نویسندگان:  غفاری گیلانده عطا | محمدی چنور | داوری الهام

کلیدواژه: شاخص  – شهر دوستدار سالمند  – شهر ساری 

چکیده شهر دوستدار سالمند :

 شهر دوستدار سالمند, شهری است که باعث ترویج پیری فعال و شامل آن دسته از فضاهای شهری هستند که توزیع خدمات عمومی در آن ها به گونه ای است که حداکثر تناسب را با نیازها و محدودیت های افراد سالمند دارد. هدف پژوهش حاضر بررسی وضعیت شهر ساری از لحاظ فضای شهر برای زندگی سالمندان با تاکید بر هشت شاخص که با توجه به استانداردهای سازمان بهداشت جهانی که شامل (بناها و فضاهای باز, حمل و نقل, مسکن, مشارکت اجتماعی, تکریم سالمندان و اجتماع پذیری اجتماعی, مشارکت شهروندی و اشتغال, اطلاعات و ارتباطات و حمایت اجتماعی و خدمات سلامت) می باشد پرداخته شد.

پژوهش حاضر به لحاظ هدف, از نوع تحقیقات کاربردی و به لحاظ ماهیت توصیفی-تحلیلی می باشد. جمع آوری داده ها و اطلاعات به صورت کتابخانه ای و میدانی (پرسشنامه) صورت گرفته است.

جامعه آماری آن تمامی ساکنان 60 به بالا شهر ساری هستند, که با استفاده از فرمول کوکران, 383 نفر به عنوان نمونه آماری انتخاب شدند, برای تحلیل پرسشنامه از نرم افزار SPSS (آزمون t تک نمونه ای[1]) استفاده شده است. نتایج بیانگر آن است از دیدگاه سالمندان, شاخص های (بناها و فضاهای باز, حمل و نقل, مسکن, مشارکت اجتماعی, تکریم سالمندان و اجتماع پذیری اجتماعی, مشارکت شهروندی و اشتغال, اطلاعات و ارتباطات و حمایت اجتماعی و خدمات سلامت) وضعیت مطلوبی برای سالمندان ندارد و حتی در حد رفع نیازهای اولیه آن ها نیست.

کارشناسان برای ایجاد روشی عملی برای تولید هیدروژن سبز با استفاده از کاتالیزورهای پایدار، نیروهای خود را متحد کرده اند

کارشناسان سوانسی و گرنوبل برای ایجاد روشی عملی برای تولید هیدروژن سبز با استفاده از کاتالیزورهای پایدار به نیروهای خود ملحق شده اند.

محققان اکنون امیدوارند که کار آنها گام بزرگی در جهت ساده تر، مقرون به صرفه تر و مقیاس پذیرتر کردن تولید هیدروژن سبز باشد.

دکتر موریتز کوئنل، مدرس ارشد گروه شیمی دانشگاه سوانسی، گفت: “در کار خود از آنزیم های طبیعی – هیدروژنازها – برای تولید هیدروژن سبز با استفاده از نور خورشید استفاده می کنیم. برخلاف کاتالیزورهای مصنوعی که بر پایه فلزات گرانبها مانند پلاتین هستند، هیدروژنازها فقط حاوی زمین هستند. عناصر فراوانی مانند آهن و نیکل. با این حال، این آنزیم ها بسیار حساس هستند و به سرعت در معرض هوا غیرفعال می شوند و استفاده عملی از آنها را تقریبا غیرممکن می کند.

این تیم اکنون حلال های مهندسی شده ای را توسعه داده اند که هیدروژنازها را قادر می سازد در هوا عمل کنند. قرار دادن آن‌ها به جای آب در این حلال‌ها باعث فعال‌تر و پایدارتر شدن آن‌ها می‌شود، به طوری که می‌توان از آن‌ها عملاً در هوا برای تولید هیدروژن استفاده کرد.

دکتر کریستین کاوازا، دانشمند ارشد در CEA گرنوبل، افزود: “ما نانوذرات مصنوعی را با آنزیم های طبیعی در مواد به اصطلاح ترکیبی ادغام کردیم، که بهترین های هر دو دنیا را برای دستیابی به عملکرد جدید و برتر ترکیب می کند. نانوذرات TiO 2 در استفاده از نور خورشید عالی _هستند . تولید بارها و هیدروژنازها در استفاده از این بارها برای تولید هیدروژن سبز بسیار کارآمد هستند.

بنابراین ترکیب این دو امکان تولید موثر هید روژن سبز از نور خورشید را فراهم می کند، چیزی که هیچ یک از اجزای جداگانه قادر به انجام آن نیستند.

این تحقیق تخصص دانشگاه سوانسی را در زمینه فوتوکاتالیز، طراحی حلال و تمرکز آن بر ارائه راه حل های عملی برای مشکلات پیچیده گرد هم آورد و این را با دانش استخراج آنزیم های طبیعی و استفاده از آنها برای تبدیل انرژی های تجدید پذیر در کمیسیون انرژی های جایگزین و انرژی اتمی (CEA) و دانشگاه گرنوبل آلپ (UGA).

این همکاری نتیجه مشارکت استراتژیک سوانسی با UGA بود. یافته های محققان به تازگی توسط مجله بین المللی Angewandte Chemie منتشر شده است .

دکتر آلن لو گاف، دانشمند ارشد در CNRS گرنوبل، گفت: “این کار نمونه ای الهام بخش از این است که چگونه ترکیب تخصص چندین شریک در یک همکاری بین المللی می تواند به پیشرفت های تحقیقاتی اساسی منجر شود.”

هیدروژن سبز به عنوان سوختی برای کربن زدایی حمل و نقل – به ویژه HGV، حمل و نقل هوایی طولانی مدت، بخش دریایی که در آن برق رسانی قابل دوام نیست – و همچنین صنایع شیمیایی، به ویژه تولید کود، و برای بخش انرژی مورد نیاز است.

با این حال، هزینه های تولید هیدروژن سبز در حال حاضر استفاده از آن را در مقیاس بزرگ محدود می کند، به همین دلیل است که این تحقیق برای آینده بسیار مهم است.

استفاده از کاتالیزورهای پایدار مانند هیدروژنازها به جای پلاتین گران قیمت می تواند هزینه الکترولیزها و پیل های سوختی را کاهش دهد و تولید و استفاده هیدرو ژن سبز را ارزان تر کند. همچنین وابستگی به واردات را کاهش می دهد که می تواند توسط عوامل خارجی مختل شود.

به گفته شرکت تحقیقاتی Cyber ​​Ventures، انتظار می‌رود هزینه سالانه جرایم سایبری تا پایان سال جاری به بیش از ۸ تریلیون دلار برسد. برای کاهش پیامدهای حملات امنیت سایبری، تیم های امنیت سایبری به طور مستمر روش های خلاقانه ای را برای پاسخگویی و آمادگی ارزیابی و توسعه می دهند. پیشرفت‌ها در نظارت، شناسایی و تجزیه و تحلیل می‌تواند به عنوان یک ضرب‌کننده نیرو برای بسیاری از خدمه‌های پرتعداد و اشباع از وظایف که وظیفه حفاظت از نرم‌افزار و فناوری را بر عهده دارند، عمل کند.

ArcGIS AllSource، نرم افزار اطلاعاتی جدید Esri، تجزیه و تحلیل تحقیقاتی، مکانی و پیوندها را تسهیل می کند. AllSource را می توان در تمام مراحل چرخه اطلاعاتی تهدیدات سایبری، از توسعه درک تهدید و جمع آوری، پردازش و تجزیه و تحلیل داده ها تا انتشار نتایج و جمع آوری بازخورد استفاده کرد. AllSource کاربران را قادر می سازد تا از تجزیه و تحلیل پیشرفته ArcGIS Enterprise به همراه دانش ArcGIS برای شناسایی ناقلان تهدید و استقرار استراتژی های کاهشی استفاده کنند که از زیرساخت سایبری سازمان محافظت می کند.

شش مرحله ای را که تیم های امنیت سایبری معمولاً برای یافتن و مطالعه تاکتیک ها، تکنیک ها و رویه های دشمنان استفاده می کنند، مرور کنید. با استفاده از یک حمله نادیده گرفتن از راست به چپ – که افراد را فریب می دهد تا روی فایل های متنی مخرب کلیک کنند – به عنوان مثال، دریابید که چگونه AllSource به ایجاد استراتژی های دفاعی کمک می کند و با پیچیدگی هر تهدید تکامل می یابد.

1. اقدامات مناسب برای انجام را تعیین کنیدهمه ذینفعان در یک سازمان باید بتوانند درک واضح و مشخصی از تأثیرات احتمالی یک مصالحه امنیت سایبری و همچنین نقش آنها در جلوگیری از آن به دست آورند. AllSource می تواند به عنوان نقطه شروعی باشد که از آنجا یک برنامه امنیت سایبری رشد می کند و به تحلیلگران اجازه می دهد تا ابتدا روش های حمله، مهاجمان شناخته شده و زیرساخت های سازمانی را که باید در اولویت قرار گیرند، ثبت کنند.شناسایی مواردی که سازمان باید از آن محافظت کند، مانند شبکه ها، دارایی های فیزیکی، داده های مشتری و اسرار تجاری ضروری است. از آنجا، تیم امنیت سایبری سازمان می تواند یک استراتژی اطلاعاتی تهدید را توسعه و اجرا کند. این تضمین می‌کند که همه اعضای تیم اولویت‌های کلیدی سازمان را درک می‌کنند و به آن‌ها اجازه می‌دهد تا در واکنش به حمله یا جلوگیری از آن، دفاعی بسیار پاسخگو داشته باشند.
2. جمع آوری داده ها در مورد تهدیدهاهنگامی که تحلیلگران امنیت سایبری فعالیتی را بر اساس یک بردار تهدید خاص تشخیص می دهند – روشی که یک دشمن می تواند به یک شبکه یا سیستم نفوذ کند یا نفوذ کند – آنها می توانند از AllSource برای بررسی تهدید استفاده کنند و مجموعه ای از مراحل را برای کاهش پیشگیرانه یک حمله انجام دهند.در طول یک حمله نادیده گرفتن از راست به چپ، تحلیلگران می‌توانند داده‌ها را به AllSource وارد کنند و با منابعی مانند چارچوب MITER ATT&CK، یک پایگاه دانش در دسترس تاکتیک‌ها و تکنیک‌های حمله سایبری، ارتباط برقرار کنند. سپس می‌توانند اطلاعات تهدید و داده‌های عملیاتی را لایه‌بندی کنند و از ابزارهای تجزیه و تحلیل پیوند، نمودارها و جدول‌های زمانی در AllSource استفاده کنند تا الگوهای حمله را ببینند و بینشی در مورد وضعیت به دست آورند.
3. داده های تهدید را پردازش کنیدهنگامی که منابع داده نقشه برداری می شوند و اطلاعات به AllSource جریان می یابد، معمولاً لازم است داده ها برای استفاده در سازمان عادی سازی شوند.به عنوان مثال، مجموعه داده MITER ATT&CK راه‌های زیادی را برای دسترسی به داده‌ها ارائه می‌کند، از جمله به‌عنوان فایل نمادگذاری شی جاوا اسکریپت (JSON)، کتابخانه پایتون یا کتاب کار مایکروسافت اکسل. ابزارهای موجود در AllSource به تحلیلگران کمک می کند تا داده ها را آماده و تمیز کنند تا استفاده از آن برای دیگران آسان تر باشد.فرض کنید مجموعه داده MITER ATT&CK به عنوان یک کتاب کار اکسل دانلود شده است. یک تحلیلگر هر برگه را به یک پایگاه جغرافیایی سیار در AllSource وارد می کند تا مطمئن شود که همه انواع فیلدها صحیح هستند و امکان تجربه تحلیلی قوی تری را فراهم می کند. برای مثال، با استفاده از ابزار Convert Time Field، تحلیلگر می‌تواند بسیاری از انواع فیلدها را به فیلد تاریخ (یا متن یا فیلد عددی) تغییر دهد. این به سازمان داده های تمیز و قابل استفاده MITER ATT&CK را در یک پایگاه جغرافیایی سیار می دهد که می تواند به اشتراک گذاشته شود یا به عنوان یک کپی محلی تنظیم شود.
4. تجزیه و تحلیل و ارائه داده هابا داده‌هایی که برای استفاده آماده شده‌اند، تحلیلگران می‌توانند از عملکرد تحلیل پیشرفته ارائه شده توسط سایت ArcGIS Knowledge Server که در ArcGIS Enterprise مستقر شده است، استفاده کنند تا درک عمیق‌تری از بردار تهدید – در این مورد، نادیده گرفتن راست به چپ – به دست آورند.یک تحلیلگر اطلاعات را بیشتر بررسی می کند تا تعداد، سرعت و مکان حملات مشابهی را که هم در سازمان و هم از سازمان های دیگر گزارش شده است در یک دوره مشخص تشخیص دهد. با گسترش نمودار دانش حاصل از مجموعه داده MITER ATT&CK در AllSource، تحلیلگر می‌تواند تعداد انگشت شماری از سازمان‌ها را که مستعد این نوع حملات هستند شناسایی کند. سپس تحلیلگر می تواند بردارهای تهدید خاصی را مشخص کند و ببیند که موجودیت 1 تمایل دارد از این بردارهای تهدید استفاده کند. اگر تحلیلگر موجودیت 1 را در نمودار دانش انتخاب کند، می تواند ببیند که یک سازمان تروریستی است.از طریق روابطی که در نمودار دانش ایجاد می شود، به نظر می رسد که موجودیت 1 شناخته شده است که از بردارهای تهدید اضافی در حملات خود استفاده می کند. با استفاده از AllSource، تحلیلگر می تواند چنین حملاتی را شناسایی کرده و بهترین گام ها را برای کاهش آنها تعیین کند. با مشاهده اینکه Entity 1 به خوبی با شرح فعالیت‌های موجود در مجموعه‌های اطلاعاتی منبع باز مطابقت دارد، تحلیلگر همچنین می‌تواند توصیه‌هایی با سطح قابل توجهی از اطمینان در مورد چگونگی کاهش اثرات چنین حمله‌ای و تقویت وضعیت امنیتی سازمان خود ارائه دهد.
5. انتشار نتایج تجزیه و تحلیلهنگامی که تمام داده های مربوطه تجزیه و تحلیل شدند، تحلیلگران می توانند گزارش هایی را مستقیماً در AllSource با اقدامات کاهشی توصیه شده ایجاد کنند که راه رو به جلو نشان می دهد. این امر به ذینفعان و تصمیم گیرندگان دامنه کاملی از چشم انداز عملیاتی که تیم امنیت سایبری در آن فعالیت می کند، می دهد.همچنین تحلیلگران می توانند به راحتی اطلاعات مهم را با سایر تحلیلگران به اشتراک بگذارند، مانند خدمات ویژگی، نقشه های وب، طرح بندی ها، گزارش ها و بسته های لایه و پروژه. این به آن‌ها امکان دسترسی به داده‌های منبع را می‌دهد و به هر کسی که در یک تیم یا در شیفت‌ها کار می‌کند اجازه می‌دهد تحقیقات خود را انجام دهند و به تلاش‌های کاهش تهدید یا پاسخ ادامه دهند. این تیم‌های امنیت سایبری را قادر می‌سازد تا اقدامات کاهشی را انجام دهند و اقدامات بیشتری را برای جلوگیری یا عایق‌سازی معماری سازمانشان از حملات بعدی انجام دهند.
6. دریافت انتقادات و پیشنهاداتتیم‌های امنیت سایبری برای اطمینان از اینکه وضعیت امنیتی یک سازمان با یک تهدید مداوم تکامل می‌یابد و تهدیدهای جدید را در نظر می‌گیرد، به طور مستمر اثربخشی پاسخ‌های خود به حملات و همچنین تلاش‌های خود را برای جلوگیری از آنها و کاهش شدت آنها در صورت وقوع تجزیه و تحلیل می‌کنند. در یک جلسه postaction، ذینفعان می توانند از AllSource برای بدست آوردن بینش حیاتی استفاده کنند و مراحل کاهش را بر این اساس تنظیم کنند تا مطمئن شوند که هر گونه الزامات جدید در تاکتیک های دفاعی گرفته شده و فهرست بندی می شود.

