Varför behöver städer förtätas?
– De flesta städer runt om i världen upplever en snabb befolkningstillväxt. Stadsförtätning uppfattas som en mer hållbar lösning jämfört med stadsutbredning. Genom att koncentrera bostäderna kan bilberoendet minska och städerna kan optimera användningen av befintlig kollektivtrafik och teknisk infrastruktur. Samtidigt kan värdefull jordbruksmark i städernas utkanter bevaras.
Denna stadsutvecklingspolitik är avgörande för att städer ska kunna nå sina långsiktiga klimatmål och främja ett hållbart utnyttjande av resurserna.
Vilka är de vanligaste utmaningarna när städer ska förtätas?
– Ofta finns det risk för ökat buller till följd av att fler människor bor på en begränsad yta, och trafiken kan öka. En annan utmaning handlar om att säkerställa tillräckligt med dagsljus i bostäderna och att exempelvis bevara möjligheterna att installera solpaneler för solenergi. För att undersöka sådana frågor genomför kommuner urbana simuleringar baserade på tredimensionella (3D) stadsmodeller.
Vad gör de här analyserna svåra att använda i dag?
– Det är ofta höga kostnader för att genomföra sådana simuleringar och det kan begränsa antalet förtätningsscenarier som utvärderas. Urbana simuleringar kan ha höga krav på resurser och teknisk expertis, därför anlitas ofta externa konsulter.
– Ett annat problem är att många konsulter levererar simuleringsresultat som PDF-rapporter och undviker att dela rådata och beskrivande metadata. Det försvårar återanvändningen av simuleringarna.
Vilka är de viktigaste resultaten från din forskning?
– Min doktorandforskning fastställer minimala datakrav för att en semantisk 3D-stadsmodell ska kunna producera representativa simuleringar av dagsljustillgång, solenergi och buller. Jag har också utvecklat ett ramverk för att koppla resultat, alltså data och metadata, från miljösimuleringar till 3D-stadsmodeller enligt FAIR-principerna.
– Det gör det möjligt att söka efter och kombinera information från olika källor. Till exempel kan information från en semantisk 3D-stadsmodell, som en byggnads användning eller ålder, kombineras med resultat från flera typer av simuleringar. På så sätt kan redan genomförda miljöanalyser lättare återanvändas i den strategiska stadsplaneringen.
– Ramverket möjliggör även automatiserad tillgång till interaktiva 3D-webbvisualiseringar för att bedöma effekterna av stadsförtätning och identifiera sårbara områden. Det förenklar också utvecklingen av interaktiva 3D-verktyg för stadsplanering.
Hur skulle det kunna förändra en planhandläggares vardag?
– En handläggare kan omedelbart jämföra olika simuleringslager, till exempel buller, soltillgång eller översvämningsrisk, med specifika byggnadsegenskaper inom ett och samma 3D-gränssnitt. Med andra ord kan en planhandläggare titta på en enda interaktiv 3D-vy i stället för att bläddra igenom hundratals sidor rapporter från olika konsulter. De kan även klicka på en planerad byggnad och direkt se om den får för lite ljus eller utsätts för höga bullernivåer.
– De kan också ta fram information om alla befintliga byggnader som inte uppfyller nuvarande krav på soltillgång eller bullernivåer och identifiera sårbara områden som behöver prioriteras i framtida budgetar. Det är också möjligt att kombinera informationen med byggnadens användning, till exempel om det är en skola, ett sjukhus eller ett vårdboende. På så vis kan man ytterligare förfina prioriteringen av sårbara områden.
Kan kommuner använda metoden redan i dag?
– Ja, kommuner som använder semantiska 3D-stadsmodeller som följer CityGML-standarden kan använda sig av metoden. De främsta begränsningarna är kopplade till varierande digital mognad och resurser mellan kommuner samt möjligheten att säkerställa att konsulter levererar rådata och metadata.
Hur kan man lösa tillgången till rätt data?
– Genom att påverka de svenska nationella geodataspecifikationerna som för närvarande uppdateras så att indata till dessa simuleringar görs tillgängliga genom nationella källor och myndigheter. Då minskar den tid som krävs för att söka efter, och förbehandla, indata till simuleringarna. Det bidrar till att sänka kostnaderna och tiden som krävs för att utföra simuleringarna.
Hur bidrar din forskning till hållbar utveckling?
– Genom att sänka de ekonomiska och tekniska trösklarna för miljömodellering får kommuner större möjligheter att främja klimatresiliens, optimering av förnybar energi och akustisk komfort genom stadsplanering i tidiga skeden. Det kopplar direkt till FN:s globala mål för hållbar utveckling, nummer 11, som berör hållbara städer och samhällen.
– I grunden säkerställer forskningen att morgondagens städer utformas på ett sätt som fokuserar på människors välbefinnande och klimatresiliens. Genom att göra data visuella och tillgängliga gör forskningen det möjligt för medborgare att se exakt hur nya stadsutvecklingsprojekt kommer att påverka deras närområden. Det främjar en transparent, rättvis och demokratisk stadsutveckling.
Karolina Pantazatou disputerade vid den Miljö- och geovetenskapliga institutionen, Lunds universitet.
Länk till Karolinas doktorsavhandling i Lunds universitets forskningsportal:
Integrating Environmental Simulations and Semantic 3D City Models: A Framework for Requirement Specification, Automated Data Linking, and Visualization in Sustainable Urban Planning - Lunds universitet