Sobre
O autor
Lorenzo Becchi e um engenheiro italiano com formacao em engenharia agricola para paises tropicais. Apos trabalhar em desenvolvimento rural e ajuda humanitaria no Brasil, Equador, Colombia, Cuba e Marrocos, transitou para a tecnologia geoespacial, colaborando com a FAO em sistemas de mapeamento web.
Atualmente residente em Barcelona, Lorenzo foca-se em computacao de alto desempenho, software geoespacial e aplicacoes de detecao remota. Anteriormente trabalhou no Instituto de Investigacao de Leucemia Josep Carreras desenvolvendo interfaces HPC.
Metodologia
O Green City Index mede a cobertura de vegetacao urbana usando imagens de satelite da missao Sentinel-2 da Agencia Espacial Europeia. Calculamos o Indice de Vegetacao por Diferenca Normalizada (NDVI) para cada cidade e determinamos que percentagem da area urbana tem vegetacao saudavel.
Fonte de dados: Sentinel-2
Usamos produtos Sentinel-2 Level-2A (L2A), que sao imagens de refletancia de superficie corrigidas atmosfericamente. Especificacoes principais:
- Resolucao espacial: 10 metros (para bandas vermelha e NIR)
- Tempo de revisita: 5 dias (com Sentinel-2A e 2B)
- Cobertura: Todas as superficies terrestres entre 56°S e 84°N
Data is accessed through the Copernicus Data Space Ecosystem.
Pipeline de processamento
1. Selecao de granulos
Para cada cidade, identificamos quais telhas Sentinel-2 (grelha MGRS) cobrem os seus limites. Depois procuramos todos os granulos disponiveis durante a estacao de verao (junho-agosto) com menos de 10% de cobertura de nuvens.
2. Calculo do NDVI
O Indice de Vegetacao por Diferenca Normalizada e calculado para cada pixel:
Onde NIR e a banda de infravermelho proximo (B8) e Vermelho e a banda vermelha visivel (B4). Os valores de NDVI variam de -1 a +1, onde valores mais altos indicam vegetacao mais saudavel.
3. Mascara de nuvens
Usamos a Camada de Classificacao de Cena (SCL) dos produtos Sentinel-2 L2A para mascarar:
- Nuvens (probabilidade alta, media e baixa)
- Sombras de nuvens
- Corpos de agua
- Neve/gelo
4. Composicao temporal
Para reduzir o ruido e preencher lacunas de nuvens, criamos um composito de mediana de todas as observacoes validas durante a estacao. Isto fornece uma visao representativa da vegetacao durante o pico da estacao de crescimento.
5. Recorte da cidade
O composito e recortado para os limites oficiais da cidade do GADM (Global Administrative Areas Database) versao 4.1.
6. Classificacao da vegetacao
Classificamos os pixels como "vegetados" se o seu valor NDVI exceder 0,40. Este limiar captura vegetacao saudavel e ativamente fotosintetizante, excluindo:
- Solo nu (tipicamente NDVI 0,1-0,2)
- Superficies construidas (tipicamente NDVI < 0,1)
- Vegetacao esparsa ou stressada (NDVI 0,2-0,4)
Metricas calculadas
| Metric | Description |
|---|---|
| Indice de vegetacao | Percentagem da area da cidade classificada como vegetada (NDVI > 0,40). Isto indica quanta da cidade e verde. |
| Verdura media | Valor medio de NDVI em todos os pixels da cidade (escala 0-1). Isto indica quao verde e a cidade no geral, incluindo areas nao vegetadas. Valores mais altos indicam vegetacao mais densa ou saudavel. |
| Area verde (km²) | Area vegetada total em quilometros quadrados |
| Area total (km²) | Area administrativa total da cidade |
Exemplo: Duas cidades podem ambas ter 10% de indice de vegetacao (mesma quantidade de espaco verde), mas diferente verdura media se uma tiver parques mais densos enquanto a outra tiver relvados esparsos.
Limitacoes
- Variacao sazonal: Os resultados refletem apenas condicoes de verao. Arvores de folha caduca e vegetacao sazonal podem mostrar padroes diferentes noutras estacoes.
- Copa das arvores urbanas: Arvores em ruas estreitas podem ser parcialmente obscurecidas por edificios devido ao angulo de visao do satelite.
- Pixels mistos: A resolucao de 10m, os pixels frequentemente contem uma mistura de vegetacao e superficies construidas, levando a valores intermedios de NDVI.
- Sensibilidade do limiar: O limiar de NDVI de 0,40 e algo arbitrario; limiares diferentes produziriam percentagens diferentes.
Comparison with Morgenpost (2016)
| Aspect | Morgenpost | Green City Index |
|---|---|---|
| Satellite | Landsat 5/7/8 | Sentinel-2 |
| Resolution | 30 meters | 10 meters |
| NDVI Threshold | 0.45 | 0.40 |
| Time Period | 2005-2015 composite | Annual (2024+) |
| Coverage | 79 German cities | European cities (expanding) |
Atribuicao de dados e licenca
Licenca de dados de saida
Todos os dados de saida deste projeto (estatisticas, GeoJSON, mapas, relatorios) sao licenciados sob CC BY 4.0. Voce e livre para partilhar e adaptar os dados para qualquer proposito, incluindo uso comercial, desde que forneca atribuicao:
Dados de origem
Imagens de satelite: Contem dados Copernicus Sentinel modificados 2024. A missao Copernicus Sentinel-2 e operada pela Agencia Espacial Europeia (ESA) em nome da Comissao Europeia.
Fronteiras administrativas: GADM versao 4.1 (gadm.org), licenciado sob CC BY 4.0.
Dados de cidades: GeoNames (geonames.org), licenciado sob CC BY 4.0.
