Въпросът
Как измервате зеленината на един град?
Можете да обходите всяка улица, да преброите всяко дърво, да проучите всеки парк. Това би отнело години.
Или можете да попитате сателит...
Пътешествие от сателитна орбита до карти на градската растителност
Как измервате зеленината на един град?
Можете да обходите всяка улица, да преброите всяко дърво, да проучите всеки парк. Това би отнело години.
Или можете да попитате сателит...
Европейската космическа агенция управлява два идентични сателита, които снимат цялата земна суша на всеки пет дни. Данните са напълно безплатни и отворени - финансирани от европейските данъкоплатци за използване от всички.
Лявото изображение показва какво виждат хората - червена, зелена и синя светлина, комбинирани. Дясното показва близкото инфрачервено, където здравата растителност свети ярко червено.
Какво биха видели очите ви от космоса. Парк Ретиро се появява като бледо зелено петно.
Растителността отразява NIR силно, появявайки се ярко червена. Сградите и пътищата остават тъмни.
Sentinel-2 вижда светлина, която ние не можем. Близкото инфрачервено отскача от здравите растения като огледало - те отразяват около 50% от нея. Бетонът и асфалтът? Само около 20%.
За човешките очи тази светлина е невидима. За сателита тя е ключът към намирането на всяко зелено петно в града.
Комбинираме близкия инфрачервен и червения канал в едно число, наречено NDVI (Нормализиран индекс на растителност).
Едно изображение не е достатъчно. Облаците блокират изгледа. Сенките объркват измерванията. Нуждаем се от множество безоблачни наблюдения, за да изградим надеждна картина.
Събираме всички летни наблюдения (юни-август) и запазваме само ясните.
От всички безоблачни наблюдения изчисляваме медианната стойност за всеки пиксел. Това ни дава чист, представителен изглед на растителността в нейния пик.
Мислете за това като за серийно снимане и запазване на най-добрия кадър - само че ние комбинираме десетки сателитни преминавания в едно перфектно изображение.
NDVI стойностите варират от -1 до +1. Трябва да решим: какво се счита за "растителност"?
Не се брои като растителност. Включва пътища, сгради, гола почва, вода и редки или стресирани растения.
Брои се като растителност. Здрави дървета, гъста трева, паркове, градини - всичко, което активно фотосинтезира.
От сурови сателитни канали до карта на растителността. NDVI изображението показва градиента, а маската показва крайната класификация.
Кафяво = нисък NDVI (градски), Зелено = висок NDVI (растителност). Парк Ретиро ясно се откроява.
Зелено = NDVI над 0.40 (брои се като растителност). Сиво = под прага.
Резултатът: карта пиксел по пиксел на градската растителност. Всеки 10м квадрат е класифициран като растителност или не.
Обработихме сателитни изображения за градове в 27 държави от ЕС. Всеки град е измерен по един и същи начин, със същите данни, използвайки същите методи.
