chapter1 "world challenges place of the city", smart city summer course, aust, 2015

88
Smart City Solu-on and Implementa-on AUST Summer Course Chapter 1 : World challenges & Place of the City Professor Isam SHAHROUR [email protected]

Upload: isam-shahrour

Post on 19-Aug-2015

126 views

Category:

Education


5 download

TRANSCRIPT

Smart  City  Solu-on  and  Implementa-on    AUST  Summer  Course  

Chapter  1  :    World  challenges    &  Place  of  the  City  

 Professor  Isam  SHAHROUR    

Isam.shahrour@univ-­‐lille1.fr  

Q1  :  Major  world  challenges?  

Q2  :  Place  of  the  City  ?    

 2  Ques-ons    

1.   World  popula-on  growth  2.   Protec-on  of  natural  resources  3.   Pollu-on  4.   Urbanisa-on  5.   Socio-­‐economic  challenges    6.   Sustainability    

Major  world  challenges  

1.  World  Popula-on  Growth    

UN    High  

UN    Medium  

UN    Low  

10  Billions  

16  Billions  

6  Billions  

World  Popula-on  Growth    

Consequences  of  the  popula-on  growth    

Increase  in:  •  Consump)on    of  natural  resources  (Energy,  

water,  raw  materials…)  •  Food  demand  •  Pollu)on  (air,  soil,  water,..)    

Increase  demand  for  :  •  New  construc)ons  (housing,  services,  industry,…)  •  Infrastructures  (roads,  energy,  water,  

communica)on,  waste  collec)on  and  treatment,..)  

Consequences  of  the  popula-on  growth    

•  Adap)ng  exis)ng  infrastructures  to  today  requirements.  

Increase  demand  for  services:  -­‐  Educa)on,    -­‐  Health,    -­‐  Transporta)on  -­‐  Culture,  Entertainment,  -­‐  Customized  services  (old  people,..)    

Consequences  of  the  popula-on  growth    

1.   World  popula-on  growth  2.   Protec-on  of  natural  resources  3.   Pollu-on  4.   Urbanisa-on  5.   Socio-­‐economic  challenges    6.   Sustainability    

Major  world  challenges  

Resources  :  •  Water  •  Energy  •  Air    •  Raw  materials  

2.  Protec-on  of  natural  resources  

Availability  to  consumers  •  Quan)ty  •  Quality    •  Transport  /  Logis)c  •  Accessibility    (poverty)  

2.  Protec-on  of  natural  resources  

Major  menaces    •  World  popula)on  growth  •  Limited  resources    •  Over    exploita)on    

2.  Protec-on  of  natural  resources  

•  Pollu)on    •  Provision  security    

Energy  challenges  

OECD  :  Organiza-on  for  Economic  Co-­‐opera-on  and  Development  

Energy  supply  Security    

Other  blackout  :  •  Italy  (2003):    

     $  55  billions  •  Indonesia  (2005)  

   $  100  billions  

US  Blackout  (2003)  •  50  Million  people    •  24  hours  for  full  recovery  •  Cost:    $6  to  $10  billion  

hWp://www.forbes.com/sites/williampentland/2013/08/30/blackout-­‐risk-­‐tool-­‐puts-­‐price-­‐tag-­‐on-­‐power-­‐reliability/  

“Our  grids  are  old  and  our  equipment  is  aging,”    said  Robin  Luo,  vice  president  and  blackout  model  project  manager  at  Har]ord  Steam  Boiler.    

US,  the  yeraly  cost  of  electrical  outages  =  $  150B    

Water  stress  

hWp://www.conserva)onsolu)ons.com/water-­‐resources.html  

Water  Chalenges  

Water  stress  evolu-on      

Source:  Le  Monde  diploma)que  

(%  Water  withdrawal  of  the  total  available  water)  

1  billion  of  the  world  popula-on  do  not  have  access  to  drinking  water  service    (major  health  risk,..)  

Water  Chalenges  

Water  Chalenges  2.4  billion  of  the  world  popula-on  do  not  have  access  to  sewage  water  service    (health  and  flood  risks,..)  

Water  leakage  :  •  20%  of  the  water  supply    •  in  some  ci-es  about  40%    

1.   World  popula-on  growth  2.   Protec-on  of  natural  resources  3.   Pollu-on  4.   Urbanisa-on  5.   Socio-­‐economic  challenges    6.   Sustainability    

Major  world  challenges  

Pollu-on  -­‐  Air  -­‐ Water  -­‐  Soils    

Food  

3.  Pollu-on  Origin:  

-­‐  Buildings  (Hea)ng/cooling,  ligh)ng,..)  

