, elle soulève aussi des préoccupations, surtout en ce qui concerne la durabilité. L'expansion des Zones Urbaines dans des terrains non développés peut perturber les écosystèmes locaux. Pense-y comme un jeu de Tetris-une fois que tu commences à caser des blocs dans les espaces, il ne faut pas longtemps avant que tu ne trouves plus de place pour le prochain morceau.

L'augmentation des tailles de maisons et l'expansion des zones urbaines signifient que plus de ressources sont utilisées. Des maisons plus grandes nécessitent plus de matériaux de construction, et plus de routes nécessitent plus d'entretien. C'est comme si les gens construisaient leurs propres petits royaumes, mais à quel prix pour l'environnement ?

Défis de l'Analyse de la Croissance Urbaine

Analyser comment les villes évoluent apporte son lot de défis. Un problème majeur est de définir les limites des villes au fil du temps. À mesure que les villes grandissent, leurs bords peuvent se fondre dans les zones voisines, rendant difficile de savoir où une ville finit et une autre commence.

De plus, la qualité des données varie. Certaines villes ont des archives détaillées, tandis que d'autres ont des lacunes. Tout comme ta série Netflix préférée a parfois un trou dans l'intrigue, les données de la ville peuvent aussi avoir des trous qui compliquent l'analyse.

L'Avenir de la Planification Urbaine

Ces résultats sont significatifs pour les urbanistes et ceux qui se soucient de la façon dont les zones urbaines se développent. Cela suggère que les modèles de croissance urbaine d'aujourd'hui pourraient influencer la manière dont les futures villes sont construites. Plutôt que de prendre une approche unique, les planificateurs pourraient avoir besoin de considérer des facteurs locaux comme la géographie, le climat et la dynamique de la population.

Imagine si la croissance de chaque ville pouvait être adaptée comme un costume sur mesure ; certaines ont besoin de plus d'espace pour bouger, tandis que d'autres peuvent avoir besoin d'un ajustement plus serré. Les planificateurs pourraient devoir repenser leurs stratégies pour gérer l'étalement urbain dans différentes régions plutôt que d'appliquer les mêmes solutions partout.

Conclusion : Le Voyage des Villes

L'évolution des villes est un processus complexe rempli de rebondissements. Comprendre ces modèles aide non seulement à mieux planifier les espaces urbains, mais contribue aussi à des discussions plus larges sur la durabilité et l'utilisation des ressources.

En regardant vers l'avenir, se souvenir du passé peut nous guider à faire de meilleurs choix pour la vie urbaine. Qui sait, avec un peu de prévoyance, nous pourrions créer des villes qui ne sont pas seulement plus grandes, mais aussi plus intelligentes et respectueuses de l'environnement.

Alors, en te promenant dans ta ville, prends un moment pour apprécier les couches d'histoire sous tes pieds-chaque route, chaque bâtiment, chaque parc raconte une histoire sur qui nous sommes et comment nous avons grandi. Et ça, mes amis, c'est une sacrée histoire à raconter !

Source originale

Titre: Universal Patterns in the Long-term Growth of Urban Infrastructure in U.S. Cities from 1900 to 2015

Résumé: Despite the rapid growth of cities in the past century, our quantitative, in-depth understanding of how cities grow remains limited due to a consistent lack of historical data. Thus, the scaling laws between a city's features and its population as they evolve over time, known as temporal city scaling, is under-explored, especially for time periods spanning multiple decades. In this paper, we leverage novel data sources such as the Historical Settlement Data Compilation for the U.S. (HISDAC-US), and analyze the temporal scaling laws of developed area, building indoor area, building footprint area, and road length and other road network statistics for nearly all metropolitan areas in the U.S. from 1900 to 2015. We find that scaling exponents vary dramatically between cities as a function of their size and location. Three notable patterns emerge. First, scaling law exponents imply many, but not all, metropolitan areas are becoming less dense and indoor area per capita increases as cities grow, in contrast to expectations. Second, larger cities tend to have a smaller scaling exponent than smaller cities. Third, scaling exponents (and growth patterns) are similar between nearby cities. These results show a long-term trend that could harm urban sustainability as previously dense populations are rapidly spreading out into undeveloped land. Moreover, the regional similarity of long-term urban growth patterns implies that city evolution and sustainability patterns are more interconnected than prior research has suggested. These results help urban planners and scientists understand universal, long-term patterns of city growth across the US.

Auteurs: Keith Burghardt, Johannes H. Uhl, Kristina Lerman, Stefan Leyk

Dernière mise à jour: Dec 17, 2024

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2412.13181

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2412.13181

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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