Bem, essa área tem que manter, além das pessoas vivas:
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instalações de trabalho (uma pequena cidade terá muitos empregos "fora" nos campos), incluindo toda a burocracia imperial.
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outras instalações, como hospitais, universidades, escolas, quartéis do exército.
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indústrias e fábricas de processamento de alimentos (e provavelmente ninguém quer estar na vizinhança imediata delas), espaço de armazenamento.
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espaçoportos para obter os navios de 50 mundos agrícolas, e alguns extras para os navios de outras partes do império. Não apenas as pistas de pouso, mas também as instalações para carregar / descarregar mercadorias e pessoas e distribuí-las.
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sistemas de transporte coletivo para conectar tudo a tudo em tempo hábil.
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geradores de energia e radiadores.
Além disso, os ricos sendo ricos, você pode contar que em um lugar como Trantor eles vão cobiçar espaço vazio e sem uso um símbolo de luxo. Além disso, o IIRC, havia uma cadeia de montanhas que não foi construída (embora tivesse feito pouca diferença).
Então, você tem muitas estruturas que sua típica cidade pequena não incluirá dentro de sua área calculada, o que deve ajudar a diminuir consideravelmente a densidade populacional.
Ainda assim, concordo que nem todos são suficientes para que os números correspondam; A fundação foi escrita em 1950, onde apenas edifícios no meio das cidades eram altos o suficiente para ter elevadores (em outros lugares era mais barato construir prédios baixos e evitar a adição de elevadores) e esses detalhes não envelhecem bem.