حجم انبوه داده هایی که برای پشتیبانی از عملیات اطلاعاتی تهدیدات سایبری در دسترس است، می تواند بسیار زیاد باشد. AllSource به تیم‌های امنیت سایبری کمک می‌کند تا با استخراج اطلاعات دقیق از آن داده‌ها و آوردن زمینه به فعالیت‌های مشکوک، آن داده‌ها را درک کنند.

مواد خام بالقوه مفید زیادی در ماسک های صورت استفاده شده، کیسه های مواد غذایی و بسته بندی مواد غذایی وجود دارد. اما ساختن بیشتر این پلاستیک های یکبار مصرف بسیار ارزان تر از بازیابی و بازیافت آنها بوده است.

اکنون، یک تیم تحقیقاتی بین‌المللی به رهبری آزمایشگاه ملی شمال غرب اقیانوس آرام در وزارت انرژی، کدی را که مانع از تلاش‌های قبلی برای شکستن این پلاستیک‌های پایدار شده بود، شکسته است. آنها کشف خود را در شماره امروز Science گزارش کردند .

کنترل دمای پایین و واکنش

به طور معمول، بازیافت پلاستیک ها نیاز به “ترک” یا جدا کردن پیوندهای سخت و پایدار دارد که آنها را در محیط بسیار پایدار می کند. این مرحله ترک نیاز به دماهای بالا دارد که آن را پرهزینه و انرژی بر می کند.

نکته جدید در اینجا ترکیب مرحله کراکینگ با مرحله واکنش دوم است که بلافاصله تبدیل به سوخت مایع بنزین مانند بدون محصولات جانبی ناخواسته را تکمیل می کند. مرحله دوم واکنش، آنچه را که به عنوان کاتالیزور آلکیلاسیون شناخته می شود، به کار می گیرد. این کاتالیزورها یک واکنش شیمیایی است که در حال حاضر توسط صنعت نفت برای بهبود رتبه اکتان بنزین استفاده می شود.

در مطالعه حاضر، واکنش آلکیلاسیون بلافاصله پس از مرحله ترک خوردگی در یک ظرف واکنش، نزدیک به دمای اتاق (70 درجه سانتیگراد / 158 درجه فارنهایت) انجام می شود.

Oliver Y. Gutiérrez، نویسنده مطالعه و شیمیدان در PNNL می گوید: «شکستن فقط برای شکستن پیوندها منجر به تشکیل پیوند دیگری به روشی کنترل نشده می شود، و این یک مشکل در رویکردهای دیگر است. “فرمول مخفی در اینجا این است که وقتی یک پیوند را در سیستم ما شکستید، بلافاصله پیوند دیگری را به روشی هدفمند می سازید که محصول نهایی مورد نظرتان را به شما می دهد. این رازی نیز است که این تبدیل را در دمای پایین ممکن می کند.”

در مطالعه خود، تیم تحقیقاتی، به سرپرستی دانشمندان دانشگاه فنی مونیخ، آلمان، به پیشرفت‌های جداگانه و اخیر صنعت نفت برای تجاری‌سازی بخش دوم فرآیند گزارش‌شده در اینجا برای فرآوری نفت خام اشاره کردند.

یوهانس لرچر، نویسنده ارشد این مطالعه، مدیر موسسه PNNL برای کاتالیز یکپارچه و استاد شیمی در TUM گفت: «این واقعیت که صنعت با موفقیت این کاتالیزورهای آلکیلاسیون نوظهور را به کار گرفته است، ماهیت پایدار و قوی آنها را نشان می دهد. این مطالعه به یک راه‌حل جدید عملی برای بستن چرخه کربن زباله‌های پلاستیکی اشاره می‌کند که نسبت به بسیاری از موارد پیشنهادی به اجرا نزدیک‌تر است.

در مطالعه خود، محققان به محدودیتی در یافته های خود اشاره می کنند. این فرآیند برای محصولات پلی اتیلن با چگالی کم (LDPE، کد رزین پلاستیکی شماره 4)، مانند فیلم‌های پلاستیکی و بطری‌های فشرده، و محصولات پلی‌پروپیلن (PP، رزین پلاستیکی کد شماره 5) که معمولاً در برنامه‌های بازیافت کناری جمع‌آوری نمی‌شوند، کار می‌کند. در ایالات متحده. پلی اتیلن با چگالی بالا (HPDE، رزین پلاستیکی کد شماره 2) به یک پیش تصفیه نیاز دارد تا کاتالیزور به پیوندهایی که برای شکستن آن نیاز دارد دسترسی پیدا کند.

دیدن زباله های پلاستیکی به عنوان سوخت آینده و محصولات جدید

زباله های پلاستیکی مبتنی بر نفت منبعی دست نخورده است که می تواند به عنوان ماده اولیه برای مواد بادوام مفید و برای سوخت استفاده شود. بیش از نیمی از 360 میلیون تن پلاستیکی که سالانه در سطح جهان تولید می‌شود، پلاستیک‌های مورد نظر در این مطالعه هستند. اما نگاه کردن به کوهی از پلاستیک و دیدن ارزش آن نیازمند ذهنیت یک مبتکر، نبوغ یک شیمیدان و درک واقع بینانه از اقتصاد است. این دانشمندان در تلاشند تا با استفاده از تخصص خود در شکستن پیوندهای شیمیایی، پویایی را تغییر دهند.

لرچر می‌گوید: «برای حل مشکل زباله‌های پلاستیکی پایدار، باید به نقطه بحرانی برسیم که جمع‌آوری آن و بازگرداندن آن برای استفاده منطقی‌تر باشد تا اینکه آن را به عنوان یک بار مصرف در نظر بگیریم». ما در اینجا نشان داده‌ایم که می‌توانیم آن تبدیل را به سرعت، در شرایط ملایم انجام دهیم، که یکی از انگیزه‌های حرکت به سمت آن نقطه اوج را فراهم می‌کند.»

منابع آب غیرسنتی را می توان برای کمک به مقابله با خطرات آب ناشی از آب و هوا و مقابله با افزایش تقاضای آب برای کربن زدایی نیروگاه های سوخت فسیلی استفاده کرد، اما این می تواند هزینه تولید برق را بین 8 تا 10 درصد افزایش دهد.

یک تحلیل جدید به رهبری یک محقق دانشگاه وایومینگ نشان می‌دهد که آب‌های زیرزمینی شور یا شور این پتانسیل را دارند که جایگزین آب شیرین برای خنک کردن نیروگاه‌های زغال‌سنگ و گاز طبیعی و تقویت انعطاف‌پذیری در زیرساخت‌های انرژی شوند، اگرچه انجام این کار هزینه‌ای دارد. .

با تهدید منابع آب شیرین به دلیل خشکسالی، تغییرات آب و هوایی و رشد سریع اجتماعی و اقتصادی، رقابت آب بین بخش برق و سایر بخش ها در حال افزایش است. در حالی که در حال گذار به آینده انرژی کم کربن، کربن زدایی نیروگاه های سوخت فسیلی با جذب و ذخیره کربن به طور قابل توجهی مصرف آب را افزایش می دهد و رقابت آب را تشدید می کند. چالش های آب، اپراتورهای نیروگاه را به کشف منابع آب جایگزین سوق می دهد.

تیم تحقیقاتی به سرپرستی هایبو ژای، رئیس دانشگاه روی و کریل کلین نوشت: «منابع آب غیرسنتی را می توان برای مقابله با خطرات آب ناشی از آب و هوا و مقابله با افزایش تقاضای آب برای کربن زدایی نیروگاه های سوخت فسیلی به کار برد. در دانشکده فنی و مهندسی و علوم فیزیکی «تصفیه آب‌های زیرزمینی شور برای خنک‌سازی تولید ترموالکتریک می‌تواند به کاهش رقابت بالقوه برای منابع آب شیرین در میان بخش‌های مختلف در مناطق تحت تنش آبی کمک کند».

این تحقیق در مجله Nature Water با دکترای UW Zhai منتشر شده است. دانشجو، زیتائو وو، به عنوان نویسنده اصلی مقاله. سایر مشارکت کنندگان از آزمایشگاه ملی فناوری انرژی در پیتسبورگ، پاسیا هستند. این مجله بهترین تحقیقات را در مورد رابطه در حال تکامل بین آب و جامعه منتشر می کند. این دومین مقاله از یک پروژه چند ساله است که توسط وزارت انرژی ایالات متحده تامین مالی شده است. اولین مقاله که سال گذشته در مجله Applied Energy منتشر شد، امکان تغییر از برج های خنک کننده آبی به سیستم های خنک کننده خشک در نیروگاه های سوخت فسیلی را بررسی کرد.

حذف نمک ها و مواد معدنی اضافی محلول از آب شور می تواند به خودی خود انرژی بر باشد و آب نمک غلیظی تولید کند که نیاز به دفع دارد. روشی به نام تخلیه مایع صفر اثرات زیست‌محیطی نمک‌زدایی را به حداقل می‌رساند اما بسیار پرهزینه است.

محققان امکان سنجی فنی و اقتصادی چندین فرآیند نمک زدایی را بررسی کردند. آنها همچنین تخمین زدند که در نتیجه تصفیه آب شور برای خنک کردن نیروگاه، چقدر آب شیرین صرفه جویی می شود، و مقرون به صرفه بودن تعمیرات تصفیه آب شور – و تأثیر بر ظرفیت خالص تولید نیروگاه ها را ارزیابی کردند. آنها به این نتیجه رسیدند که مقاوم‌سازی نیروگاه‌ها برای تصفیه آب‌های زیرزمینی شور می‌تواند تقریباً استفاده از آب شیرین را حذف کند، اما هزینه تولید برق را بین 8 تا 10 درصد افزایش می‌دهد.

وو می‌گوید: «مطالعه ما مبادلاتی را در صرفه‌جویی در آب شیرین، هزینه و کمبود ظرفیت تولید ناشی از استقرار نمک‌زدایی نشان می‌دهد.

محققان خواستار توسعه بیشتر فناوری‌هایی برای تصفیه آب شور، همراه با اکتشاف استفاده از سایر منابع آب غیر سنتی برای خنک‌سازی نیروگاه‌ها هستند. اینها شامل فاضلاب شهری تصفیه شده و همچنین آب تولید شده از استخراج نفت و گاز و مخازن ذخیره دی اکسید کربن است.

