AAU Student Projects - visit Aalborg University's student projects portal
A master's thesis from Aalborg University
Book cover


USING CELLULAR AUTOMATA TO ANALYZE AND MODEL URBAN GROWTH. A case study of the greater Copenhagen area from 1990 to 2010

Author

Term

4. term

Publication year

2015

Submitted on

Pages

111

Abstract

Fremskrivninger peger på, at København omkring 2025 vil have cirka 22.000 flere børn og unge og 33.000 flere 18-29-årige. Sådan en vækst lægger pres på kommunale tjenester som skoler, daginstitutioner og infrastruktur. For at planlægge klogt har vi brug for at forstå, hvor og hvordan byen vokser. Dette studie undersøger, hvor meget byvækst der fandt sted i Storkøbenhavn i perioden 1990–2010. Metoden er en cellular automata (CA)-model, et netbaseret computerredskab, hvor hvert lille område (en celle) repræsenterer et stykke af byen og kan skifte tilstand mellem urban og ikke-urban efter simple regler. Reglerne tager højde for, hvad der sker i naboområder, og hvor tæt cellen ligger på vigtige funktioner. CA vælges, fordi den giver klar rumlig detalje og kan genskabe komplekse bymønstre ud fra enkle mekanismer. Modellen for København er designet til at simulere – og muligvis forudse – byvækst. Den adresserer spørgsmål som: Er et område urbaniseret eller ej? Hvor tæt er det på bykernen og andre bycentre? Hvor nær er det beskyttede områder som de grønne kiler i Fingerplanen eller områder med campingpladser og sommerhuse? Og hvordan påvirker planlægningsmæssige begrænsninger vækstens retning og omfang? Ved at lade hver celle repræsentere byens fysiske og rumlige opbygning simulerer modellen de mønstre, der kendetegner byens udvidelse i Storkøbenhavn. Resultaterne kan bruges til at illustrere, hvor vækst er mere sandsynlig, og hvordan forskellige begrænsninger og prioriteringer kan forme den.

Projections indicate that by around 2025 Copenhagen will have about 22,000 more children and young people and 33,000 more residents aged 18–29. Such growth puts pressure on municipal services like schools, childcare, and infrastructure. To plan effectively, we need to understand where and how the city is expanding. This study examines how much urban growth occurred in Greater Copenhagen from 1990 to 2010. The key method is a cellular automata (CA) model, a grid-based computer approach in which each small area (a cell) represents a piece of the city and can switch between urban and non-urban based on simple rules. These rules consider what happens in neighboring areas and how close a cell is to important features. CA is chosen because it offers clear spatial detail and can reproduce complex urban patterns from simple mechanisms. The Copenhagen model is designed to simulate—and possibly anticipate—urban growth. It addresses questions such as: Is a location urbanized or not? How close is it to the city core and other urban centers? How near is it to protected areas like the green wedges in the Finger Plan or to areas with campsites and summer cottages? And how do planning constraints shape the direction and extent of growth? By letting each cell represent the city’s physical and spatial setup, the model simulates the patterns of urban expansion across Greater Copenhagen. The results can help show where growth is more likely and how different constraints and choices might influence it.

[This abstract was generated with the help of AI]