Hoe we groen zien vanuit de ruimte

Een reis van satellietbaan naar stedelijke vegetatiekaarten

Scroll

De vraag

Hoe meet je de groenheid van een stad?

Je zou elke straat kunnen aflopen, elke boom tellen, elk park onderzoeken. Het zou jaren duren.

Of je kunt het aan een satelliet vragen...

Maak kennis met Sentinel-2

De European Space Agency exploiteert twee identieke satellieten die elke vijf dagen het gehele landoppervlak van de aarde fotograferen. De data is volledig gratis en open - gefinancierd door Europese belastingbetalers voor iedereen.

10m
Resolutie per pixel
5
Dagen tussen passages
13
Spectrale banden

Wat de satelliet ziet

Het linkerbeeld toont wat mensen zien - rood, groen en blauw licht gecombineerd. Het rechterbeeld toont nabij-infrarood, waar gezonde vegetatie helderrood gloeit.

True color satellite image
Echte kleuren (RGB)

Wat je ogen vanuit de ruimte zouden zien. Retiro Park verschijnt als een gedempte groene vlek.

Near-infrared false color image
Nabij-infrarood

Vegetatie reflecteert NIR sterk, en verschijnt felrood. Gebouwen en wegen blijven donker.

De geheime band

Sentinel-2 ziet licht dat wij niet kunnen zien. Nabij-infrarood licht kaatst van gezonde planten als een spiegel - ze reflecteren ongeveer 50%. Beton en asfalt? Slechts ongeveer 20%.

Voor menselijke ogen is dit licht onzichtbaar. Voor de satelliet is het de sleutel om elke plek groen in een stad te vinden.

De formule

We combineren de nabij-infrarood en rode banden tot een enkel getal genaamd NDVI (Normalized Difference Vegetation Index).

NDVI = (NIR - Red) / (NIR + Red)
-0,2
Water
0,1
Beton
0,7
Gezonde bomen

Het wolkenprobleem

Een beeld is niet genoeg. Wolken blokkeren het zicht. Schaduwen verwarren de metingen. We hebben meerdere wolkenvrije waarnemingen nodig om een betrouwbaar beeld op te bouwen.

Helder
1 juni - Helder
Afgewezen
6 juni - Afgewezen
Helder
11 juni - Helder
Afgewezen
16 juni - Afgewezen

We verzamelen alle zomerwaarnemingen (juni-augustus) en houden alleen de heldere.

Het zomercomposiet

Van alle wolkenvrije waarnemingen berekenen we de mediaanwaarde voor elke pixel. Dit geeft ons een schoon, representatief beeld van vegetatie op zijn piek.

Zie het als het maken van een burst foto's en het beste frame behouden - alleen combineren we tientallen satellietpassages tot een perfect beeld.

De lijn trekken

NDVI-waarden variëren van -1 tot +1. We moeten beslissen: wat telt als "begroeid"?

Water / Schaduw Kale grond Schaars Gezonde vegetatie

Onder 0,40

Niet geteld als vegetatie. Omvat wegen, gebouwen, kale grond, water en schaarse of gestresste planten.

Boven 0,40

Geteld als vegetatie. Gezonde bomen, dicht gras, parken, tuinen - alles dat actief fotosynthese uitvoert.

Het resultaat

Van ruwe satellietbanden naar een vegetatiekaart. Het NDVI-beeld toont de gradiënt, terwijl het masker de uiteindelijke classificatie toont.

NDVI colorized image
NDVI-waarden

Bruin = lage NDVI (stedelijk), Groen = hoge NDVI (vegetatie). Retiro Park valt duidelijk op.

Binary vegetation mask
Vegetatiemasker

Groen = NDVI boven 0,40 (geteld als vegetatie). Grijs = onder drempel.

De uiteindelijke kaart

Het resultaat: een pixel-voor-pixel kaart van stedelijke vegetatie. Elk vierkant van 10m wordt geclassificeerd als begroeid of niet.

Vegetatie (NDVI > 0,40)
Niet begroeid

Wat we berekenen

Voorbeeld: Madrid, Spanje
3,3%
Vegetatiebedekking
0,18
Gem. groenheid
19,9 km²
Groen gebied
201

Geanalyseerde steden

We hebben satellietbeelden verwerkt voor steden in 27 EU-landen. Elke stad op dezelfde manier gemeten, met dezelfde data, met dezelfde methoden.