Come vediamo il verde dallo spazio

Un viaggio dall'orbita satellitare alle mappe della vegetazione urbana

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La domanda

Come si misura il verde di una città?

Si potrebbe percorrere ogni strada, contare ogni albero, rilevare ogni parco. Ci vorrebbero anni.

Oppure si può chiedere a un satellite...

Vi presentiamo Sentinel-2

L'Agenzia Spaziale Europea gestisce due satelliti identici che fotografano l'intera superficie terrestre ogni cinque giorni. I dati sono completamente gratuiti e aperti - finanziati dai contribuenti europei per l'uso di tutti.

10m
Risoluzione per pixel
5
Giorni tra i passaggi
13
Bande spettrali

Cosa vede il satellite

L'immagine a sinistra mostra ciò che vedono gli umani - luce rossa, verde e blu combinate. Quella a destra mostra l'infrarosso vicino, dove la vegetazione sana brilla di rosso intenso.

True color satellite image
Colori reali (RGB)

Cio che i tuoi occhi vedrebbero dallo spazio. Il Parco del Retiro appare come una macchia verde smorzata.

Near-infrared false color image
Infrarosso vicino

La vegetazione riflette fortemente il NIR, apparendo rosso brillante. Edifici e strade restano scuri.

La banda segreta

Sentinel-2 vede luce che noi non possiamo vedere. La luce infrarossa vicina rimbalza sulle piante sane come uno specchio - riflettono circa il 50%. Cemento e asfalto? Solo circa il 20%.

Per gli occhi umani, questa luce è invisibile. Per il satellite, è la chiave per trovare ogni chiazza di verde in una città.

La formula

Combiniamo le bande infrarosso vicino e rossa in un unico numero chiamato NDVI (Indice di Vegetazione della Differenza Normalizzata).

NDVI = (NIR - Red) / (NIR + Red)
-0,2
Acqua
0,1
Cemento
0,7
Alberi sani

Il problema delle nuvole

Un'immagine non basta. Le nuvole bloccano la vista. Le ombre confondono le letture. Servono più osservazioni prive di nuvole per costruire un'immagine affidabile.

Sereno
1 giugno - Sereno
Scartato
6 giugno - Scartato
Sereno
11 giugno - Sereno
Scartato
16 giugno - Scartato

Raccogliamo tutte le osservazioni estive (giugno-agosto) e teniamo solo quelle serene.

Il composito estivo

Da tutte le osservazioni senza nuvole, calcoliamo il valore mediano per ogni pixel. Questo ci dà una vista pulita e rappresentativa della vegetazione al suo apice.

Pensatelo come scattare una raffica di foto e tenere il fotogramma migliore - solo che stiamo combinando dozzine di passaggi satellitari in un'immagine perfetta.

Tracciare il confine

I valori NDVI vanno da -1 a +1. Dobbiamo decidere: cosa conta come "vegetato"?

Acqua / Ombra Suolo nudo Sparso Vegetazione sana

Sotto 0,40

Non contato come vegetazione. Include strade, edifici, suolo nudo, acqua e piante sparse o stressate.

Sopra 0,40

Contato come vegetazione. Alberi sani, erba densa, parchi, giardini - tutto ciò che sta fotosintetizzando attivamente.

Il risultato

Dalle bande satellitari grezze a una mappa della vegetazione. L'immagine NDVI mostra il gradiente, mentre la maschera mostra la classificazione finale.

NDVI colorized image
Valori NDVI

Marrone = NDVI basso (urbano), Verde = NDVI alto (vegetazione). Il Parco del Retiro spicca chiaramente.

Binary vegetation mask
Maschera vegetazione

Verde = NDVI sopra 0,40 (contato come vegetazione). Grigio = sotto la soglia.

La mappa finale

Il risultato: una mappa pixel per pixel della vegetazione urbana. Ogni quadrato di 10m è classificato come vegetato o no.

Vegetazione (NDVI > 0,40)
Non vegetato

Cosa calcoliamo

Esempio: Madrid, Spagna
3,3%
Copertura vegetale
0,18
Verde medio
19,9 km²
Area verde
201

Città analizzate

Abbiamo elaborato immagini satellitari per città in 27 paesi dell'UE. Ogni città misurata allo stesso modo, con gli stessi dati, usando gli stessi metodi.