- 1 Este artículo forma parte de los proyectos de I+D+i PID2020/112734RB-C31, financiado por MCIN/ AEI/ (...)
1En España, como en otros países, se han producido en los últimos años procesos territoriales que han dado lugar a un cambio en el modelo de ciudad. La mejora en los sistemas de comunicación y transporte, las nuevas preferencias residenciales, y, en algunos casos, intereses privados no controlados por las políticas públicas, han provocado la extensión de los procesos de suburbanización, dando lugar a lo que se ha denominado “ciudad dispersa” o “ciudad difusa” (Nel.lo, 1996, Indovina, 1998, Indovina y Nel.lo, 2012). Este nuevo modelo de ciudad genera graves problemas en el ámbito de la movilidad, la contaminación ambiental y la cohesión social, así como en la gobernanza de los espacios urbanos. La nueva “ciudad dispersa” supera los límites político-administrativos habituales, por lo que requiere de nuevos marcos de ordenación que trasciendan el ámbito municipal y permitan intervenir sobre este espacio en gran parte desarticulado, fragmentado y contradictorio (Romero, 2009). Para esto resulta necesario, en un primer momento, delimitar el ámbito territorial afectado por el proceso urbano, y, posteriormente, analizar y tipificar sus contrastes internos, con el fin de realizar tanto un seguimiento y diagnóstico de las transformaciones en marcha, como el diseño de instrumentos de ordenación eficaces que mejoren la calidad de vida de la población.
2Sin embargo, precisamente una de las primeras repercusiones de estos nuevos procesos es la creciente dificultad para delimitar o acotar los espacios metropolitanos, que adquieren la forma de un continuo con distintos niveles de intensidad demográfica y constructiva. En consecuencia, la delimitación de las ciudades y, en particular, de las áreas metropolitanas, se ha convertido en objeto de reflexión tanto desde el ámbito académico como desde distintas escalas político-administrativas (Cheshire and Gornostaeve, 2002; Parr, 2007; Readfearn, 2007; Bode, 2008; Cörvers et al., 2009). En el caso de la Unión Europea, la delimitación de espacios urbanos armonizados se ha convertido en un tema relevante que ha sido abordado mediante una combinación de criterios de densidad, tamaño demográfico y movilidad de la población (Peeters, 2011; Bretagnolle et al, 2011; Guerois et al, 2014, 2019).
3Frente a este problema, se han desplegado distintas herramientas y alternativas metodológicas, que podemos resumir en dos aproximaciones: 1) una aproximación funcional, que se basa en el uso de indicadores de la existencia de relaciones de complementariedad y flujos entre los núcleos de poblamiento, con especial atención en las relaciones cotidianas determinadas por los flujos diarios residencia-trabajo de la población ocupada (Blondel et al., 2010, Guérois et al, 2014, Kauffmann, 2012; Sotomayor-Gómez y Samaniego, 2020), y 2) un enfoque morfológico o urbanístico, que utiliza criterios tales como la densidad del espacio urbanizado, el tipo de uso del suelo predominante y la continuidad del área urbanizada a la hora de delimitar las áreas urbanas (Medda et al., 1998; Autor et al., 2018). A menudo estas dos perspectivas se han combinado para definir un espacio urbano a dos niveles, un espacio central de carácter morfológico, y una región urbana funcional que constituye el ámbito de las relaciones diarias de la población.
4Sin embargo, estas distintas aproximaciones no están exentas de problemas. Por un lado, la delimitación de espacios urbanos funcionales se enfrenta a la escasez de las fuentes disponibles que, cuando existen, adolecen de cobertura territorial y continuidad (como en el caso de las encuestas de movilidad) o de un detalle territorial adecuado (Thomas et al., 2018). Por su parte, la aproximación morfológica también presenta dificultades específicas. La delimitación del espacio conurbado requiere la aplicación de un umbral de distancia o tiempo al espacio edificado que permita acotar la posibilidad de interacción, normalmente a través de trayectos peatonales. Un umbral frecuentemente utilizado es el de 15-20 minutos, equivalente a un 1 km. de distancia. Sin embargo, este umbral viene definido “a priori” y, debido a las dificultades de información, a menudo se aplica de forma homogénea en todos los espacios urbanizados, sin considerar las características del espacio intersticial ni de la población que se desplaza. Por otra parte, la aplicación de umbrales específicos, adaptados a cada caso de estudio, dificulta las comparaciones entre áreas urbanas, especialmente cuando éstas pertenecen a países con distintos patrones de poblamiento (Tannier et al., 2011).
5Para evitar fijar un umbral a priori en los métodos morfológicos, algunos autores han propuesto métodos alternativos basados en análisis estadísticos (Montero et al, 2021); por ejemplo, en la distribución estadística de las distancias entre edificios o entre nudos de la red de carreteras, identificando a partir de ello un umbral específico (Arcaute et al, 2014; Jiang y Jia, 2011; Long, 2016; Masucci et al, 2015; Tannier y Thomas, 2013). Dentro del enfoque morfológico, una de las variaciones metodológicas más interesantes es la que se basa en la aplicación de modelos fractales, que utiliza los patrones morfológicos del espacio construido para detectar cambios que se correspondan con límites formales en el espacio urbanizado, y los utiliza para detectar la aglomeración funcional y caracterizar distintos espacios en los modelos multifractales (Tannier y Pumain, 2005).
6El uso de métodos fractales es especialmente apropiado en el caso del desarrollo urbano y la detección de sus límites, ya que numerosos estudios han demostrado que el desarrollo urbano implica un desarrollo a varias escalas (Fotheringham et al. 1989; Batty y Xie 1999; Benguigui et al. 2000; Shen 2002). Además, se tiene conocimiento de que muchos problemas urbanos (consumo de energía, salud mental, etc.) están relacionados con la estructura de los edificios (Rinkinen et al., 2011, Sullivan y Chang, 2011, etc.), por lo tanto, parece pertinente modelar y analizar la estructura espacial de los edificios a distintas escalas mediante un método fractal.
