Abstract Delineating boundaries of urban areas is no easy task, due to the inherent complexity of the problem, heterogeneity of relevant data and little consensus on how to properly measure the results. Any such delineation must eventually be cast onto administrative boundaries, an essential requirement for real-world applications. In the effort of relating administrative and alternative boundaries, we investigated in Italy the validity of general scaling laws, such as the area-population relation, and proposed a practical application. Relying on open data for population, settlements and road networks, we showed the extent to which scaling relations hold for different boundaries for urban areas, and how they compare to each other. We considered, beside Italian municipalities, urban areas based on the idea of “natural cities”, obtained using head/tail breaks of areas related to human mobility as an explicit indicator of existence of a city. Area-population data for administrative boundaries can be reconciled with scaling relations valid for both the world’s cities data and with those obtained from natural cities, provided an effective area is adopted in place of polygon planimetric area of municipalities. We eventually proposed an aggregation of administrative units using the empirical scaling relation as an objective function for accepting or rejecting pairwise fusion of boundaries. We suggest considering such a method, along with expert considerations, as an additional tool for real-world urban planning as seen from the very general perspective of seemingly abstract scaling laws.

中文翻译：

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意大利的行政边界和城市地区：从比例法则看

摘要 由于问题的内在复杂性、相关数据的异质性以及如何正确衡量结果缺乏共识，划定城市区域边界并非易事。任何此类划分最终都必须转移到管理边界上，这是实际应用程序的基本要求。在将行政边界和替代边界联系起来的努力中，我们在意大利调查了一般标度律的有效性，例如面积-人口关系，并提出了实际应用。依靠人口、定居点和道路网络的开放数据，我们展示了城市地区不同边界的尺度关系的程度，以及它们如何相互比较。除了意大利自治市，我们还考虑了基于“自然城市”理念的城市地区，使用与人类流动相关的区域的头/尾断裂作为城市存在的明确指标获得。行政边界的面积人口数据可以与适用于世界城市数据和从自然城市获得的数据的比例关系相协调，前提是采用有效面积代替城市的多边形平面面积。我们最终提出了使用经验缩放关系作为接受或拒绝边界成对融合的目标函数的行政单位聚合。我们建议将这种方法与专家的考虑一起考虑作为现实世界城市规划的附加工具，从看似抽象的比例法则的非常普遍的角度来看。行政边界的面积人口数据可以与适用于世界城市数据和从自然城市获得的数据的比例关系相协调，前提是采用有效面积代替城市的多边形平面面积。我们最终提出了使用经验缩放关系作为接受或拒绝边界成对融合的目标函数的行政单位聚合。我们建议将这种方法与专家的考虑一起考虑作为现实世界城市规划的附加工具，从看似抽象的比例法则的非常普遍的角度来看。行政边界的面积人口数据可以与适用于世界城市数据和从自然城市获得的数据的比例关系相协调，前提是采用有效面积代替城市的多边形平面面积。我们最终提出了使用经验缩放关系作为接受或拒绝边界成对融合的目标函数的行政单位聚合。我们建议将这种方法与专家的考虑一起考虑作为现实世界城市规划的附加工具，从看似抽象的比例法则的非常普遍的角度来看。我们最终提出了使用经验尺度关系作为接受或拒绝边界成对融合的目标函数的行政单位聚合。我们建议将这种方法与专家的考虑一起考虑作为现实世界城市规划的附加工具，从看似抽象的比例法则的非常普遍的角度来看。我们最终提出了使用经验缩放关系作为接受或拒绝边界成对融合的目标函数的行政单位聚合。我们建议将这种方法与专家的考虑一起考虑作为现实世界城市规划的附加工具，从看似抽象的比例法则的非常普遍的角度来看。