Теперь спутники могут обнаруживать скрытые жизненно важные показатели города раньше, чем это заметят люди
Новая спутниковая система позволяет ученым измерять изменяющиеся ритмы городов практически в реальном времени.
Города часто описывают как живые системы, но до сих пор это было в основном метафорой. Дороги, здания, парки и районы постоянно меняются, однако большую часть этой активности трудно заметить в момент ее возникновения. К тому времени, когда закономерность становится очевидной с земли, район может уже бурно развиваться, приходить в упадок или расширяться на близлежащие зеленые зоны.
Теперь исследователи утверждают, что спутники могут выявлять эти изменения гораздо раньше. В исследовании, опубликованном в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), ученые представили систему под названием «Urban Pulse», которая использует частые спутниковые наблюдения для отслеживания физических изменений городов с течением времени.
Идея похожа на электрокардиограмму (ЭКГ), которая помогает врачам обнаруживать скрытые сигналы от сердца. Вместо измерения электрической активности в организме, Urban Pulse отслеживает видимые признаки строительства, сноса, ремонта, модернизации инфраструктуры и расширения на городских территориях.
Чже Чжу, директор Лаборатории глобального дистанционного зондирования окружающей среды (GERS) и доцент кафедры природных ресурсов и окружающей среды Колледжа сельского хозяйства, здравоохранения и природных ресурсов (CAHNR), был первым автором исследования. Он работал со старшим автором Карен С. Сето, профессором географии и урбанизации имени Фредерика С. Хиксона в Йельской школе окружающей среды, а также с Михаилом Фрагкиасом из Университета штата Бойсе и межинституциональной исследовательской группой.
«В течение десятилетий мы просто фиксировали результаты урбанизации — построенный дом или расширение дороги», — говорит Чжу. «Но вы на самом деле не видите динамику внутри городской территории».
Измерение «пульса» города
Городской рост обычно изучается постфактум. Планировщики могут подсчитывать новые здания, анализировать изменения зонирования, данные переписи населения или сравнивать старые спутниковые снимки с новыми. Эти методы могут быть полезны, но они часто упускают из виду время и ритм изменений.
Программа Urban Pulse разработана для того, чтобы запечатлеть этот ритм. Она анализирует данные временных рядов, накопленные за десятилетия в рамках гармонизированных наборов данных Landsat и Sentinel-2 (HLS) НАСА, которые объединяют наблюдения с основных миссий спутников наблюдения Земли. Это позволяет исследователям изучать повторяющиеся снимки одних и тех же мест и определять, когда происходят физические изменения.
