Apostolos M . Lagarias | UNIVERSITY OF THESSALY, GREECE (original) (raw)

Papers by Apostolos M . Lagarias

Επιστημονικό Περιοδικό Πανεπιστημιακές Εκδόσεις Θεσσαλίας Τμήμα Μηχανικών Χωροταξίας, Πολεοδομίας και Περιφερειακής Ανάπτυξης - Αειχώρος, 2018

Σε αυτή την έρευνα αναλύονται οι χρήσεις γης, οι πυκνότητες δόμησης και τα χαρακτηριστικά των κατ... more Σε αυτή την έρευνα αναλύονται οι χρήσεις γης, οι πυκνότητες δόμησης και τα χαρακτηριστικά των κατοικιών της Αττικής και προσδιορίζεται η αστική μορφή της περιοχής. Χρησιμοποιούνται δεδομένα της Urban Atlas (2006) και της απογραφής Πληθυσμού-Κατοικιών (2011). Η ανάλυση γίνεται για το σύνολο της Αττικής, τις 11 χωρικές ενότητες του Ρυθμιστικού Αθήνας και τους 113 Καποδιστριακούς δήμους/
κοινότητες της περιοχής. Τα πρότυπα κατανομής των χρήσεων γης εκτιμώνται βάσει χωρικών δεικτών που υπολογίζονται με δεδομένα της UA με τα γειτονικά οικοδομικά τετράγωνα ιδίας χρήσης να έχουν συνενωθεί. Η σύγκριση των δεικτών και των χαρακτηριστικών των κατοικιών με θεματικούς χάρτες, αναλύσεις συσχέτισης και
διαγράμματα απόστασης αποτυπώνει τις χωρικές διαφοροποιήσεις των χρήσεων γης/πυκνοτήτων δόμησης. Στο κέντρο (Λεκανοπέδιο) η δόμηση είναι πυκνή και συνεχής, ενώ στη περιαστική ζώνη καταγράφεται ανομοιογένεια στην κατανομή των χρήσεων
γης και μεγάλο ποσοστό ασυνεχούς δόμησης χαμηλής πυκνότητας. Η διαχρονική ανάλυση της κατασκευής των κατοικιών τεκμηριώνει ότι η επέκταση του αστικού ιστού στην Αττική μετά το 1960 ακολούθησε διαδοχικά βήματα ανάπτυξης από την κεντρική ζώνη προς την περιαστική περιοχή, αλλά παράλληλα υπήρξε ανάπτυξη
γύρω από παλαιές κοινότητες της ενδοχώρας που είναι σε απόσταση 30-50 χλμ. από το κέντρο, καθώς και κατασκευή παραθεριστικών κατοικιών στις περιοχές κοντά στη θάλασσα.

