Par mums

Komanda

Lorenzo Becchi

Projekta veideotajs, datu inzenierija, timekla izstrade

Italu inzenieris ar pieredzi lauksaimniecibas inzenierija tropiskam valstiim. Pec darba lauku attistiba un humanitaraja palidziba Brazilija, Ekvadora, Kolumbija, Kuba un Maroka Lorenzo parnaaca uz geoptelpiskas tehnologijas, sadarbojotoes ar FAO timekla kartografijas sistemas. Paslaik dzivo Barselona, kur apvieno talizmeklesanu, augsta veiktspeja skaitleosanu un full-stack izstradi, lai projektetu un uzbuvetu katru Green City Index slaani -- no satelitu datu caurulvada lidz daudzvalodu timekla platformai.

Martin Kvist

Sistemu administresana, infrastruktura

Atvertaa pirmkoda infrastrukturas arhitekts no Kopenhagenas, Danija. Martins sniedz projektam uznemuma limena DevOps ekspertizi, nodrosinot un uzturot serveru vidi, kas darbina satelitu datu caurulvadu. Vina pieredze liela meroga Linux ieviessanu parvaldiba nodrosina, ka apstrades infrastruktura darbojas droisi kontinentala meroga.

Metodoloģija

Green City Index mēra pilsētu veģetācijas segumu, izmantojot Eiropas Kosmosa aģentūras Sentinel-2 misijas satelītu attēlus. Mēs aprēķinām Normalizēto diferenciālo veģetācijas indeksu (NDVI) katrai pilsētai un nosakām, cik procenti pilsētas platības ir ar veselīgu veģetāciju.

Datu avots: Sentinel-2

Mēs izmantojam Sentinel-2 Level-2A (L2A) produktus, kas ir atmosfēriski koriģēti virsmas atstarošanas attēli. Galvenās specifikācijas:

Telpiskā izšķirtspēja: 10 metri (sarkanajam un NIR kanālam)
Atgriešanās laiks: 5 dienas (ar Sentinel-2A un 2B)
Pārklājums: Visas sauszemes virsmas starp 56°S un 84°N platuma grādiem

Data is accessed through the Copernicus Data Space Ecosystem.

Apstrādes ķēde

1. Granulu izvēle

Katrai pilsētai mēs identificējam, kuras Sentinel-2 flīzes (MGRS režģis) pārklāj tās robežas. Pēc tam meklējam visas pieejamās granulas vasaras sezonā (jūnijs-augusts) ar mazāk nekā 10% mākoņainību.

2. NDVI aprēķins

Normalizētais diferenciālais veģetācijas indekss tiek aprēķināts katram pikselim:

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

Kur NIR ir tuvais infrasarkanais kanāls (B8) un Sarkanais ir redzamais sarkanais kanāls (B4). NDVI vērtības svārstās no -1 līdz +1, kur augstākas vērtības norāda uz veselīgāku veģetāciju.

3. Mākoņu maskēšana

Mēs izmantojam Scene Classification Layer (SCL) no Sentinel-2 L2A produktiem, lai maskētu:

Mākoņus (augsta, vidēja un zema varbūtība)
Mākoņu ēnas
Ūdens objektus
Sniegu/ledu

4. Laika kompozīts

Lai samazinātu troksni un aizpildītu mākoņu radītās nepilnības, mēs izveidojam mediānas kompozītu no visiem derīgajiem novērojumiem sezonas laikā. Tas nodrošina reprezentatīvu skatu uz veģetāciju tās maksimālajā veģetācijas sezonā.

5. Pilsētas apgriešana

Kompozīts tiek apgriezts pēc oficiālajām pilsētas robežām no GADM (Globālā administratīvo apgabalu datubāze) versija 4.1.

6. Veģetācijas klasifikācija

Mēs klasificējam pikseļus kā "veģetāciju", ja to NDVI vērtība pārsniedz 0.40. Šis slieksnis uztver veselīgu, aktīvi fotosintezējošu veģetāciju, izslēdzot:

Kailu augsni (parasti NDVI 0.1-0.2)
Apbūvētas virsmas (parasti NDVI < 0.1)
Retu vai stresā esošu veģetāciju (NDVI 0.2-0.4)

Aprēķinātās metrikas

Metric	Description
Veģetācijas indekss	Procents pilsētas platības, kas klasificēta kā veģetācija (NDVI > 0.40). Tas parāda cik daudz no pilsētas ir zaļš.
Vidējais zaļums	Vidējā NDVI vērtība visiem pikseļiem pilsētā (skala 0-1). Tas parāda cik zaļa pilsēta ir kopumā, ieskaitot neveģetācijas zonas. Augstākas vērtības norāda uz blīvāku vai veselīgāku veģetāciju.
Zaļā platība (km²)	Kopējā veģetācijas platība kvadrātkilometros
Kopējā platība (km²)	Pilsētas kopējā administratīvā platība

Piemērs: Divām pilsētām var būt vienāds 10% veģetācijas indekss (vienāds zaļo zonu daudzums), bet atšķirīgs vidējais zaļums, ja vienai ir blīvāki parki, bet otrai ir reti zālieni.

Ierobežojumi

Sezonas variācija: Rezultāti atspoguļo tikai vasaras apstākļus. Lapu koki un sezonas veģetācija var uzrādīt atšķirīgus modeļus citās sezonās.
Pilsētas koku vainagi: Koki šaurās ielās var būt daļēji aizsegti ar ēkām satelīta skata leņķa dēļ.
Jaukti pikseļi: Ar 10m izšķirtspēju pikseļi bieži satur veģetācijas un apbūvētu virsmu sajaukumu, kas noved pie starpvērtību NDVI.
Sliekšņa jutīgums: 0.40 NDVI slieksnis ir zināmā mērā patvaļīgs; dažādi sliekšņi dotu dažādus procentus.

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)

Datu attiecinājums un licence

Izvaddatu licence

Visi šī projekta izvaddati (statistika, GeoJSON, kartes, atskaites) ir licencēti ar CC BY 4.0. Jūs varat brīvi dalīties un pielāgot datus jebkuram mērķim, ieskaitot komerciālu izmantošanu, ja norādāt avotu:

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

Avota dati

Satelītu attēli: Satur modificētus Copernicus Sentinel 2024 datus. Copernicus Sentinel-2 misiju pārvalda Eiropas Kosmosa aģentūra (ESA) Eiropas Komisijas vārdā.

Administratīvās robežas: GADM versija 4.1 (gadm.org), licencēts ar CC BY 4.0.

Pilsētu dati: GeoNames (geonames.org), licencēts ar CC BY 4.0.