7El objetivo de este artículo es aplicar esta metodología de delimitación en un espacio urbanizado mediterráneo, que presenta características específicas tanto en relación con el modelo de ciudad como en cuanto a los procesos de urbanización recientes. Con este fin, utilizamos la metodología fractal para analizar las características morfológicas del área metropolitana de Valencia, una aglomeración urbana localizada en el litoral mediterráneo español que se ha visto afectada, a partir del último cuarto del siglo XX, por un intenso crecimiento urbano caracterizado por el predominio de la ciudad dispersa, lo que dificulta su delimitación y estudio con las herramientas metodológicas clásicas. Por tanto, un primer objetivo de este artículo es delimitar las principales aglomeraciones morfológicas del espacio urbanizado valenciano, y comparar sus resultados con los derivados de otras metodologías, con el fin de definir sus limitaciones y aportes específicos.
8Además de la aplicación en un entorno geográfico caracterizado por la intensidad de su proceso de urbanización difusa, el presente artículo presenta como aportación novedosa la incorporación de la tercera dimensión en el análisis morfológico del espacio urbano. Las metodologías fractales aplicadas hasta el momento al estudio del espacio urbano se han centrado en la descripción y análisis de la distribución relativa en superficie de espacios construidos y vacíos, y del contorno del espacio construido, habitualmente en el marco de un espacio bidimensional. Para ambos tipos de análisis, la información de base es la cartografía vectorial que representa los edificios en dos dimensiones (polígonos), mientras que el resto de los usos del suelo (calles, espacios verdes, campos, sitios sin urbanizar…) son categorizados como espacios no construidos. Sin embargo, la morfología urbana no se refiere sólo a la forma y distancia de la planta del espacio construido, sino que también se establece en un espacio tridimensional; en efecto, la altura de los edificios es una variable morfológica fundamental en la identificación y diferenciación del espacio urbano respecto al espacio rural, y también interviene en su diferenciación interna (CBD respecto a barrios residenciales, barrios populares respecto a urbanizaciones de clase media y alta, etc.). Además, este aspecto está vinculado a características urbanas esenciales como el valor del suelo o la estructura social urbana. En consecuencia, en el presente artículo aplicamos el análisis fractal de delimitación urbana diferenciando los edificios según sus alturas (número de pisos), lo que nos permite incorporar esta variable en la delimitación y caracterización del espacio urbano.
9El Mediterráneo español se ha caracterizado desde principios del siglo XX por una expansión urbana descontrolada. Este crecimiento, impulsado por la burbuja inmobiliaria, ha adoptado preferentemente un patrón territorial caracterizado por el predominio de la urbanización dispersa, con las consecuencias ambientales y de gestión que esto implica. Este ha sido el caso del Área metropolitana de Valencia, en donde, según datos de Corine Land Cover (Instituto Geográfico Nacional), entre los años 2000 y 2006 casi 46 millones de m2 de suelo metropolitano se transformaron en suelo urbanizado, en particular a partir de un crecimiento de la urbanización difusa en la segunda corona metropolitana a lo largo de nuevos ejes viarios de alta capacidad y de nuevas líneas de transporte ferroviario, con un claro predominio de la ciudad de baja densidad (Romero et al., 2018; Burriel, 2009; Rullán, 2011). Este proceso ha continuado hasta hoy, y, pese al impacto de la crisis económica en 2007-2008, el ritmo de crecimiento del suelo urbanizable siguió superando al del suelo urbanizado hasta 2013, debido al mantenimiento de las expectativas de los municipios, que esperaban recuperar el ritmo de construcción previo a la crisis (Farinós et al., 2019).
10Este patrón de crecimiento ha tenido un fuerte impacto en un espacio metropolitano caracterizado por la conurbación de municipios derivada del crecimiento agrícola e industrial en un entorno con gran riqueza agrícola y paisajística, la Huerta de Valencia. En consecuencia, se ha configurado un espacio de fuerte continuidad urbana en donde no es posible identificar fácilmente elementos de discontinuidad o ruptura morfológica que permitan definir los límites de la aglomeración urbana, con los consiguientes problemas para la planificación.
11En efecto, tanto a nivel académico como a nivel político, se dispone de múltiples delimitaciones no coincidentes, algunas de ellas realizadas con criterios poco claros. Desde un punto de vista académico, la delimitación del área metropolitana de Valencia se ha realizado fundamentalmente desde un punto de vista funcional (Roca et al, 2012; Feria et al., 2015; 2016; 2018), aunque existen también algunas aproximaciones morfológicas, basadas, principalmente, en la modelización de la distribución espacial de la población y de otros indicadores socioeconómicos en torno al núcleo principal (Martínez de Lejarza y Martínez de Lejarza, 2002; Marmolejo et al, 2013).
12La delimitación más difundida es la realizada por el Ministerio de Fomento del Gobierno de España (Ministerio de Fomento, 2018), que agrega municipios a partir de distintos indicadores demográficos, económicos y de vivienda, información sobre usos del suelo y redes de transporte, no especificando claramente los criterios y umbrales utilizados. En el caso del área metropolitana de Valencia, esta delimitación coincide con la comarca histórica, y se ajusta a los 44 municipios pertenecientes al área metropolitana administrativa (Consell Metropolitá de l’Horta) vigente entre 1986 y 2000. Sin embargo, la ampliación posterior del espacio urbanizado hace que esta delimitación, correspondiente más bien a la situación existente en los años 1970-1980, resulte insuficiente como marco de análisis de los procesos territoriales actuales.
- 2 De acuerdo con la legislación española, la ordenación del territorio es una competencia de las Comu (...)
- 3 (han sido) “delimitadas de acuerdo con criterios que reflejan la funcionalidad del territorio tales (...)
