Πώς Βλέπουμε το Πράσινο από το Διάστημα

Ένα ταξίδι από την τροχιά του δορυφόρου στους χάρτες αστικής βλάστησης

Κύλιση

Το Ερώτημα

Πώς μετράς την πρασινάδα μιας πόλης;

Θα μπορούσες να περπατήσεις κάθε δρόμο, να μετρήσεις κάθε δέντρο, να καταγράψεις κάθε πάρκο. Θα χρειαζόταν χρόνια.

Ή θα μπορούσες να ρωτήσεις έναν δορυφόρο...

Γνωρίστε τον Sentinel-2

Η Ευρωπαϊκή Διαστημική Υπηρεσία λειτουργεί δύο πανομοιότυπους δορυφόρους που φωτογραφίζουν ολόκληρη τη χερσαία επιφάνεια της Γης κάθε πέντε ημέρες. Τα δεδομένα είναι εντελώς δωρεάν και ανοικτά - χρηματοδοτούνται από τους Ευρωπαίους φορολογούμενους για χρήση από όλους.

10m
Ανάλυση ανά εικονοστοιχείο
5
Ημέρες μεταξύ περασμάτων
13
Φασματικά κανάλια

Τι Βλέπει ο Δορυφόρος

Η αριστερή εικόνα δείχνει τι βλέπουν οι άνθρωποι - κόκκινο, πράσινο και μπλε φως συνδυασμένα. Η δεξιά δείχνει το εγγύς υπέρυθρο, όπου η υγιής βλάστηση λάμπει έντονα κόκκινη.

True color satellite image
Πραγματικό Χρώμα (RGB)

Αυτό που θα έβλεπαν τα μάτια σας από το διάστημα. Το Πάρκο Ρετίρο εμφανίζεται ως μια αμυδρά πράσινη κηλίδα.

Near-infrared false color image
Εγγύς Υπέρυθρο

Η βλάστηση αντανακλά έντονα το NIR, εμφανιζόμενη έντονα κόκκινη. Τα κτίρια και οι δρόμοι παραμένουν σκοτεινά.

Το Μυστικό Κανάλι

Ο Sentinel-2 βλέπει φως που εμείς δεν μπορούμε. Το εγγύς υπέρυθρο φως αναπηδά από τα υγιή φυτά σαν καθρέφτης - αντανακλούν περίπου το 50% του. Το σκυρόδεμα και η άσφαλτος; Μόνο περίπου 20%.

Για τα ανθρώπινα μάτια, αυτό το φως είναι αόρατο. Για τον δορυφόρο, είναι το κλειδί για την εύρεση κάθε κομματιού πρασίνου σε μια πόλη.

Ο Τύπος

Συνδυάζουμε τα κανάλια εγγύς υπερύθρου και κόκκινου σε έναν μόνο αριθμό που ονομάζεται NDVI (Κανονικοποιημένος Δείκτης Διαφοράς Βλάστησης).

NDVI = (NIR - Red) / (NIR + Red)
-0.2
Νερό
0.1
Σκυρόδεμα
0.7
Υγιή Δέντρα

Το Πρόβλημα των Νεφών

Μία εικόνα δεν αρκεί. Τα σύννεφα εμποδίζουν τη θέα. Οι σκιές μπερδεύουν τις μετρήσεις. Χρειαζόμαστε πολλαπλές παρατηρήσεις χωρίς σύννεφα για να χτίσουμε μια αξιόπιστη εικόνα.

Καθαρός
1 Ιουνίου - Καθαρός
Απορρίφθηκε
6 Ιουνίου - Απορρίφθηκε
Καθαρός
11 Ιουνίου - Καθαρός
Απορρίφθηκε
16 Ιουνίου - Απορρίφθηκε

Συλλέγουμε όλες τις καλοκαιρινές παρατηρήσεις (Ιούνιος-Αύγουστος) και κρατάμε μόνο τις καθαρές.

Το Καλοκαιρινό Σύνθετο

Από όλες τις παρατηρήσεις χωρίς σύννεφα, υπολογίζουμε τη διάμεση τιμή για κάθε εικονοστοιχείο. Αυτό μας δίνει μια καθαρή, αντιπροσωπευτική εικόνα της βλάστησης στην κορύφωσή της.

Σκεφτείτε το σαν να τραβάτε μια σειρά φωτογραφιών και να κρατάτε το καλύτερο καρέ - μόνο που εμείς συνδυάζουμε δεκάδες δορυφορικά περάσματα σε μία τέλεια εικόνα.

Χαράζοντας τη Γραμμή

Οι τιμές NDVI κυμαίνονται από -1 έως +1. Πρέπει να αποφασίσουμε: τι θεωρείται "βλάστηση";

Νερό / Σκιά Γυμνό έδαφος Αραιή Υγιής βλάστηση

Κάτω από 0.40

Δεν μετράει ως βλάστηση. Περιλαμβάνει δρόμους, κτίρια, γυμνό έδαφος, νερό και αραιά ή καταπονημένα φυτά.

Πάνω από 0.40

Μετράει ως βλάστηση. Υγιή δέντρα, πυκνό γρασίδι, πάρκα, κήποι - οτιδήποτε φωτοσυνθέτει ενεργά.

Το Αποτέλεσμα

Από ακατέργαστα δορυφορικά κανάλια σε χάρτη βλάστησης. Η εικόνα NDVI δείχνει τη διαβάθμιση, ενώ η μάσκα δείχνει την τελική ταξινόμηση.

NDVI colorized image
Τιμές NDVI

Καφέ = χαμηλό NDVI (αστικό), Πράσινο = υψηλό NDVI (βλάστηση). Το Πάρκο Ρετίρο ξεχωρίζει καθαρά.

Binary vegetation mask
Μάσκα Βλάστησης

Πράσινο = NDVI πάνω από 0.40 (μετράει ως βλάστηση). Γκρι = κάτω από το όριο.

Ο Τελικός Χάρτης

Το αποτέλεσμα: ένας χάρτης αστικής βλάστησης εικονοστοιχείο προς εικονοστοιχείο. Κάθε τετράγωνο 10m ταξινομείται ως βλάστηση ή όχι.

Βλάστηση (NDVI > 0.40)
Χωρίς βλάστηση

Τι Υπολογίζουμε

Παράδειγμα: Μαδρίτη, Ισπανία
3.3%
Κάλυψη Βλάστησης
0.18
Μέση Πρασινάδα
19.9 km²
Πράσινη Έκταση
201

Πόλεις Αναλύθηκαν

Έχουμε επεξεργαστεί δορυφορικές εικόνες για πόλεις σε 27 χώρες της ΕΕ. Κάθε πόλη μετρήθηκε με τον ίδιο τρόπο, με τα ίδια δεδομένα, χρησιμοποιώντας τις ίδιες μεθόδους.