Keywords
architecture and urban planning
ALS LiDAR
3D city models
urban geography
How to Cite
Abstract
Building height is a significant indicator of spatial, social, and economic changes in cities. This study aimed to analyse the variation in average building heights across former provincial capitals in Poland, which lost their administrative status following the 1999 administrative reform. The analysis covered 31 urban centres and utilised data from ALS LiDAR aerial laser scanning (digital surface model – DSM and digital terrain model – DTM) alongside BDOT10k topographic database, enabling precise assessment of building geometry. Average building heights were calculated for entire cities and within radii of 1, 2, 3 and 5 km from designated city centres. The results reveal a clear overall trend towards taller buildings being concentrated in city centres, with average building height decreasing with distance from the core. However, exceptions were identified, e.g., in Konin, where building height increases with distance from the city centre. The highest average building heights across rentier city were observed in Legnica (10.4 m), Elbląg (9.99 m), and Bielsko-Biała (9.09 m), while the lowest were recorded in Sieradz (7.70 m) and Skierniewice (7.71 m). Additionally, a k-means clustering analysis distinguished two groups of cities, revealing a tendency for taller buildings in western Poland. Statistical correlation analysis also showed a strong relationship between average building height and population size, suggesting that urbanisation and population growth are key drivers of vertical development. These findings contribute to a deeper understanding of urban development patterns in Poland and offer valuable insights for spatial planners and policymakers. The results may support sustainable urban development and more effective land-use planning, particularly in balancing growth with the quality of life for residents in the context of ongoing urbanisation.
References / Bibliography
Andrzejewska A.K., 2021. Challenges of spatial planning in Poland in the context of global climate change – Selected issues. Buildings 11(12): 596. DOI: https://doi.org/10.3390/buildings11120596
Bac-Brojowicz J., Głażewski A., Liberadzki P., Wilczyńska I., 2015. Harmonizacja modeli pojęciowych BDOT10k i BDOT500 w kontekście wymiany danych (Harmonisation of the BDOT10k and BDOT500 conceptual models in the context of data exchange). Roczniki Geomatyki 13(4[70]): 295-305.
Batty M., 2013. The new science of cities. MIT Press. DOI: https://doi.org/10.7551/mitpress/9399.001.0001
Biljecki P., Ledoux H., Stoter J., 2016. An improved LOD specification for 3D building models. Computers, Environment and Urban Systems 59: 25-37. DOI: https://doi.org/10.1016/j.compenvurbsys.2016.04.005
Cai W., Wang J., Wang M., Biljecki F., Kraak M.-J., 2025. Formalising the urban pattern language: A morphological paradigm towards understanding the multi-scalar spatial structure of cities. Cities 161: 105854. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cities.2025.105854
Cieślińska B., 2019. Wprowadzenie (Introduction). In: Cieślińska B. (ed.), Oblicza dużego miasta: Instytucje, organizacje, procesy (Many faces of a big city: Institutions, organisations, processes). Wydawnictwo Uniwersytetu w Białymstoku.
Czyńska K., Rubinowicz P., 2019. Classification of cityscape areas according to landmarks visibility analysis. Environmental Impact Assessment Review 76: 47-60. ISSN 0195-9255. DOI: https://doi.org/10.1016/j.eiar.2019.01.004
Czyńska K., Rubinowicz P., Marzęcki M., 2024. Impact of a planned tall building on the historical cityscape: A study based on the application of digital techniques – the example of Toruń. Teka Komisji Urbanistyki i Architektury 52(1): 327-346.
Dembicka-Niemiec A.K., 2017. Zrównoważony rozwój a funkcje miast w Polsce: Badanie związków między zrównoważonym rozwojem średnich miast w Polsce a ewolucją ich struktury funkcjonalnej (Sustainable development and the functions of cities in Poland: A study of the links between the sustainable development of medium-sized cities in Poland and the evolution of their functional structure). Uniwersytet Opolski.
Fonżychowski A., 2022. Nieoczywiste ośrodki wojewódzkie z lat 1975-1998. Awans mniejszych miast w świetle sytuacji większych sąsiadów (The non-obvious provincial centres of 1975-1998. The advancement of smaller cities in the light of the situation of their larger neighbours). Polska 1944/45-1989. Studia i Materiały 20: 201-218. DOI: https://doi.org/10.12775/Polska.2022.07
Gauthier P., Gilliland J., 2006. Mapping urban morphology: A classification scheme for interpreting contributions to the study of urban form. Geography Publications 10. DOI: https://doi.org/10.51347/jum.v10i1.3926
Hartigan J.A., Wong M.A., 1979. Algorithm AS 136: A k-means clustering algorithm. Applied Statistics 28(1): 100-108. DOI: https://doi.org/10.2307/2346830
Heffner K., 2023. Funkcjonowanie układów miejskich i ewolucja zagospodarowania przestrzeni miast (The functioning of urban systems and the evolution of urban land use). In: Rynio D., Zakrzewska-Półtorak A. (eds), Przestrzeń i regiony w nowoczesnej gospodarce. Księga jubileuszowa dedykowana Profesorowi Stanisławowi Korenikowi (Space and Regions in the modern economy. A commemorative volume dedicated to Professor Stanisław Korenik). Wydawnictwo Uniwersytetu Ekonomicznego we Wrocławiu: 40-63. DOI: https://doi.org/10.15611/2023.93.0.03
He Z., Gao X., Tian W., Wei M., Zhang X., Chen Y., 2024. Investigating the mechanisms of sustainable urban land renewal: A perspective of spatial development rights. Sustainable Cities and Society 109: 105536. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scs.2024.105536
Januchta-Szostak A., Ogorzelska A., Peplińska S., 2023. Modernizacja rynków małych i średnich miast wobec wyzwań adaptacji do zmian klimatu (The modernisation of market squares in small and medium-sized towns in the face of the challenges of adapting to climate change). Zeszyty Naukowe Politechniki Poznańskiej. Architektura, Urbanistyka, Architektura Wnętrz 15: 243-260.