13Por otra parte, la Estrategia Territorial de la Comunidad Valenciana, documento marco para la ordenación del territorio en la región2, así como el Plan Territorial del Área Metropolitana de Valencia, actualmente en elaboración, distinguen a su vez entre un “Área Urbana Integrada” de 58 municipios, y un “Área funcional” más amplia, compuesta por 90 municipios. La primera se ha delimitado a partir de criterios principalmente morfológicos, concretamente de la continuidad del espacio edificado residencial a partir de la cartografía de usos del suelo de 2006, utilizando un umbral de agregación de 1 km (Salom, 2011). Por su parte, el área funcional está basada en criterios de movilidad residencia-trabajo y desplazamientos para la provisión de distintos servicios, aunque también se han introducido criterios administrativos y de otro tipo en la delimitación final3 (Generalitat Valenciana, 2011). La población considerada oscila, según la delimitación, entre 1,5 y 1,8 millones de habitantes.
14Sin embargo, estas delimitaciones presentan los problemas ya citados, y en particular, de su sujeción a los límites municipales y la arbitrariedad de los umbrales utilizados. Por tanto, ante la necesidad de aplicar metodologías más adaptadas a los modelos actuales de ciudad, desde el ámbito académico se han realizado otras propuestas de carácter morfológico basadas en la agregación de nodos de la red viaria de acuerdo con los trabajos de Jiang y Jia (2011) y Borruso (2003). Los resultados fueron bastantes satisfactorios en la delimitación y caracterización tanto de distintas áreas metropolitanas españolas, incluida la valenciana (Salom y Albertos, 2010) como de otros espacios urbanizados del litoral mediterráneo (Salom y Albertos, 2014).
Figura 1: Delimitación del Área Metropolitana de Valencia
15En este último caso, la metodología descrita permitió analizar el fenómeno de la “ciudad difusa” en la Comunidad Valenciana, identificando y caracterizando no sólo las áreas metropolitanas y urbanas más importantes, sino también los continuos urbanizados del litoral y las áreas dispersas de las periferias metropolitanas. Pese a la diversidad de patrones territoriales y morfologías urbanas, se identificaron “valores umbral” de densidad de la red viaria que permitieron diferenciar el suelo urbano, continuo o discontinuo, del resto de usos del suelo para el conjunto de las ciudades estudiadas.
16A partir de estos valores, y mediante el uso de los Sistemas de Información Geográfica, se delimitaron dos ámbitos espaciales relevantes. El primero corresponde a un área urbano-metropolitana que refleja principalmente el resultado de los procesos de urbanización continua mejor ajustados al concepto tradicional de ciudad. Un segundo ámbito es una región urbana que abarca áreas de urbanización dispersa residenciales, industriales y comerciales y conurbaciones derivadas de la coalescencia de núcleos pequeños y medianos próximos al área metropolitana.
17Sin embargo, la intensificación de los procesos de dispersión urbana desde 2007, momento de la información base de los estudios citados, así como el estallido de la burbuja inmobiliaria a partir de 2008, dificultan la aplicación de estas metodologías para fechas más recientes. Así, una actualización de este método con datos más precisos y actualizados a 2014 (Salom y Zornoza, 2015), mostraba cómo la metodología continuaba siendo válida para identificar las zonas de urbanización compactas. Sin embargo, presentó resultados sobredimensionados en el caso de las áreas de urbanización dispersa, debido a la continuidad de la urbanización en la zona litoral, los procesos de intensa suburbanización en las áreas interiores, y la presencia reseñable de redes viarias “no funcionales”, es decir, de redes correspondientes a espacios urbanos en construcción, pero no ocupados debido al estallido de la burbuja inmobiliaria. En consecuencia, los resultados de la aplicación de este método en el actual contexto territorial, aunque dan una idea del impacto que han tenido los procesos de ocupación del territorio, no pueden ser interpretados en términos exclusivamente urbanos.
18Más allá de los problemas de delimitación del espacio metropolitano, el aumento de la dispersión urbana ha generado nuevos problemas de ordenación territorial. Por un lado, la creación de nuevos desarrollos urbanos al margen de los núcleos principales de poblamiento, en algunos casos a bastante distancia, ha producido un incremento de los costes de gestión municipal, especialmente en los ámbitos de la seguridad y el transporte público; la recogida, tratamiento y eliminación de basuras; la distribución, suministro y tratamiento de aguas, la limpieza de calles, y el alumbrado público (Gielen et al., 2021).
19Por otra parte, algunos de estos desarrollos superan los límites municipales, haciendo necesario establecer nuevos marcos de ordenación que trasciendan el ámbito municipal y permitan intervenir sobre este espacio. La identificación de estos nuevas aglomeraciones morfológicas es relevante para la ordenación territorial, no sólo de cara al diagnóstico y a la coordinación de las administraciones en torno a los problemas territoriales que genera, sino también para conocer su posible papel en el desarrollo de estrategias de planificación territorial que pasen por el diseño de nuevos espacios de centralidad (Indovina, 2007), o por la articulación de un sistema de espacios libres (infraestructura verde), tal y como proponen distintos instrumentos de planificación regional en España, y la propia Estrategia Territorial Valenciana (Elorrieta-Sanz y Olcina-Canto, 2021).
20En este contexto, y ante las limitaciones que muestran las metodologías anteriormente descritas para captar de forma acertada las nuevas realidades urbanas en los espacios mediterráneos, el presente artículo tiene como objetivo aplicar la metodología basada en fractales para captar la realidad de este nuevo modelo de ciudad, delimitando las principales aglomeraciones dentro del espacio urbanizado, y caracterizándolas a partir de modelos morfológicos, con el fin de definir unidades territoriales coherentes que permitan analizar de forma apropiada los procesos territoriales urbanos recientes.
