Teave

Autor

Lorenzo Becchi on Itaalia insener, kelle taust on troopiliste maade põllumajandustehnikas. Pärast tööd maaelu arengu ja humanitaarabi valdkonnas Brasiilias, Ecuadoris, Kolumbias, Kuubal ja Marokos siirdus ta geoinfotehnoloogia valdkonda, tehes koostööd FAO-ga veebikaardisüsteemide alal.

Praegu Barcelonas elav Lorenzo keskendub suure jõudlusega arvutustele, geoinfotarkvarale ja kaugseire rakendustele. Varem töötas ta Josep Carreras Leukeemia Uurimisinstituudis, arendades HPC liideseid.

Metoodika

Rohelise linna indeks mõõdab linnataimestiku katvust satelliidipiltide abil Euroopa Kosmoseagentuuri Sentinel-2 missioonilt. Arvutame iga linna jaoks normaliseeritud diferentseeritud taimestiku indeksi (NDVI) ja määrame, kui suur osa linnapiirkonnast on terve taimestikuga kaetud.

Andmeallikas: Sentinel-2

Kasutame Sentinel-2 Level-2A (L2A) tooteid, mis on atmosfääriliselt korrigeeritud pinnapeegelduse pildid. Põhiparameetrid:

• Ruumiline resolutsioon: 10 meetrit (punase ja NIR kanalite jaoks)
• Kordusvisiidi aeg: 5 päeva (mõlema Sentinel-2A ja 2B-ga)
• Katvus: Kõik maismaapinnad laiuskraadide 56°S ja 84°N vahel

Data is accessed through the Copernicus Data Space Ecosystem.

Töötlusahel

1. Piltide valik

Iga linna jaoks tuvastame, millised Sentinel-2 plaadid (MGRS ruudustik) katavad selle piire. Seejärel otsime kõik saadaolevad pildid suvehooajal (juuni-august) alla 10% pilvkattega.

2. NDVI arvutamine

Normaliseeritud diferentseeritud taimestiku indeks arvutatakse iga piksli jaoks:

Kus NIR on lähisinfrapuna kanal (B8) ja Punane on nähtav punane kanal (B4). NDVI väärtused jäävad vahemikku -1 kuni +1, kus kõrgemad väärtused näitavad tervemat taimestikku.

3. Pilvemaskimine

Kasutame Sentinel-2 L2A toodete stseeniklassifikatsiooni kihti (SCL) järgmiste elementide maskimiseks:

• Pilved (kõrge, keskmine ja madal tõenäosus)
• Pilvevarjud
• Veekogud
• Lumi/jää

4. Ajaline kompositeerimine

Müra vähendamiseks ja pilvelünkade täitmiseks loome kõigist kehtivatest vaatlustest mediaankomposiidi. See annab esindava vaate taimestikust tipphooajal.

5. Linna lõikamine

Komposiit lõigatakse ametlike linnpiiride järgi GADM-ist (Global Administrative Areas Database) versioon 4.1.

6. Taimestiku klassifitseerimine

Klassifitseerime pikslid "taimestikuga kaetuks", kui nende NDVI väärtus ületab 0.40. See lävi hõlmab tervet, aktiivselt fotosünteesivat taimestikku, välistades:

• Paljas pinnas (tavaliselt NDVI 0.1-0.2)
• Ehitatud pinnad (tavaliselt NDVI < 0.1)
• Hõre või stressis taimestik (NDVI 0.2-0.4)

Arvutatavad näitajad

Näide: Kahel linnal võib mõlemal olla 10% taimestiku indeks (sama palju haljasala), kuid erinev keskmine rohelisus, kui ühel on tihedamad pargid ja teisel hõredad muruplatsid.

Piirangud

• Hooajaline varieeruvus: Tulemused kajastavad ainult suvetingimusi. Lehtpuud ja hooajaline taimestik võivad teistel aastaaegadel näidata erinevaid mustreid.
• Linnapuude võrastik: Kitsastel tänavatel olevad puud võivad olla osaliselt varjatud hoonete poolt satelliidi vaatenurga tõttu.
• Segapikslid: 10m resolutsiooni juures sisaldavad pikslid sageli taimestiku ja ehitatud pindade segu, mis annab vahepealseid NDVI väärtusi.
• Läve tundlikkus: NDVI lävi 0.40 on mõnevõrra meelevaldne; erinevad lävid annaksid erinevaid protsente.

Comparison with Morgenpost (2016)

Andmete omistamine ja litsents

Väljundandmete litsents

Kõik selle projekti väljundandmed (statistika, GeoJSON, kaardid, aruanded) on litsentseeritud CC BY 4.0 all. Teil on vabadus andmeid jagada ja kohandada mis tahes eesmärgil, sealhulgas äriliseks kasutuseks, kui viitate allikale:

Lähteandmed

Satelliidipildid: Sisaldab muudetud Copernicuse Sentinel andmeid 2024. Copernicuse Sentinel-2 missiooni opereerib Euroopa Kosmoseagentuur (ESA) Euroopa Komisjoni nimel.

Halduspiirid: GADM versioon 4.1 (gadm.org), litsentseeritud CC BY 4.0 all.

Linnaandmed: GeoNames (geonames.org), litsentseeritud CC BY 4.0 all.