O projektu

Avtor

Lorenzo Becchi je italijanski inženir z izkušnjami v kmetijskem inženirstvu za tropske države. Po delu na razvoju podeželja in humanitarni pomoči v Braziliji, Ekvadorju, Kolumbiji, Kubi in Maroku je prešel na geoprostorske tehnologije, sodelujoč s FAO pri sistemih spletnega kartiranja.

Trenutno živi v Barceloni, Lorenzo se osredotoča na visokozmogljivo računalništvo, geoprostorsko programsko opremo in aplikacije daljinskega zaznavanja. Prej je delal na Raziskovalnem inštitutu za levkemijo Josepa Carrerasa, razvijal HPC vmesnike.

Metodologija

Green City Index meri pokritost mestne vegetacije z uporabo satelitskih posnetkov iz misije Sentinel-2 Evropske vesoljske agencije. Izračunamo Normalizirani diferencialni vegetacijski indeks (NDVI) za vsako mesto in določimo, kolikšen odstotek mestnega območja ima zdravo vegetacijo.

Vir podatkov: Sentinel-2

Uporabljamo proizvode Sentinel-2 Level-2A (L2A), ki so atmosfersko popravljeni posnetki površinske odbojnosti. Ključne specifikacije:

• Prostorska ločljivost: 10 metrov (za rdeči in NIR kanal)
• Čas vrnitve: 5 dni (s Sentinel-2A in 2B)
• Pokritost: Vse kopenske površine med 56°S in 84°N zemljepisne širine

Data is accessed through the Copernicus Data Space Ecosystem.

Procesna veriga

1. Izbor granul

Za vsako mesto identificiramo, katere ploščice Sentinel-2 (mreža MGRS) pokrivajo njegove meje. Nato poiščemo vse razpoložljive granule med poletno sezono (junij-avgust) z manj kot 10% oblačnostjo.

2. Izračun NDVI

Normalizirani diferencialni vegetacijski indeks se izračuna za vsak piksel:

Kjer je NIR bližnji infrardeči kanal (B8) in Rdeča je vidni rdeči kanal (B4). Vrednosti NDVI segajo od -1 do +1, pri čemer višje vrednosti kažejo na bolj zdravo vegetacijo.

3. Maskiranje oblakov

Uporabljamo Scene Classification Layer (SCL) iz proizvodov Sentinel-2 L2A za maskiranje:

• Oblaki (visoka, srednja in nizka verjetnost)
• Sence oblakov
• Vodna telesa
• Sneg/led

4. Časovno sestavljanje

Za zmanjšanje šuma in zapolnitev vrzeli po oblakih ustvarimo medianski kompozit iz vseh veljavnih opazovanj med sezono. To zagotavlja reprezentativen pogled na vegetacijo med vrhom vegetacijske sezone.

5. Obrezovanje mesta

Kompozit se obreže glede na uradne meje mesta iz GADM (Globalna baza podatkov upravnih območij) različica 4.1.

6. Klasifikacija vegetacije

Piksle klasificiramo kot "vegetacijo", če njihova vrednost NDVI presega 0.40. Ta prag zajame zdravo, aktivno fotosintetizirajočo vegetacijo, izključujoč:

• Gola tla (tipično NDVI 0.1-0.2)
• Pozidane površine (tipično NDVI < 0.1)
• Redka ali pod stresom vegetacija (NDVI 0.2-0.4)

Izračunane metrike

Primer: Dve mesti imata lahko enak 10% indeks vegetacije (enaka količina zelenih površin), a različno povprečno zelenost, če ima eno gostejše parke, medtem ko ima drugo redke travnike.

Omejitve

• Sezonska variacija: Rezultati odražajo samo poletne razmere. Listnata drevesa in sezonska vegetacija lahko kažejo različne vzorce v drugih sezonah.
• Mestna krošnja: Drevesa na ozkih ulicah so lahko delno zakrita s stavbami zaradi kota pogleda satelita.
• Mešani piksli: Pri ločljivosti 10m piksli pogosto vsebujejo mešanico vegetacije in pozidanih površin, kar vodi do vmesnih vrednosti NDVI.
• Občutljivost praga: Prag NDVI 0.40 je nekoliko arbitraren; različni pragi bi dali različne odstotke.

Comparison with Morgenpost (2016)

Atribucija in licenca podatkov

Licenca izhodnih podatkov

Vsi izhodni podatki iz tega projekta (statistika, GeoJSON, zemljevidi, poročila) so licencirani pod CC BY 4.0. Podatke lahko prosto delite in prilagajate za kakršen koli namen, vključno s komercialno uporabo, če navedete vir:

Izvorni podatki

Satelitski posnetki: Vsebuje spremenjene podatke Copernicus Sentinel 2024. Misijo Copernicus Sentinel-2 upravlja Evropska vesoljska agencija (ESA) v imenu Evropske komisije.

Upravne meje: GADM različica 4.1 (gadm.org), licencirano pod CC BY 4.0.

Podatki o mestih: GeoNames (geonames.org), licencirano pod CC BY 4.0.