De nouveaux modèles mathématiques développés par le laboratoire national Oak Ridge du département de l’Énergie avec des collaborateurs de la Sam Houston State University et de l’Université de Chicago peuvent aider à orienter les modifications apportées à la configuration des quartiers urbains pauvres afin d’améliorer l’accès aux ressources avec un minimum de perturbations et de coûts.
Les chercheurs ont mis au point un nouveau moyen d’analyser mathématiquement les communautés urbaines pauvres et développées de manière informelle, en révélant les obstacles entre les zones non planifiées et l’infrastructure fournissant les ressources nécessaires aux besoins fondamentaux de l’être humain. Dans leur article publié dans Science Advances, ils ont utilisé l’imagerie satellite et les données municipales pour développer des algorithmes mathématiques révélant que les bidonvilles et les quartiers planifiés sont fondamentalement différents.
Leurs modèles identifient clairement les distinctions entre l’arrangement informel des zones urbaines sous-desservies et la structure formelle des quartiers. Dans deux études de cas, les chercheurs ont utilisé des données réelles pour montrer que la disposition physique de certains quartiers non planifiés ne permettait pas de laisser de la place pour les canalisations d’égout, les routes ou les conduites d’eau.
Sur un total estimé de quatre milliards de personnes vivant actuellement dans les zones urbaines du monde, environ un milliard résident dans des taudis. Avec des infrastructures inadéquates pour la santé, l’assainissement et l’accès aux services d’urgence, ces zones deviennent des problèmes humanitaires et des problèmes de durabilité à la suite de l’urbanisation rapide. Christa Brelsford, Liane Russell de l’ORNL et auteure principale, estime que cette recherche peut transformer l’avenir des taudis.
« Pour moi, cette recherche a été l’occasion d’examiner les villes d’un point de vue mathématique nouveau et passionnant », a déclaré Brelsford. « En mettant ces outils entre les mains des organisations communautaires locales et des résidents, les efforts visant à mettre en place une infrastructure accessible permettent aux résidents de prendre des décisions concernant leurs quartiers et leurs communautés. »
« Tout ce que nous pouvons faire pour améliorer nos vies du point de vue des droits de l’homme est à la fois bénéfique pour le monde et contribue à la sécurité nationale des États-Unis, car plus les besoins essentiels des personnes sont satisfaits, plus nous sommes tous en sécurité », a-t-elle ajouté.
Bien que les communautés mal desservies soient les plus concernées par cette étude, l’algorithme des chercheurs fournit un moyen mathématique de décrire toutes les villes. L’équipe a utilisé une nouvelle technique topologique, basée sur des connexions entre des lieux, pour caractériser les bidonvilles pour la première fois, plutôt qu’une approche géométrique traditionnelle.
« En comprenant la topologie fondamentale – la relation entre les lieux de résidence et de travail et les réseaux d’infrastructures urbaines – nous pouvons déterminer que certaines parties des villes ne sont encore reliées », a déclaré Luís Bettencourt, coauteur, directeur du Mansueto Institute for Urban Innovation de l’Université de Chicago. .
« C’est une situation qui peut être cartographiée, mesurée et résolue avec un minimum d’interférences pour créer de nouvelles solutions d’urbanisme centrées sur l’être humain », at-il ajouté.