15th Conference ERSA-GR, 2017

The study compares periurban land use patterns in six Greek cities to identify and evaluate recen... more The study compares periurban land use patterns in six Greek cities to identify and evaluate recent sprawling processes. Using recent data from the Urban Atlas database, a set of spatial metrics is estimated in order to
quantify the characteristics of urban patterns in a selected set of periurban subareas. Land use intermixture as well as geometrical characteristics of the patches are examined and compared, while the degree to which
the patterns appear to be clustered or dispersed is evaluated. As the drivers of development in each case
study area appear to be varying, the discussion relates the results to issues such as population suburbanization, spatial planning policy, development in coastal zones, accessibility and infrastructure.
The aim of the paper is to analyze the from and structure of periurban areas of Greece by estimating spatial metrics related to urban land use distribution, and to present a way of using these metrics to measure and
evaluate urban sprawl. The hypothesis is that sprawl is related to low density development, fragmented and dispersed land use pattern, land use intermixture etc. These attributes could be quantified by using metrics
such as Contagion, Euclidean Nearest Neighbor Distance, Patch and Edge Density, Mean Patch Size, Fractal Dimension etc. Therefore a concrete methodology is needed on how to set out an analysis based on
those metrics and how to evaluate the results. In the present study six case study areas are selected, each one located on the outskirts of one of the six largest Greek cities: The Mesogeia plain in Athens, the Thermi-Mikra area in Thessaloniki, Rio in Patras, Gazi in Herakleion, Platykampos-Nikaia area in Larisa and Agria-Portaria area in Volos. All of these areas
present a certain degree of periurban development, with urban land use expansion in agricultural and natural areas, during the past two or three decades.
In terms of methodology, ten basic land use classes are identified using data from the Urban Atlas database
and statistics are estimated for their distribution in all case study areas. From these classes only five referring
to: a) medium to dense urban fabric, b) low dense to medium dense urban fabric, c) low dense urban fabric d)
industrial/commercial uses and e) green urban/sport areas, are used to estimate spatial metrics. At a first
step certain transformations are applied to the original Urban Atlas data, so that patches of the same land
use class are identified and the arbitrary separation imposed by the local road network is eliminated.
At a second step, spatial metrics are estimated using the FRAGSTATS software (McGarigal et al., 2012)
while the fractal dimension is estimated using the Fractalyze software. Spatial metrics have been used
extensively to describe the aggregation, dispersion and proximity patterns of the different land uses in an
urban area. Applications on the use of metrics for urban analysis include Herold et al. (2002), Ji et al. (2006),
Huang (2007), Weng (2007), Ramachandra et al. (2012), Schwarz (2010), Pham et al. (2012), Prastacos &
Lagarias (2016) among others.
At a third step the results are evaluated and a comparison between the diffrerent periurban areas is
established. The results are related to other factors that act as drivers of sprawl, such as the lack of strict
planning regulations, accessibility and infrastructures, population suburbanization, geomorphology and
development in coastal zones.
These issues appear to be of major importance in Greek cities and therefore the results are expected to be
valuable in assessing the current situation regarding periurban development in Greece. As the drivers of
sprawl in each case study area appear to be varying, the discussion tries to point out these differences and to
provide and explanation regarding the patterns observed. Land use policy and spatial planning issues are
also discussed and ways of containing sprawl are proposed.

$Research paper thumbnail of Comparing the urban form of South European Cities using fractal dimensions$

Environment and Planning B: Urban Analytics and City Science, 2020

This study analyzes the built-up patterns and compares the urban form of South European cities us... more This study analyzes the built-up patterns and compares the urban form of South European cities using fractal dimensions. Fractal dimensions are computed with data from the Urban Atlas and the Imperviousness-Soil Sealing Degree Databases. Fractal dimensions (D) are estimated in two different ways, first using binary images making the distinction only between built-up and non built-up areas and then using grayscale images that represent the different densities as identified by the soil sealing degree. Fractal dimensions are estimated and compared for 14 cities in Spain, Portugal, Italy, Greece and Mediterranean France with population exceeding 1 million. The results demonstrate that differences in urban form are significant. Spanish cities are characterized by fragmented development with clustered and contrasted patterns of urbanization and this leads to lower fractal dimensions. On the other hand, in Italian and Portuguese cities, urban form is more homogeneous with development following relatively uniform patterns and therefore D values are significantly higher. Other key findings of the research indicate that: a) when considering the different built-up densities, fractal dimensions are significantly lower, nonetheless the relative ranking of the cities remains about the same, b) irrespective of the methodology used, fractal dimension is highly correlated with the average built-up density, c) The fractal dimension of cities characterized by continuous sprawl is higher than the fractal dimension of cities with elongated urban form and/or discontinuous development in periurban areas.

Geocarto International, 2015

The paper examines periurbanization processes in the region of Thessaloniki through the applicati... more The paper examines periurbanization processes in the region of Thessaloniki through the application of multiple regression and logistic regression models. A set demographic and socio-economic data are analysed through a principal component analysis, and results are mapped so as to highlight the distributional characteristics. In a next section, the multiple regression model is applied to the study area. The four variables entering the multiple regression model (population size and age characteristics, employment in the tertiary sector, new buildings), which reflect the indications stemming out from the PCA analysis, provide a relatively high multiple correlation coefficient (R = 0.852) accounting for about 72.5% of the population changes. Then, a logistic regression model is used to identify periurban communities presenting urban characteristics and to distinguish them from the rural ones. Results indicate that decentralization towards existing periurban settlements is mostly driven by the construction of new housing and employment in the tertiary sector.

