Puede ser suficiente repasar el DRAE para comprender la dificultad de definir el concepto de Ciudad. El principio abarcador de la ciudad, la extensión de sus capacidades, la influencia de sus efectos sobre sus habitantes de forma individual o sobre el conjunto de ciudadanos permite aproximarse al fenómeno urbano desde numerosos enfoques. Cada uno de estos enfoques ofrece una definición precisa, pero también se puede afirmar que fragmentada, que está atravesada por el interés de la aproximación. Para salvar este problema se debe asumir que el concepto de ciudad está formado por la sumatoria de las definiciones que cada uno de los enfoques ofrece sobre ella o, más brevemente, como la interacción de los diferentes campos que actúan en la ciudad.
Por otra parte, Habitar es un concepto centrado en el ser humano basado en la convivencia armónica entre la satisfacción de sus necesidades y la disposición de los recursos disponibles para alcanzarlas. Habitar se alcanza a través de la actividad orientada al bienestar holístico. Actividad incluye el trabajo como característica que dignifica al ser humano, que así alcanza el bienestar armónico con la totalidad.
El presente texto formula una metodología integral de análisis de comportamiento de los fenómenos urbanos, ambientales, económicos y sociales, identificando las relaciones profundas y los impactos que tiene la actividad urbana sobre el territorio y viceversa, la influencia que el territorio tiene sobre el desarrollo urbano, sobre la capacidad de acogida y sobre el potencial de crecimiento de una ciudad o de un territorio.
El suelo es un recurso natural, escaso y no renovable, también económico. La Unión Europea propone un modelo de ciudad compacta desde la primera década de este siglo, tras la experiencia dominante del urbanismo extensivo basado en la conexión con la naturaleza, que derivó en la antinomia de la naturaleza artificial. Este modelo extensivo provoca un gran impacto ambiental y la segregación social además de la ineficiencia económica provocada por los costes del transporte, por el volumen de las inversiones en la construcción de las infraestructuras y en el mantenimiento de las mismas, así como en la prestación del conjunto de los servicios públicos. Sin embargo, el modelo opuesto de ciudad compacta se fomenta de forma tan axiomática como compartida, confiando en que, al operar de forma inversa, los resultados también sean diferentes, aplicando un principio de predeterminación, que no se apoya en la verificación de los impactos ambientales, económicos ni sociales.
El Planeamiento Urbanístico actual cuestiona algunas circunstancias que podríamos denominar semánticas y sintácticas del urbanismo que están orientadas a su modernización (1).
Esta modernización esperanzadora debe venir asociada a una renovación del modelo analítico económico y social, para completar al modelo analítico ambiental, y a un modelo analítico espacial actualizado, con el objeto de disponer de una completa “realidad territorial y urbana” que sea objeto de descripción, análisis y diagnóstico integral, que permita la prescripción de determinaciones orientadas a corregir tendencias perjudiciales y orientar procesos beneficiosos para alcanzar la calidad de vida del conjunto de los ciudadanos de forma sostenible social y ambientalmente, cuando existe u acuerdo el aumento generalizado por el que la desigualdad y el cambio climático limitan la capacidad del PIB para medir el bienestar social.
En las actuales baterías de indicadores de los modelos urbanos se observa que la ciudad se contempla como un sistema aislado, sin considerar los elementos de intercambio con otras ciudades y territorios. Estas baterías de indicadores describen a la ciudad como un sistema estático (2).
Otro aspecto que se considera necesario abordar afecta a la capacidad de acogida y al potencial de crecimiento. La capacidad de acogida tiene relación con los recursos disponibles, actuales y potenciales, en cada ciudad o territorio. Los recursos básicos para la vida, como el agua, son limitados. El análisis sobre el potencial de crecimiento permite acercarse a la optimización del tamaño máximo de las ciudades al relacionarse con la calidad de vida (3), advirtiendo que la adopción de medidas para la subsanación de deficiencias puede conducir a situaciones caracterizadas por la paradoja de Braess (4), por la que dicha subsanación se convierte en perjudicial para el asunto a resolver.
