O projekte

Autor

Lorenzo Becchi je taliansky inžinier so skúsenosťami v poľnohospodárskom inžinierstve pre tropické krajiny. Po práci na rozvoji vidieka a humanitárnej pomoci v Brazílii, Ekvádore, Kolumbii, Kube a Maroku prešiel na geopriestorové technológie, spolupracujúc s FAO na systémoch webového mapovania.

V súčasnosti žijúci v Barcelone, Lorenzo sa zameriava na vysokovýkonné výpočty, geopriestorový softvér a aplikácie diaľkového prieskumu. Predtým pracoval vo Výskumnom inštitúte leukémie Josepa Carrerasa na vývoji HPC rozhraní.

Metodológia

Green City Index meria pokrytie mestskej vegetácie pomocou satelitných snímok z misie Sentinel-2 Európskej vesmírnej agentúry. Vypočítavame Normalizovaný diferenčný vegetačný index (NDVI) pre každé mesto a určujeme, aké percento mestskej oblasti má zdravú vegetáciu.

Zdroj údajov: Sentinel-2

Používame produkty Sentinel-2 Level-2A (L2A), čo sú atmosféricky korigované snímky povrchovej odrazivosti. Kľúčové špecifikácie:

• Priestorové rozlíšenie: 10 metrov (pre červený a NIR kanál)
• Čas návratu: 5 dní (so Sentinel-2A a 2B)
• Pokrytie: Všetky pevninské povrchy medzi 56°S a 84°N zemepisnej šírky

Data is accessed through the Copernicus Data Space Ecosystem.

Spracovací reťazec

1. Výber granúl

Pre každé mesto identifikujeme, ktoré dlaždice Sentinel-2 (MGRS mriežka) pokrývajú jeho hranice. Potom vyhľadávame všetky dostupné granuly počas letnej sezóny (jún-august) s menej ako 10% oblačnosťou.

2. Výpočet NDVI

Normalizovaný diferenčný vegetačný index sa vypočíta pre každý pixel:

Kde NIR je blízky infračervený kanál (B8) a Červená je viditeľný červený kanál (B4). Hodnoty NDVI sa pohybujú od -1 do +1, pričom vyššie hodnoty indikujú zdravšiu vegetáciu.

3. Maskovanie oblakov

Používame Scene Classification Layer (SCL) z produktov Sentinel-2 L2A na maskovanie:

• Oblaky (vysoká, stredná a nízka pravdepodobnosť)
• Tiene oblakov
• Vodné plochy
• Sneh/ľad

4. Časové skladanie

Na zníženie šumu a vyplnenie medzier po oblakoch vytvárame mediánový kompozit zo všetkých platných pozorovaní počas sezóny. Toto poskytuje reprezentatívny pohľad na vegetáciu počas vrcholu vegetačnej sezóny.

5. Orezanie mesta

Kompozit sa oreže podľa oficiálnych hraníc mesta z GADM (Globálna databáza administratívnych oblastí) verzia 4.1.

6. Klasifikácia vegetácie

Klasifikujeme pixely ako "vegetáciu", ak ich hodnota NDVI presahuje 0.40. Tento prah zachytáva zdravú, aktívne fotosyntetizujúcu vegetáciu vylučujúc:

• Holú pôdu (typicky NDVI 0.1-0.2)
• Zastavané povrchy (typicky NDVI < 0.1)
• Riedku alebo stresovanú vegetáciu (NDVI 0.2-0.4)

Vypočítané metriky

Príklad: Dve mestá môžu mať rovnaký 10% index vegetácie (rovnaké množstvo zelených plôch), ale rôznu priemernú zeleň, ak jedno má hustejšie parky zatiaľ čo druhé má riedke trávniky.

Obmedzenia

• Sezónna variácia: Výsledky odrážajú len letné podmienky. Listnaté stromy a sezónna vegetácia môžu vykazovať rôzne vzorce v iných sezónach.
• Mestská korunová vrstva: Stromy na úzkych uliciach môžu byť čiastočne zakryté budovami kvôli uhlu pohľadu satelitu.
• Zmiešané pixely: Pri rozlíšení 10m pixely často obsahujú zmes vegetácie a zastavaných povrchov, čo vedie k stredným hodnotám NDVI.
• Citlivosť prahu: Prah NDVI 0.40 je do istej miery ľubovoľný; rôzne prahy by dali rôzne percentá.

Comparison with Morgenpost (2016)

Atribúcia a licencia údajov

Licencia výstupných údajov

Všetky výstupné údaje z tohto projektu (štatistiky, GeoJSON, mapy, správy) sú licencované pod CC BY 4.0. Môžete voľne zdieľať a upravovať údaje na akýkoľvek účel, vrátane komerčného použitia, pokiaľ uvediete zdroj:

Zdrojové údaje

Satelitné snímky: Obsahuje upravené údaje Copernicus Sentinel 2024. Misiu Copernicus Sentinel-2 prevádzkuje Európska vesmírna agentúra (ESA) v mene Európskej komisie.

Administratívne hranice: GADM verzia 4.1 (gadm.org), licencované pod CC BY 4.0.

Údaje o mestách: GeoNames (geonames.org), licencované pod CC BY 4.0.