21La aplicación de la metodología fractal puede permitir afrontar de forma más efectiva que otras metodologías los desafíos que imponen los nuevos patrones de crecimiento urbanístico principalmente por dos razones:
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Permite identificar los límites del espacio metropolitano a partir de la propia estructura del espacio construido, sin requerir la aplicación de un umbral de distancia o tiempo predeterminado, de difícil definición para un espacio en transformación caracterizado por la urbanización difusa.
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Permiten delimitar aglomeraciones morfológicas significativas dentro del marco metropolitano, localizadas al margen o distantes del núcleo principal y cuya dinámica es en ocasiones relativamente independiente de los límites político-administrativos municipales, susceptibles de convertirse en nuevas unidades territoriales idóneas para la intervención y gestión territorial.
22Para alcanzar los objetivos definidos, aplicaremos al área de estudio el método definido por Tannier et al. (2011), que utiliza los principios de la geometría fractal para determinar los límites morfológicos de las áreas metropolitanas, evitando así utilizar un umbral de distancia predefinido entre edificios para detectar discontinuidades espaciales. En nuestro caso, utilizamos los datos relativos a la tercera dimensión (número de pisos) para analizar la morfología del espacio construido no sólo a nivel de superficie, sino también a distintas alturas, con el fin de identificar las distintas “ciudades” que es posible encontrar cuando incorporamos esta dimensión fundamental de la morfología urbana.
23El área de estudio considerada es la definida a partir de criterios funcionales por Feria et al. (2018), El criterio principal aplicado para su delimitación es la existencia de flujos de movilidad residencia-trabajo, aunque corregidos por algunos criterios demográficos. Incluye 78 municipios, y suma 1.885.533 habs. en 2019, ocupando una superficie de 2.212,57 Km2. En este espacio podemos diferenciar entre (ver figura 1): A) El municipio central, Valencia (794.288 habitantes en 2019) junto con algunos pequeños municipios totalmente conurbados, B) La primera corona metropolitana, constituida, especialmente en los sectores occidental y meridional, por municipios de más de 20.000 habitantes, que se han convertido en barrios residenciales, espacios industriales y barrios dormitorios de clase obrera estrechamente vinculados al municipio central. En este área, destacan por su tamaño los municipios de Torrent (82.208 habitantes) y Paterna (70.195); C) El eje noroeste, caracterizado por la presencia de municipios de menor tamaño demográfico pero que han experimentado un intenso proceso de suburbanización ligado a su papel como área residencial de clases medias y altas, y D) Un espacio periférico de carácter semi rural vinculado funcionalmente al espacio metropolitano, donde destacan algunas ciudades que mantienen una dinámica industrial propia, como Sagunto (66.140 habs.), y, en menor medida, Chiva (15.123 habs.).
24La información de base utilizada en este artículo procede de la cartografía catastral en formato shape disponible en la Sede Electrónica del Catastro (https://www.sedecatastro.gob.es/), más concretamente de las capas correspondientes a las “Subparcelas Urbanas que representan los volúmenes edificados dentro de una parcela”, en las categorías tanto Urbana como Rústica (ficheros CONSTRU), que contienen información sobre la edificación en cada una de las parcelas. Para poder aplicar el método, se ha requerido una preparación previa de la información, que consta de los siguientes pasos:
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Selección de los polígonos correspondientes a las construcciones, eliminando los espacios no construidos tales como solares y suelo no edificado, así como otros usos urbanos no correspondientes a edificaciones (jardines, viales, puerto, etc.).
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- 4 La información sobre el número de pisos se proporciona en formato texto con una notación compleja q (...)
Reclasificación de las categorías CONSTRU para asignar a cada polígono la altura máxima (número de pisos)4.
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Unión de los polígonos construidos pertenecientes a la misma parcela. Se ha asignado a cada polígono (edificio) el número correspondiente al número máximo de alturas sobre rasante.
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Unión de todas las capas correspondientes al área de estudio.
25Los pasos anteriores se han realizado mediante un proceso iterativo desarrollado mediante la herramienta Model Builder de ArcGis de Esri. La capa resultante consta de 360.008 polígonos de espacios construidos, que suman una superficie construida total de 524,64 Km2. La información analizada corresponde a la situación a 7 de febrero de 2019.
26Por definición, un fractal es una forma geométrica irregular o fragmentada que puede ser subdividida en partes, cada una de las cuales es, al menos de forma aproximada, una copia menor del conjunto. Los fractales son generalmente autosimilares e independientes de la escala. A nivel teórico, la propiedad de autosimilaridad que subyace en el modelo fractal asume que la forma o patrón del fenómeno espacial permanece sin cambios a lo largo de todas las escalas. Esto permite utilizar la dimensión fractal como un elemento identificador del patrón espacial analizado, que en los modelos teóricos puede ser derivado matemáticamente.
27En el ámbito de la geografía urbana, la geometría fractal se ha aplicado a los procesos de urbanización, evidenciando que el crecimiento urbano engendra una organización espacial multiescalar (Fotheringham et al., 1989; Batty y Xie, 1996; Shen, 2002), mientras que otras contribuciones exploran los aspectos fractales de las relaciones entre área y el perímetro urbanizado o el límite fractal de las formas construidas (Longley y Batty, 1989; Frankhauser, 1994). La aplicación más frecuente ha supuesto la medición empírica de las dimensiones fractales de los patrones urbanos, sea considerando cada ciudad de forma individual, (Batty y Longley, 1986, 1994; Batty y Kim, 1992; Frankhauser, 1994), sea para identificar y caracterizar subáreas dentro de la aglomeración (Batty y Xie, 1996; Frankhauser, 1997, 2000; Benguigui et al., 2000; Shen, 2002; De Keersmaecker et al., 2003).
