[논문 리뷰] From form to information: Analysing built environments in different spatial cultures

Vinícius M. Netto, Edgardo Brigatti외 1명|arXiv (Cornell University)|2020. 06. 24.

Urban Design and Spatial Analysis참고 문헌 56인용 수 4

한 줄 요약

이 논문은 45개의 글로벌 도시에서 건축 형체 시스템의 공간적 질서를 정량화하기 위한 새로운 엔트로피 기반 측도를 제안하며, 도시 구조를 문화적 표현의 대리자로 간주한다. 샤논 엔트로피를 활용해 건물 셀의 배열 확률 분포를 측정함으로써, 문화적 조건에 따라 형성된 도시 조직의 영향을 반영하는 지역별 군집 패턴을 규명한다. 이는 '문화적 가설'을 지지하는 바이다 — 즉, 특정한 공간 문화가 문화적으로 조건화된 도시 조직에서 유래한다.

ABSTRACT

Cities are different around the world, but does this fact have any relation to culture? The idea that urban form embodies idiosyncrasies related to cultural identities captures the imagination of many in urban studies, but it is an assumption yet to be carefully examined. Approaching spatial configurations in the built environment as a proxy of urban culture, this paper searches for differences potentially consistent with specific regional cultures or cultures of planning in urban development. It does so focusing on the elementary components shaping cities: buildings and how they are aggregated in cellular complexes of built form. Exploring Shannon's work, we introduce an entropy measure to analyse the probability distribution of cellular arrangements in built form systems. We apply it to downtown areas of 45 cities from different regions of the world as a similarity measure to compare and cluster cities potentially consistent with specific spatial cultures. Findings suggest a classification scheme that sheds further light on what we call the "cultural hypothesis": the possibility that different cultures and regions find different ways of ordering space.

연구 동기 및 목표

• 도시 건축 형체가 잠재적인 문화 정체성이나 지역적 계획 전통을 반영하는지 여부를 조사하는 것.
• 도시 형체 시스템의 공간 질서를 분석하기 위한 정량적, 정보이론 기반 방법을 개발하는 것.
• 건축 형체 구성이 지역 공간 문화의 '정보 서명'으로 기능할 수 있는지 평가하는 것.
• 기존의 거리 네트워크 기반 접근 방식과 비교하여 건축 형체 시스템의 형태학적 독창성을 평가하는 것.
• 거리 네트워크 형태학과 건축 형체 시스템 복잡성 간의 잠재적 분리 가능성 탐색

제안 방법

• 샤논의 정보 엔트로피를 도시 건축 형체 시스템 내 세포 배열의 확률 분포 측정에 응용한다.
• 도시 블록을 분석의 기본 단위로 정의하며, 블록 내 건물의 공간 구성에 집중한다.
• 다양한 글로벌 지역에서 온 45개 도시의 도심 지역에 대해 건물 기초도 데이터를 활용해 엔트로피 측정을 수행한다.
• 수득된 엔트로피 값을 유사도 지표로 활용하여, 구조적 유사성에 기반해 도시를 군집화한다.
• 기존의 도시 형태학적 접근 방식, 특히 거리 네트워크 기반 접근과의 비교를 통해 결과를 검증한다.
• 비랜덤 샘플링 및 데이터 내 장거리 공간 상관관계 누락 등의 방법론적 한계를 인정한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 도시의 건축 형체 구성이 지역 공간 문화의 측정 가능한 대리자로 기능할 수 있는가?
• RQ2 동일한 지리적 및 문화적 지역에 속한 도시들이 유사한 건축 형체 엔트로피 수준을 보일까?
• RQ3 건축 형체 시스템의 엔트로피는 거리 네트워크의 엔트로피와 비교해 도시 복잡성을 얼마나 잘 반영하는가?
• RQ4 문화적 및 제도적 요인이 도시 블록과 건물 집합의 조직 방식에 어느 정도 영향을 미치는가?
• RQ5 건축 형체 시스템의 엔트로피는 도시 환경에서 인지적 또는 내비게이션 반응을 예측할 수 있는가?

주요 결과

• 브라질 및 미국 도시와 같이 같은 지역에 속한 도시들은 비슷한 엔트로피 수치를 기반으로 서로 군집하는 경향을 보이며, 이는 공간 조직에서 지역적 일관성을 시사한다.
• 엔트로피 측정법은 도시 간의 구조적 차이를 성공적으로 반영하였으며, 일부 지역이 특정 수준의 건축 형체 질서 또는 무질서에 수렴하는 경향을 드러냈다.
• 결과는 사회가 공간을 조직하는 방식이 문화적으로 특수화되어 있으며, 이는 도시 형체의 물리적 구성에 반영된다는 '문화적 가설'을 지지한다.
• 거리 네트워크 형태학과 건축 형체 시스템 형태학 간에 뚜렷한 분리가 관찰되었으며, 이는 네트워크 기반 방법으로는 포착되지 않는 고유한 복잡성이 건축 형체 시스템에 존재함을 시사한다.
• 건축 형체 시스템의 높은 엔트로피는 더 큰 시각적 및 공간적 놀라움을 동반하며, 이는 내비게이션과 인지 지ap 맵핑에 영향을 줄 수 있다.
• 이 방법은 도시 형체 시스템이 계층적 구조를 보이며, 지역적 변동보다 더 큰 척도의 패턴이 더 큰 지각적 및 인지적 영향을 미친다는 것을 드러냈다.