به گفته محققان، مبادلات شناسایی شده برای منابع مختلف آب غیر سنتی، شکاف های دانش را پر می کند تا تصمیمات و مدیریت آب در مقابل انرژی را بهتر اطلاع رسانی کند.

یک کاتالیزور جدید با مقاومت در برابر دماهای بالا و نور 160 خورشیدی، 10 برابر کارآمدتر از دستگاه های تقسیم آب قبلی با انرژی خورشیدی در نوع خود است.نوع جدیدی از پنل خورشیدی که در دانشگاه میشیگان ساخته شده است، در تبدیل آب به هیدروژن و اکسیژن به کارایی 9 درصدی دست یافته است – تقلید از یک مرحله مهم در فتوسنتز طبیعی. در خارج از منزل، نشان دهنده جهش بزرگی در فناوری است که تقریباً 10 برابر کارآمدتر از آزمایش های خورشیدی تقسیم آب در نوع خود است.

اما بزرگترین مزیت کاهش هزینه هیدروژن پایدار است. این کار با کوچک کردن نیمه هادی، که معمولاً گران ترین بخش دستگاه است، فعال می شود. نیمه هادی خود ترمیم شونده تیم، نور متمرکزی معادل 160 خورشید را تحمل می کند.

در حال حاضر، انسان ها هیدروژن را از سوخت فسیلی متان تولید می کنند و از انرژی فسیلی زیادی در این فرآیند استفاده می کنند. با این حال، گیاهان اتم های هیدروژن را از آب با استفاده از نور خورشید برداشت می کنند. همانطور که بشر تلاش می کند تا انتشار کربن خود را کاهش دهد، هیدروژن هم به عنوان یک سوخت مستقل و هم به عنوان یک جزء در سوخت های پایدار ساخته شده با دی اکسید کربن بازیافتی جذاب است. به همین ترتیب، برای بسیاری از فرآیندهای شیمیایی، به عنوان مثال تولید کود، مورد نیاز است.

زتیان می، پروفسور مهندسی برق و کامپیوتر UM که سرپرستی این مطالعه را در Nature گزارش داد، گفت: «در پایان، ما معتقدیم که دستگاه‌های فتوسنتز مصنوعی بسیار کارآمدتر از فتوسنتز طبیعی خواهند بود، که مسیری را به سمت خنثی‌سازی کربن فراهم می‌کند .

نتیجه برجسته حاصل از دو پیشرفت است. اولین مورد، توانایی تمرکز نور خورشید بدون از بین بردن نیمه هادی است که نور را مهار می کند.

پنگ ژو، پژوهشگر UM در مهندسی برق و کامپیوتر و اولین نویسنده این مطالعه گفت: “ما در مقایسه با برخی از نیمه هادی ها که فقط در شدت نور کم کار می کنند، اندازه نیمه هادی را بیش از 100 برابر کاهش دادیم.” هیدروژن تولید شده توسط فناوری ما می تواند بسیار ارزان باشد.

و دوم استفاده از بخش انرژی بالاتر طیف خورشیدی برای شکافتن آب و از بخش پایینی طیف برای تامین گرمایی است که واکنش را تشویق می کند. جادو توسط یک کاتالیزور نیمه رسانا فعال می شود که با استفاده خود را بهبود می بخشد و در برابر تخریبی که چنین کاتالیزورهایی معمولاً هنگام مهار نور خورشید برای ایجاد واکنش های شیمیایی تجربه می کنند مقاومت می کند.

علاوه بر کنترل شدت نور بالا، می تواند در دماهای بالا که برای نیمه هادی های کامپیوتری تنبیه است، رشد کند. دماهای بالاتر روند تقسیم آب را سرعت می بخشد و گرمای اضافی نیز هیدروژن و اکسیژن را به جای تجدید پیوندها و تشکیل مجدد آب تشویق می کند تا جدا بمانند. هر دوی اینها به تیم کمک کرد تا هیدروژن بیشتری برداشت کند.

برای آزمایش در فضای باز، ژو عدسی به اندازه یک پنجره خانه راه اندازی کرد تا نور خورشید را روی یک پانل آزمایشی به عرض چند اینچ متمرکز کند. در داخل آن پانل، کاتالیزور نیمه هادی در لایه ای از آب پوشانده شده بود که با گازهای هیدروژن و اکسیژن که جدا می کرد، حباب می زد.

این کاتالیزور از نانوساختارهای نیترید گالیوم ایندیم ساخته شده است که روی سطح سیلیکونی رشد کرده است. این ویفر نیمه هادی نور را جذب می کند و آن را به الکترون ها و حفره های آزاد تبدیل می کند — شکاف هایی با بار مثبت که هنگام آزاد شدن الکترون ها توسط نور باقی می ماند. نانوساختارها با گلوله‌های فلزی در مقیاس نانو، به قطر 1/2000 میلی‌متر، آغشته شده‌اند که از آن الکترون‌ها و حفره‌ها برای کمک به هدایت واکنش استفاده می‌کنند.

یک لایه عایق ساده در بالای پانل، دما را در 75 درجه سانتیگراد یا 167 درجه فارنهایت نگه می دارد، به اندازه ای گرم که به تحریک واکنش کمک می کند و همچنین به اندازه کافی خنک است تا کاتالیزور نیمه هادی عملکرد خوبی داشته باشد. نسخه بیرونی این آزمایش، با نور خورشید و دمای کمتر قابل اطمینان، به بازده 6.1 درصدی در تبدیل انرژی خورشید به سوخت هیدروژنی دست یافت. با این حال، در داخل خانه، سیستم به بازده 9٪ دست یافت.

چالش‌های بعدی که تیم قصد دارد با آن مقابله کند، بهبود بیشتر بازده و دستیابی به هیدروژن با خلوص فوق‌العاده است که می‌تواند مستقیماً به سلول‌های سوختی وارد شود.

برخی از مالکیت معنوی مربوط به این اثر به NS Nanotech Inc. و NX Fuels Inc. که توسط Mi موسس شده اند مجوز داده شده است. دانشگاه میشیگان و Mi در هر دو شرکت منافع مالی دارند.

این کار توسط بنیاد ملی علوم، وزارت دفاع، مرکز نوآوری تحقیقات ترجمه و تجاری سازی میشیگان، برنامه آسمان آبی در کالج مهندسی در دانشگاه میشیگان و توسط دفتر تحقیقات ارتش پشتیبانی شد.

پروتئومیکس، مطالعه پروتئین‌های موجود در ترکیب ژنتیکی ما، روشی ارزان‌تر و آسان‌تر از استفاده از DNA قدیمی برای تعیین جنسیت است.

پروتئومیکس، مطالعه پروتئین‌های موجود در ترکیب ژنتیکی ما، روشی ارزان‌تر و آسان‌تر از استفاده از DNA قدیمی برای تعیین جنسیت است.

روسری از پرهای ماکائو جمجمه 600 ساله یک کودک قربانی شده از سایت پرویی پامپا لا کروز را تزئین می کند. باستان شناسان از پروتئومیک استفاده کردند تا مشخص کنند قربانی های کلیدی در این مکان، مانند این فرد، از کودکان پسر بوده است.

افشای جدیدی مبنی بر اینکه بقایای یک «مرد» قدرتمند باستانی که در مقبره‌ای استادانه در اسپانیا دفن شده است، در واقع زنانه است، فرضیات مربوط به نقش زنان در جوامع اولیه اروپایی را به چالش می‌کشد.

اما همچنین نمونه‌ای واضح از روش‌های جدیدی است که باستان‌شناسان از مطالعه پروتئین‌هایی استفاده می‌کنند که بیوشیمی پیچیده کدگذاری شده در DNA سلولی را تشکیل می‌دهند.

با بررسی پروتئین‌های موجود در مصنوعات آلی مانند دندان‌ها و استخوان‌ها، دانشمندان اکنون می‌توانند جزئیات DNA سازنده آنها را بیاموزند – اما بدون نیاز به تجزیه و تحلیل DNA واقعی که ممکن است زنده مانده باشد.

مارتا سینتاس پنیا ، باستان‌شناس دانشگاه سویل و نویسنده اصلی مطالعه جدیدی که از پروتئومیکس برای تعیین جنسیت زن در مقبره استفاده می‌کند، می‌گوید: چنین تکنیک‌هایی که پروتئومیکس نامیده می‌شوند، «ظرفیت ایجاد انقلابی در باستان‌شناسی را دارند» .

یک مقبره مجلل – و یک فرض بی چون و چرا

مطالعه ای که امروز در Scientific Reports منتشر شد ، کشف این مقبره را در سال 2008 در Valencina de Concepción ، شهری در نزدیکی سویا در جنوب اسپانیا توصیف می کند.

این در داخل یک گورستان وسیع قرار دارد که قدمت آن به عصر مس ایبریا بین 4200 تا 5200 سال پیش می رسد. و یکی از غنی‌ترین مقبره‌هایی بود که تا به حال در اسپانیا پیدا شده بود، با وسایل قبرهای مجلل که شامل یک عاج فیل کامل، یک خنجر با تیغه‌ای کریستال و ده‌ها مهره از مروارید بود.

باستان شناسان در آن زمان بر اساس ارزیابی آنها از بقایای اسکلت، پیشنهاد کردند که فرد مدفون در آنجا مردی بین 17 تا 25 ساله است. اثاثیه قبر نشان می داد که “او” در جامعه دارای موقعیت نخبه ای بوده است.

اما بررسی جدید مینای دندان از بقایای افراد، وجود پروتئین‌هایی را نشان می‌دهد که توسط ژن‌های کروموزوم X ساخته می‌شوند، اما پروتئین‌های معادلی که توسط ژن‌های کروموزوم Y ساخته می‌شوند، وجود ندارد. این نشان می‌دهد که فرد در مقبره از نظر بیولوژیکی زن (XX) بوده است و نه مرد (XY).

سینتاس-پنا و نویسنده ارشد این مطالعه، لئوناردو گارسیا سانجوان ، همچنین در دانشگاه سویل، می‌گویند که کشف جدید آنها مدل‌هایی از جوامع ماقبل تاریخ در ایبریا را به چالش می‌کشد که نشان می‌دهند توسط مردان کاریزماتیک رهبری می‌شدند.

اما محققان می‌گویند: «مطالعه ما نشان می‌دهد که لزوماً اینطور نبوده است». در عوض، به نظر می‌رسد که زنان نیز می‌توانند رهبر باشند – که مجبور به بازنگری در نقش‌های اجتماعی زنان در ایبریا عصر مس و جاهای دیگر می‌شوند .

باستان شناسی “انقلابی”.

در حالی که پیشرفت‌ها در مطالعه DNA باستانی باستان‌شناسان را قادر می‌سازد تا اطلاعات دقیقی را از بقایای باستان‌شناسی، از جنسیت گرفته تا رنگ چشم استخراج کنند، این فرآیند می‌تواند گران و زمان‌بر باشد و نمونه‌ها مستعد آلودگی هستند – زمانی که واقعاً DNA کافی برای بازیابی وجود داشته باشد.

از طرف دیگر، پروتئومیکس می تواند برای ایجاد یک نمایه ژنتیکی جزئی از بقایای باقیمانده بدون توجه به وجود DNA در نمونه استفاده شود: “این به شما امکان می دهد ژنوتیپ بسیار کوچکی را از DNA بدست آورید، حتی زمانی که DNA موجود در نمونه تجزیه می شود. و رفته است .

مطالعات پارکر همچنین نشان می‌دهد که پروتئین‌ها اغلب در استخوان‌ها و دندان‌های باستانی پایدارتر و بهتر از DNA حفظ می‌شوند. اما اگر پروتئین دارید، ممکن است DNA نداشته باشید.

سینتاس پنیا و گارسیا سانجوان معتقدند استفاده از پروتئومیکس برای تعیین جنسیت بقایای انسان “موثرتر، ارزان تر و سریع تر” از تجزیه و تحلیل DNA باستانی است.

اگرچه این روش تنها چند سال قدمت دارد، اما در حال حاضر تأثیر علمی دارد، آنها می گویند: “نتیجه ای که در مقاله ارائه می کنیم کارایی این تکنیک را تایید می کند.”

پروتئومیکس و DNA باستانی

مانند محققانی که در عصر مس در اسپانیا دفن شدند، توانایی تعیین جنسیت از پروتئین های موجود در مینای دندان انسان نیز برای باستان شناس پرویی و کاوشگر نشنال جئوگرافیک، گابریل پریتو ، که در آخرین مطالعه شرکت نداشت، بسیار ارزشمند بوده است.

او دندان قربانیان قربانی یک کودک دسته جمعی توسط مردم چیمو پرو را برای همکار خود پارکر فرستاد. پروتئین ها نشان دادند که قربانیان کلیدی کودکان پسر بودند.

پریتو می گوید: «این واقعاً به ما کمک کرد تا بفهمیم، حداقل برای این رویداد، پسران مهم ترین قربانیان قربانی بودند.

قربانی‌های چیمو صدها قربانی را شامل می‌شد، بنابراین تجزیه و تحلیل DNA باستانی بسیار گران تمام می‌شد، حتی اگر DNA قابل دوام در هر مجموعه از بقایای آن یافت شود.

و در حالی که تجزیه و تحلیل DNA برای برخی از قربانیان قربانی ادامه دارد، برای تمجید از پروتئومیکس است – برای مثال، برای نشان دادن اینکه آیا هر یک از قربانیان با هم مرتبط هستند یا خیر. 