Kostrzewska M., 2013. Miasto europejskie na przestrzeni dziejów: Wybrane przykłady (European cities through the ages: Selected examples). Wydawnictwo Akapit-DTP.
Kurniewicz A., Swianiewicz P., 2016. Ból fantomowy czy realna strata? Wpływ utraty statusu stolicy województwa na rozwój gospodarczy i miejsce w hierarchii systemu osadniczego (Phantom pain or a real loss? The impact of losing provincial capital status on economic development and a city’s position within the settlement hierarchy). Prace i Studia Geograficzne 61(2).
Lamprecht M., 2016. The role of the built environment in human life: Selected issues. European Spatial Research and Policy 23(2): 65-81. DOI: https://doi.org/10.1515/esrp-2016-0011
Lang J., 2017. Urban design: A typology of procedures and products. London, Routledge. DOI: https://doi.org/10.4324/9781315642406
Lechowska E., 2022. Planowanie przestrzenne na poziomie lokalnym – Powiązanie teorii z praktyką (Local spatial planning – Linking theory with practice). Wydawnictwo PAN KPZK. DOI: https://doi.org/10.24425/145097
Lipińska E.J., 2022. Zarys teorii państwa jako organizacji bezpiecznej ekologicznie w badaniach empirycznych (Outline of the theory of the state as an ecologically safe organization in empirical research). Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej.
Lisowski A., Grochowski M., 2009. Procesy suburbanizacji. Uwarunkowania, formy, konsekwencje (Suburbanisation processes. Determinants, forms, and consequences). Biuletyn KPZK PAN 240(1): 216-280.
Liszewski S., 2008. Geografia urbanistyczna. Podręcznik akademicki (Urban geography: An academic textbook). Wydawnictwo Uniwersytetu Łódzkiego.
Local Data Bank. Statistics Poland. Online: https://bdl.stat.gov.pl/bdl/start (accessed 1 June 2025).
Lorens P., Ciesielski M., Mikuła Ł., Nowak M.J., 2021. Współczesne wyzwania związane z kształtowaniem systemu planowania miejscowego (Contemporary challenges in the development of the local planning system). Policy Brief 2021/3, KPZK PAN.
Pacione M., 2009. Urban geography: A global perspective. Routledge. DOI: https://doi.org/10.4324/9780203881927
Słodczyk J., Klimek R., 2004. Nowe tereny mieszkaniowe w strukturze przestrzennej Opola (New residential areas within Opole’s spatial structure). In: Słodczyk J. (ed.), Przemiany struktury przestrzennej miast w sferze funkcjonalnej i społecznej (Transformations of urban spatial structure in functional and social dimensions). Wydawnictwo Uniwersytetu Opolskiego.
Sosnowski P., 2022. Zarządzanie miastem z perspektywy planowania i zagospodarowania terenów – wybrane zagadnienia (City management from the perspective of planning and land development – selected issues). Opolskie Studia Administracyjno-Prawne 1: 187-210. DOI: https://doi.org/10.25167/osap.4771
Stawasz D., 2016. Współczesne dylematy zarządzania rozwojem miast (Contemporary dilemmas in urban development management). Wydawnictwo Uniwersytetu Łódzkiego. DOI: https://doi.org/10.18778/8088-550-9
Szymańska D., 2009. Geografia osadnictwa. Wydawnictwo Naukowe PWN.
Szymańska D., Biegańska J., 2011. Fenomen urbanizacji i procesy z nim związane (The phenomenon of urbanisation and related processes). Studia Miejskie 4: 13-38.
Twardoch A., Piotrowska Z., 2024. Zróżnicowanie przestrzenne, społeczne i funkcjonalne w nowych dzielnicach mieszkaniowych (Spatial, social, and functional diversity in new residential neighbourhoods). Builder 28(4): 24-30. DOI: https://doi.org/10.5604/01.3001.0054.4270
Węcławowicz-Bilska E., 2012. Miasto przyszłości – tendencje, koncepcje, realizacje (The city of the future – trends, concepts, implementations). Czasopismo Techniczne. Architektura 109(1): 323-342.
Węcławowicz G., Łotocka M., Baucz P., 2010. Rozwój miast w Polsce: Raport wprowadzający Ministerstwa Rozwoju Regionalnego opracowany na potrzeby przygotowania przeglądu krajowej polityki miejskiej w Polsce (Urban development in Poland: An introductory report by the Ministry of Regional Development, prepared for the purpose of reviewing national urban policy in Poland). Poland’s Ministry of Regional Development (accessed 26 June 2025).
Wiśniewski J.W., 2012. Dilemmas of economic measurements in weak scales. Wydawnictwo Uniwersytetu Szczecińskiego. DOI: https://doi.org/10.2478/v10031-011-0045-7
Zielonko-Jung K., Marchwiński J., 2007. Aspekty środowiskowe kształtowania zabudowy w przestrzeniach miejskich (Environmental aspects of urban development). In: Innowacyjne wyzwania techniki budowlanej: 127-141.
Zioło Z., 2011. Problemy kształtowania przestrzeni geograficznej (Issues in the formation of geographical space). In: Długosz Z., Rachwał T. (eds), Priorytety badawcze i aplikacyjne geografii polskiej (Research and application priorities in Polish geography). University of the National Education Commission, Krakow: 26-42.
License
Copyright (c) 2026 Paweł Czapliński, Paweł Rubinowicz, Olga Gazińska, Konrad Bajor
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.