Este documento profundiza en la complejidad urbana a través de un modelo de ciudad que es sometido al análisis de la Mecánica Urbana, en su dos variables, la Estática Urbana y la Dinámica Urbana con el objeto de alcanzar e identificar la capacidad de acogida y el potencial de crecimiento de la Ciudad y del Territorio que actúan como sistemas abiertos y como sistemas cerrados.
El titánico desarrollo de las ciudades ha generado numerosos conflictos y la desigualdad social se traslada al territorio provocando la desigualdad urbana. Urbe entendida desde la integridad del territorio que supera los límites del suelo urbano, en un ejercicio de disolución de fronteras en donde el ciudadano adquiere derechos entre los que se incluye el derecho a un medioambiente sano holístico.
La integración de diferentes disciplinas desde un punto de vista teórico y práctico permite abordar el presente análisis de forma sistemática, aunque sometido a la impredecibilidad de los resultados de las ciencias sociales en las que se circunscribe, en un esfuerzo por superar el estancamiento del urbanismo en un limbo de limitada repercusión sobre la garantía de sostenibilidad social y ambiental (5).
El presente estudio permite modelar la ciudad de forma científica y pronosticar resultados que afecten a los derechos ciudadanos a partir de la información mínima imprescindible que define el sistema urbano y territorial.
De alguna forma, el presente texto aspira a armonizar la matemática, el derecho y el espacio con el objeto de proponer una metodología que permita al urbanismo avanzar desde una posición teórica y retórica para entenderlo como una disciplina científica que concilia la técnica con las emociones y responde a las siguientes intenciones
1 Se trata de un trabajo orientado a fines supradisciplinares basado en derechos como aportación innovadora 2 Esta basado en una recopilación de estudios disciplinares
3 Está basado en una recopilación de estudios interdisciplinares
4 Incorpora estudios disciplinares propios
5 Supone una Integración de estudios disciplinares e interdisciplinares en estructura de elaboración propia como aportación innovadora
6 Propone una Metodología multivariable de elaboración propia como aportación innovadora abordando el análisis y la planificación de la ciudad desde un planteamiento holístico y científico.
7 Integra una Semántica espacial y una Sintaxis espacial
8 Se trata de un trabajo que se encuentra en fase germinal y permite desplegar diferentes campos de trabajo, así como su aplicación a la planificación urbana y territorial concreta
9 Se propone el enriquecimiento del contenido con nuevas investigaciones multidisciplinares
10 Se plantea el desarrollo de aplicaciones que permitan el acercamiento al análisis urbanístico y la integración de la tecnología existente en materia de hardware y software.
Se trata de un proceso de trabajo en el que se reconocen las dificultades de determinación de las variables que explican el sistema urbano y se abre un proceso empírico para mejorarlo y ajustarlo a través de la concurrencia de especialidades que participan en la complejidad del hecho urbano. Se considera que la integración de forma sistemática de las dimensiones económicas, sociales y espaciales supone un avance respecto al ejercicio de la disciplina hasta la fecha. Formular principios centrados en el ciudadano como ser humano, así como vincular objetivos, en una suerte de clasificación de derechos objetivos y subjetivos, y resultados supone un riesgo desde el punto de vista teórico, pero el propio ejercicio permite recorrer un camino para esclarecer el concepto y así adquirir el Derecho a la Ciudad (6).
La Figura 1 representa el carácter relacional de los cuatro campos entre sí, localizando en el centro de todas ellas al conjunto de derechos que configuran el Derecho a la Ciudad que tiene su efecto sobre la sintaxis urbana (7)
Sin embargo, el presente estudio pretende superar los límites de una aplicación rígida subyacente en las clasificaciones de análisis de las ciudades. A lo largo de estas líneas se mostrarán los elementos que configuran los campos urbanos y las perturbaciones que provocan sobre el resto cuando cualquiera de ellos presenta una alteración, abordando el problema desde un enfoque que se puede denominar como Mecánica Urbana, disciplina que tiene una vocación integradora de una Dinámica Urbana que complementa al enfoque clásico de la Estática Urbana.
Pero con carácter propedéutico es necesario aclarar que la Mecánica Urbana formula un análisis de un modelo del espacio urbano, es decir formula una Sintaxis Espacial Urbana, resultado de las relaciones profundas y los impactos que tiene la actividad urbana sobre el territorio . Pero de forma recíproca, el territorio tiene influencia sobre las actividades urbanas complejas que constituyen la función básica de habitar. El contenido de Habitar constituye la Semántica Espacial Urbana.

