利用高分辨率衛(wèi)星影像服務平臺監(jiān)測城市綠化質(zhì)量，助力可持續(xù)發(fā)展
中國北京，6月12日——近日，地球影像及高級地理空間解決方案的全球領導者DigitalGlobe公司宣布，阿姆斯特丹大學、都柏林圣三一學院、都柏林大學、安永荷蘭公司以及Xomnia數(shù)據(jù)公司提出的“全球城市綠化守護者”項目方案成為高分辨率衛(wèi)星影像服務平臺可持續(xù)挑戰(zhàn)項目的優(yōu)勝者。這標志著利用DigitalGlobe公司的高分辨率衛(wèi)星影像服務平臺監(jiān)測城市綠化質(zhì)量，已成為了助力可持續(xù)發(fā)展的又一條創(chuàng)新途徑。
城市綠地空間可以提供社交，生態(tài)，乃至經(jīng)濟層面的多種益處。然而，很多地方的政府部門往往缺乏高效的地圖測繪工具去評估綠化空間的數(shù)量和狀況，以及多種城市區(qū)域的綠化質(zhì)量，這讓綠化政策難以精確地貫徹實施。而“全球城市綠化守護者”方案則通過借助DigitalGlobe公司的高分辨率衛(wèi)星影像，結合機器學習和影像處理算法提出對城區(qū)綠化質(zhì)量有價值的解決方案，讓人們能夠從太空中檢測城市的綠化質(zhì)量。DigitalGlobe公司向這些團隊開放了其高分辨率衛(wèi)星影像服務平臺和100PB存儲量的高分辨率衛(wèi)星影像庫資源，支持團隊開發(fā)出了這套能夠實現(xiàn)聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標的機器學習解決方案。
在測繪現(xiàn)有城區(qū)綠化帶的過程中，十分缺乏來自決策層的支持和有效的監(jiān)控綠化質(zhì)量工具。目前，綠化質(zhì)量評估通常采取調(diào)查研究，核對清單或是實地考察的形式。但是耗費大量人力收集的數(shù)據(jù)信息很容易過時，另外也缺乏對城市綠化質(zhì)量的全面理解。而全面開發(fā)完成的“全球城市綠化守護者”項目能夠盡可能高效地為城市的園林規(guī)劃出謀劃策，不僅幫助政府節(jié)省時間和財力，還能改善市區(qū)居民的生活質(zhì)量。
高分辨率衛(wèi)星影像用于評估城區(qū)綠化空間質(zhì)量
通過使用高分辨率衛(wèi)星影像服務平臺和機器學習等算法評估城區(qū)綠化面積質(zhì)量，可以得出一個名為“市區(qū)綠化分類索引”的整體指標框架，其中的變量指標包括測量水域，綠色植物的構成，河岸邊的植被，還有娛樂休閑設施的量化和分類。根據(jù)某一區(qū)域具體的綠化狀況會顯示相應的從低質(zhì)量到高質(zhì)量不等的指標分值。DigitalGlobe公司的高分辨率衛(wèi)星影像服務平臺和100PB存儲量的高分辨率衛(wèi)星影像庫為完成城市空間的綠化測量提供了保障。憑借數(shù)據(jù)和開源地圖OpenStreetMap的幫助，“全球城市綠化守護者”可以去觀測、分類并測量一些對綠化質(zhì)量評估非常重要、但之前卻無法監(jiān)測到其綠化質(zhì)量的地區(qū)。
這里所指的綠化質(zhì)量綜合涵蓋了社交學、生態(tài)學以及經(jīng)濟學層面的多重意義。例如，社交學層面的綠化質(zhì)量包括多樣化的文化便利設施，娛樂休閑設施等，已建成的建筑表面和規(guī)劃中的綠化表面也被我們納入監(jiān)控體系中，以此評估區(qū)域冬季的綠化程度。生態(tài)學的綠化質(zhì)量主要指測繪公園的水域，植被冠層和植被帶，也包括用不透水表面評估雨水調(diào)蓄池，滲透水和溫度管控。而經(jīng)濟學層面的綠化質(zhì)量是指提供對公園生態(tài)系統(tǒng)服務的價值預估，從而為改善城區(qū)綠化質(zhì)量提供更詳盡的支持。
例如，下面概覽圖的數(shù)據(jù)就顯示了一個城市的綠化質(zhì)量狀況，調(diào)節(jié)影像上的浮動尺，就會在地圖上出現(xiàn)綠色，紅色和橙色的圓圈，這些影像和顏色表示出了該城市各個區(qū)域呈現(xiàn)出來的綠化質(zhì)量等級。
為了讓高分辨率衛(wèi)星影像服務平臺能夠更好地用于解決可持續(xù)發(fā)展問題，參賽團隊生成了一個高效、開源的python語言工具包以及一個平面數(shù)據(jù)文件，使用者可以根據(jù)具體需求修改、擴展和改善這一系統(tǒng)。對于有更高端需求的用戶，該團隊開發(fā)的GitHub容器還可以幫助他們獲取使用更多工具和概覽圖的源代碼。
今后，“全球城市綠化守護者”項目還將向公眾科學領域擴展，將能夠上傳文字注釋和圖片等定性觀察的文件，以實時通報城市的綠化質(zhì)量動態(tài)。在DigitalGlobe公司高分辨率衛(wèi)星影像庫資源的支持下，“全球城市綠化守護者”項目有望為當?shù)厣鐓^(qū)賦能，更加有效地提升城區(qū)綠化空間的質(zhì)量。
