Эволюция африканских городов: анализ сложных систем раскрывает скрытые правила городского роста

Новое исследование с позиции теории сложных систем раскрыло универсальность, специфичность и объяснительную силу базовых правил, управляющих эволюцией городских систем. Работа международной команды из Гонконгского университета (HKU), Уханьского университета и других институтов опубликована в журнале Nature Cities под названием "Underlying rules of evolutionary urban systems in Africa".

Городские системы являются типичными сложными системами, и их эволюция следует ряду универсальных законов, которые можно выразить через краткие математические модели, такие как правило ранга-размера (закон Ципфа), закон пропорционального роста (закон Гибрэта) и скейлинг-законы. Однако предыдущие исследования в основном фокусировались на универсальности этих законов, уделяя недостаточно внимания тому, как эти правила могут меняться на разных стадиях урбанизации.

Африка, признанная одним из самых быстро урбанизирующихся регионов мира, обладает богатым набором природно-географических особенностей. Влияние колониальной истории, социально-экономических структур и мультикультурализма сформировало уникальные процессы урбанизации в африканских странах. Это разнообразие создало значительные вариации в городской эволюции на континенте, предлагая многогранную выборку для изучения развития городских систем.

Используя данные дистанционного зондирования о городском населении и землепользовании, исследовательская группа проанализировала эволюцию более 9200 городов и поселков Африки за последние 70 лет (1950–2020 гг.). Применив законы Ципфа, Гибрэта и скейлинг-законы, исследование сначала подтвердило универсальность законов городских систем для Африки, а затем сосредоточилось на их специфичности.

Параметры закона Ципфа показали сдвиг от рассредоточенного к концентрированному городскому населению в Африке с усиливающейся тенденцией к концентрации в крупных городах. Это подтвердили параметры закона Гибрэта, выявившие различия в темпах роста населения между городами разного размера.

Результаты скейлинг-законов показали, что, в отличие от западных развитых стран, землепользование в крупных африканских городах, особенно в Восточной и Западной Африке, было более экстенсивным. Однако по мере созревания городских систем постепенно проявился эффект масштаба в использовании земли, что согласуется с теоретическими ожиданиями.

Вклад исследования заключается в раскрытии базовых правил, специфичности и географических объяснений эволюции африканских городских систем с точки зрения сложных систем. Оно предоставляет аналитическую основу для понимания законов эволюции городских систем и региональных процессов урбанизации.