Hogyan Látjuk a Zöldet az Űrből

Utazás a műhold pályájától a városi vegetációs térképekig

Görgessen

A Kérdés

Hogyan méri egy város zöldségét?

Végigjárhatna minden utcát, megszámolhatna minden fát, felmérhetne minden parkot. Évekig tartana.

Vagy megkérdezheti a műholdat...

Ismerje Meg a Sentinel-2-t

Az Európai Űrügynökség két azonos műholdat üzemeltet, amelyek ötnaponta lefényképezik a Föld teljes szárazföldi felszínét. Az adatok teljesen ingyenesek és nyíltak - az európai adófizetők finanszírozzák mindenki számára.

10m
Felbontás pixelenként
5
Nap az áthaladások között
13
Spektrális sáv

Mit Lát a Műhold

A bal oldali kép azt mutatja, amit az emberek látnak - vörös, zöld és kék fény kombinálva. A jobb oldali a közeli infravöröst mutatja, ahol az egészséges vegetáció élénk vörösen ragyog.

True color satellite image
Valós Szín (RGB)

Amit az Ön szeme látna az űrből. A Retiro Park tompa zöld foltként jelenik meg.

Near-infrared false color image
Közeli Infravörös

A vegetáció erősen visszaveri a NIR-t, élénk vörösen jelenik meg. Az épületek és utak sötétek maradnak.

A Titkos Sáv

A Sentinel-2 olyan fényt lát, amit mi nem. A közeli infravörös fény úgy pattan vissza az egészséges növényekről, mint egy tükör - körülbelül 50%-át visszaverik. A beton és az aszfalt? Csak körülbelül 20%-ot.

Az emberi szem számára ez a fény láthatatlan. A műhold számára ez a kulcs minden zöld folt megtalálásához a városban.

A Képlet

A közeli infravörös és vörös sávokat egyetlen számmá kombináljuk, amit NDVI-nek (Normalizált Differenciált Vegetációs Index) nevezünk.

NDVI = (NIR - Red) / (NIR + Red)
-0.2
Víz
0.1
Beton
0.7
Egészséges Fák

A Felhő Probléma

Egy kép nem elég. A felhők eltakarják a kilátást. Az árnyékok összezavarják a leolvasásokat. Több felhőmentes megfigyelésre van szükségünk a megbízható kép felépítéséhez.

Tiszta
Június 1. - Tiszta
Elutasítva
Június 6. - Elutasítva
Tiszta
Június 11. - Tiszta
Elutasítva
Június 16. - Elutasítva

Összegyűjtjük az összes nyári megfigyelést (június-augusztus) és csak a tisztákat tartjuk meg.

A Nyári Kompozit

Az összes felhőmentes megfigyelésből kiszámítjuk a medián értéket minden pixelre. Ez tiszta, reprezentatív képet ad a vegetációról a csúcsidőszakban.

Gondoljon rá úgy, mint egy sorozat fotó készítésére és a legjobb kocka megtartására - azzal a különbséggel, hogy tucatnyi műholdáthaladást kombinálunk egyetlen tökéletes képpé.

A Határ Megrajzolása

Az NDVI értékek -1-től +1-ig terjednek. El kell döntenünk: mi számít "vegetációnak"?

Víz / Árnyék Csupasz talaj Ritka Egészséges vegetáció

0.40 Alatt

Nem számít vegetációnak. Magában foglalja az utakat, épületeket, csupasz talajt, vizet és ritka vagy stresszes növényeket.

0.40 Felett

Vegetációnak számít. Egészséges fák, sűrű fű, parkok, kertek - bármi, ami aktívan fotoszintetizál.

Az Eredmény

Nyers műholdsávoktól a vegetációs térképig. Az NDVI kép a gradienst mutatja, míg a maszk a végső osztályozást.

NDVI colorized image
NDVI Értékek

Barna = alacsony NDVI (városi), Zöld = magas NDVI (vegetáció). A Retiro Park tisztán kiemelkedik.

Binary vegetation mask
Vegetációs Maszk

Zöld = NDVI 0.40 felett (vegetációnak számít). Szürke = küszöb alatt.

A Végleges Térkép

Az eredmény: pixelenkénti térkép a városi vegetációról. Minden 10m-es négyzet vegetációként vagy nem vegetációként van osztályozva.

Vegetáció (NDVI > 0.40)
Nem vegetáció

Mit Számítunk

Példa: Madrid, Spanyolország
3.3%
Vegetációborítás
0.18
Átlagos Zöldség
19.9 km²
Zöldterület
201

Elemzett Város

Műholdfelvételeket dolgoztunk fel 27 EU-ország városaihoz. Minden várost ugyanúgy mértünk, ugyanazokkal az adatokkal, ugyanazokkal a módszerekkel.