本研究は、日本の中山間地域における線型都市を対象とし、「小さな拠点」のような一極集中型のアプローチではなく、物理的距離を超えて、都市の“諸部分”から“総体を形作る集合論的アプローチを模索することで、持続可能な中山間地域の形成を目指す。

　その手法として、「都市思考モデル」を構築し、多様な都市の部分集合の集合（都市の様相）を形作る試みを行った。具体的には、人口規模、都市形態、気候区分を基準に日本の中山間地域に位置する3つの村を比較研究し、共通する8つの都市構成要素を抽出した。これらの要素の複雑な構造を忠実にモデル化するため、トポロジーの概念を援用し、中山間地域の構成をトポロジカルに表現する「都市思考モデル」を作成した。

　さらに、都市の構造的なつながりを可視化した「都市思考モデル」を“切断”することで、トポロジーの特性により複数の境界（部分集合）が生じ、新たな8つの都市構成要素の部分集合の集合が形成された。この思考実験の結果、357種類の都市の部分集合の集合を生成することができ、それは新たな「都市の状態」を示すものとなった。このモデルは、都市の諸部分の分離可能性と連結可能性を提示し、従来の都市概念にとらわれない新たな都市要素の組み合わせを探求するための手がかりとなる。

　この新たな「都市の状態」を活用し、山形県西川町に具体的に適用し、中山間地域の存続可能性向上に向けた５つの提案を行った。