28En estos trabajos se considera que la dimensión fractal constituye una medida global de la superficie construida. Para un tejido urbano, este índice caracteriza el grado de concentración del espacio construido a través de las escalas en un espacio concreto, es decir, el grado de no uniformidad de la distribución de esta masa. Un valor próximo a 2 identificaría una estructura bastante uniforme, y por tanto débilmente jerarquizada, mientras que un valor próximo a cero caracteriza una estructura fuertemente jerarquizada, que presenta concentraciones de masa importantes en algunos lugares (Frankhauser, 2005).
29Aunque en los modelos fractales teóricos la dimensión fractal D es constante en todas las escalas (Goodchild, 1980), en los análisis empíricos es frecuente encontrar situaciones en las que esto ocurre así en un rango limitado de escalas, pero varía en otras. Esto se aplica especialmente al caso de las ciudades, que, lejos de constituir objetos homogéneos, se caracterizan, tanto en su interior como en los espacios suburbanos, por una amplia mezcla de usos, que dan lugar a un mosaico altamente fragmentado de diferentes formas y coberturas del suelo, correspondientes a distintas fases de crecimiento y modelos urbanísticos. Esta complejidad se ha agravado con los procesos recientes de dispersión urbana, que ha incrementado la complejidad de un patrón territorial caracterizado por la coexistencia de espacios residenciales y espacios verdes. Por tanto, la estructura interna de los espacios urbanos corresponde más bien a una lógica multifractal, debido a la superposición de diferentes patrones fractales. Esto, lejos de suponer un obstáculo para la aplicación del enfoque, proporciona la posibilidad de descubrir umbrales en la organización espacial a través del estudio del fenómeno en escalas diferentes, permitiendo caracterizar tipologías urbanas diferenciadas tanto en el interior de la ciudad como en la periferia suburbana (Thomas et al, 2008; De Keersmaecker et al., 2003)
30Ya que no es posible derivar matemáticamente el comportamiento fractal de los tejidos urbanos, su estudio se realiza a través de distintos métodos empíricos. La mayor parte de estos métodos se basa en la medición iterativa del número de elementos identificados (N) en una serie de pasos (ε) en los que se amplía de forma sucesiva el área de análisis en cada una de las etapas del cálculo. Para una estructura fractal, la función teórica que describe la relación entre N y ε se ajusta a una ley potencial (figura 2a), siendo posible entonces estimar la dimensión fractal D. La transformación logarítmica de la ley de potencia da lugar a una recta con una pendiente igual a D (figura 2b). En el marco de la aplicación a los tejidos urbanos, la función empírica muestra a menudo irregularidades características a determinadas distancias que permiten localizar fácilmente rupturas morfológicas que es posible relacionar con el contexto de urbanización, la normativa urbanística estatal, o las orientaciones de la política local (Frankhauser, 2005; Thomas et al., 2012).
Figura 2.- Gráfico teórico de la ley de potencia (A) y su transformación logarítmica (B): número de elementos en función del tamaño del paso. Basado en Frankhauser (1994)
31El método definido por Tannier et al. (2011) para establecer los límites urbanos, que aplicamos aquí, se basa en la detección de un umbral de cambio en la morfología del espacio construido, a través del método de dilatación de Minkowski para determinar las dimensiones fractales (Minkowski, 1903). El número de clusters N está relacionado con el tamaño del buffer de dilatación de acuerdo con una función potencial. Aplicando esta técnica de estimación a patrones espaciales reales, es posible identificar los puntos en que la recta ajustada se desvía de la línea recta como un umbral de distancia crucial, que corresponde a una discontinuidad a lo largo de las escalas (Tannier et al., 2011), y que separa dos subconjuntos morfológicos espaciales distintos en términos fractales. Este umbral se corresponde al límite morfológico multiescalar de una aglomeración urbana.
32El método consta de los siguientes pasos:
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Aplicación de la dilatación de Minkowski para detectar las discontinuidades espaciales multiescalares: Cada elemento construido del área de estudio se rodea de una zona de influencia (buffer), de forma que en cada paso se produce la fusión de los elementos (edificios), inicialmente aislados, que quedan en el interior de esta área, dando lugar a grupos o clusters de número decreciente. La anchura del buffer se incrementa de acuerdo a una progresión geométrica, que corresponde a la lógica fractal. La relación entre el número de clusters resultante tras cada paso y el tamaño del buffer de dilatación se visualiza en un gráfico bilogarítmico, dando lugar a la curva de dilatación, en el que x es el tamaño del área de influencia ε, e y el número de cluster N(ε), ajustándole una función potencial.
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Detección del umbral de distancia a partir del principal cambio de comportamiento sobre la curva de dilatación: Para identificar el punto en que la curva de dilatación se desvía más de una línea recta (punto de máxima curvatura) se ajusta a la curva de dilatación una serie de rectas de regresión polinomiales con grados crecientes, y se selecciona aquella de menor grado que mejor se ajuste a la curva original, considerando el criterio de información bayesiano- BIC (Schwarz, 1978), que evalúa la bondad del ajuste en relación con la complejidad del modelo. A partir del punto de máxima curvatura sobre la recta de regresión estimada es posible identificar la distancia umbral que dibujaría el contorno urbano.
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Aplicación del umbral de distancia para definir el límite urbano: La aplicación de dicha distancia umbral al espacio construido permite dibujar el límite que constituye el contorno urbano (Urban Envelope), así como delimitar y cartografiar agrupaciones significativas de espacios construidos (cluster) de distintos tamaños.
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Análisis de las aglomeraciones resultantes: A partir de los resultados del paso anterior, es posible identificar la aglomeración morfológica principal (la de mayor tamaño), así como analizar la distribución rank-size de los cluster construidos delineados, identificando de esta forma diferentes tipos de patrones construidos de acuerdo con la forma de la relación entre el tamaño de los clusters construidos y su rango.
