На конференции НовГУ рассказали, как нарезка карты завышает плотность дорог на 65%
15 мая 2026, 12:01 44
Если расчертить карту города на квадраты, плотность дорог составит 5 км/км², а если на случайные многоугольники — около 3 км/км². Разница — 65%, хотя средний размер ячеек одинаковый. О том, как выбор геометрической сетки искажает результаты анализа городской среды, рассказал аспирант Волгоградского государственного технического университета Алексей Зуев на международной конференции «Цифровые горизонты» в НовГУ.
Когда исследователи или чиновники рассчитывают плотность улиц, они накладывают на карту города сетку. Она может состоять из квадратов, шестиугольников или случайных фигур. Каждая форма выдает свой результат. Это называется проблемой модифицируемых территориальных единиц — MAUP. Ученые знают о ней с 1980-х годов, но на практике её мало кто учитывает.
Чтобы показать масштаб проблемы, Алексей Зуев сравнил несколько видов сеток. Сначала он взял привычные — регулярные, из квадратов и шестиугольников. Затем — нерегулярные, где ячейки отличаются по форме и размеру. Для их создания использовали полигоны Вороного: на карте случайным образом ставятся точки, а затем вокруг каждой очерчивается территория. Границы проводят так, чтобы любая точка внутри ячейки-многоугольника находилась ближе к своему центру, чем к соседним.
— Все сегментации подбирали так, чтобы средний размер ячейки был около 1 км², — отметил Алексей Зуев. — В качестве тестового показателя взяли плотность уличной дорожной сети: общую длину дорог, деленную на площадь ячейки. Если вы откроете нормативы градостроительного проектирования любого региона или города, этот показатель там будет.
Результаты расчетов разошлись. Квадратная разбивка показала среднюю плотность дорог по Волгограду в 5 км/км², а сетка из полигонов Вороного — около 3 км/км². Разница в значениях достигала 65%.
Качественный анализ показал, что средняя плотность на квадратной нарезке выше примерно на 42% по сравнению с полигонами Вороного. У них медианная и средняя плотность отличаются не более чем на 3%. Регулярные сегментации завышают среднюю плотность по сравнению с нерегулярными.
— Почему квадратные сетки врут? — рассуждает исследователь. — Из-за своей геометрии. Их прямые границы пересекают одни и те же дороги несколько раз, и это дает систематическое завышение. Шестиугольники тоже дают неверные показатели, но чуть меньше.
При этом сами полигоны Вороного, которые многие считали слишком хаотичными для серьезных расчетов, показали стабильность. Разные варианты случайных нарезок отличались друг от друга не более чем на 3%. Если делить город не на сетку, а на кварталы из Росреестра, разброс площадей ячеек достигает трёх раз.
По мнению Алексея Зуева, от выбора сетки зависят реальные цифры, которые потом попадают в нормативы градостроительного проектирования. Если сегодня проектировщику нужно обосновать плотность дорог в 3 или 5 км/км², он выберет удобную разбивку карты. Чтобы исключить такие манипуляции, нужен единый научный стандарт.
— Для будущих исследований остается вопрос: насколько стабильны будут результаты при многократной генерации регулярных и нерегулярных сеток? — поделился Алексей Зуев. — Можно сделать по 100 выборок квадратной сетки, по 100 гексагональной, по 100 нерегулярной и посмотреть, насколько велики будут различия между выборками. Именно выбор сетки лежит в основе повышения качества городских исследований.
В планах исследователя — построить на основе новых данных алгоритм, который будет автоматически рассчитывать показатели города в зависимости от типа разметки карты.
Доклад был представлен на международной научно-практической конференции Политехнического института НовГУ «Цифровые горизонты: современные вызовы информатики и вычислительной техники».
Эту и другие новости читайте в официальном МАХ-канале Новгородского университета
