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C. Czerkauer-Yamu:
"Strategic Planning Using a Multi-Scale Decision Support System for Creating Sustainable Metropolitan Areas./Stratégie d´aménagement pour le développement durable d´aires métropolitaines par un système multi-scalaire d´aide à la décision. L´exemple de Vienne.";
Betreuer/in(nen), Begutachter/in(nen): I. Thomas, A. Voigt, D. Pumain, B. Scholl et al.; Laboratoire TheMA- Théoriser et Modéliser pour Aménager, Université de Franche-Comté, France, 2012; Rigorosum: 21.12.2012.

Une stratégie d´aménagement durable représente un enjeu important pour le développement des agglomérations contemporaines. L´aménagement durable implique le développement de stratégies visant à réduire l´utilisation des ressources, accroître l´efficacité économique et améliorer l´intégration des aspects sociaux (ex. environnements conviviaux pour les piétons, équilibre entre modes de transport public/privé, réseaux routiers performants, viabilisation des terres agricoles, économie du mouvement ; accès à l´emploi pour tous, commerces, services ; santé, culture et loisirs).
A l´inverse, le développement fractal (ex. étalement urbain) n´est pas sans répercussions néfastes sur la nature et tend à augmenter le volume du trafic (principales critiques émises dans une étude de Newman & Kenworthy, 1989, portant sur les relations entre densité d´implantation et consommation d´énergie). Fait intéressant, une ville trop compacte induit un effet semblable car elle peut être à l´origine de flux de trafic pour accéder aux espaces verts et récréatifs ou des déménagements vers des endroits plus éloignés du centre que les lieux de résidence actuels des citadins. Les ménages ne se contentent pas d´utiliser les aménagements urbains intégrés dans les zones à forte densité de population, ils aspirent également à un accès aux espaces verts et récréatifs. Schwanen et al. (2004) ont mis en évidence le fait que les ménages tendaient à optimiser leur choix de résidence en fonction de l´accessibilité de divers types de commodités, un phénomène foncièrement lié au taux de fréquentation (quotidienne, hebdomadaire, mensuelle et occasionnelle) de ces dernières (cf. pratiques spatiales de la population).
A l´échelle urbaine, une compacité excessive entraîne par ailleurs des problèmes écologiques, tels que le manque d´espaces verts pour approvisionner la ville en air frais (microclimat urbain). Nous recherchons ainsi une solution afin de gérer le développement fractal de manière à pouvoir concilier efficacement le couple antinomique espaces verts/espaces urbanisés. Cette solution doit également intégrer les aspects dynamiques d´une ville et minimiser les émissions et les coûts du trafic et prévenir la désagrégation des terres agricoles. Sur la base de l´observation selon laquelle l´espace urbain repose sur le principe de la géométrie fractale, il paraît intéressant d´explorer dans quelle mesure la géométrie fractale peut être mise à contribution en vue de résoudre l´antagonisme spatial compacité/étalement urbain.
Le système d´aide à la décision (SAD) développé ici permet d´articuler espaces verts et zones urbaines en partant du concept hiérarchique sous-jacent en vue de fournir des espaces récréatifs à proximité de l´espace urbanisé en évitant toutefois la fragmentation du paysage ouvert. Ce concept implique en outre une hiérarchie des centres principaux et auxiliaires à une échelle métropolitaine. Il permet d´améliorer l´accessibilité aux installations fréquentées sur une base quotidienne, hebdomadaire, mensuelle et occasionnelle. Des distances plus importantes sont acceptées pour les installations moins fréquentées.

A sustainable and sustaining planning strategy is globally important for metropolitan areas. Sustainable planning addresses the development of strategies to reduce the use of resources, increase economic efficiency and improve integration of social aspects (e.g. pedestrian-friendly environments,well-balanced public and private transport modes, efficient street networks,land use, movement economy; access for all to jobs, retail, services; healthcare,culture and leisure).
In contrast, splinter development (e.g. urban sprawl) involves damage to nature and generation of an increasing volume of traffic (these are the main criticisms following a study by Newman and Kenworthy 1989 on the relationship between settlement density and energy consumption). Interestingly, the overly compact city also has this effect as it may generate traffic flows for accessing green and leisure areas, or changes of residence due to a favouring of sites that lie farther away from the centre than the inhabitants´ current places of residence.
Households not only consume urban amenities integrated into densely populated areas, but also aspire to have access to green and leisure areas. Schwanen et al. (2004) showed that households usually optimize their residential choice with respect to accessibility to various types of amenities, which is inherently linked to the frequentation rate of these amenities (daily, weekly, monthly, and occasional) (c.f. spatial practice of people). Moreover, on an urban scale, overcompactness causes ecological problems such as a lack of green wedges for supplying the city with fresh air (urban microclimate).
Thus, we aim to find a solution for managing dispersed development which marries the twin elements of green and built-up space in a highly efficient manner. This solution also needs to incorporate dynamic aspects of a city as well as minimizing traffic costs and emissions and avoiding the scouring of agricultural land. Based on the observation that urban space is founded on the principle of fractal geometry, it seems interesting to explore to what extent fractal geometry may be drawn upon for solving the spatial antagonism of compactness and urban sprawl (Frankhauser 2008).

The decision support system (DSS; Fractalopolis software) developed herein allows an articulation of green areas and urbanised space based on the underlying hierarchical concept, thus providing leisure areas in the neighbourhood of urbanised space but avoiding fragmentation of open landscape. In addition, this concept introduces hierarchy of centres and sub-centres on a metropolitan scale, allowing accessibility to daily, weekly, monthly and occasionally frequented facilities to be improved. Larger distances are accepted for less frequented amenities.
Up to now the concept has only been applied on a local scale in periurban villages (c.f. Frankhauser, Tannier 2010). Here the concept is enlarged to operate on the scale of metropolitan areas (from a regional scale to an urban & neighbourhood scale). In addition a population model is introduced.

The overall aim of this research is a simulation tool (software) which is able to support government and planners in developing sustainable and sustaining scenarios for transport and masterplanning for metropolitan areas and cities. In the context of strategic planning the model supports the idea of informed decision-making. The decision support system can be linked with other GIS and cell- based analyses to form a planning support system (PSS).
In addition the approach offers three-dimensional (3D) visualizations.

Spatial modelling and visualization, strategic planning, sustainable and sustaining development, multi-scale planning, accessibility, metropolitan areas, cities.