33La mayor ventaja de este método es que las discontinuidades emergen del proceso iterativo aplicado, y no es necesario utilizar umbrales predeterminados. Sin embargo, no siempre es posible identificar un límite urbano nítido. Si los elementos construidos están uniformemente distribuidos en el espacio, no será posible distinguir ninguna aglomeración urbana, ya que el umbral de dilatación sólo puede ser identificado si las variaciones locales en las distancias que separan los edificios cambian de forma significativa. Esto es lo que ocurre en el caso de la existencia de un continuum urbano-rural; en este caso, la detección de discontinuidades entre la aglomeración urbana y el área circundante se convierte en una tarea compleja (Thomas et al., 2008). Otra limitación del método es que, según demuestran Montero et al. (2021), la definición de los límites del área de estudio influye en los resultados, ya que pueden existir diferentes estructuras en función de los establecidos. Por lo tanto, es importante ser consciente de que los límites morfológicos presentados por el método son siempre los derivados de nuestra área de estudio (los límites funcionales).
34En el presente trabajo el método se ha aplicado en dos fases; en primer lugar, para el conjunto del espacio urbano construido; en segundo lugar, se ha replicado el análisis considerando exclusivamente, y de forma sucesiva, los edificios con alturas superiores a un número determinado de pisos, de 2 o más, a 12 o más. A partir de 13 alturas, el número de edificios en el área de estudio se reduce considerablemente, por lo que su análisis no aporta una información adicional significativa. Para cada uno de estos grupos de edificios se han detectado y analizado las aglomeraciones morfológicas, lo que ha permitido determinar diferencias significativas en sus patrones espaciales. El análisis se ha realizado utilizando el software MorphoLim (https://sourcesup.renater.fr/www/morpholim/) y la cartografía con ArcGis 10.2 de Esri.
35El primer paso en la metodología es identificar el punto de máxima curvatura de la curva de dilatación, que revela una discontinuidad espacial principal a lo largo de las escalas. El correspondiente umbral de distancia separará dos subgrupos espaciales morfológicos distintos en términos fractales.
36El resultado de la aplicación de dicho ajuste en términos de la identificación de los puntos de máxima curvatura y su umbral de distancia equivalente se muestra en la figura 3. Se han descartados los valores mínimo y máximo, y se ha seleccionado el punto más allá del cual se produce un descenso significativo de la curva. El valor de máxima curvatura correspondiente (-0,35) se encuentra muy próximo a 0; esto significa que las diferencias entre los patrones morfológicos del espacio urbano y su entorno periurbano y rural no son elevadas, y no existe un corte claro, lo que resulta coherente con lo que conocemos de este espacio urbano. Este punto de máxima curvatura nos permite identificar el umbral de distancia a partir del cual las distancias entre edificios no exhiben ya el mismo comportamiento fractal en 90,02 metros.
Figura 3.- Detección del umbral de máxima curvatura. AMV (todos los edificios)
37Los resultados obtenidos no distan mucho de los de otros análisis empíricos. Así, el valor de máximo curvatura (0,35) se encuentra dentro de la gama de resultados obtenidos en los análisis de ciudades belgas y francesas realizados por Tannier et al. (2011) y Tannier y Thomas (2013). El valor de máxima curvatura del Área Metropolitana de Valencia es superior tanto al de las tres ciudades belgas analizadas en el primero de estos trabajos (entre 0,12 y 0,23) como al de 16 de las 18 ciudades belgas analizadas en el segundo (valores entre 0,09 y 0,42), pero queda por debajo del calculado para las ciudades francesas, que oscilan entre 0,36 y 0,43. Dado que el menor valor de curvatura está asociado a una mayor intensidad de la dispersión urbana y a menores contrastes entre el espacio rural y urbano, la ciudad de Valencia ocuparía a este respecto una posición intermedia, con un proceso de dispersión urbana superior al de las ciudades francesas, pero inferior al de un espacio densamente urbanizado como el belga.
38También el umbral de distancia detectado (90,02 m.) entraría dentro del grupo de resultados obtenidos en el análisis de las ciudades belgas, que oscilan entre 77 y 330 m., aunque queda algo por debajo de la gran mayoría, que se agrupan en torno a los 100-130 m. La aplicación de este umbral a los polígonos urbanos da como resultado la identificación de 10.431 aglomeraciones o cluster morfológicos de distinto tamaño, de los cuales sólo 72 superan 1 km2 de superficie, y sólo 12 ocupan más de 5 km2. Cada uno de ellos responde no sólo a una discontinuidad en la aglomeración, sino también a un cambio en el patrón territorial. Como puede apreciarse en la figura 4, el patrón territorial resultante es altamente fragmentado, respondiendo a la heterogeneidad morfológica del proceso de crecimiento metropolitano. Este patrón espacial, si bien constituye un problema para la movilidad metropolitana, también puede convertirse en una oportunidad de ordenación sostenible si se articula con un adecuado sistema de espacios verdes.
Figura 4.- Cluster morfológicos en el Área Metropolitana de Valencia
Figura 5.- Distribución rango-tamaño de las aglomeraciones morfológicas del área metropolitana
39Por otra parte, el ajuste prácticamente lineal a la distribución rango-tamaño (figura 5) indica que la distribución de los cluster urbanos obedece a una ley potencial; es decir, que el logaritmo del número de cluster construidos decrece proporcionalmente al logaritmo de su tamaño. Esto significa que nos encontramos ante una distribución no primacial, en la que resulta difícil identificar una única aglomeración principal. En nuestro caso, aunque se distingue una aglomeración principal que se corresponde con el núcleo metropolitano, es posible identificar en la cúspide de la distribución varias aglomeraciones de tamaño similar. Esto se debe a dos características del patrón territorial del área:
-
Por un lado, el centro metropolitano aparece diferenciado en dos cluster separados por el eje del río, constituidos respectivamente por los barrios del norte y sur de la ciudad de Valencia y algunos municipios conurbados próximos. El nuevo cauce del río, desviación del anterior hacia el sur construida en 1969 para evitar inundaciones, constituye el límite meridional de la segunda de estas aglomeraciones (ver figura 6a y 6c).