53rd Congress of the European Regional Science Association: "Regional Integration: Europe, the Mediterranean and the World Economy", 27-31 August 2013, Palermo, Italy, 2013

This study explores the dynamics of urban sprawl through the application of DYNAMA, a Cellular Au... more This study explores the dynamics of urban sprawl through the application of DYNAMA, a Cellular Automata (CA) based model. The model simulates the urban land use expansion process in a disaggregated field of land units taking into account a set of local characteristics of cells and neighborhood interactions, as well as a wide range of demographic, accessibility, socioeconomic, environmental and urban planning data. The model is applied to explore scenarios of future development in at the urban agglomeration of Thessaloniki in Greece, an area presenting a recent sprawling process resulting to a gradual change of the traditionally highly compact and monocentric structure.
First, the model logic and structure is presented. The model calculates combined urbanization potentials on the global and the local level and uses a stochastic process in order to allocate new urban land in the cell-space. Next, emphasis is placed on the calibration of the model in the study area and on the exploration of future development scenarios. The calibration of the model is based on an automatic calibration process on the CA level and on a multiple regression model which has been used to quantify the influence of macro-scale factors on the regional level. Urban land cover changes for the period 1990-2010 have been examined and the fit of the model to the observed data is evaluated.
The model is then used to explore two different scenarios of urban development. The first scenario is based on current trends concerning urban land expansion rates and assumes that protected area policy and land use regulations will remain stable. In the second scenario we hypothesized a smaller urban land expansion rate and a policy restriction on building in agricultural land as well as an increase in the area of protected zones. From the comparison of the results we observe that in scenario-1, urban sprawl characterized by leapfrog development in the periurban zone is accelerated and that expansion of urban land uses in agricultural land and in the countryside remains intense. On the other hand, in scenario-2 a large part is incorporated inside existing boundaries and urban sprawl in environmentally important areas and fertile agricultural land is reduced.

Proceedings of the AGILE'2014 International Conference on Geographic Information Science, Castellón, June, 3-6, 2014, 2014

This study addresses the issue of urban sprawl through the application of a Cellular Automata (CA... more This study addresses the issue of urban sprawl through the application of a Cellular Automata (CA) based model in the area of Thessaloniki, Greece. To link macro-scale to micro-dynamic processes the model integrates a statistical model at the regional level with a CA model at the local level. The model is used to compare two scenarios of growth of Thessaloniki to year 2030; the first one assuming a continuation of existing trends, whereas the second one assuming the enactment of various land use regulations in order to contain urban sprawl. The comparison of the results demonstrate that in the second scenario there is a smaller degree of leapfrog growth, with high percentage of new developed land being inside the existing city plans with development in areas outside the plans and in agricultural areas being minimized.