-­‐  Transporta)on  -­‐  Industrial  ac)vity    -­‐  Agriculture    

Food  

3.  Pollu-on  Menaces:  •  Health  •  Life  quality    •  Biodiversity  

•  Climate  change  •  Global  Warming  

Air  pollu-on  Buildings,  Transport,  industry  

Air  pollu)on  map   Popula)on  concentra)on    map  

Source:  USGCRP  (2009)    

Greenhouse  emission  

Air  pollu-on  impact  

Kills    2.1  millions  /  year  Economic  cost:    Europe  (2009)  :    €  170  billion  

Soil  and  water  pollu-on    

Soil  and  water  pollu-on    Industrial  ac-vity  -­‐  Brownfields  

France  :  Brownfield  repar--on  

1.   World  popula-on  growth  2.   Protec-on  of  natural  resources  3.   Pollu-on  4.   Urbanisa-on  5.   Socio-­‐economic  challenges    6.   Sustainability    

Major  world  challenges  

4.  Urbanisa-on    Urban  planning  

-­‐  City  Design  (spa)al  organiza)on)  -­‐  Infrastructures  -­‐  Public  space  -­‐   Housing  

Consequences  :  -­‐  Life  quality    -­‐  AWrac)veness  -­‐  Social  stability    

-­‐  Economic  ac)vity    -­‐  Social  Ac)vity      -­‐  Slums    

Food  

4.  Urbanisa-on    

Challenges  :  •  Investment  (new  infrastructures)    •  Adap)ng  exi)ng  infrastructures  to  today  

requirement  •  Innova)on  in  technology  &  management    

Slums  issue  

The  world’s  slum  popula)on  is  projected  to  increase  from  780  million  in  2000  to  somewhere  between  900  and  1,  500  million  in  2020.    

Slums  issue  Neza-­‐Chalco-­‐Itza,    Mexico  City,  4  Million  one  of  the  largest  slums  in  the  world.  

Slums  issue  

hWp://homemakersindia.net/2015/05/17/slum-­‐redevelopment-­‐plans-­‐to-­‐change-­‐mumbai-­‐landscape/  

 Mumbai’s  Slum  More  than  one  million  

1.   World  popula-on  growth  2.   Protec-on  of  natural  resources  3.   Pollu-on  4.   Urbanisa-on  5.   Socio-­‐economic  challenges    6.   Sustainability    

Major  world  challenges  

hWp://www.weforum.org/projects  

United  Na-on  

hWps://en.m.wikipedia.org/wiki/Social_issues_in_Germany#The_Hood  

Absolute  poverty  (World  Bank):  People  living  on  less  than  $1.25  per  day.      Measured  in  interna)onal  dollars,  adjusted  for:  •  Price  level  in  the  country  (PPP  adjustment)  •   Price  changes  over  )me.  

Poverty    

Absolute  poverty    evolu-on  

Poverty    

%  of  the  world  popula-on  by  level  of  income  

Globaliza-on,  the  free  market  

Unemployment    

Labor  costs  :  operator  Hour    

25$  

1  $  

Unemployment  rate  in  Europe  (2011)      

Unemployment    

Consequences  on  •  Economy  •  Social  cohesion  •  prosperity  •  Poli-cal  stability    

Popula-on  ageing    

•  Re-rement  funding  •  Health  and  social  care  •  Customized  services  

Age  dependency  ra-o  (%)  :  people  older  than  64/  people  between  15-­‐64  

Popula-on  ageing    

Lebanon  :  ?  

Par-cipatory  governance  

Food  

 Socio-­‐economic  challenges  

Need  for  innova-on  in  •  The  economic  model  •  Services    •  Customized  services  (old  people,..)  •  Governance  model    

Menaces    :      •  Deteriora)on  of  the  life  quality    •  Social  instability  

 

1.   World  popula-on  growth  2.   Protec-on  of  natural  resources  3.   Pollu-on  4.   Urbanisa-on  5.   Socio-­‐economic  challenges    6.   Sustainability    

Major  world  challenges  

•  Spa-al  and  -me  scales  •  Environmental,  social  and  economic  

interac-on      

6.  Sustainability  issue      

Spa-al  scale  

Household  World  

Interac-on    

Life  Quality  

Time  

Future  genera-on  

Time  scale  

1  

2  

3  

Sustainability:    Environmental,  social  and  economic  interac-on  

Video  :  

A1  Urbaniza)on  and  the  evolu)on  of  ci)es  across  10,000  years  -­‐  Vance  Kite  A2  Mexico  City's  Urban  Sprawl  A3  Popula)on  explosion  causes  poverty  crisis    A4  Water,  The  World  Water  Crisis  A5  UN  Water  Video    A6  Aver)ng  the  climate  crisis  -­‐  Al  Gore  

Q&  :  Major  world  challenges?  