-
Por otro lado, se detectan importantes cluster morfológicos que no coinciden necesariamente con núcleos urbanos demográficamente importantes, sino que están conformados por la suma de una serie de espacios residenciales dispersos pertenecientes a uno o varios municipios, en muchos casos al margen y alejados del núcleo de poblamiento principal de sus respectivos municipios. Este es el caso de la segunda aglomeración por tamaño del área, ubicada en el eje noroeste del área metropolitana (municipios de La Eliana, Pobla de Vallbona, Ribarroja, San Antonio de Benageber y Bétera), equivalente en superficie a la mitad del núcleo urbano central, en la que la parte ocupada por la urbanización compacta es mínima, y que, al quedar distribuida entre varios términos municipales, presenta especiales dificultades de ordenación y gestión (figura 6b). Este modelo se repite en muchos otros casos. Especialmente significativa es la situación del cluster 7, localizado en el término municipal de Lliria, pero constituido por un conjunto de urbanizaciones separadas físicamente del núcleo urbano principal del municipio (figura 6d).
40Por tanto, nos encontramos en el área con un patrón territorial que combina los conjuntos morfológicos constituidos por la conurbación de espacios de urbanización compacta que se corresponden con el crecimiento polinuclear de los municipios de la corona metropolitana, con otros espacios que constituyen nuevas realidades urbanas desde el punto de vista morfológico, nuevas supramunicipalidades surgidas de la coalescencia de los espacios de urbanización dispersa, y que en muchos casos se localizan completamente al margen de los núcleos urbanos tradicionales, constituyendo así un importante desafío para la ordenación territorial.
Figura 6.- Principales aglomeraciones morfológicas del Área Metropolitana. A: Cluster 1, Valencia Norte; B: Cluster 2, La Eliana; C: Cluster 3, Valencia Sur; D: Cluster 7, Llíria.
41En este apartado presentamos los resultados de la aplicación de la metodología fractal a los distintos niveles en altura del espacio construido, con el objetivo de introducir la tercera dimensión en la delimitación morfológica de la ciudad. La introducción de esta variable tiene sentido en tanto que la altura de los edificios, relacionada en gran parte con el coste del suelo, es una de las características morfológicas diferenciales de los espacios urbanos respecto a los espacios rurales, así como de los distintos espacios funcionales del interior de la ciudad.
42Según el Catastro, el Área Metropolitana de Valencia cuenta con 360.018 polígonos construidos que van de 1 a 36 plantas (pisos), aunque existen grandes desigualdades según el número de pisos. Así, los polígonos de 1 y 2 plantas suman el 72,4% del total (35,9 y 36,4%, respectivamente), mientras que los de más de 5 suponen sólo el 5,5%, y los de más de 11 el 0,32%. Por otra parte, sólo tres edificios superan los 26 pisos (ver figura 7).
Figura 7.- Número de edificios según número de plantas en el área de estudio.
Fuente: Catastro (2017)
43Por esta razón, el análisis de delimitación morfológica se ha aplicado sucesivamente a los grupos de edificios de más de 1 a más de 11 plantas, ya que a partir de esta cifra el número de casos adicionales era mínimo y el análisis no aportaba nueva información. Los resultados relacionados con el cálculo de la máxima curvatura de dilatación y los umbrales de distancia correspondientes se muestran en la tabla 1.
Tabla 1.- Resultados de la aplicación de la metodología de delimitación a los edificios con distinto número de plantas. Las líneas sombreadas corresponden con la representación gráfica de la figura 10.
NÚMERO DE PLANTAS
|
POLÍGONOS
|
RESULTADOS
|
NÚMERO
|
PORCENTAJE
|
COEFICIENTE
|
MÁXIMA CURVATURA
|
UMBRAL DE DISTANCIA
|
Todas
|
360018
|
100,00
|
7
|
-0,354907
|
90,026
|
>1
|
230709
|
64,03
|
5
|
-0,195637
|
117,057
|
>2
|
186590
|
51,78
|
5
|
-0,201138
|
114,211
|
>3
|
55280
|
15,34
|
6
|
-0,336344
|
661,583
|
>4
|
39817
|
11,05
|
6
|
-0,257544
|
1279,830
|
>5
|
30429
|
8,45
|
4
|
-0,215347
|
2371,000
|
>6
|
19685
|
5,46
|
6
|
-0,194361
|
1542,980
|
>7
|
10919
|
3,03
|
6
|
-0,189088
|
1528,700
|
>8
|
8212
|
2,28
|
4
|
-0,171081
|
6400,400
|
>9
|
4255
|
1,18
|
5
|
-0,284193
|
3462,250
|
>10
|
2190
|
0,61
|
4
|
-0,145745
|
4088,600
|
>11
|
1170
|
0,32
|
6
|
-0,761753
|
3489,980
|
44Como puede verse, el valor de máxima curvatura muestra pocas variaciones entre alturas, y tiende a mantenerse entre -0,2 y -0,3, salvo en el caso de los edificios de más de 11 pisos. En este último caso, los edificios, debido a sus características morfológicas, tienden a localizarse en espacios urbanos muy concretos, vinculados al CBD urbano y al espacio litoral, por lo que el límite entre la aglomeración constructiva y el entorno es mucho más marcado que en el resto del espacio construido.
Figura 8.- Umbral de distancia en metros para los edificios a distintas alturas
45Por el contrario, existe una tendencia significativa al incremento del umbral de distancia conforme aumenta la altura de los edificios, lo que apunta a un patrón territorial de mayor concentración geográfica en el caso de los edificios con mayor altura, y, por tanto, a un mayor contraste entre espacio urbano “alto” y su periferia (ver figura 8).