پریتو می گوید: «پروتئومیکس و DNA باستانی با هم کار می کنند. اما اگر ما شانس انجام پروتئومیکس را داشته باشیم، آن را دنبال می کنیم.

پروتئومیکس در باستان شناسی – و حیوانات

علاوه بر ارائه اطلاعات ژنتیکی از بقایای حیوانات و انسان، پروتئومیکس همچنین می تواند برای بررسی میکروارگانیسم هایی که باعث بیماری های باستانی مانند جذام یا طاعون می شوند، استفاده شود. شناسایی بقایای مواد غذایی در سفال های باستانی؛ و برای تعیین منابع الیاف مورد استفاده در منسوجات باستانی، که می تواند بینشی در مورد شبکه های تجاری باستانی ارائه دهد.

مایکل باکلی ، باستان شناس زیست مولکولی در دانشگاه منچستر در بریتانیا، پروتئومیکس کلاژن – پروتئین اصلی در استخوان ها – را با روش طیف سنجی جرمی (ZooMS) برای تعیین اینکه یک استخوان خاص از یک مکان باستان شناسی از کدام گونه جانوری به وجود آمده است، توسعه داده است. .

این تکنیک اخیراً برای نشان دادن اینکه عاج در یک قبر انگلیسی قرن پنجم یا ششم از یک فیل آفریقایی آمده است استفاده شد ، که به معنای یک مسیر تجاری ناشناخته قبلی در سراسر جهان باستان در آن زمان است.

باکلی می‌گوید: «خیلی خوب است که ZooMS در حال حاضر به سرعت در حال پیشرفت است. یکی از امیدوارکننده‌ترین جنبه‌ها این است که ما شروع به تولید مقادیر بسیار بیشتری از داده‌ها کرده‌ایم و اطلاعات بسیار بهتری در مورد تعاملات انسان با حیوانات در گذشته دریافت می‌کنیم.»

محققان منابع، جمعیت شناسی و اختلال در انتقال انرژی را تجزیه و تحلیل می کنند

تحقیقاتی که توسط دانشگاه کوئینزلند (UQ) و از جمله دانشگاه گوتینگن انجام شد، اثرات استراتژی‌های کربن‌زدایی را با پیوند دادن موجودی‌های منابع جهانی با سیستم‌های جمعیت‌شناختی برای تولید ماتریسی که خطرات و مزایا را نشان می‌دهد، تجزیه و تحلیل کرد. این تحقیق نشان می‌دهد که افزایش تقاضا برای فلزات انتقال انرژی (ETMs) می‌تواند برای برخی جوامع بیشتر از تولید زغال‌سنگ حرارتی مخرب باشد. این تیم محاسبه کرد که اگرچه حذف کامل زغال‌سنگ می‌تواند سیستم‌های شهر معدنی با حداقل 33.5 میلیون نفر را مختل کند، 115.7 میلیون نفر دیگر در خطر اختلال توسط ETMs قرار دارند. نتایج در Nature Communications منتشر شد.

محققان مکان و نوع منبع را با سکونتگاه‌های انسانی به منظور ارزیابی تعاملات، وابستگی‌ها و احتمالات بین منابع و جمعیت – یک رویکرد “سیستم‌های شهر معدنی” مرتبط کردند. این تحقیق هر دو طرف انتقال انرژی را با ترکیب موجودی منابع جهانی برای زغال سنگ از یک سو و فلزات انتقال انرژی از سوی دیگر در نظر می گیرد. فلزات انتقالی انرژی به مواد معدنی اطلاق می شود که برای فناوری های تجدیدپذیر برای تسریع انتقال به آینده انرژی پاک مورد نیاز است. این مواد معدنی و فلزات برای توربین‌های بادی، پنل‌های خورشیدی و باتری‌های وسایل نقلیه الکتریکی ضروری هستند.

دکتر کامیلا سوبودوا، که این مطالعه را رهبری کرد، محقق افتخاری در دانشگاه کوئینزلند و دارای بورسیه تحقیقاتی در دانشگاه گوتینگن است. Svobodova توضیح داد: “این یافته‌ها به برنامه‌ریزی و تنظیم آینده انتقال انرژی کمک می‌کند. رویکرد سیستم‌های شهر معدنی جدید ما، مبنایی تجربی برای بررسی مقیاس و مکان اثرات جمعیت‌شناختی تغییر سیستم‌های انرژی ایجاد می‌کند.”

“داده ها عدم تقارن در توزیع خطرات را نشان می دهد: سیستم های شهر معدنی در ایالات متحده به حذف تدریجی زغال سنگ حساس ترین هستند، در حالی که سیستم های استرالیا و کانادا به مرحله ورود ETM حساس ترین هستند. این مطالعه نیاز فوری را برجسته می کند. برای داده‌های دقیق‌تر اجتماعی-اقتصادی درباره جمعیت‌هایی که در مناطق آسیب‌دیده زندگی می‌کنند و کار می‌کنند، و برای برنامه‌ریزی هدفمند در سطح کلان به منظور حمایت از گذار از زغال سنگ به ETM که برای مردم محلی منصفانه است.”

Svobodova می افزاید: “مسائل مربوط به اختلالات اجتماعی به ندرت در مقیاس جهانی مورد توجه قرار می گیرند. با این حال، در این مطالعه ما قادر به ارائه یک مدل در مقیاس جهانی هستیم که می تواند به حوزه های قضایی ملی و مناطقی که تحت فشار انتقال انرژی هستند نیز کاهش یابد. “

ویروس‌ها در محیط‌های ساخت بشر باعث نگرانی‌های بهداشت عمومی می‌شوند، اما معمولاً کمتر از باکتری‌ها مورد مطالعه قرار می‌گیرند. مطالعه اخیر توسط دانشمندان محیط زیست از دانشگاه سیتی هنگ کنگ (CityU) اولین شواهدی را از تعاملات مکرر بین ویروس ها و باکتری ها در محیط های ساخته شده توسط انسان ارائه کرد. این نشان داد که ویروس‌ها به طور بالقوه می‌توانند به باکتری‌های میزبان کمک کنند تا در محیط‌های ساخته‌شده توسط انسان‌های فاقد مواد مغذی از طریق یک ژن منحصربه‌فرد سازگار شوند و زنده بمانند.

با درک این فعل و انفعالات ویروس-باکتری و شناسایی انتشار احتمالی ژن‌های مقاومت آنتی‌بیوتیکی، تیم تحقیقاتی امیدوار است آخرین یافته‌های آن بتواند به استخراج استراتژی‌های کنترل موثر برای به حداقل رساندن قرار گرفتن انسان در معرض میکروارگانیسم‌های مضر کمک کند.

فعل و انفعالات ویروس-میزبان در اکولوژی و تکامل جوامع میکروبی در اکوسیستم‌های متنوع نقش اساسی دارند. با این حال، مکانیسم‌های ایمنی عفونت و فعل و انفعالات میزبان ویرو س که در محیط‌های ساخت بشر، از جمله ساختمان‌ها، فضاهای عمومی، حمل‌ونقل و زیرساخت‌ها رخ می‌دهد، به خوبی شناخته نشده است.

از آنجایی که جمعیت بیشتر و بیشتر جهان در مناطق شهری زندگی می کنند، اهمیت بهداشت در محیط های ساخته شده توسط انسان، به ویژه محیط های سرپوشیده، رو به افزایش است، زیرا ساکنان داخل به طور مداوم در معرض میکروارگانیسم های مختلف هستند که پیامدهای بهداشت عمومی دارند. پروفسور پاتریک لی کوان هون در دانشکده انرژی و محیط زیست (SEE) در CityU که رهبری این مطالعه را بر عهده داشت، گفت: مطالعات قبلی روی محیط‌های ساخته شده توسط انسان، ویروس‌ها را نادیده می‌گرفتند.

“بنابراین، در مطالعه خود، ویروس ها را در محیط های ساخت بشر به طور جامع بررسی کردیم و مکانیسم های مولکولی جدیدی را شناسایی کردیم که در آن ویروس ها و باکتری ها با یکدیگر تعامل دارند. این یافته ها نه تنها برای علوم پایه میکروبی، بلکه همچنین برای مدیریت پروفسور لی افزود: محیط‌های ساخت بشر برای محافظت از سلامت ساکنان.

در این مطالعه، محققان 738 نمونه را از انواع مختلف محیط‌های ساخت بشر، از جمله اماکن عمومی و اقامتگاه‌ها، در هنگ کنگ جمع‌آوری کردند. آنها نمونه ها را عمدتاً از سطوح نرده ها، بولاردها، کف، تیرها، دستگیره درها و پوست ساکنین جمع آوری کردند. سپس از تکنیک توالی یابی متاژنومی برای تجزیه و تحلیل استفاده کردند.

این تجزیه و تحلیل منجر به کشفیات جالب بسیاری شد. اول، داده ها نشان داد که ویروس ها اعضای جدایی ناپذیر جوامع میکروبی در محیط های ساخته شده توسط انسان هستند. در میان آنها، باکتریوفاژها، نوعی ویروس که در باکتری ها عفونی و تکثیر می شود، در تمام سطوح مختلف در محیط های ساخته شده توسط انسان وجود دارند. این تیم همچنین بسیاری از و یروس ها را شناسایی کردند که از سایر اکوسیستم ها متمایز هستند.

دوم، این تیم شواهدی از ویروس‌ها پیدا کردند که ژن‌هایی را وارد می‌کنند که یک مرحله خاص در مسیر متابولیک و حتی کل مسیر متابولیک را در میزبان باکتری‌ها کنترل می‌کنند. این نشان می‌دهد که ویرو س‌ها می‌توانند به باکتری‌ها کمک کنند تا در محیط‌های ساخته شده از مواد مغذی به حیات خود ادامه دهند.

این مطالعه همچنین سیستم‌های ایمنی متنوع و جدیدی را در برابر ویر وس‌ها در باکتری‌ها و پروتئین‌های کوچک در ویروس‌ها را نشان داد که می‌توانند از سیستم ایمنی باکتری‌ها فرار کنند. این نتایج نشان می‌دهد که میزبان‌های ویروس‌ها و باکتری‌ها اغلب در محیط‌های ساخته‌شده توسط انسان با یکدیگر تعامل دارند و هر کدام مکانیسم‌هایی برای دفاع در برابر یکدیگر دارند.

آن‌ها همچنین ژن‌های مقاومت آنتی‌بیوتیکی (ARGs) را در ویرو س‌های روی پوست انسان و مکرراً سطوح داخلی را لمس کردند. این ویروس های حامل ARG ممکن است میزبان های باکتریایی را آلوده کنند و ARG ها ممکن است به صورت افقی بین گونه های باکتریایی منتقل شوند. بنابراین، نقشی که و یروس‌ها در محیط‌های ساخت بشر در ایجاد مقاومت آنتی‌بیوتیکی در باکتری‌ها ایفا می‌کنند، بسیار مهم است و نیاز به بررسی بیشتر دارد.

پروفسور لی می گوید: «مطالعه ما نشان می دهد که تنوع، ترکیب، عملکردهای متابولیکی و شیوه زندگی ویروس ها بسته به شرایط هر محیط ساخت بشر متفاوت است. “بنابراین، توسعه استراتژی‌های کنترل سفارشی برای به حداقل رساندن قرار گرفتن انسان در معرض میکروارگانیسم‌های مضر و محافظت بهتر از سلامت ساکنان مهم است. یافته‌های ما می‌تواند با افزایش درک اساسی از تعاملات پیچیده ویر وس-باکتری در محیط‌های ساخت بشر به این هدف کمک کند. “

مرکز پژوهش های مجلس در گزارشی به ارزیابی حوزه کنترل و کاهش آسیب های اجتماعی در لایحه برنامه هفتم توسعه پرداخت.

به گزارش روابط عمومی مرکز پژوهش‌های مجلس شورای اسلامی، دفتر مطالعات اجتماعی این مرکز در گزارشی با عنوان «بررسی لایحه برنامه هفتم توسعه (16): ارزیابی کلیات لایحه برنامه هفتم توسعه در حوزه کنترل و کاهش آسیب های اجتماعی» بیان داشت در یکی دو دهه اخیر، مهم‌ترین بستر برای سیاست‌گذاری و برنامه‌ریزی در زمینه کنترل و کاهش آسیب‌های اجتماعی در کشور قوانین برنامه توسعه بوده است. نقطه عطف آن را نیز می‌توان قانون برنامه ششم توسعه دانست؛ جایی که کنترل و کاهش آسیب‌های اجتماعی در ردیف مسائل محوری این برنامه قرار گرفتند و دو ماده (79 و 80) به شکل کامل و مجزا به آن اختصاص یافته‌اند.

اما مسئله آسیب‌های اجتماعی به قانون برنامه ششم توسعه محدود نمانده و با توجه به تداوم نگرانی‌ها در این زمینه، مجدداً در لایحه برنامه هفتم توسعه در قالب مفهوم ارتقای سلامت اجتماعی به این موضوع پرداخته شده است. در این لایحه، یک ماده (85) به شکل کامل و بندهایی از مواد (80) و (89) به مبحث کنترل و کاهش آسیب‌های اجتماعی اختصاص یافته‌اند.

