Despre
Autorul
Lorenzo Becchi este un inginer italian cu experiență în inginerie agricolă pentru țări tropicale. După ce a lucrat în dezvoltare rurală și ajutor umanitar în Brazilia, Ecuador, Columbia, Cuba și Maroc, a făcut tranziția către tehnologia geospațială, colaborând cu FAO la sisteme de cartografiere web.
În prezent cu sediul în Barcelona, Lorenzo se concentrează pe calculatoare de înaltă performanță, software geospațial și aplicații de teledetecție. Anterior a lucrat la Institutul de Cercetare a Leucemiei Josep Carreras dezvoltând interfețe HPC.
Metodologie
Green City Index măsoară acoperirea cu vegetație urbană folosind imagini satelitare de la misiunea Sentinel-2 a Agenției Spațiale Europene. Calculăm Indicele de Vegetație cu Diferență Normalizată (NDVI) pentru fiecare oraș și determinăm ce procent din suprafața urbană are vegetație sănătoasă.
Sursa de Date: Sentinel-2
Folosim produse Sentinel-2 Level-2A (L2A), care sunt imagini de reflectanță de suprafață corectate atmosferic. Specificații cheie:
- Rezoluție spațială: 10 metri (pentru benzile roșu și NIR)
- Timp de revisită: 5 zile (cu Sentinel-2A și 2B)
- Acoperire: Toate suprafețele terestre între 56°S și 84°N latitudine
Data is accessed through the Copernicus Data Space Ecosystem.
Proces de Procesare
1. Selecția Granulelor
Pentru fiecare oraș, identificăm ce plăci Sentinel-2 (grilă MGRS) acoperă limitele sale. Apoi căutăm toate granulele disponibile în sezonul de vară (iunie-august) cu mai puțin de 10% acoperire cu nori.
2. Calculul NDVI
Indicele de Vegetație cu Diferență Normalizată este calculat pentru fiecare pixel:
Unde NIR este banda infraroșu apropiat (B8) și Roșu este banda roșie vizibilă (B4). Valorile NDVI variază de la -1 la +1, valorile mai mari indicând vegetație mai sănătoasă.
3. Mascarea Norilor
Folosim Stratul de Clasificare a Scenei (SCL) din produsele Sentinel-2 L2A pentru a masca:
- Nori (probabilitate mare, medie și mică)
- Umbre de nori
- Corpuri de apă
- Zăpadă/gheață
4. Compunere Temporală
Pentru a reduce zgomotul și a umple golurile de nori, creăm un compozit median din toate observațiile valide din sezon. Aceasta oferă o vedere reprezentativă a vegetației în perioada de vârf a creșterii.
5. Decuparea Orașului
Compozitul este decupat la limitele oficiale ale orașului din baza de date GADM (Global Administrative Areas Database) versiunea 4.1.
6. Clasificarea Vegetației
Clasificăm pixelii ca "vegetație" dacă valoarea lor NDVI depășește 0,40. Acest prag captează vegetația sănătoasă, fotosintetizând activ, excluzând în același timp:
- Sol gol (de obicei NDVI 0,1-0,2)
- Suprafețe construite (de obicei NDVI < 0,1)
- Vegetație rară sau stresată (NDVI 0,2-0,4)
Metrici Calculate
| Metric | Description |
|---|---|
| Indice de vegetație | Procentul din suprafața orașului clasificat ca vegetație (NDVI > 0,40). Aceasta indică cât din oraș este verde. |
| Verde mediu | Valoarea medie NDVI pe toți pixelii orașului (scala 0-1). Aceasta indică cât de verde este orașul în general, incluzând zonele fără vegetație. Valorile mai mari indică vegetație mai densă sau mai sănătoasă. |
| Suprafață Verde (km²) | Suprafața totală a vegetației în kilometri pătrați |
| Suprafață Totală (km²) | Suprafața administrativă totală a orașului |
Exemplu: Două orașe pot avea ambele un indice de vegetație de 10% (aceeași cantitate de spațiu verde), dar verde mediu diferit dacă unul are parcuri mai dense în timp ce celălalt are gazon rar.
Limitări
- Variație sezonieră: Rezultatele reflectă doar condițiile de vară. Arborii foioși și vegetația sezonieră pot prezenta tipare diferite în alte sezoane.
- Coronamentul arborilor urbani: Arborii de pe străzile înguste pot fi parțial obscurați de clădiri din cauza unghiului de vedere al satelitului.
- Pixeli micști: La rezoluție de 10m, pixelii conțin adesea un amestec de vegetație și suprafețe construite, ducând la valori NDVI intermediare.
- Sensibilitatea pragului: Pragul NDVI de 0,40 este oarecum arbitrar; praguri diferite ar da procente diferite.
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) |
Atribuire și Licență Date
Licența Datelor de Ieșire
Toate datele de ieșire din acest proiect (statistici, GeoJSON, hărți, rapoarte) sunt licențiate sub CC BY 4.0. Ești liber să partajezi și să adaptezi datele pentru orice scop, inclusiv utilizare comercială, atât timp cât oferi atribuire:
Date Sursă
Imagini satelitare: Conține date Copernicus Sentinel 2024 modificate. Misiunea Copernicus Sentinel-2 este operată de Agenția Spațială Europeană (ESA) în numele Comisiei Europene.
Limite administrative: GADM versiunea 4.1 (gadm.org), licențiat sub CC BY 4.0.
Date despre orașe: GeoNames (geonames.org), licențiat sub CC BY 4.0.
