Глобальный рост объема застройки указывает на более различающиеся и менее равномерно рассредоточенные модели городского расширения

Почему силуэты городов важны для планеты

От стеклянных небоскребов до бесконечных пригородов — то, как растут города, формирует всё: от пробок до климатических изменений. В этом исследовании городской рост рассматривается не просто как плоская карта, а как трёхмерный ландшафт объёма зданий. Отслеживая, насколько высоки и насколько сгруппированы новые постройки в более чем 1800 городах по всему миру, авторы выявляют неожиданные региональные различия и показывают, почему переход от разрастания вширь к наращиванию высоты может одновременно помогать и вредить экологической устойчивости.

Видеть города в трёх измерениях

Большинство глобальных исследований городского роста рассматривают города как чернила, растекающиеся по бумаге, измеряя расширение застроенных территорий в двух измерениях. Но то, что происходит по вертикали — насколько высоко мы строим и где расположены эти высокие здания — может иметь не меньшее значение. Используя недавно доступные спутниковые и радиолокационные данные, исследователи оценили изменения как в пятне застройки, так и в объёме зданий в период с 2000 по 2018 год. Они создали две метрики: индекс центральности, показывающий, насколько близко новое строительство к центрам городов, и индекс интенсивности, отражающий среднюю высоту новой застройки. Вместе эти индикаторы фиксируют не только то, насколько города разрастаются вширь, но и как они растут вверх.

Вертикальный рост менее рассеян, чем спrawl

Сравнив меры расширения в двух и трёх измерениях, команда обнаружила, что добавленный объём застройки, как правило, более тесно сгруппирован вокруг городских центров, чем добавленная площадь земли. Иными словами, когда города добавляют этажи, они обычно делают это в более центральных местах, чем когда расширяют поверхность. Эти две перспективы связаны — города, которые разрастаются в 2D, как правило, также рассредоточены и в 3D — но они не идентичны. Для большинства городов 3D-показатель центральности выше, чем 2D, и разброс 3D-показателей шире. Это означает, что вертикальный рост добавляет новый уровень неравенства между городами: одни концентрируют новый объём в компактном ядре, в то время как другие рассеивают высокие здания по более широким территориям.

Четыре различающиеся модели «наращивания» городов

Объединив центральность и интенсивность, авторы выделяют четыре глобальных паттерна 3D-расширения. Некоторые города демонстрируют высокую центральность и высокую интенсивность: здесь высокие новые здания сильно концентрируются вокруг даунтауна и крупных субцентров; такие города близки к идеалу «компактного города» и распространены в частях Восточной Азии и Европы. Другие показывают низкую центральность, но высокую интенсивность, когда высокие башни появляются в рассеянных, часто периферийных локациях. Третья группа характеризуется высокой центральностью и низкой интенсивностью, формируя относительно компактные, но в основном среднеэтажные центры, типичные для многих городов Северной Америки и Западной Европы. Четвёртый паттерн сочетает низкую центральность и низкую интенсивность — скромная, широко распространённая застройка, особенно распространённая в быстро урбанизирующихся регионах Африки, Латинской Америки и Южной Азии.

Что формирует эти городские модели

Чтобы понять, почему города попадают в разные категории, исследование использует модель машинного обучения, которая соотносит паттерны расширения с природными условиями, экономической мощью, транспортными сетями и существующей формой города. Анализ подчёркивает важность предыдущей городской структуры — города, которые начинались с более централизованной формы, как правило, остаются таковыми, демонстрируя сильную зависимость от пути. Также важны максимальная высота зданий, рельеф, размер населения и исходная плотность. Крутые ландшафты часто подталкивают рост вверх, а не вширь, в то время как плотные дорожные сети могут способствовать появлению высоких зданий вдали от центра, облегчая автомобильное движение. Климат тоже имеет значение: в более тёплых городах рост чаще бывает менее централизованным, что может помочь рассеивать тепло, но удлинять поездки на работу.

Будущие очаги роста и климатические компромиссы

Исследование указывает, что будущая урбанизация во многом будет определяться городами Африки и Южной Азии, где паттерны с низкой центральностью — будь то высокие и рассредоточенные или низкие и рассредоточенные — уже широко распространены. Такие формы могут использовать землю эффективнее, чем чисто горизонтальное разрастание, но рискуют закрепить длинные, зависимые от автомобилей поездки, если общественный транспорт и смешанное землепользование не успеют за развитием. Наоборот, высокоплотные компактные города могут сократить потребление земли и некоторые выбросы, но ухудшать тепловую нагрузку и энергопотребление зданий. Показывая, что глобальный городской рост становится более вертикально различающимся и менее равномерно рассредоточенным, эта работа утверждает: планировщикам и политиками нужно думать в 3D — высота и размещение новых зданий будут так же важны, как размер города, для направления землепользования, мобильности и углеродного следа на десятилетия вперёд.

Цитирование: Li, Y., Zhong, X., Derudder, B. et al. Global increases in built-up volume indicate more divergent and less dispersed urban expansion patterns. Nat Commun 17, 2710 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-69766-6

Ключевые слова: 3D рост городов, плотность города, вертикальное расширение, городская расползание, объем застройки