گزارش حاضر تلاش کرده هرچند به شکل خلاصه و فشرده، کیفیت احکام مرتبط با موضوع کنترل و کاهش آسیب‌های اجتماعی در لایحه برنامه هفتم توسعه را در مقایسه با قانون برنامه ششم توسعه مورد ارزیابی قرار دهد. در این باره، تداوم مسیر قانون برنامه ششم توسعه، اولویت‌بندی آسیب‌های اجتماعی، اولویت قائل شدن برای امر پیشگیری و توجه به نقش و ظرفیت‌های مردمی در کنترل و کاهش آسیب‌های اجتماعی از وجوه مثبت و برجسته لایحه در این حوزه هستند.

در این گزارش آمده است با وجود نکات و نقاط مثبت فوق‌الذکر، احکام مرتبط با آسیب‌های اجتماعی در لایحه برنامه هفتم توسعه در مقایسه با قانون برنامه ششم توسعه، از کیفیت پایین‌تری برخوردارند؛ تا‌جایی‌که می‌توان بخش آسیب‌های اجتماعی لایحه برنامه هفتم توسعه را رونوشت ضعیفی از بخش مربوط در قانون برنامه ششم توسعه دانست. این در حالی است که منطق انباشتی برنامه‌ریزی توسعه اقتضا می‌کند برنامه‌های جدید، کامل‌تر از برنامه‌های پیشین باشند.

ضعف نگاه آینده‌نگارانه به آسیب‌های اجتماعی نوپدید، نگاه حداقلی و معلول‌محور به ناهنجاری‌های اجتماعی، در نظر نگرفتن ملاحظات منطقه‌ای و آمایش سرزمین درباره آسیب‌های اجتماعی، عدم جدیت در تحقق پیوست اجتماعی و بی‌توجهی به آسیب‌های اجتماعی اولویت‌داری از قبیل اعتیاد و غیره از‌جمله ضعف‌های لایحه برنامه هفتم توسعه است.

گزارش مرکز پژوهش‌ها تصریح کرده احکام لایحه در زمینه اولویت‌گذاری و تعیین راهبرد از شرایط به نسبت خوبی برخوردارند؛ اما در زمینه تعیین اقدام‌های اجرایی، مشخص بودن دستگاه مجری، شاخص‌گذاری و ضمانت اجرا که از قضا مؤلفه‌های بارز برنامه‌های توسعه هستند، شرایط مطلوبی ندارند. لذا، انتظار می‌رود در فرایند بررسی لایحه در مجلس شورای اسلامی کاستی‌ها و نقاط ضعف مزبور با هدف افزایش قابلیت اجرا و نظارت‌پذیری برنامه در حوزه کنترل و کاهش آسیب‌های اجتماعی مورد توجه نمایندگان محترم قرار گیرد.

خلاصه :
در یکی دو دهه اخیر، مهم ترین بستر برای سیاستگذاری و برنامه ریزی در زمینه کنترل و کاهش آسیب های اجتماعی در کشور قوانین برنامه توسعه بوده است. نقطه عطف آن را نیز می توان قانون برنامه ششم توسعه دانست؛ جایی که کنترل و کاهش آسیب های اجتماعی در ردیف مسائل محوری این برنامه قرار گرفتند و دو ماده (79 و 80) به شکل کامل و مجزا به آن اختصاص یافته اند. اما مسئله آسیب های اجتماعی به قانون برنامه ششم توسعه محدود نمانده و با توجه به تداوم نگرانی ها در این زمینه، مجدداً در لایحه برنامه هفتم توسعه در قالب مفهوم ارتقای سلامت اجتماعی به این موضوع پرداخته شده است.

در این لایحه، یک ماده (85) به شکل کامل و بندهایی از مواد (80) و (89) به مبحث کنترل و کاهش آسیب های اجتماعی اختصاص یافته اند. حال با عنایت به اهمیت و حساسیت این موضوع و نقش محوری قوانین برنامه توسعه کشور در تعیین چارچوب و محدوده مداخلات اجتماعی در این زمینه، در گزارش حاضر تلاش شده تا به شکل موجز و مختصر کلیات احکام مرتبط به آسیب های اجتماعی در مقایسه با قانون برنامه ششم توسعه در قالب بیان نقاط مثبت و منفی ارزیابی شوند.

تهیه و تدوین : آقای محسن کرمانی / آقای سامان یوسف وند / خانم فاطمه محمدی / آقای فرشید خضری / آقای مرتضی گنجی /
اظهارنظر کننده : خانم زهرا ذاکری / آقای محمد عباسی /
ناظر علمی : آقای مهدی مختاری پیام /
ویراستار ادبی : خانم شیوا امین اسکندری /

اهمیت

اطلاعات مربوط به ارتفاعات ساخته شده شهری در سطح جهان برای ارزیابی اثرات شکل و زیرساخت شهری بر محیط زیست، اقتصاد و رفاه انسان مورد نیاز است. این مطالعه یک اطلس جهانی از ارتفاعات ساخته شده شهری ارائه می دهد و تغییرات فضایی زیادی را در ارتفاعات ساخته شده در سطوح قاره، کشور و شهر نشان می دهد. نتایج نشان می‌دهد که شکاف‌های شدید در دسترس بودن زیرساخت‌های ساخته‌شده شهری در جنوب جهانی و نابرابری بزرگ در زیرساخت‌های ساخته‌شده در اکثر کشورها، اما بزرگترین در جنوب جهانی در مقایسه با شمال جهانی است. اطلس این پتانسیل را دارد که درک ما از اثرات شهرنشینی بر تقاضای مواد خام، مصرف انرژی تجسم یافته و عملیاتی، و شدت توسعه شهری را بهبود بخشد.

خلاصه

اطلاعات در مورد زیرساخت های ساخته شده شهری برای درک نقش شهرها در شکل دادن به نتایج زیست محیطی، اقتصادی و اجتماعی ضروری است. فقدان داده در مورد ارتفاعات ساخته شده در مناطق بزرگ، توانایی ما را برای توصیف زیرساخت های شهری و تغییرات فضایی آن در سراسر جهان محدود کرده است. در اینجا، ما یک اطلس جهانی از ارتفاعات ساخته شده شهری را در حدود سال 2015 با وضوح 500 متر از داده های ماهواره ای شناسایی شده از محدوده زمینی Sentinel-1 ایجاد کردیم. 

نتایج نشان‌دهنده شکاف‌های شدید در سرانه زیرساخت‌های ساخته‌شده شهری در جنوب جهانی در مقایسه با میانگین جهانی، و حتی شکاف‌های بزرگ‌تر در مقایسه با سطوح متوسط ​​در شمال جهانی است. سرانه زیرساخت های ساخته شده شهری در برخی از کشورهای شمال جهانی بیش از 30 برابر بیشتر از زیرساخت های موجود در جنوب جهانی است. نتایج همچنین نشان می‌دهد که زیرساخت‌های ساخته شده در 45 کشور در شمال جهانی، با 16 درصد جمعیت جهان، تقریباً معادل 114 کشور در جنوب جهانی، با حدود 74 درصد از جمعیت جهان است.

 نابرابری در زیرساخت‌های ساخته‌شده شهری، همانطور که با یک شاخص نابرابری اندازه‌گیری می‌شود، در بیشتر کشورها بزرگ است، اما در جنوب جهانی در مقایسه با شمال جهانی، بزرگ‌ترین است. تجزیه و تحلیل ما مقیاس تقاضای زیرساخت در جنوب جهانی را نشان می دهد که برای دستیابی به اهداف توسعه پایدار مورد نیاز است. اما بزرگترین در جنوب جهانی در مقایسه با شمال جهانی است. 

تجزیه و تحلیل ما مقیاس تقاضای زیرساخت در جنوب جهانی را نشان می دهد که برای دستیابی به اهداف توسعه پایدار مورد نیاز است. اما بزرگترین در جنوب جهانی در مقایسه با شمال جهانی است. تجزیه و تحلیل ما مقیاس تقاضای زیرساخت در جنوب جهانی را نشان می دهد که برای دستیابی به اهداف توسعه پایدار مورد نیاز است.

برای هشدارهای PNAS ثبت نام کنید.

مدیریت هشدارهاامروزه 55 درصد از جمعیت جهان در مناطق شهری زندگی می‌کنند که انتظار می‌رود این نسبت تا سال 2050 به 68 درصد افزایش یابد ( 1 ). حدود 80 درصد از تولید ناخالص داخلی جهانی و دو سوم انتشار گازهای گلخانه ای به مناطق شهری نسبت داده می شود ( 2 ). با این حال، شهرها در سراسر جهان نابرابری زیرساختی عمیقی را نشان می دهند، با تنوع قابل توجهی در در دسترس بودن، تامین و دسترسی به زیرساخت ( 3 ).

از آنجایی که زیرساخت های شهری با رشد اقتصادی شهری و تولید ناخالص داخلی (GDP) در سطح شهر همبستگی زیادی دارد ( 4 و 5 )، سطوح بالای نابرابری زیرساخت ها می تواند به سطوح پایین تر بهره وری اقتصادی، سرمایه اجتماعی و رفاه انسانی کمک کند ( 6) . ، 7). ارزیابی نابرابری زیرساخت برای درک الگوهای توسعه ناهمگون شهرها در مناطق و کشورهای مختلف حیاتی است ( 8 ).

فرم شهری هم شامل مناطق شهری دو بعدی و تراکم و هم ارتفاعات ساخته شده سه بعدی (3-بعدی) (یعنی ویژگی های عمودی الگوهای کالبدی، چیدمان و ساختار شهرها) است ( 5 ، 9 ). مناطق شهری به طور گسترده به صورت دو بعدی با استفاده از تصاویر ماهواره ای از نورهای شبانه ( 10 ) و سری زمانی Landsat ( 11 ) نقشه برداری شده اند. با توجه به اینکه 60 تا 80 درصد از مصرف انرژی در مناطق شهری رخ می دهد ( 12 )، نقشه برداری از اشکال شهری، که نشان داده شده است بر مصرف انرژی و انتشار گازهای گلخانه ای تأثیر می گذارد، مهم است ( 13 ، 14) .). 

از آنجایی که فرم شهری شامل بعد عمودی محیط ساخته شده است، نقشه برداری از ارتفاعات ساخته شده شهری می تواند اطلاعاتی در مورد عناصر حیاتی مناطق شهری ارائه دهد.همچنین یک همبستگی قوی بین تراکم ساخته شده شهری بالاتر، ساختمان های بلندتر و رشد اقتصادی شهری وجود دارد ( 4 ). مطالعه اخیر روی 477 شهر بزرگ با مجموعه داده های ماهواره ای سری زمانی جدید نشان داد که رشد حجمی شهری به شدت با تولید ناخالص داخلی در سطح شهر همبستگی دارد ( 5 ).

 پیشرفت های اخیر در سنجش از دور امکان توسعه چندین مجموعه داده جدید از مناطق ساخته شده سه بعدی را فراهم کرده است، از جمله یکی از مجموعه داده های موجود در ساختمان های سه بعدی در سراسر جهان (15)، یک نقشه مورفولوژی شهری با وضوح بالا ( 16 )، سری زمانی سه دهه منطقه عمودی ساخته شده ( 17 ) و گونه شناسی رشد شهری دو بعدی و سه بعدی برای نزدیک به 478 شهر در سراسر جهان ( 18)). 

با این حال، اطلاعات ارتفاع ساخته شده در مناطق بزرگ هنوز محدود است، که درک ما از توسعه شهری و پیامدهای آن برای استفاده از انرژی و انتشارات گلخانه ای را مخفی می کند ( 19 ، 20 ).در اینجا ما ارتفاعات ساخته شده شهری جهانی را در سطح شبکه 500-mx 500-m برای توصیف توزیع زیرساخت ها در مناطق شهری برآورد کردیم ( شکل 1 A و پیوست SI ، شکل های S13-18 ). ارتفاع ساخته شده به عنوان میانگین ارتفاع در یک شبکه 500 متری، شامل ساختمان ها و سایر زیرساخت ها مانند خیابان ها، پارکینگ ها و فضای سبز، با استفاده از مدلی که قبلا توسعه داده بودیم، محاسبه شد (21) .)

بر اساس داده های شناسایی شده محدوده زمینی Sentinel-1 (GRD). ما ارتفاعات ساخته شده شهری مشتق از GRD را با استفاده از منابع متعدد داده های مرجع اعتبارسنجی کردیم. ما دریافتیم که ارتفاع‌های ساخته‌شده شهری مطابقت خوبی با داده‌های مرجع نشان می‌دهند و می‌توانند تغییرات ارتفاعات ساخته‌شده از هسته‌های شهری تا مناطق حاشیه‌شهری را به تصویر بکشند. این مجموعه داده جدید ارتفاعات ساخته شده جهانی پتانسیل قابل توجهی برای بهبود درک ما از چگونگی تغییر سطح زمین توسط فعالیت های شهری، آشکار کردن نابرابری های فضایی زیرساخت های شهری و کمک به مطالعات انرژی و آب و هوا دارد.عکس. 1.

نتایج

شکل شهری شهرها با ترکیب تراکم شهری و ارتفاع ساخته شده.