Q2  :  Place  of  the  City  ?    

 2  Ques-ons    

•  High  concentra)on  of  the  world    popula)on  

•  Concentra)on  of  the  economic  ac)vity  •  High  energy  consump)on  •  High  pollu)on  emission    •   High  risk  to  disasters    

Place  of  the  City  ?    

Concentra-on  of  the  world  popula-on  

•   55%  of  the  World  popula-on    •   France  (  >  80%)  • Lebanon  85%  • 2050  :  70  of  the  World  popula-on    

By  2030  :  •  400,000  km2  will  be  constructed  for  urban  

use  (doubling  the  world’s  built  urban  area)  •  Nearly  2  billion  new  urban  residents  •  Urban  popula)ons  of  South  Asia  and  Africa  

will  double  

Developing  countries  :  center  of  urban  transforma-on  

Ci-es  with  more  than  1  millions  inhabitants  

Concentration in large cities

The  light  Map    

Concentration in large cities

United  States  

Asia  

Popula-on  density  in  the  world    

(Habitant/hectare)  

•  High  concentra)on  of  the  world    popula)on  

•  Concentra)on  of  the  economic  ac)vity  •  High  energy  consump)on  •  High  pollu)on  emission    •   High  risk  to  disasters    

Place  of  the  City  ?    

The  City  :  •  70%  of  the  world  GDP  …  •  600  metropolis  generate  60%  of  the  world    GDP  •  95%  of  the  popula)on  growth  in  the  developing  countries  

Concentra-on  of  the  economic  ac-vity  

•  High  concentra)on  of  the  world    popula)on  

•  Concentra)on  of  the  economic  ac)vity  •  High  energy  consump)on  •  High  pollu)on  emission    •   High  risk  to  disasters    

Place  of  the  City  ?    

The  City  :  •  70%  of  the  total  energy  consump)on  •  75%  of  the  electrical  energy  consump)on    

Energy  consump-on  

Energy  consump-on  and  urban  popula-on  density  

Transport  

Industry  

Buildings  

Tokyo  (2005)  

Mexico  (2006)  

London  (1999)  

Shanghai  (2007)  

Urban  Transport   Time  lost    at  rush  hour  (minutes  /hour)  

 

Land  Use  and  Urban  Transport    

•  Access  to  jobs  depends  on  loca)on  and  transport  services  

•  Low  income  ci)zens  can  spend  15-­‐25%    of  their  income  on  transport  (as  much  as  housing)  

•  In  some  ci)es,  ci)zens  spend  up  to  2  hours  for  the  daily  work  transport    

 

•  High  concentra)on  of  the  world    popula)on  

•  Concentra)on  of  the  economic  ac)vity  •  High  energy  consump)on  •  High  pollu)on  emission    •   High  risk  to  disasters    

Place  of  the  City  ?    

The  City  :  80%    of  the  greenhouse  emission  

Pollu-on  emission    

Pollu-on  emission    

London  

Ile  de  France:  greenhouse  emission  

•  High  concentra)on  of  the  world    popula)on  

•  Concentra)on  of  the  economic  ac)vity  •  High  energy  consump)on  •  High  pollu)on  emission    •   High  risk  to  disasters    

Place  of  the  City  ?    

High  risk  to  disasters    

Flood  Risk  (380    millions)  

Earthquake  Risk  (283    millions)    

Storms  Risk  (157  millions)    

VIDEOS    

A7  Deadly  Natural  Disasters  Caught  on  Video  A8  Why  are  ci)es  so  important  in  assessing  global  energy?  A9  Jonas  Eliasson    How  to  solve  traffic  jams  ?  A10  America's  Fastest  Shrinking  Ci)es  A11  Natural  disasters  and  urban  areas    Professor  David  Sanderson,    

Conclusion  

•  Degraded  environment  (air,  soil,  water,  ....)    •  limited  natural  resources    •  Increasing  consump)on  of  resources  •  Popula)on  ageing    •  Financial  crisis  

Conclusion  •  Concentra)on  in  ci)es  (metropolitan  ....)    •  Increase  demand  for  infrastructure  •  Increase  demand  for  buildings    

•   Increase  demand  for  services    

•  Unadapted  Infrastructure  and  buildings  to  today  requirement    

 •  Lack  of  funding  (financial  crisis)  

Thank  you