A lo largo de estas líneas se recorrerá la Complejidad Urbana en el capítulo 1 y el Derecho a la Ciudad en el capítulo 2, que constituyen el núcleo semántico de la Mecánica Urbana. Pero es necesario discernir que el Derecho a la Ciudad es el camino para realizar ajustes en la Dinámica Urbana que tiene sus propios mecanismos de funcionamiento independientes. Pero, al igual que se inyecta energía en el sistema para estimular sectores de arrastre social, es posible también identificar las vulnerabilidades que el propio sistema genera.
Se desarrollará la sintaxis espacial comenzando por la Estática Urbana para continuar con la Dinámica Urbana. El análisis de la Estática Urbana descrita en el capítulo 3 atraviesa por la Estática Clásica y la Estática Básica, que suponen solo un archivo de los parámetros urbanísticos utilizados en planificación urbana. Por el contrario, la Estática Compleja, es el resultado de incorporar los contenidos propios del Derecho a la Ciudad al Sistema Urbano. A continuación se aborda el capítulo que supone la aportación más novedosa en el campo del análisis de Sistemas Urbanos. Así, la Dinámica Urbana se presenta como un sistema algebraico de análisis de flujos de los elementos que forman los campos urbanos derivados del Derecho a la Ciudad. El Sistema Urbano está formado por los vectores económicos, Sociales, Ambientales y Espaciales. Finalmente se muestra la metodología por la que a través de la Mecánica Urbana es posible elaborar estrategias de subsanación de vulnerabilidades urbanas relacionadas con el Derecho a la Ciudad. La identificación de la vulnerabilidad del Derecho a la Ciudad forma parte de la identidad social, por lo que la vulnerabilidad debe evaluarse de forma ajustada en cada sociedad, en cada Sistema Urbano.

Finalmente se aborda lo que constituye el Invariante del Sistema Urbano, definido por la Entropía Urbana y por la Entalpía Urbana. En el primer caso se traslada el concepto de Entropía formulada por Clausius en termodinámica, Boltzman en probabilidad y Shanon en información al Sistema Urbano. Con el análisis de la Entropía Urbana se trata de conocer el principio que rige el Habitar entre los ciudadanos que residen en la Ciudad. Se alcanza a calcular el escenario de Muerte de la Ciudad formulado por Jane Jacobs, como el momento en el que la energía del Sistema Urbano alcanza su estado límite de supervivencia que justifica el abandono de la ciudad. En el caso de la Entalpía, se trata de conocer el intercambio que se produce entre el Sistema Urbano y el Entorno Ambiental. Se formula el potencial de sostenibilidad desde el punto de vista ambiental y la influencia de la calidad de vida y la compacidad urbana sobre el entorno. De alguna forma, el conocimiento de la Entropía y la Entalpía informan sobre el horizonte temporal y espacial de la Ciudad.
Se cierra con un Acápite especulativo en forma de metáfora. El Genoma Urbano. Las características invariantes que se heredan de generación en generación, constituyendo la identidad social de todos los ciudadanos que habitan la Ciudad.
Planteada la metodología que aborda el análisis urbano y la planificación desde un punto de vista holístico, ahora es necesario experimentar la aplicación a las diferentes ciudades y territorios. Los resultados de dichas investigaciones aportarán información, que en algún caso será inédita, que permitirá realizar los análisis individualizados y los análisis comparativos que enriquecerán paulatinamente el conocimiento interdisplinar e integrador sobre las ciudades, los sistemas urbanos y los sistemas territoriales.
Por último, tras las experiencias de la aplicación de los modelos basados en agentes en el urbanismo, como herramienta de predicción de ocupación del territorio, la formulación del análisis aquí propuesto mediante la representación urbana a través de matrices establece el enlace que quizás permita más adelante aplicar los avances en el campo de la Inteligencia Artificial AI, las Redes Neuronales Convolucionales (Neuronal Net Convolutional. CNN) y Redes Generativas Antagónicas (Generative Adversary Networks. GAN), para alcanzar una ciudad más sostenible social y ambientalmente.