اطلس جهانی ارتفاعات ساخته شده شهری ( شکل 1 الف ) اطلاعات حیاتی را برای توصیف فرم شهری به صورت دو بعدی تا سه بعدی در سراسر جهان فراهم می کند. به طور کلی، نواحی شهری تحت سلطه تراکم کم و توسعه گسترده با ارتفاعات ساخته شده شهری کم هستند. ارتفاعات ساخته شده، تغییرات فضایی زیادی را در شهرها و مناطق نشان می دهد. شهرهایی با سطح عمودی بالا عمدتاً در شرق آسیا و اروپای غربی قرار دارند. دو کشور با بیشترین وسعت کل شهری، ایالات متحده و چین، الگوهای متضادی از ارتفاعات ساخته شده دارند. میانگین ارتفاع ساخته شده در چین دو برابر بیشتر از ایالات متحده است. 

این موضوع مطالعات دیگری را تأیید می کند که تفاوت های مشابهی را در ارتفاعات ساخته شده بین این دو کشور پیدا کرده اند ( 5 ، 17) .). اگرچه مجموع وسعت شهری آنها مشابه است، اما به دلیل تفاوت در ارتفاعات ساخته شده، آنها در ظرفیت خود برای پذیرش جمعیت شهری متفاوت هستند. 

ما هم تراکم شهری (یعنی نفوذ ناپذیری) و هم ارتفاعات ساخته شده (یعنی میانگین و تنوع در یک شهر) را ارزیابی کردیم و شهرهای سراسر جهان را در شش دسته گروه بندی کردیم. برخی از این شش نوع شهر، خوشه بندی جغرافیایی را نشان می دهند ( شکل 1 B ). به عنوان مثال، منطقه اقیانوس اطلس جنوبی ایالات متحده توسط شهرهایی با تراکم کم، و ارتفاعات کم و همگن ساخته شده است، در حالی که شهرهای شرق آسیا عمدتاً بلند و نه چندان متراکم هستند.

اگرچه شباهت ها در تراکم شهری و ارتفاعات ساخته شده در سطح شهر در سطح جهانی قابل تشخیص است ( شکل 1 B )، اطلاعات با وضوح مکانی بالا در مورد ارتفاعات ساخته شده به دلیل تنوع زیاد در ارتفاعات ساخته شده در داخل هنوز مورد نیاز است. شهرها ( شکل 2 ). به طور کلی، بیشتر شهرها دارای یک قله مشخص در ارتفاعات ساخته شده در مرکز شهری هستند، با کاهش ارتفاع از مرکز به سمت خارج به مناطق اطراف. با این حال، برخی شهرها با چندین مرکز شهری (مانند کیپ تاون، آفریقای جنوبی، و دهلی نو، هند) وجود دارند که با بیش از یک قله ارتفاع ساخته شده نشان داده شده است. 

در برخی از شهرها مانند دهلی نو، که محدودیت‌های سیاستی در مورد ارتفاع ساختمان وجود دارد ( 22نتایج نشان می دهد که هم تراکم و هم ارتفاع ایجاد شده به طور کلی کم هستند. برخی از شهرهای بزرگ و کم‌مرتبه مانند آتلانتا، جورجیا در ایالات متحده، دارای ساختمان‌های بلند در مراکز شهری خود هستند، اما نسبت چنین ساختمان‌هایی بسیار کم است. شهرهایی مانند سئول، جمهوری کره (کره جنوبی)، مانند برخی از شهرهای اروپایی (مانند مونیخ، آلمان) دارای مناطق بزرگ با ارتفاعات بالا در خارج از مراکز شهری هستند.شکل 2.

شکاف های شدید در زیرساخت های ساخته شده شهری در جنوب جهانی.

ما دریافتیم که ثروتمندترین کشورهای جهان به طور نامتناسبی در کل زیرساخت های ساخته شده شهری جهانی مشارکت می کنند ( شکل 3)). در مجموع 45 کشور در شمال جهانی با مجموع 16٪ از جمعیت جهان، تقریباً به اندازه 114 کشور در جنوب جهانی، که حدود 74٪ از جمعیت جهان را در اختیار دارند، زیرساخت های ساخته شده شهری جهانی دارند. با هم، سه کشور برتر با بیشترین میزان زیرساخت های ساخته شده شهری، چین، ایالات متحده و ژاپن، حدود 50 درصد از کل جهان را تشکیل می دهند. 

به طور کلی، کشورهای بیشتری در شمال جهانی (به عنوان مثال، ایالات متحده، ژاپن، روسیه، آلمان، فرانسه، ایتالیا) وجود دارد که هر کدام بیش از 2٪ در کل زیرساخت های ساخته شده جهانی مشارکت دارند. شایان ذکر است که سطوح پایین شهرنشینی در جنوب جهانی ممکن است منجر به دست کم گرفتن زیرساخت های ساخته شده سرانه شود، زیرا ما فقط زیرساخت های شهری را در این تحلیل لحاظ کردیم.شکل 3.

این تجزیه و تحلیل تفاوت های بزرگی را در سرانه زیرساخت های ساخته شده در بین کشورها و شکاف های شدید در سرانه در دسترس بودن زیرساخت های شهری بین شمال جهانی و جنوب جهانی را آشکار می کند ( شکل  A و B ). اگرچه کل زیرساخت های ساخته شده شهری در برخی از کشورها مانند چین بزرگ است، سطح سرانه هنوز در مقایسه با شمال جهانی به طور قابل توجهی پایین تر است.

 یافته‌ها نشان می‌دهد که زیرساخت سرانه برای حدود 90 درصد جمعیت جهان کمتر از سطح متوسط ​​شمال جهانی است. متوسط ​​سرانه زیرساخت های ساخته شده شهری شمال جهانی تقریباً 300 متر ^مکعب است که تقریباً سه برابر در جنوب جهانی (108 متر ^{مکعب) است.}). 

برخی از کشورهای شمال جهانی (به عنوان مثال، ایالات متحده) دارای سرانه زیرساخت های ساخته شده بزرگتر از 600 متر ^مکعب هستند ، در حالی که این زیرساخت در برخی از کشورهای جنوب جهانی مانند بنگلادش به 20 متر ^مکعب می رسد که منعکس کننده یک وضعیت شدید است. اختلاف 30 برابری دامنه وسیع و تنوع زیرساخت های سرانه در شمال جهانی نشان می دهد که می توان سطوح بالایی از توسعه شهری با سطوح پایین زیرساخت سرانه داشت. 

علاوه بر این، با میانگین 47 متر ^مکعب ، تقریباً تمام کشورهای آفریقایی سطح زیربنای سرانه کمتری نسبت به سایر کشورهای جنوب جهانی دارند ( شکل 4 D). علاوه بر این، نتایج نشان می دهد که ارتباط معنی داری و قوی بین تولید ناخالص داخلی سرانه و سرانه زیرساخت شهری وجود دارد ( شکل 4 C و پیوست SI ، شکل S7 ). این رابطه نشان دهنده تقاضای زیادی برای زیرساخت های آینده در جنوب جهانی است.شکل 4.

نابرابری بزرگ در زیرساخت های ساخته شده شهری در جنوب جهانی

ما نابرابری‌های بزرگی را در زیرساخت‌های ساخته‌شده شهری در بیشتر کشورها یافتیم، اما در کشورهای جنوب جهانی در مقایسه با کشورهای شمال جهانی، بیشترین نابرابری‌ها را یافتیم ( شکل 5 A و B ). با استفاده از روش های پیشنهاد شده توسط Pandey و همکاران. ( 3 ) و برلسفورد و همکاران. ( 23 )، ما یک شاخص نابرابری را محاسبه کردیم که سطح نابرابری فضایی را در زیرساخت های ساخته شده شهری اندازه گیری می کند. 

هر چه مقدار شاخص بالاتر باشد، نابرابری در زیرساخت های ساخته شده بیشتر می شود. به طور کلی، نابرابری در زیرساخت های ساخته شده در جنوب جهانی (میانگین: 0.58) در مقایسه با شمال جهانی (میانگین: 0.49) بیشتر است ( شکل 5 B و C و پیوست SI ، شکل S8).). با این حال، تفاوت در نابرابری زیرساخت های ساخته شده بین جنوب و شمال جهانی کمتر از زیرساخت های ساخته شده سرانه است. علاوه بر این، مشابه زیرساخت های سرانه، نابرابری در کشورهای آفریقایی در مقایسه با سایر کشورهای جنوب جهانی بزرگتر است ( شکل 5 E ). 

تعداد قابل توجهی از کشورهای آفریقا و آسیا دارای شاخص های نابرابری فوق العاده بالای بالای 0.6 هستند. با این حال، نتایج متفاوت از سرانه زیرساخت های شهری، ارتباط معنی داری بین نابرابری زیرساخت ها و تولید ناخالص داخلی سرانه نشان نمی دهد ( شکل 5 D) به این معنی است که توسعه اقتصادی خود ممکن است مشکل نابرابری زیرساخت را حل نکند. این دیگر تحقیقات اخیر را تأیید می کند که نشان می دهد نابرابری زیرساخت های شهری یکی از ویژگی های شهرنشینی است ( 3 ).شکل 5.

نقاط قرمز نشان دهنده کشورهای شمال جهانی است. ( ب ) نابرابری های زیرساختی در کشورهای جنوب و شمال جهانی. ( ج ) نابرابری‌های زیرساختی در کشورهای جنوب و شمال جهانی برگرفته از میانگین (متر�) و SD (پ�) از توزیع‌های زیرساختی ساخته‌شده با کران بالای 95 درصد محدود شده است. ( د ) رابطه بین تولید ناخالص داخلی سرانه و نابرابری های زیرساختی. ( ه ) نقشه نابرابری های زیرساختی. مرزهای سبز در نقشه نشان دهنده کشورهای جنوب جهانی است.

پیامدهای ارتفاعات ساخته شده شهری جهانی.

اطلس جهانی ارتفاعات ساخته شده پیامدهای مهمی برای استفاده از انرژی و کاهش تغییرات آب و هوا دارد. به عنوان مثال، مصرف انرژی مرتبط با حمل و نقل شهری به دلیل سهم زیادی از کل مصرف انرژی و پتانسیل کاهش تغییرات آب و هوا از اهمیت ویژه ای برخوردار است. تراکم جمعیت بالاتر با مایل های کمتر طی شده توسط وسایل نقلیه و مصرف انرژی مرتبط است ( 24 ). ارتفاعات ساخته شده نسبت به تراکم جمعیت، اندازه گیری مستقیم و مکانی-زمانی منسجم تری از شکل شهری را ارائه می دهد، که اغلب نیاز به کاهش مقیاس از داده های سطح منطقه ای دارد ( 25 ). 

علاوه بر این، ما یک رابطه منفی بین میانگین ارتفاعات شهری و مصرف انرژی مربوط به حمل و نقل پیدا کردیم ( شکل 6)). ما رابطه قوی بین مصرف انرژی مرتبط با حمل و نقل و اندازه گیری های دوبعدی وسعت شهری پیدا نکردیم ( ضمیمه SI ، شکل S9 ). شهرهایی با ارتفاع کمتر ساخته شده در مقایسه با شهرهای عمودی تر، مصرف انرژی مرتبط با حمل و نقل بالاتری دارند. 

این نشان می‌دهد که استراتژی‌های کاهش مصرف انرژی حمل‌ونقل ممکن است از طریق رشد عمودی استراتژیک که افراد بیشتری را در نزدیکی مشاغل قرار می‌دهد، به دست آید. با این حال، معاوضه بین انرژی کمتر حمل و نقل و شدت مواد و انرژی بیشتر برای ساخت و راه اندازی ساختمان های بلند باید در نظر گرفته شود.شکل 6.

بحث

تغییرات فضایی زیاد در ارتفاعات ساخته شده را می توان به عوامل مختلفی مانند تاریخچه کاربری و سیاست ها نسبت داد، به ویژه با توجه به سرمایه گذاری های اولیه زیرساختی، منطقه بندی، کدهای ساختمانی و محدودیت های ارتفاع. محدودیت‌های کاربری زمین و زیرساخت‌ها و سیاست‌های حمل‌ونقل از مهم‌ترین عوامل ایجاد ارتفاع ساختمان‌ها هستند. ارتفاعات ساخته شده در شرق آسیا به طور کلی بالاتر از آمریکای شمالی و اروپا است، در حالی که تراکم جمعیت نسبتاً پایین در اکثر شهرهای ایالات متحده بازتاب ارتفاع کمتر ساخته شده شهری است. 

علیرغم تراکم بالای جمعیت در چین و هند، ارتفاعات ساخته شده شهری در چین به طور قابل توجهی در مقایسه با هند بلندتر است که عمدتاً به دلیل مقررات نسبت مساحت در هند است ( 22) .). ارتفاعات ساخته شده عموماً در کشورهایی که در دهه های اخیر دچار شهرنشینی قابل توجهی شده اند در مقایسه با کشورهایی که انتقال شهرنشینی آنها چندین دهه پیش رخ داده است، بالاتر است ( 26 ). 

علاوه بر این، محدودیت منابع زمین و قیمت بالای زمین با ارتفاعات شهری بالاتر در آسیا و اروپا همبستگی دارد ( 27 ، 28 ).شکاف شدید در سرانه زیرساخت‌های ساخته‌شده در جنوب جهانی نشان‌دهنده تقاضای جهانی قریب‌الوقوع بزرگ برای مواد و افزایش انرژی و انتشارات گلخانه‌ای در صورت پر شدن این شکاف است. همچنین نتایج حاکی از افزایش تقاضا برای زیرساخت ها با توسعه اقتصادی است. برای رفع شکاف زیرساختی، حتی با فرض عدم رشد جمعیت، به بیش از مجموع زیرساخت‌های ساخته‌شده جهانی نیاز است. 

