Duizenden sensoren ingezet in Newcastle-Gateshead, Sheffield en Bristol geven ons een uniek inzicht in hoe onze steden werken en de impact die klimaatverandering op hen kan hebben.

Tot nu toe meer dan een miljard records verzameld, de drie Stedelijke Observatoria verzamelen gegevens over 60 verschillende stedelijke indicatoren, alles van energieverbruik, regenval en overstromingen tot luchtvervuiling, verkeersstroom en zelfs sociale media-activiteit.

Het doel is om te begrijpen hoe onze steden reageren op veranderingen en wat de impact van beleidsbeslissingen en nieuwe infrastructuur of interventies kan zijn.

De Urban Observatories zijn een samenwerkingsverband tussen de universiteiten van Newcastle, Sheffield en Bristol en de gemeenten.

Nu het £12m-project, gefinancierd door de Engineering and Physical Sciences Research Council, wordt uitgebreid naar nog drie andere grote steden onder leiding van de universiteiten van Manchester, Birmingham en Cranfield.

's Werelds grootste set realtime gegevens

Phil James van de universiteit van Newcastle, die het EPSRC Urban Observatories-partnerschap leidt, verklaart:

"Alle steden worden geconfronteerd met vergelijkbare uitdagingen op het gebied van luchtvervuiling, veranderende energiebehoefte, verkeersvolumes en waar schaarse middelen te besteden, maar hoe elke stad deze uitdagingen aanpakt, hangt af van de lokale omstandigheden en prioriteiten.

"De zes observatoria zullen ons in staat stellen een reeks interventies te testen en verschillende oplossingen voor dezelfde problemen te onderzoeken."

Het Stedelijk Observatorium van de Universiteit van Newcastle is gebaseerd op de Helix-site van de stad, een voorbeeld van duurzame stedelijke ontwikkeling en de thuisbasis van de University's School of Computing en het National Innovation Center for Data.

Alleen al in Newcastle en Gateshead worden meer dan 3600 sensoren ingezet, elke minuut 5000 nieuwe waarnemingen toevoegen. Het is de grootste toepassing van stedelijke detectie in het VK en de grootste verzameling open, milieu, realtime gegevens in Europa.

Het meten van meer dan 60 verschillende stedelijke indicatoren, van luchtvervuiling tot de gezondheid van stedelijke bijenkorven, het team heeft ook lokale gemeenschappen betrokken via het SenseMyStreet-project, dat mensen in staat stelt om hun eigen monitoring van zaken als luchtvervuiling, verkeer en lawaai rond woningen en scholen.

"Tegen 2050, ongeveer 70 procent van de wereldbevolking zal in steden wonen, " zegt Jacobus.

"We weten dat er een dringende noodzaak is om de luchtvervuiling in onze steden te verminderen door congestie te verminderen en de CO2-uitstoot te verminderen. Maar als we dit afzonderlijk bekijken, stapelen we een hele reeks andere problemen op.

"Een studie van een team in Edinburgh vorige week, bijvoorbeeld, suggereerde dat het domino-effect van het verminderen van luchtvervuiling een vermindering van de bewolking zou zijn en dus een verhoogd risico op hittegolven in onze steden.

"Tegelijkertijd, we hoorden van het Milieuagentschap over hoe we onze infrastructuur moeten aanpassen en moeten stoppen met bouwen op uiterwaarden om weerbaarder te worden tegen klimaatverandering en toekomstige overstromingen.

"Maar een ander onderzoek door collega's hier in Newcastle laat zien dat als we ontwikkeling weg willen halen van de rivieroevers en kustlijnen, terwijl we nog steeds onze groene ruimten beschermen en wildgroei verminderen, het laat eigenlijk maar twee opties over; of we verkleinen onze huizen of we ontwikkelen ons in gebieden met een hoger hitterisico, zoals binnensteden, waardoor het aantal mensen dat wordt blootgesteld aan extreme hittegolven opnieuw toeneemt.

"Alles in een stad is met elkaar verbonden, dus we kunnen problemen niet geïsoleerd bekijken. Het heeft geen zin om één probleem op te lossen om er nog drie te creëren.

"Wat we via de Urban Observatories proberen te doen, is precies te begrijpen hoe onze steden met elkaar omgaan. Zodra we die basislijn hebben, kunnen we niet alleen de positieve impact zien wanneer we een verandering doorvoeren, maar maar ook eventuele onbedoelde gevolgen en onze aanpak aanpassen - zoals het volgen van de rimpelingen op een vijver als we stenen gooien."

De sociale patronen van onze steden in kaart brengen

Professor William Powrie, Convenor voor het UK Collaboratorium for Research on Infrastructure and Cities (UKCRIC), voegt toe:

"De Urban Observatories vormen een essentieel onderdeel van het UKCRIC-onderzoek om de vernieuwing te ondersteunen, instandhouding en verbetering van infrastructuur en steden in het VK en elders.

"Onze faciliteiten en data/simulatie-activiteiten kunnen mogelijke oplossingen ontwikkelen en deze in de virtuele wereld uitproberen, maar het is in de Observatoria dat we zullen zien hoe ze in werkelijkheid werken.

"Het is nu echt opwindend om resultaten te zien die in reële termen aantonen hoe we met succes de belangrijkste problemen waarmee samenlevingen vandaag worden geconfronteerd, kunnen aanpakken."

De sociale patronen van onze steden in kaart brengen

Steden zijn grote complexe beesten met overlappende managementlagen, jurisdictie, bestuur en maatschappelijke behoefte.

Inzicht in de sociale patronen van een stad, zegt dr. James, is een van de grootste uitdagingen voor beleidsmakers en toekomstplanners.

"Alleen door heel veel gegevens te verzamelen, kun je de subtiele veranderingen gaan zien, " legt hij uit. "Steden werken volgens hun eigen sociale patronen, gedreven door het weer, schoolvakanties en seizoenswisselingen, maar alles is met elkaar verbonden en dus moeten ook gegevens die bij alle beslissingen die we nemen, worden aangesloten."