Επιστημονικό Περιοδικό Αειχώρος, 2022

Στην παρούσα εργασία παρουσιάζεται μία συγκριτική ανάλυση της αστικής μορφής μεγάλων πόλεων της Ν... more Στην παρούσα εργασία παρουσιάζεται μία συγκριτική ανάλυση της αστικής μορφής μεγάλων πόλεων της Νότιας Ευρώπης (Μαδρίτη, Βαρκελώνη, Ρώμη, Μιλάνο, Αθήνα, Μασσαλία) με χρήση χωρικών δεικτών που ποσοτικοποιούν την πυκνότητα, τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά, τη διασπορά και την ανάμειξη των χρήσεων γης. Μέσα από την μεθοδολογία που υιοθετείται, οι χωρικοί δείκτες συνδέονται με το ζήτημα της αστικής διάχυσης και χρησιμοποιούνται για τη συγκριτική αξιολόγηση της κατανομής των χρήσεων γης στις διαφορετικές αστικές περιοχές. Από τα αποτελέσματα προκύπτει ότι, παρά τις ομοιότητες, δεν υπάρχει μία κοινή τυπολογία αστικής διάχυσης. Η Ρώμη χαρακτηρίζεται από το μεγαλύτερο βαθμό αστικής διάχυσης με έντονη διασπορά και κατακερματισμό περιοχών χαμηλής δόμησης, ενώ στη Μαδρίτη ένα δίκτυο περισσότερο πυκνοδομημένων περιαστικών πόλεων και οικισμών συγκεντρώνει τις νέες αστικές χρήσεις δημιουργώντας μία πολυκεντρική δομή. Στη Μασσαλία και στη Βαρκελώνη η αστική διάχυση παίρνει τη μορφή γραμμικής ανάπτυξης κατά μήκος συγκοινωνιακών αξόνων και της ακτογραμμής, στην Αθήνα παρατηρείται κυριαρχία του συμπαγούς αστικού πυρήνα, ενώ στο Μιλάνο αναπτύσσεται ένα πυκνό δίκτυο οικιστικών περιοχών σε συνδυασμό με ζώνες εμπορικών/βιομηχανικών δραστηριοτήτων.

4th Conference on Sustainable Urban Mobility – CSUM2018 in Skiathos Island, Greece, 2018

In this paper data from the 2006 Urban Atlas are used to analyze the relationship between urban f... more In this paper data from the 2006 Urban Atlas are used to analyze the relationship between urban form and the length of the road network. Urban Atlas includes information on the land use in every city block of the 305 largest cities in EU. The length of the road network (highways, other roads) is estimated from the UA data and road availability indicators are introduced. Various urban form characteristics are estimated from the UA and reported for 5 different European regions (UK & Ireland, Scandinavia, Central Europe, East Europe and South/Mediterranean countries) and 5 different city size groups. Urban form characteristics and population densities differences are reflected in the road availability indicators. The results of a correlation analysis between road availability indicators and the various urban form characteristics are reported. A regression analysis is performed and the results show that the road indicators are a function of urban form characteristics.

Fourth International Conference on Remote Sensing and Geoinformation of the Environment (RSCy2016); 968816, 2016

In this paper the 2006 edition of the Urban Atlas database is used to tabulate areas of low devel... more In this paper the 2006 edition of the Urban Atlas database is used to tabulate areas of low development density, usually referred to as-sprawl‖, for many European cities. The Urban Atlas database contains information on the land use distribution in the 305 largest European cities. Twenty different land use types are recognized, with six of them representing urban fabric. Urban fabric classes are residential areas differentiated by the density of development, which is measured by the sealing degree parameter that ranges from 0% to 100% (non-developed, fully developed). Analysis is performed on the distribution of the middle to low density areas defined as those with sealing degree less than 50%. Seven different country groups in which urban areas have similar sprawl characteristics are identified and some key characteristics of sprawl are discussed. Population of an urban area is another parameter considered in the analysis. Two spatial metrics, average patch size and mean distance to the nearest neighboring patch of the same class, are used to describe proximity/separation characteristics of sprawl in the urban areas of the seven groups.

Geojournal, 2022

typologies and urban sprawl patterns; and provides input for more informed and place-based policy... more typologies and urban sprawl patterns; and provides input for more informed and place-based policy decisions on sustainable coastal land management. The proposed approach is easily replicable to other coastal regions as well for capturing/quantifying aspects of urban sprawl and coastalization dynamics and supporting relevant evidence-based decision-making.

