211service.com
Pasaules pilsētas pēdas nospiedums atklāts nebijušā izšķirtspējā
Urbanizācija maina mūsu planētu. Mūsdienās aptuveni puse no septiņiem miljardiem pasaules iedzīvotāju dzīvo pilsētās. Paredzams, ka līdz 2050. gadam šī proporcija pieaugs līdz divām trešdaļām. Un tā kā pasaules iedzīvotāju skaits pieaug, līdz tam pilsētās dzīvos vairāk nekā seši miljardi cilvēku.
Pilsētas dzīve rada ievērojamu slogu videi. Pilsētas ir jābaro ar ūdeni, elektroenerģiju un pārtiku, un tāpēc tām ir nepieciešama sarežģīta infrastruktūra, kas to padara iespējamu. Tas viss ir jādara ilgtspējīgā veidā.
Un tas rada dažus svarīgus jautājumus. Cik pilsētu ir uz Zemes un cik lielu daļu virsmas klāj apdzīvotas teritorijas?
Šajā ziņā attīstītās valstis ir labi kartētas, bet tas pats neattiecas uz jaunattīstības valstīm, kur dzīvo ievērojama daļa cilvēku. Turklāt mēģinājumi pamanīt pilsētas telpas, izmantojot attēlus, kas uzņemti no kosmosa, ir apgrūtināti ar problēmām: zemas izšķirtspējas attēli, mākoņu sega un datu interpretācijas neskaidrības.
Ir nepieciešams veids, kā kartēt pilsētu teritorijas no kosmosa ar augstu izšķirtspēju un tādā veidā, ko neietekmē mākoņu sega un bez neskaidrībām, ko rada tradicionālā attēlveidošana.
Šodien Tomass Ešs no Vācijas Aviācijas un kosmosa centra Veslingā, Vācijā, un daži draugi atklāj globālu urbanizācijas karti, kas atbilst visām šīm prasībām. Rezultāts ir visas planētas datu kopa ar 12 metru izšķirtspēju, kas kartē globālo pilsētu nospiedumu ar nepieredzētu precizitāti un izšķirtspēju.
Šis dokuments iepazīstina ar jaunu cilvēku klātbūtnes uz Zemes sarakstu, kas atspoguļo cilvēku apmetņu modeli līdz šim unikālā telpiskā izšķirtspējā, saka komanda.
Līdz šim aprēķini par globālo pilsētu nospiedumu lielā mērā ir balstīti uz zemes optiskajiem attēliem. Šie attēli ir plaši pieejami, taču tiem ir būtiski trūkumi.
Sākumā attēliem ir telpiskā izšķirtspēja, ko mēra simtos metru. Tas nekavējoties rada jautājumus par viņu spēju pamanīt mazos lauku ciematus un atrisināt neattīstītās teritorijas pilsētās.
Mākoņu sega arī aizsedz zemi, tāpēc jaunākais pārklājums vietām var būt plankumains. Un tad ir jautājums, kā vispār noteikt apdzīvotās vietas. Šāda veida attēlos nav viennozīmīga veida, kā pamanīt apdzīvotas vietas.
Rezultātā ģeogrāfu aplēses par globālo pilsētu nospiedumu atšķiras pēc lieluma par lielumu. Skaidrs, ka ir vajadzīga labāka pieeja.
Ievadiet Esch un co, kuri ir izveidojuši globālu apdzīvoto vietu datu bāzi, pamatojoties uz sintētiskā apertūras radara attēliem no Zemes orbītas misijas TanDEM-X. Tas sastāv no kosmosa kuģu pāra, kas ir riņķojuši ap Zemi ciešā formā — tikai dažu simtu metru attālumā viens no otra — kopš 2007. gada.
Šie kosmosa kuģi uzņem radara attēlus no zemes no nedaudz atšķirīgiem leņķiem, ļaujot pētniekiem izveidot planētas 3-D karti. Kopumā Esch un co ir apstrādājuši 470 000 attēlu pāru, lai izveidotu savu visas planētas karti.
Šīs kartes telpiskā izšķirtspēja ir 12 metri, taču, tā kā tā ir 3-D, karte atklāj arī vertikālā augstuma izmaiņas. Patiešām, ir vienkārši pamanīt vertikālas konstrukcijas, piemēram, sienas.
Tas nekavējoties atvieglo apdzīvoto vietu automātiskās identificēšanas uzdevumu. Un, tā kā radars iet cauri mākoņiem, mākoņu sega neietekmē datus.
Rezultāts ir globālās pilsētu nospiedumu karte ar nepieredzētu precizitāti un izšķirtspēju. Mēs ieviešam jaunu globālo apmetņu masku līdz šim unikālā telpiskā izšķirtspējā — Global Urban Footprint, saka Ešs un citi.
Tas ir iespaidīgs darbs, un tam ir būtiska ietekme uz to, kā ģeogrāfi, sociologi un politikas veidotāji sapratīs, kā urbanizācija maina mūsu planētu.
1950. gadā pasaules lauku iedzīvotāju skaits bija divreiz lielāks nekā pilsētās. 2008. gadā pilsētu iedzīvotāji pirmo reizi pārņēma lauku iedzīvotājus, un urbanizācijas tempi turpina pieaugt.
Pirmais solis, lai izprastu šī procesa ietekmi, ir izveidot precīzu karti. Tagad var nopietni sākties sarežģītais pilsētu skaita skaitīšanas un pilsētu zemes izmantošanas proporcijas mērīšanas process.
Karte ir pieejama: https://geoservice.dlr.de/web/maps/eoc:guf:4326
Atsauce: arxiv.org/abs/1706.04862 : Jaunu pamatu veidošana cilvēku apmetņu kartēšanā no kosmosa — globālā pilsētas pēda