In riferimento all’elenco conclusivo di questioni al paragrafo 1.5, alcuni degli aspetti affrontati su cui ci si è concentrati sono il tipo e la forma di griglia più idonea per la rappresentatività dei valori e la possibilità di una classificazione di tessuti urbani caratterizzati da valori simili. Si sono predisposti gli strumenti necessari per effettuare le analisi morfometriche dei tessuti urbani a un qualunque caso studio di cui si abbia a disposizione il dato sulle altezze degli edifici, in riferimento ai parametri precedentemente elencati e descritti3. Questa è, infatti, una base essenziale per ogni tipo di indagine sulla morfologia urbana. Le elaborazioni dei parametri morfometrici si svolgono sul dato iniziale dei Modelli Digitali delle Superfici (Digital Surface Models, DEMs) (Ratti and Richens 2004). Attualmente in letteratura vengono utilizzate delle griglie regolari per la suddivisione del territorio (Ratti et al. 2002, 2006; Burian et al. 2002). Questo fatto non deve stupire, dal momento che è proprio il criterio utilizzato per la suddivisione del dominio per la modellazione di mesoscala (in sostanza, la stessa partizione territoriale utilizzata per la risoluzione delle equazioni del moto è utilizzata anche ai fini della caratterizzazione). Al dominio regolare dei modelli di mesoscala, però, si possono in effetti associare le statistiche dei parametri calcolate in differenti maniere, e, in generale, il tipo di griglia utilizzato influenza sicuramente la descrizione sintetica del centro considerato. Come descritto, attualmente la tendenza è quella di considerare valori univoci dei parametri morfometrici e di 𝑧0, di conseguenza, per classi di tessuto urbano. È però necessario tenere in considerazione anche altri possibili sviluppi e differenti metodi per la ricostruzione tridimensionale dei tessuti urbani, almeno in forma di dato distribuito su grigliato (Li et al. 2020); tuttavia al momento queste tecniche permettono di raggiungere risoluzioni non sufficienti per un impiego su scala ridotta.
3 A questo proposito, un utile database è quello relativo al progetto Copernicus:
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Le prime analisi svolte, riportate per esteso ai paragrafi 3.1 per la descrizione del caso studio e 4.1 per la discussione dei risultati, sono riferite a un algoritmo di calcolo fondato sulla disponibilità di due tipi di dato. Oltre il già citato DEM della zona considerata, infatti, è necessario anche il dato di tipo vettoriale relativo agli elementi stradali del centro urbano. Questo è generalmente reperibile da varie fonti4, ed è rilevante sia ai fini della suddivisione territoriale per il calcolo di 𝜆𝑝 e 𝜆𝑓 sia per il calcolo di 𝑅𝐹𝑐 e 𝑅𝐹𝑏 e, in generale, dei parametri relativi ai canyon urbani. Trovandosi in forma
vettoriale, nello specifico, è possibile disporre dell’insieme dei tratti stradali suddivisi in diversi elementi lineari. A partire da questi, è possibile sia creare dei poligoni che possono essere utilizzati per la definizione delle aree di pertinenza degli edifici (chiamati isolati), che utilizzare questi stessi elementi per analizzare le distanze, in senso perpendicolare rispetto all’asse stradale, tra gli edifici che si affacciano a quel tratto stradale e le altezze di questi ultimi, al fine di poter determinare i rapporti di forma. Alcune specifiche sul calcolo dei parametri λ𝑝 e λ𝑓 sono riportate all’appendice
A.
In riferimento al primo punto, è necessario specificare che basarsi su dati geospaziali vettoriali creati in contesti diversi da quello dello studio morfometrico delle superfici urbane porta a delle variabilità intrinseche degli elementi poligonali che si possono costruire a partire dal grafo stradale cittadino. Infatti, considerando ogni poligono creato dai cicli semplici estraibili dal grafo stradale5, alcuni di essi includeranno un solo edificio, secondo quanto comunemente inteso nella definizione delle aree di pertinenza come da letteratura (Grimmond and Oke 1999), mentre altri ne comprenderanno diversi, deviando dalla concezione usuale. Ne è un esempio quello riportato in Figura 4, tratto dalla città di Cagliari, e racchiuso entro il tracciato giallo. Si può notare come, nonostante all’interno della zona non si trovino elementi stradali, gli edifici siano distanti tra loro e, in conformità alla descrizione dell’area di pertinenza data poco sopra, dovrebbero essere considerati
4 Per esempio dal sito web di OpenStreetMap.
5 Si intende con ciclo semplice una catena che unisce un insieme di nodi e non passa mai due volte per lo stesso,
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separati. In riferimento all’ultimo punto, invece (analisi delle distanze delle facciate degli edifici rispetto all’asse stradale), l’approccio è per certi versi simile a quello descritto in Jackson et al. (2016), in termini anzitutto di tipologia di dato utilizzato: a partire dall’informazione vettoriale sulla posizione e sulle caratteristiche geometriche di strade ed edifici e dell’informazione circa le altezze di questi ultimi rispetto al piano stradale, gli autori hanno infatti ricostruito i parametri dei canyon per la città di Londra. Un’idea ripresa anche nei metodi proposti in questa tesi è in particolare quella di fissare, rispetto all’asse stradale, un’estensione massima di ricerca per le facciate degli edifici, oltre la quale si deduce automaticamente che la sezione stradale considerata non fa parte di un canyon urbano, ma ricade in altre tipologie di elementi quali ad esempio le piazze. Di fatto, come riportato anche in seguito, la definizione a priori di questa estensione massima non solo costituisce un punto aggiuntivo di arbitrarietà nell’analisi, ma è anche di difficile applicazione, dovendo variare in base alla zona urbana considerata e alle sue estensioni specifiche dei canyon.
Figura 4: esempio di una zona (all’interno del tracciato giallo) che non viene suddivisa in isolati a causa della mancanza della rete stradale (in verde) al suo interno, nonostante gli edifici siano separati tra loro. Tratto da una panoramica sulla città di Cagliari. Scala 1:6000.
L’individuazione degli elementi necessari per la caratterizzazione dei canyon urbani è riportata in Figura 5. I dati sulle altezze degli edifici possono essere trasferiti dal raster a un vettoriale che raggruppa i valori simili e contigui all’interno di diversi poligoni. A partire dal riferimento dell’asse stradale (in giallo in figura), è possibile tracciare le perpendicolari e individuare i punti di
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intersezione tra queste e entrambi gli edifici che formano il canyon; sia i più vicini (in rosso) che i più lontani (in verde), intesi come i punti che demarcano l’interruzione di continuità della parete dell’edificio e la presenza di uno spazio vuoto. Sulla base di queste informazioni, le distanze sono definite come quelle tra i punti rossi di una certa sezione (𝑤𝑐) e tra i punti verdi e rossi, considerati
in due coppie contigue (𝑤𝑏). Determinati i punti di intersezione, è possibile determinare anche le altezze degli edifici.
Figura 5: individuazione degli elementi per il calcolo dei rapporti di forma del canyon urbano dai dati geospaziali. Per la descrizione approfondita vedere il testo.
2.2 Evoluzione dell’analisi della morfometria urbana, necessità di maggiore rigore e