با رشد جمعیت مورد انتظار، این تقاضا می تواند بین 1.25 تا 1.65 برابر کل زیرساخت های ساخته شده شهری کنونی در جهان تحت سناریوهای مسیر اجتماعی-اقتصادی مشترک 1 (پایداری) و مسیر اجتماعی-اقتصادی مشترک 3 (رقابت منطقه ای) افزایش یابد (29) .)، به ترتیب. با تقاضای فزاینده برای مصالح ساختمانی و خاک‌های کمیاب تخصصی، ممکن است در توسعه زیرساخت‌ها در جنوب جهانی یک تاخیر مداوم وجود داشته باشد که منجر به سطوح پایین توسعه انسانی می‌شود. علاوه بر این، بیشتر پیش‌بینی‌های شهرنشینی آینده در بیشتر مطالعات تنها گسترش جانبی زمین شهری را در نظر گرفته‌اند. درک بهتر از رشد عمودی شهری برای توسعه پیش بینی های واقعی تر از تقاضای آینده برای زیرساخت های ساخته شده مورد نیاز است

.نابرابری بزرگ در زیرساخت های ساخته شده شهری در سرتاسر جهان مستلزم چالش های بزرگی برای توسعه پایدار است، زیرا زیرساخت ها به طور مستقیم یا غیرمستقیم بر 72 درصد از اهداف اهداف توسعه پایدار سازمان ملل تأثیر می گذارد (30) .). این چالش در جنوب جهانی، با نابرابری بیشتر زیرساخت ها، به ویژه در کشورهای آفریقایی، بزرگ ترین است. 

از آنجا که توسعه اقتصادی به خودی خود نابرابری زیرساخت ها را کاهش نمی دهد، تلاش ها و استراتژی های دیگری برای کاهش نابرابری زیرساخت های ساخته شده شهری مورد نیاز است. حتی اگر این مطالعه نابرابری زیرساخت‌های جهانی را مورد بررسی قرار داد، دامنه محدود این مطالعه مستلزم بررسی بیشتر در مورد شیوه‌های کارآمد، مؤثر و اقتصادی است که می‌تواند نابرابری زیرساخت‌ها را کاهش دهد.

 علاوه بر این، بررسی بیشتر نابرابری زیرساخت ها فراتر از سطح ملی در کشورهای بزرگ (مثلاً چین) با تغییرات منطقه ای قابل توجهی از زیرساخت های ساخته شده می تواند بینش های جدیدی را برای توسعه پایدار در مقیاس های کوچکتر ارائه دهد.اطلاعات در مورد تغییرات ارتفاع ساخته شده در داخل یک شهر پتانسیل قابل توجهی برای پیشبرد مطالعاتی مانند آب و هوای شهری و مدل سازی مصرف انرژی دارد ( 31 ، 32 ). 

تهویه در فضای باز می تواند تحت تأثیر تغییرات ارتفاع ساختمان قرار گیرد ( 33 ). ارتفاعات ساخته شده شبکه بندی شده همچنین به عنوان ورودی کلیدی برای برآورد سایر پارامترهای سطح شهری مهم مانند ناهمواری عمل می کند که می تواند به طور قابل توجهی بر محیط جوی شهری تأثیر بگذارد. مصرف انرژی حمل‌ونقل و انتشار گازهای گلخانه‌ای عموماً در شهرهایی با یک مرکز واحد بیشتر است، در مقایسه با شهرهایی با مراکز متعدد ( 34 ) که می‌توانند دسترسی کلی را افزایش دهند، طول سفر را کوتاه‌تر کنند و خدمات حمل‌ونقل عمومی را بهینه کنند ( 35) .).

 فراوانی ارتفاعات مختلف ساخته‌شده در داخل شهر می‌تواند به آشکار کردن کاربری‌های زمین شهری و الگوهای سفر کمک کند و بنابراین، از مطالعات در مورد حمل‌ونقل شهری و استفاده از انرژی حمایت کند.اطلس ارتفاعات ساخته شده می تواند درک ما را از تقاضا برای مصالح ساختمانی، استفاده از انرژی تجسم یافته و عملیاتی و کربن مرتبط بهبود بخشد ( 36-38 ) . 

به عنوان مثال، ارتفاع ساختمان برای تخمین فضای کف ساختمان، یک متغیر حیاتی در مدل سازی انرژی و تقاضای مصالح استفاده شده است ( 39 ). واضح است که مناطقی با ارتفاع زیاد ساخته شده حاوی مصالح ساختمانی بیشتری مانند سیمان هستند. با این حال، تغییرات فضایی زیاد ارتفاع‌های ساخته شده در اکثر مطالعات کربن به دلیل در دسترس بودن داده‌های محدود، به‌ویژه در جنوب جهانی در نظر گرفته نشده است ( 40 ، 41) .

). در مقایسه با نقشه‌های دوبعدی مناطق شهری، ارتفاع‌های ساخته شده می‌تواند به طور قابل توجهی در شهرهایی با مناطق شهری مشابه متفاوت باشد، که منجر به تفاوت‌های زیادی در حجم شهری و مصرف انرژی در این شهرها ی‌شود (42 ) . علاوه بر این، ساختمان‌های بلند نسبت به ساختمان‌های کم‌مرتبه انرژی بیشتری مصرف می‌کنند و شار گرمای انسانی بیشتری را به جو منتشر می‌کنند ( 42 ). برآورد دقیق شار حرارتی انسانی ساختمان برای درک بهتر سهم ساختمان‌ها در اقلیم شهری و حمایت بیشتر از توسعه پایدار مفید است.

اطلس ارتفاعات ساخته شده همچنین اطلاعات منحصر به فردی را برای تخمین و پیش بینی مصرف انرژی ساختمان و انتشار گازهای گلخانه ای ارائه می دهد. اطلاعات مربوط به ارتفاع ساخته شده می تواند به طور قابل توجهی کمیت فضای کف ساختمان را بهبود بخشد که یکی از مهم ترین عوامل در مدل سازی مصرف انرژی تجسم یافته و عملیاتی ساختمان است. 

برای مثال، فضای کف ساختمان یکی از متغیرهای کلیدی در مدل‌های ارزیابی یکپارچه است، مانند GCAM (مدل ارزیابی تغییرات جهانی) ( 43 ) و MESSAGE (مدلی برای استراتژی‌های جایگزین استراتژی تامین انرژی و اثرات کلی محیطی آن‌ها) ( 44) .) که می تواند تقاضاهای انرژی ساختمان در آینده را برای ارزیابی تأثیر تغییرات آب و هوا و توسعه استراتژی های کاهش پیش بینی کند. 

با این حال، اطلاعات فعلی در مورد فضای طبقه ساختمان، به ویژه در جنوب جهانی، محدود است ( 39 ). اگرچه مقیاس های فضای کف ساختمان به صورت خطی با وسعت شهری است، اما به دلیل تغییرات در ارتفاع ساخته شده، هنوز اختلافات قابل توجهی وجود دارد ( ضمیمه SI ، شکل S10).). به عنوان مثال، شهرستان های هادسون، نیوجرسی و کینگز، نیویورک رابطه بین فضای کف و وسعت شهری را به دلیل تفاوت های اساسی در ارتفاعات ساخته شده در این دو شهرستان دنبال نمی کنند. این مثال اهمیت ادغام ارتفاع‌های ساخته شده را در برآورد دقیق فضای کف ساختمان، حتی در سطح شهرستان، نشان می‌دهد.

 بدون در نظر گرفتن ارتفاع‌های ساخته شده، می‌توان در مطالعات آینده استفاده از انرژی ساختمان و انتشار گازهای گلخانه‌ای مرتبط با آن، تعصبات در فضای تخمینی طبقات ساختمان منتشر شود.مجموعه داده‌های مربوط به ارتفاعات و زیرساخت‌های ساخته‌شده شهری جهانی همچنین می‌تواند از کاربردهایی مانند مقیاس‌بندی شهری ( 45 ، 46 ) و نقشه‌برداری توزیع جمعیت و پویایی ( 25 ، 45 ، 46 ) پشتیبانی کند. 

مطالعات نشان می‌دهد که حجم زیرساخت‌های شهری با جمعیت سریع‌تر از سطح شهری مقیاس می‌شود ( 45 ). اندازه‌گیری‌های مداوم زیرساخت‌های ساخته‌شده شهری سه‌بعدی یک شاخص شهری جامع‌تر برای بررسی روابط مقیاس قدرت-قانون اندازه شهر ارائه می‌کند.

 ارتفاعات ساخته شده همچنین می‌تواند ظرفیت ما را برای کاهش مقیاس جمعیت ملی به مقیاس‌های فضایی ظریف‌تر ارتقا دهد. در مقایسه با رویکردهای سنتی که فقط مناطق شهری دوبعدی (به عنوان مثال، نورهای شبانه) را در نظر می گیرند ( 7)ارتفاعات ساخته شده می تواند جمعیت را در شبکه هایی با وسعت شهری و فعالیت های انسانی مشابه متمایز کند. به عنوان مثال، ارتفاعات ساخته شده برای ترسیم پویایی جمعیت ساعتی همراه با سایر داده های سنجش از دور و مکانی استفاده شده است ( 25 ).

 علاوه بر این، ارتفاعات ساخته شده می تواند به نقشه برداری از کاربری های شهری (به عنوان مثال، تجاری، مسکونی، صنعتی) کمک کند ( 48 ). با کمک اطلاعات عمودی، کاربری های شهری با عملکردهای مختلف را می توان بهتر شناسایی کرد و بنابراین، پویایی زمانی (مثلاً روزانه) جمعیت ها را بهتر مشخص کرد.

مواد و روش ها

داده ها.

داده های Sentinel-1.

ما داده‌های Sentinel-1 GRD را به‌عنوان منبع اصلی داده در نقشه‌برداری ارتفاع ساخته‌شده شهری جهانی جمع‌آوری کردیم. داده‌های Sentinel-1 GRD، هر دو با مدارهای صعودی و نزولی، در حدود سال 2015 جمع‌آوری شدند که پوشش جهانی داده‌های Sentinel-1 در دسترس قرار گرفت ( 49 ). در اینجا، صحنه‌های GRD استفاده‌شده از حالت ابزار نوار وسیع تداخل‌سنجی جمع‌آوری شد، که از آن ضرایب پراکندگی برگشتی (یعنی VV [همقطبی‌سازی] و VH [قطبی‌شدن متقاطع]) از یک ابزار SAR با باند C دو قطبی در آنبورد گنجانده شد. با وضوح فضایی خام 10 متر.

مرجع داده های ارتفاع ساخته شده

ما داده های ارتفاع ساخته شده مرجع را در 37 شهر در ایالات متحده ( 7 ) و اروپا (30 ) ( ضمیمه SI ، شکل S6 ) برای توسعه و ارزیابی مدل جمع آوری کردیم. این مجموعه داده‌های مرجع با وضوح فضایی خوب (کمتر از 10 متر) عمدتاً از داده‌های تشخیص نور هوابرد و محدوده در ایالات متحده ( 21 ) و تصاویر استریو در اروپا ( 50 ) مشتق شده‌اند. شایان ذکر است که از ارتفاعات ساخته شده مرجع 27 شهر در ایالات متحده و اروپا برای کالیبره کردن مدل ارتفاع ساخته شده شهری استفاده شد، در حالی که ارتفاع 10 شهر باقی مانده برای ارزیابی ارتفاعات تخمین زده شده از Sentinel-1 استفاده شد. داده ها. 

داده های مرجع ثبت شده به عنوان شماره طبقه در 20 شهر چین (https://www.amap.com )؛ داده های ارتفاع مرجع در سائوپائولو، برزیل ( https://osmbuildings.org )؛ ونکوور، کانادا ( https://opendata.vancouver.ca )؛ و محصول شبکه بندی شده (10 متر) ارتفاع ساخته شده در آلمان به دست آمده از مشاهدات ماهواره ای ( 51 ) نیز به عنوان مجموعه داده های اضافی برای ارزیابی جمع آوری شد.

داده های مرز شهری

ما مرز مناطق شهری را با وضوح خوب (30 متر) در سال 2015 از مجموعه داده های مرز شهری جهانی جمع آوری کردیم ( 52 ). مناطق شهری تعریف شده در این مجموعه داده برای محاسبه زیرساخت سرانه برای کشورها و شهرستان ها و برای ترسیم مرزهای شهری شهرهای معرف استفاده شد.

داده های بانک جهانی

ما داده های جمعیت و تولید ناخالص داخلی هر کشور را در سال 2015 از بانک جهانی (https://data.worldbank.org ) جمع آوری کردیم. جمعیت برای محاسبه تولید ناخالص داخلی سرانه و زیرساخت های ساخته شده نشان داده شده در شکل ها استفاده شد. 3 و 4 . در مجموع، ما 159 کشور را مورد بررسی قرار دادیم که 45 کشور در شمال جهانی (به عنوان مثال، ایالات متحده و استرالیا) و 114 کشور در جنوب جهانی (مانند چین، مصر، هند) قرار دارند. 

