(AGENPARL) – Tue 29 April 2025 COMUNICATO STAMPA
COME CRESCONO LE CITTÀ? UN MODELLO MATEMATICO PER
PREVEDERE LO SVILUPPO URBANO
A partire dall’analisi dell’illuminazione notturna di una vasta area attorno a Pechino tra
il 1992 e il 2013, studiosi dell’Università di Bologna e dell’Università Ca’ Foscari
Venezia hanno messo a punto un modello capace di riprodurre in modo accurato la
distribuzione delle aree urbanizzate. Lo strumento potrebbe essere utile per
supportare la pianificazione urbana sostenibile e la gestione del rischio idrogeologico
BOLOGNA / VENEZIA – Dove sorgeranno le future città? Uno studio congiunto di un team di ricercatrici
e ricercatori dell’Università di Bologna e dell’Università Ca’ Foscari Venezia ha tentato di dare una
risposta a questa domanda sviluppando un modello matematico per prevedere lo sviluppo urbano
futuro sulla base dei dati storici dell’illuminazione urbana osservata dallo spazio. Analizzando una
vasta area attorno a Pechino, la ricerca ha evidenziato come le zone urbane si sviluppano
preferenzialmente verso aree pianeggianti e dove sono presenti risorse idriche. Lo studio è stato
pubblicato sulla rivista scientifica Earth’s Future.
L’urbanizzazione, intesa come l’espansione fisica delle aree urbane mediante la costruzione di nuovi
edifici e infrastrutture, è un fenomeno globale in continua crescita. Le proiezioni demografiche
indicano che entro il 2050 il 66% della popolazione mondiale risiederà in aree urbane. Questa
espansione trasformerà profondamente il paesaggio e causerà ricadute ambientali e socioeconomiche,
tra cui la perdita di habitat naturali e di biodiversità, l’alterazione dei cicli idrici e biogeochimici,
l’inquinamento atmosferico e ambientale, il fenomeno delle isole di calore urbane e un aumento della
domanda di risorse essenziali quali acqua, energia e cibo.
“Sebbene la letteratura scientifica riconosca il ruolo di molteplici fattori – ambientali, idroclimatici,
socioeconomici, politici e istituzionali – nel controllo della crescita urbana, mancano però ancora
informazioni chiave sulle dinamiche spaziali e temporali che governano il processo. Il nostro modello
offre una prima risposta, ponendo le basi per proiezioni sui possibili sviluppi urbani futuri in tutto il
mondo”, – spiega Serena Ceola, professoressa associata presso il Dipartimento di Ingegneria Civile,
Chimica, Industriale e dei Materiali dell’Università di Bologna e coautrice dello studio con Giulia Grandi
e Enrico Bertuzzo dell’Università Ca’ Foscari Venezia.
Come prevedere l’espansione urbana
Lo studio propone un modello probabilistico che rappresenta nello spazio la dinamica dell’espansione
urbana, con un’applicazione specifica su un’area quadrata di 1000 chilometri per lato situata nel
Nord-Est della Cina. Si tratta di un’area che comprende Pechino e che ha visto una crescita urbana
significativa negli ultimi decenni. I dati relativi all’urbanizzazione sono stati ottenuti da immagini
satellitari delle luci notturne, acquisite a una risoluzione spaziale di 1 chilometro, nel periodo compreso
tra il 1992 e il 2013. Ogni chilometro quadrato nell’area è stato quindi classificato come urbano o non
urbano in base all’intensità della sua luminosità notturna.
Il modello prevede che, negli anni successivi, ciascuna cella possa compiere la transizione dallo stato
non urbano a quello urbano con una probabilità determinata da variabili geomorfologiche (altitudine,
pendenza del terreno, distanza da fiumi e dal mare) e climatiche (temperatura media e precipitazioni).
Il modello tiene conto anche della probabilità che l’espansione urbana si orienti verso aree già
urbanizzate, più prossime alla periferia delle città.
Un approccio matematico in supporto ai decision-maker
Il modello matematico ha riprodotto accuratamente la distribuzione reale delle aree urbanizzate,
restituendo in modo fedele forma e dimensione dei nuovi cluster urbani sviluppatisi dopo il 1992. I dati
raccolti indicano che i principali fattori che influenzano l’espansione urbana nell’area di studio sono di
natura geomorfologica, in particolare, l’altitudine, la pendenza del terreno e la vicinanza a corsi d’acqua
e alla costa.
Il risultato è coerente con l’evidenza storica: gli insediamenti umani si sono tradizionalmente concentrati
nelle pianure e in prossimità di risorse idriche.
“La forza del nostro approccio – conclude Enrico Bertuzzo, professore di Idrologia dell’Università Ca’
Foscari Venezia – sta nella sua capacità di fornire una valutazione formale dei principali fattori che
guidano l’espansione urbana, nonché nella sua flessibilità, che lo rende idoneo all’applicabilità in