5ο Πανελλήνιο Συνέδριο Πολεοδομίας, Χωροταξίας και περιφερειακής Ανάπτυξης, Βόλος, Σεπτέμβριος 2012, 2018

Η αστική διάχυση αποτελεί μία μορφή περιαστικής ανάπτυξης χαμηλής πυκνότητας που συνδέεται με επέ... more Η αστική διάχυση αποτελεί μία μορφή περιαστικής ανάπτυξης χαμηλής πυκνότητας που συνδέεται με
επέκταση των αστικών χρήσεων σε βάρος αγροτικών κ ai φυσικών περιοχών, αγροτικής γης, δημιουργεί
αυξημένες ανάγκες σε ενέργεια και υποδομές και προκαλεί περιβαλλοντική υποβάθμιση. Η ανάγκη για μία
ποσοτική ανάλυση και αξιολόγηση του φαινομένου αυτού καθίσταται αναγκαία και εφικτή, ιδιαίτερα στη
σημερινή εποχή που διατίθεται μια πληθώρα γεωχωρικών πληροφοριών με διαχρονική καταγραφή των
χρήσεων γης. Οι σημα ντικές τάσεις περιαστικής ανάπτυξης των τελευταίων δεκαετιών, η αυθαίρετη και
εκτός σχεδίου δόμηση, σε συνδυασμό με την μακροχρόνια έλλειψη ενός σταθερού και ολοκληρωμένου
πλαισίου χωρικού σχεδιασμού για τον εξωαστικό χώρο, καθιστούν το πρόβλημα της αστική ς διάχυσης
κρίσιμο στον ελληνικό χώρο. Στην παρούσα εργασία εξετάζονται τα χαρακτηριστικά της αστικής διάχυσης
στην περιοχή της Αττικής με βάση τα πρόσφατα στοιχεία της βάσης δεδομένων Urban Atlas για το έτος
2012. Διακρίνονται πέντε ζώνες ανάλυσης (Λαυρεω τική, Μεσόγεια, Βόρεια Αττική, Θριάσιο, Μεγαρίδα
Σαλαμίνα) στις οποίες εξετάζονται τα χωρικά πρότυπα των χρήσεων γης. Οι χωρικοί δείκτες (spatial
metrics), δείκτες που εκφράζουν την πυκνότητα, τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά, την κατανομή/διασπορά
και την ανά μειξη των διακριτών επιφανειών (patches), αποτελούν τη βασική μεθοδολογική προσέγγιση. Με
βάση τα αποτελέσματα αναγνωρίζονται διαφορετικές τυπολογίες ως προς την οργάνωση των χρήσεων γης.
Αναγνωρίζεται ότι οι εξεταζόμενες περιοχές διαφέρουν ως προς μία σει ρά από κοινωνικοοικονομικά
χαρακτηριστικά, την πυκνότητα κατοίκησης, τα χαρακτηριστικά των κατοικιών κ.α. και επιχειρείται μία
συσχέτιση των δεδομένων αυτών με τα χωρικά πρότυπα που παρατηρούνται ως προς τις χρήσεις γης. Σε μία
τελική ενότητα εξετάζεται ο ρόλος του χωρικού σχεδιασμού ως προς τον περιορισμό της αστικής διάχυσης
και τη διασφάλιση ενός περισσότερο συμπαγούς και βιώσιμου μοντέλου ανάπτυξης.

Urban sprawl heavily affects coastal areas worldwide, posing threats to the environment and resul... more Urban sprawl heavily affects coastal areas worldwide, posing threats to the environment and resulting in unsustainable urban growth patterns. This is particularly true in the Mediterranean Region, where coastal and especially insular territories constitute distinct cases of fragile ecosystems, affected by longlasting mass tourism development trends. This research proposes a methodology for monitoring urban sprawl in coastal areas. High-resolution data for built-up areas are used in this respect, provided by the Global Human Settlement Layer (GHSL). Spatial data are processed using GIS technology; and FRAGSTATS software is used to calculate spatial metrics that quantify density, clustering, geometrical complexity and dispersion of the built environment. The proposed methodology is applied to a case study in Crete, a remarkable example of Mediterranean island community, heavily affected by mass tourism development. Urban growth trends in the period 1975-2014 are explored in this respect; and urban sprawl patterns are analyzed at a disaggregated level along the northern coastal zone, using recent GHSL data based on Sentinel-2 images (period 2017-2018). Using a combination of principal component analysis and cluster analysis, different typologies are identified and zones mostly affected by urban sprawl are highlighted.