شمال جهانی و جنوب جهانی بر اساس ویژگی های اجتماعی-اقتصادی و سیاسی تعریف شده اند و کشورهای این دو گروه در مطالعات اندکی متفاوت هستند ( 53) .). در این مقاله، نام کشورهای جنوب جهانی که به آن دسته از کشورهای در حال توسعه اطلاق می‌شود که مجموعه‌ای از آسیب‌پذیری‌ها و چالش‌ها را به اشتراک می‌گذارند، از برنامه توسعه سازمان ملل متحد به دست آمده است (54 ) .

داده های فضای طبقه ساختمان

ما سرانه فضای طبقه ساختمان های شهرستان های منتخب ایالات متحده را از آرهارت و همکاران جمع آوری کردیم. (39 ) برای کشف مفهوم ارتفاعات ساخته شده شهری در مدل سازی انرژی. با در نظر گرفتن شهرستان به عنوان واحد جغرافیایی، میانگین ارتفاع ساخته شده و درصد شهری (نسبت مساحت شهری در یک شهرستان به مساحت یک شهرستان) را محاسبه کردیم. 25 شهرستان برتر با مرتب سازی درصدهای شهری به ترتیب نزولی در ایالات متحده با مساحت کل شهرستان کمتر از 400 کیلومتر ^مربع انتخاب شدند تا اهمیت ارتفاعات ساخته شده را برجسته کنند.

داده های مصرف انرژی حمل و نقل شهری

ما از مجموعه داده مصرف انرژی مربوط به حمل و نقل ( 24 ) برای نشان دادن رابطه بین ارتفاع ساخته شده شهری و مصرف انرژی مربوط به حمل و نقل استفاده کردیم. این مجموعه داده شامل مصرف سرانه انرژی مرتبط با حمل و نقل در 31 شهر بود. میانگین ارتفاع ساخته شده برای هر شهر از ارتفاع ساخته شده شبکه بندی شده بر اساس مرز شهری محاسبه شد.

مواد و روش ها

نقشه برداری از ارتفاع ساخته شده شهری جهانی

ما ارتفاعات ساخته شده شهری را در سرتاسر جهان با استفاده از مدلی که قبلاً ( 21 ) بر اساس داده های Sentinel-1 GRD ایجاد کرده بودیم، تخمین زدیم. ما ارتفاع ساخته شده شهری را به عنوان ارتفاع متوسط ​​در یک شبکه 500 متری در حوزه شهری، شامل ساختمان ها و غیرساختمان ها مانند خیابان ها و پارکینگ ها تعریف کردیم ( ضمیمه SI ، شکل S1 ). ابتدا، داده‌های Sentinel-1 GRD (یعنی پراکندگی‌های پس‌انداز از VV و VH) را در سال 2015 و داده‌های ارتفاع ساختمان مرجع در 27 شهر از 37 شهر در ایالات متحده و اروپا (ضمیمه SI، شکل S6) را به 500- جمع‌آوری کردیم .

تفکیک متر، که با تجزیه و تحلیل حساسیت تفکیک پذیری از 100 متر تا 1 کیلومتر ( 21) تعیین شد.). برای کاهش تأثیر اشیاء مرتفع (به عنوان مثال، درختان)، ما مناطق غیر شهری را در داده‌های Sentinel-1 GRD با استفاده از نقشه وسعت شهری از لایه سکونت انسانی جهانی پنهان کردیم (55 ) .

 سپس، VVH، نشانگر ارتفاعات شهری، را با ادغام پراکندگی پس‌زمینه از اطلاعات دو قطبی (یعنی VV و VH) از داده‌هایSentinel-1 GRD در وضوح 500 متر استخراج کردیم (معادل 1 ) . در نهایت، ما مدل ارتفاع ساخته شده شهری را کالیبره کردیم ( معادل 2 ؛ به عنوان مثال، رابطه بین VVH و ارتفاع ساخته شده شهری تغییر یافته با ورود به سیستم):

VVH = VV*rVاچVVH=��*���[1]وln H = a * VVاچب+ ج ،ln �=�*����+�,[2]جایی که γ پارامتری برای مشخص کردن تاثیر نسبی VH بر VVH مشتق شده است،اچ�ارتفاع ساخته شده شهری تغییر یافته است وآ�،ب�، وج�ضرایبی هستند که باید در مدل ارتفاع شهری برآورد شوند.

در این مطالعه، γ طبق پیشنهاد لی و همکاران، 5 تعیین شد. ( 21 ). چنین مدل ارتفاع ساخته شده مبتنی بر فیزیکی می تواند برای تخمین ارتفاع ساخته شده شهری در سراسر جهان استفاده شود. ما مدل های ارتفاع ساختمان را با استفاده از داده های Sentinel-1 با مدارهای صعودی و نزولی، با پارامترهای کالیبره شده توسعه دادیم (به عنوان مثال،آ�،ب�، وج�) از -2.16، -0.45، 4.78، و -0.61، -0.79، و 2.31، به ترتیب. ارتفاعات نهایی جهانی که از ادغام نتایج مشاهدات صعودی و نزولی به دست می‌آید را می‌توانید از https://figshare.com/s/7f2b254ed18fac8eb7a0 دانلود کنید .

ما ارتفاعات جهانی ساخته شده شهری را بر اساس سه شاخص ارزیابی کردیم: ضریب همبستگی، ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE)، و میانگین خطای مطلق (MAE). ابتدا، ما یک اعتبارسنجی متقاطع با استفاده از داده های ارتفاع ساخته شده مرجع در 27 شهر از 37 شهر در 10 کیلومتری انجام دادیم.

××دامنه 10 کیلومتری در ناحیه شهری در ایالات متحده و اروپا ( ضمیمه SI ، شکل S2 ). داده های ارتفاع ساخته شده مرجع به طور تصادفی به 10 برابر تقسیم شد و هر بار از یک برابر برای ارزیابی استفاده شد. دوم، ما ارتفاع شهری برآورد شده را با استفاده از 10 شهر باقیمانده از 37 شهر در حوزه 10 کیلومتری 10 کیلومتری در ناحیه شهری ( ضمیمه SI ، شکل S3 )، و در کل منطقه شهری در تمام 37 شهر ارزیابی کردیم.

 در نهایت، ما ارتفاع برآورد شده شهری را با استفاده از داده های مرجع شماره طبقات در 20 شهر در چین ( ضمیمه SI ، شکل S4 )، داده های مرجع ارتفاع ساختمان در سائوپائولو، برزیل ارزیابی کردیم. ونکوور، کانادا؛ و محصول ملی ارتفاع ساخته شده (10 متر) در آلمان از مشاهدات ماهواره ای (پیوست SI ، شکل S5 ).

ارتفاعات ساخته شده شهری جهانی مطابقت خوبی با داده های مرجع نشان می دهد و می تواند تغییرات ارتفاعات ساخته شده را به تصویر بکشد ( ضمیمه SI ، شکل S2 ). RMSE بین مرجع و ارتفاعات تخمینی ساخته شده شهری زیر 0.50 متر است و ضریب همبستگی بیشتر از 0.80 است ( ضمیمه SI ، شکل S3 ).

 ارتفاعات ساخته شده شهری برآورد شده در چین نیز قابل اعتماد هستند، همانطور که توسط شاخص های RMSE و MAE با استفاده از داده های مرجع شماره طبقات نشان داده شده است ( ضمیمه SI ، شکل S4 )، با ضریب همبستگی کمی پایین تر به دلیل تفاوت بین تعداد و ارتفاع طبقه نتایج مشابه (یعنی RMSE: 0.37~0.47 و MAE: 0.40~0.49) در سائوپائولو، برزیل به دست آمد. ونکوور، کانادا؛ و آلمان (پیوست SI ، شکل S5 )، با استفاده از داده های مرجع ارتفاع ساختمان و محصول شبکه بندی شده ارتفاع ساخته شده از ماهواره ها.

فرم شهری با ترکیب تراکم 2 بعدی و ارتفاع 3 بعدی.

ما شهرهای جهان را بر اساس فضای ویژگی تراکم شهری دوبعدی (نفوذ ناپذیری) و همچنین ارتفاعات ساخته شده سه بعدی (میانگین و تغییرات درون شهر) به شش نوع گروه بندی کردیم (ضمیمه SI، شکل S11 ) . ما میانگین و ضریب چارک پراکندگی (QCD) ( معادل 3 ) ارتفاعات ساخته شده و همچنین میانگین سطوح غیرقابل نفوذ (ISA) در هر شهر را برای توصیف فرم شهری در ابعاد عمودی و افقی محاسبه کردیم:

( QCD ) =س3-س1س1+س3،(QCD)=�3−�1�1+�3,[3]جایی که س1 �1 و س3 �3 چندک اول (صدک 25) و سوم (صدک 75) ارتفاع ساخته شده در هر منطقه شهری است. QCD می تواند تغییرات ارتفاعات ساخته شده را در داخل شهر ثبت کند و همچنین بین شهرهایی با میانگین ارتفاعات مختلف قابل مقایسه است.

 میانگین ISA می تواند نشان دهنده تراکم نفوذناپذیری کلی شهر باشد و از داده های ISA جهانی 30 متر محاسبه شد ( 56). ما آستانه‌های نفوذناپذیری، میانگین و QCD ارتفاع‌های ساخته‌شده (ارتفاع میانگین: 3؛ QCD: 0.6؛ میانگین ISA: 0.75) را برای طبقه‌بندی شهرها در سطح جهانی به شش نوع، عمدتاً بر اساس توزیع داده‌های هر ویژگی، تعریف کردیم. 

هدف اصلی مقایسه شهرها و نشان دادن نمای کلی از منظر جهانی فرم شهری با در نظر گرفتن تراکم دو بعدی و ارتفاع سه بعدی است. این آستانه ها را می توان به راحتی برای طبقه بندی مجدد شهرهای جهان تنظیم کرد. ما دریافتیم که تنوع ارتفاعات ساخته شده در شهرهای مرتفع کم است.

 بنابراین، ما انواع شهرهایی که هم بلند و هم در ارتفاعات ساخته شده ناهمگن باشند، نداشتیم. این شش نوع شهر عبارتند از (1) پراکنده و همگن کم، (2) متراکم و همگن کم، (3) پراکنده و ناهمگن کم، (4) متراکم و ناهمگن کم، (5) پراکنده و همگن بالا،سرانه و نابرابری زیرساخت های ساخته شده شهری در این تحقیق پیشنهاد شد که حجم ساخت و ساز شهری با ضرب مساحت و ارتفاعات شهری می تواند به عنوان نماینده ای برای زیرساخت های ساخته شده شهری در نظر گرفته شود.

 ما زیرساخت های ساخته شده شهری را در هر شبکه محاسبه کردیم و همه پیکسل ها را در هر کشور جمع کردیم. درصد جمعیت انباشته و زیرساخت سرانه در هر کشور با استفاده از سوابق جمعیتی بانک جهانی محاسبه شد. در مجموع 159 کشور در سراسر جهان (آنهایی که دارای رکورد تولید ناخالص داخلی نیستند، مانند جمهوری دموکراتیک خلق کره [کره شمالی] حذف شدند) در شکل‌ها مورد بررسی قرار گرفتند. 3 و 4 . در شکل 3، مساحت هر مستطیل نشان دهنده درصد کل زیرساخت های ساخته شده در هر کشور است. 

ما همچنین رابطه بین زیرساخت سرانه و تولید ناخالص داخلی در هر کشور را با استفاده از داده های بانک جهانی بررسی کردیم.با استفاده از روش پیشنهادی Pandey و همکاران. ( 3 ) و برلسفورد و همکاران. ( 23 ) (یعنی معادله 4 ) ، ما شاخص نابرابری زیرساخت های ساخته شده شهری را محاسبه کردیم که می تواند سطح نابرابری فضایی در زیرساخت ها را در هر یک از 119 کشور اندازه گیری کند (با تعداد کل مناطق شهری مشخص شده توسط شهری 2015 داده های مرزی بزرگتر از 10) در جنوب و شمال جهانی:

من=پμ ( 1 – μ )——-√; 0 < μ < 1 ،�=��(1−�);0<�<1,[4]که در آن I شاخص نابرابری است که از 0 (کمترین نابرابری) تا 1 (بالاترین نابرابری) متغیر است.

متر�وپ�میانگین و SD، به ترتیب، توزیع‌های زیرساختی ساخته‌شده هستند که توسط یک کران بالا در هر منطقه جغرافیایی محدود شده‌اند. این شاخص بررسی می‌کند که چگونه ناهمگونی‌های بین منطقه‌ای ( ضمیمه SI ، شکل‌های S8 و S12 ) با میانگین کلی توزیع‌های زیرساختی که توسط یک کران بالا محدود می‌شود، متفاوت است ( 3) .). ما همچنین سه کران بالا (یعنی 90، 95، و 100 چندک در توزیع‌های زیرساخت) را در محاسبه شاخص نابرابری آزمایش کردیم. 

ابتدا، چندک های 90، 95 و 100 را از توزیع زیرساخت در هر منطقه جغرافیایی به عنوان سه کران بالا محاسبه کردیم. دوم، ما توزیع‌های زیرساختی را در هر منطقه جغرافیایی ایجاد کردیم که توسط آن سه مرز بالا محدود شده بود. در نهایت، تحت هر کران بالایی محدود، SD (σ) و مقادیر میانگین (μ) برای محاسبه شاخص های نابرابری به دست آمد. نتایج ما تا حد بالایی متفاوت است، همانطور که در پیوست SI ، شکل S8 نشان داده شده است .