Mathematics and Morphogenesis of the City: A Geometrical Approach

Cities are living organisms. They are out of equilibrium, open systems that never stop developing and sometimes die. The local geography can be compared to a shell constraining its development. In brief, a city's current layout is a step in a running morphogenesis process. Thus cities display a huge diversity of shapes and none of traditional models from random graphs, complex networks theory or stochastic geometry takes into account geometrical, functional and dynamical aspects of a city in the same framework. We present here a global mathematical model dedicated to cities that permits describing, manipulating and explaining cities' overall shape and layout of their street systems. This street-based framework conciliates the topological and geometrical sides of the problem. From the static analysis of several French towns (topology of first and second order, anisotropy, streets scaling) we make the hypothesis that the development of a city follows a logic of division / extension of space. We propose a dynamical model that mimics this logic and which from simple general rules and a few parameters succeeds in generating a large diversity of cities and in reproducing the general features the static analysis has pointed out.Comment: 13 pages, 13 figure

Kapitel 28. Theorien des Wandels und der Gestaltung von Strukturen: Gesellschaftsperspektive

Die Gesellschaftsperspektive beschäftigt sich mit historisch entstandenen, tiefenwirksamen Treibern der Klimakrise. Ihr Fokus liegt auf klimaschädlichen Merkmalen von Natur-Mensch-Beziehungen, die für die westliche Moderne typisch und auch in Österreich wirksam sind. Dazu zählen Wachstumszwang, Kapitalakkumulation, dualistische Verständnisse von Natur und Mensch, Vorstellungen und Praktiken der Naturbeherrschung, sozial-ökologische Ungleichheit und disziplinäre Wissensproduktion

Kapitel 2: Perspektiven zur Analyse und Gestaltung von Strukturen für ein klimafreundliches Leben

Kapitel 2 systematisiert entlang von vier Perspektiven in den Sozialwissenschaften weit verbreitete Theorien zur Analyse und Gestaltung von Strukturen klimafreundlichen Lebens. Das Kapitel möchte Leser_innen des Berichts bewusst machen, mit wie grundlegend unterschiedlichen Zugängen Forscher_innen Strukturen klimafreundlichen Lebens analysieren. Dies ist wichtig, um zu verstehen, dass es nie nur eine, sondern immer mehrere Perspektiven auf Strukturen klimafreundlichen Lebens gibt. Dieses Bewusstsein hilft, die Komplexität der Sozialwissenschaften und damit die Komplexität der Aufgabe – Strukturen für ein klimafreundliches Leben zu gestalten – zu erfassen. Unterschiedliche Zugänge zu sehen, bedeutet auch, ein besseres Verständnis von konfligierenden Problemdiagnosen, Zielhorizonten und Gestaltungsoptionen zu entwickeln und – idealerweise – damit umgehen zu können

Clustering patterns of urban builtup areas with curves of fractal scaling behavior

Fractal dimension is an index which can be used to characterize urban areas. The use of the curve of scaling behaviour is less common. However, its shape gives local information about the morphology of the built-up area. This paper suggests a method based on a k-medoid for clustering these curves. It is applied to forty-nine wards of European cities, and shows that the curves add interesting intraward information to our knowledge of the spatial variation of the urban texture. Moreover, morphological similarities are observed between cities: living, architectural, and planning trends are not specific to individual cities