46En términos territoriales, esto supone que, conforme se incrementa la altura de los edificios, se produce una reducción significativa en el número de cluster morfológicos, y se acentúa la primacía y jerarquización en relación con el ajuste rango-tamaño. Tal y como puede verse en las figuras 9 y 10, a partir de las 4 plantas es posible identificar con nitidez una aglomeración morfológica principal que se corresponde con la conurbación de la ciudad de Valencia. En el caso de los edificios superiores a 11 pisos, este cluster principal coincide de forma casi exacta con la comarca histórica de l’Horta, que es el espacio que se ha venido utilizando de forma tradicional como definición del área metropolitana de Valencia, antes de considerar los procesos de urbanización dispersa más recientes.
47Por tanto, podemos concluir que la introducción de la tercera dimensión genera nueva información relevante para delimitación de los espacios urbanos, ya que el análisis del patrón fractal de la ciudad “alta” muestra un límite identificable y más marcado entre la aglomeración urbana y la periferia que el que resulta de analizar la planta total del espacio construido. Podemos avanzar como hipótesis que el patrón fractal en superficie es una combinación de varios modelos verticales, por lo que la consideración de la tercera dimensión contribuye a mejorar el análisis de las morfologías urbanas de los espacios afectados por intensos procesos de suburbanización.
Figura 9.- Clusters morfológicos para los edificios de A) 2 o más plantas, B) 4 o más plantas, C) 7 o más plantas, y D) 12 y más plantas.
Figura 10.- Distribución rango-tamaño de los cluster morfológicos de los edificios de A) 2 o más plantas, B) 4 o más plantas, C) 7 o más plantas, y D) 12 y más plantas.
Figura 11.- Comparación entre las delimitaciones obtenidas con la metodología de densidad de nodos según Autor (2015) (en rojo) y la metodología fractal (en negro). A) Límites de espacio urbano compacto, B) Límites de espacio urbano disperso.
48De acuerdo con los resultados obtenidos, la metodología de delimitación y análisis morfológico de las áreas metropolitanas basada en el enfoque fractal se ha mostrado útil para analizar los espacios metropolitanos, como el valenciano, afectados por intensos procesos de suburbanización dispersa.
49La comparación de los resultados obtenidos con esta metodología con la resultante de otras delimitaciones (figura 11), nos permite obtener las siguientes conclusiones
-
En primer lugar, y más importante, la metodología fractal no aplica un umbral de distancia predeterminado, sino que éste deriva de los propios datos, eliminándose por tanto el elemento de subjetividad que supone aplicar estándares desarrollados en otros ámbitos territoriales. En nuestro caso, el umbral de distancia aplicado (1000 m.) de forma predeterminada tanto en la metodología de densidad de nodos como en otras delimitaciones basadas en la detección de procesos de conurbación (Área Urbana Integrada de la Estrategia Territorial Valenciana), es muy superior al de 90 m. que, de acuerdo con la metodología fractal, se considera más adecuado para el área de estudio. La aplicación de este último umbral tiende a fragmentar morfológicamente el espacio metropolitano, dificultando la definición de un límite externo del conjunto del área, pero es notablemente más ajustado a la realidad morfológica del territorio analizado.
-
En segundo lugar, el método fractal, aplicado sobre una fuente de alta precisión como es la cartografía catastral, permite detectar de forma adecuada las aglomeraciones morfológicas de pequeño tamaño que están escasamente representadas en los resultados de la delimitación basada en nodos. Esto, junto con la aplicación de un umbral de distancia más ajustado a la realidad del territorio, hace que sea notoriamente más eficaz a la hora de detectar la urbanización difusa que el método basado en las intersecciones de las calles, eliminando el riesgo del encadenamiento de los espacios urbanizados que generaba el método de densidad de los nodos y que imposibilitaba la delimitación precisa del espacio urbano bajo análisis.
-
En tercer lugar, la metodología basada en fractales nos ha aportado una nueva visión del espacio urbanizado que destaca la importancia de los cluster morfológicos constituidos por aglomeraciones de espacios de urbanización dispersa, en algunos casos supramunicipales, localizados al margen de los núcleos compactos principales, y que constituyen un especial desafío para la ordenación territorial del área metropolitana por su impacto ambiental, el sobrecoste que generan en diversas áreas de la gestión municipal, y por situarse fuera del marco administrativo habitual del planeamiento.
50Del lado contrario, la metodología utilizada, al fragmentar e individualizar el espacio analizado y verse afectada en mayor medida por límites físicos como el lecho del río, dificulta la definición de una frontera precisa entre el espacio urbano y el rural, lo que se corresponde, en cualquier caso, con la realidad del fenómeno urbano en el área estudiada. En contrapartida, proporciona una visión novedosa del espacio urbanizado, y permite caracterizar de forma individual los patrones morfológicos, visibilizando la existencia de las nuevas “ciudades morfológicas reales” supramunicipales de urbanización difusa que suponen un nuevo desafío que es necesario considerar y afrontar, pero que también, desde otra perspectiva, podrían constituirse en unidades territoriales a considerar en las estrategias de ordenacón del espacio urbano disperso que pasan por la creación de nuevas centralidades o la articulación de un sistema de espacios verdes metropolitanos.
51Por su parte, la introducción de la tercera dimensión a partir del análisis por altura de los edificios aporta una nueva perspectiva en el análisis morfológico de los espacios urbanos. El análisis del patrón fractal de la ciudad “alta” muestra un límite identificable y más marcado entre la aglomeración urbana y la periferia que cuando analizamos en conjunto la planta del espacio construido. La asociación de esta tipología constructiva con el coste del suelo y determinadas funciones metropolitanas (CBD, ámbitos emblemáticos, litoral turístico) contribuye a diferenciar el espacio urbano compacto del afectado por procesos de urbanización y mejora la identificación y caracterización de las morfologías metropolitanas.