Klausimas
Kaip išmatuoti miesto žalumą?
Galėtumėte vaikščioti kiekviena gatve, skaičiuoti kiekvieną medį, apžiūrėti kiekvieną parką. Tai užtruktų metus.
Arba galėtumėte paklausti palydovo...
Kelionė nuo palydovo orbitos iki miestų augmenijos žemėlapių
Kaip išmatuoti miesto žalumą?
Galėtumėte vaikščioti kiekviena gatve, skaičiuoti kiekvieną medį, apžiūrėti kiekvieną parką. Tai užtruktų metus.
Arba galėtumėte paklausti palydovo...
Europos kosmoso agentūra valdo du identiškus palydovus, kurie fotografuoja visą Žemės sausumos paviršių kas penkias dienas. Duomenys yra visiškai nemokami ir atviri - finansuojami Europos mokesčių mokėtojų visiems naudoti.
Kairysis vaizdas rodo, ką mato žmonės - raudona, žalia ir mėlyna šviesa sujungtos. Dešinysis rodo artimąjį infraraudonąjį, kur sveika augmenija šviečia ryškiai raudonai.
Ką jūsų akys matytų iš kosmoso. Retiro parkas atrodo kaip prislopinta žalia dėmė.
Augmenija stipriai atspindi NIR, atrodo ryškiai raudonai. Pastatai ir keliai lieka tamsūs.
Sentinel-2 mato šviesą, kurios mes nematome. Artimoji infraraudonoji šviesa atšoka nuo sveikų augalų kaip nuo veidrodžio - jie atspindi apie 50% jos. Betonas ir asfaltas? Tik apie 20%.
Žmogaus akims ši šviesa nematoma. Palydovui ji yra raktas rasti kiekvieną žalią lopinėlį mieste.
Sujungiame artimąjį infraraudonąjį ir raudoną kanalus į vieną skaičių, vadinamą NDVI (Normalizuotas skirtuminis augmenijos indeksas).
Vieno vaizdo nepakanka. Debesys blokuoja vaizdą. Šešėliai klaidina rodmenis. Mums reikia kelių stebėjimų be debesų, kad sukurtume patikimą vaizdą.
Renkame visus vasaros stebėjimus (birželis-rugpjūtis) ir paliekame tik giedrus.
Iš visų stebėjimų be debesų apskaičiuojame medianinę reikšmę kiekvienam pikseliui. Tai mums suteikia švarų, reprezentatyvų augmenijos vaizdą jos pike.
Įsivaizduokite tai kaip fotografijų seriją ir geriausio kadro išlaikymą - tik mes sujungiame dešimtis palydovo praskridimų į vieną tobulą vaizdą.
NDVI reikšmės svyruoja nuo -1 iki +1. Turime nuspręsti: kas laikoma "augmenija"?
Nelaikoma augmenija. Apima kelius, pastatus, pliką dirvą, vandenį ir retus ar stresuotus augalus.
Laikoma augmenija. Sveiki medžiai, tanki žolė, parkai, sodai - bet kas aktyviai fotosintetinantis.
Nuo neapdorotų palydovo kanalų iki augmenijos žemėlapio. NDVI vaizdas rodo gradientą, o kaukė rodo galutinę klasifikaciją.
Ruda = žemas NDVI (miestas), Žalia = aukštas NDVI (augmenija). Retiro parkas aiškiai išsiskiria.
Žalia = NDVI virš 0.40 (laikoma augmenija). Pilka = žemiau slenksčio.
Rezultatas: pikselis po pikselio miesto augmenijos žemėlapis. Kiekvienas 10m kvadratas klasifikuojamas kaip augmenija arba ne.
Apdorojome palydovinius vaizdus miestams 27 ES šalyse. Kiekvienas miestas matuojamas tuo pačiu būdu, su tais pačiais duomenimis, naudojant tuos pačius metodus.
