O projektu

Tym

Lorenzo Becchi

Tvurce projektu, datove inzenyrstvi, webovy vyvoj

Italsky inzenyr se zazemim v zemedelskem inzenyrstvi pro tropicke zeme. Po praci v ruralnim rozvoji a humanitarni pomoci v Brazilii, Ekvadoru, Kolumbii, Kube a Maroku presel Lorenzo ke geoprostorove technologii a spolupracoval s FAO na systemech weboveho mapovani. V soucasnosti zije v Barcelone, kde propojuje dalky pruzkum, vysoce vykonny vypocet a full-stack vyvoj pro navrhovani a budovani kazde vrstvy Green City Index -- od datove pipeline pro satelitni data az po vicejazycnou webovou platformu.

Martin Kvist

Sprava systemu, infrastruktura

Architekt infrastruktury otevreneho softwaru se sidlem v Kodani, Dansko. Martin prinasi do projektu DevOps odbornost na podnikove urovni, poskytuje a udrzuje serverove prostredi pohanjejici pipeline satelitnich dat. Jeho zkusenosti se spravou rozsahlych nasazeni Linuxu zajistuji, ze zpracovatelska infrastruktura funguje spolehilve v kontinentalnim meritku.

Metodika

Green City Index měří pokrytí městskou vegetací pomocí satelitních snímků z mise Sentinel-2 Evropské kosmické agentury. Vypočítáváme Normalizovaný diferenční vegetační index (NDVI) pro každé město a určujeme, jaké procento městské plochy má zdravou vegetaci.

Zdroj Dat: Sentinel-2

Používáme produkty Sentinel-2 Level-2A (L2A), což jsou atmosféricky korigované snímky povrchové odrazivosti. Klíčové specifikace:

Prostorové rozlišení: 10 metrů (pro červené a NIR pásma)
Doba opakované návštěvy: 5 dní (se Sentinel-2A i 2B)
Pokrytí: Všechny pevninské povrchy mezi 56°J a 84°S zeměpisné šířky

Data is accessed through the Copernicus Data Space Ecosystem.

Zpracovatelský Proces

1. Výběr Granulí

Pro každé město identifikujeme, které dlaždice Sentinel-2 (mřížka MGRS) pokrývají jeho hranice. Poté vyhledáváme všechny dostupné granule během letní sezóny (červen-srpen) s méně než 10% oblačností.

2. Výpočet NDVI

Normalizovaný diferenční vegetační index se vypočítává pro každý pixel:

NDVI = (NIR - Červená) / (NIR + Červená)

Kde NIR je blízké infračervené pásmo (B8) a Červená je viditelné červené pásmo (B4). Hodnoty NDVI se pohybují od -1 do +1, přičemž vyšší hodnoty indikují zdravější vegetaci.

3. Maskování Oblaků

Používáme vrstvu klasifikace scény (SCL) z produktů Sentinel-2 L2A k maskování:

Oblaků (vysoká, střední a nízká pravděpodobnost)
Stínů oblaků
Vodních ploch
Sněhu/ledu

4. Časová Kompozice

Pro snížení šumu a vyplnění mezer po oblacích vytváříme mediánový kompozit ze všech platných pozorování během sezóny. To poskytuje reprezentativní pohled na vegetaci během vrcholu vegetačního období.

5. Ořez Města

Kompozit je oříznut na oficiální hranice města z databáze GADM (Global Administrative Areas Database) verze 4.1.

6. Klasifikace Vegetace

Pixely klasifikujeme jako "vegetaci", pokud jejich hodnota NDVI překračuje 0,40. Tato prahová hodnota zachycuje zdravou, aktivně fotosyntetizující vegetaci a vylučuje:

Holou půdu (typicky NDVI 0,1-0,2)
Zastavěné plochy (typicky NDVI < 0,1)
Řídkou nebo stresovanou vegetaci (NDVI 0,2-0,4)

Vypočítané Metriky

Metric	Description
Index vegetace	Procento plochy města klasifikované jako vegetace (NDVI > 0,40). To ukazuje, kolik města je zelené.
Průměrná zeleň	Průměrná hodnota NDVI přes všechny pixely města (stupnice 0-1). To ukazuje, jak zelené je město celkově, včetně nevegetovaných ploch. Vyšší hodnoty indikují hustší nebo zdravější vegetaci.
Zelená Plocha (km²)	Celková plocha vegetace v kilometrech čtverečních
Celková Plocha (km²)	Celková administrativní plocha města

Příklad: Dvě města mohou mít obě 10% index vegetace (stejné množství zelené plochy), ale různou průměrnou zeleň, pokud jedno má hustší parky zatímco druhé má řídký trávník.

Omezení

Sezónní variace: Výsledky odrážejí pouze letní podmínky. Opadavé stromy a sezónní vegetace mohou vykazovat odlišné vzorce v jiných ročních obdobích.
Městská korunová vrstva: Stromy v úzkých ulicích mohou být částečně zakryty budovami kvůli úhlu pohledu satelitu.
Smíšené pixely: Při rozlišení 10m pixely často obsahují směs vegetace a zastavěných ploch, což vede k středním hodnotám NDVI.
Citlivost prahu: Práh NDVI 0,40 je poněkud arbitrární; různé prahy by daly různá procenta.

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)

Atribuce a Licence Dat

Licence Výstupních Dat

Všechna výstupní data z tohoto projektu (statistiky, GeoJSON, mapy, zprávy) jsou licencována pod CC BY 4.0. Můžete data volně sdílet a upravovat pro jakýkoli účel, včetně komerčního využití, pokud uvedete zdroj:

Data: Green City Index (https://green-city-index.org)

Zdrojová Data

Satelitní snímky: Obsahuje upravená data Copernicus Sentinel 2024. Mise Copernicus Sentinel-2 je provozována Evropskou kosmickou agenturou (ESA) jménem Evropské komise.

Administrativní hranice: GADM verze 4.1 (gadm.org), licencováno pod CC BY 4.0.

Data o městech: GeoNames (geonames.org), licencováno pod CC BY 4.0.