Conference Presentations by Apostolos M . Lagarias

12ο ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΟ ΣΥΝΕΔΡΙΟ HellasGis 1 & 2 Δεκεμβρίου 2022ΕΜΠ, Πολυτεχνειούπολη Ζωγράφου, Αθήνα, 2022

Κομβικό ζήτημα στις παράκτιες ζώνες αποτελεί το χωρικό πρότυπο της αστικής διάχυσης, που αναφέρετ... more Κομβικό ζήτημα στις παράκτιες ζώνες αποτελεί το χωρικό πρότυπο της αστικής διάχυσης, που αναφέρεται σε μία μορφή ανάπτυξης χαμηλών πυκνοτήτων, με κύρια χαρακτηριστικά τη γραμμική επέκταση των αστικών κέντρων αλλά και τη διασπορά παραθεριστικών κατοικιών, τουριστικών χρήσεων και γενικότερα αστικών υποδομών κατά μήκος της ακτογραμμής. To φαινόμενο αυτό είναι ιδιαίτερα έντονο τόσο στην Ελλάδα όσο και γενικότερα στη Μεσόγειο, δημιουργώντας αυξημένες ανάγκες σε αστική γη, ασκώντας ισχυρές πιέσεις στα ευάλωτα χερσαία και θαλάσσια οικοσυστήματα και οδηγώντας στην περιβαλλοντική υποβάθμιση και την αύξηση της τρωτότητας των παράκτιων περιοχών στις συνέπειες της Κλιματικής Αλλαγής. Στην παρούσα εργασία αναλύεται το θέμα της παράκτιας αστικής διάχυσης μέσα από την ανάπτυξη γεωχωρικών μεθόδων που βασίζονται στη τεχνολογία των Συστημάτων Γεωγραφικών Πληροφοριών (GIS) και αξιοποιούν σύγχρονα δεδομένα για τις αστικές χρήσεις γης και το δομημένο περιβάλλον. Βασικό στόχο αποτελεί η διαμόρφωση μιας μεθοδολογίας που θα βασίζεται στον υπολογισμό χωρικών δεικτών (spatial metrics), θα αναλύει τις διαφορετικές τυπολογίες του δομημένου περιβάλλοντος στις παράκτιες περιοχές και θα καθιστά δυνατή την παρακολούθηση και αξιολόγηση της αστικής διάχυσης με στόχο τη βιώσιμη διαχείριση του παράκτιου χώρου. Για τον υπολογισμό των χωρικών δεικτών αξιοποιήθηκαν τα δεδομένα δομημένου χώρου από το Global Human Settlement Layer για την περίοδο 2017-2018, με τους δείκτες να ομαδοποιούνται σε αυτούς που εκφράζουν: α) την πυκνότητα, β) το μέγεθος/συνένωση, (γ) τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά, και δ) την διασπορά/γειτνίαση, της κατανομής των αστικών χρήσεων. Ως περιοχή μελέτης λαμβάνεται η βόρεια ακτογραμμή της Κρήτης, μία χαρακτηριστική περιοχή του ελληνικού χώρου που εμφανίζει εκτεταμμένη παράκτια αστική διάχυση. Τα αποτελέσματα οδηγούν στη διάκριση και χαρτογράφηση διαφορετικών τυπολογιών (συμπαγείς αστικοί πυρήνες, μεταβατικές αγροτικές και φυσικές περιοχές, περιοχές έντονης αστικής διάχυσης, αδόμητες περιοχές ή περιοχές με πολύ χαμηλά ποσοστά δόμησης, πυκνοδομημένες προαστιακές ζώνες). Από τα συμπεράσματα της εργασίας συνάγεται η χρησιμότητα των σύγχρονων μεθόδων γεωχωρικής ανάλυσης για τη λήψη ενημερωμένων αποφάσεων στον χωρικό σχεδιασμό και τη βιώσιμη διαχείριση των παράκτιων περιοχών, μέσα από τη συστηματική καταγραφή και παρακολούθηση διαχρονικών μεταβολών ως προς το δομημένο περιβάλλον και τις χρήσεις γης.