Impronta urbana globale rivelata con una risoluzione senza precedenti

L'urbanizzazione sta cambiando il nostro pianeta. Oggi, circa la metà dei sette miliardi di persone nel mondo vive nelle città. Entro il 2050, tale percentuale dovrebbe salire a due terzi. E poiché la popolazione mondiale è in aumento, a quel punto più di sei miliardi di persone vivranno nelle città.

La vita urbana pone notevoli oneri sull'ambiente. Le città devono essere alimentate con acqua, elettricità e cibo, e quindi richiedono le complesse infrastrutture che lo rendono possibile. Tutto questo deve essere fatto in modo sostenibile.

E questo solleva alcune domande importanti. Quante città ci sono sulla Terra e quanta superficie è coperta da centri abitati?

Sotto questo aspetto, i paesi sviluppati sono ben mappati, ma lo stesso non vale per i paesi in via di sviluppo, dove vive una percentuale significativa di persone. Inoltre, i tentativi di individuare gli spazi urbani utilizzando immagini prese dallo spazio sono tormentati da problemi: immagini a bassa risoluzione, copertura nuvolosa e ambiguità nel modo in cui i dati vengono interpretati.

Ciò che serve è un modo per mappare le aree urbane dallo spazio ad alta risoluzione e in un modo che non sia influenzato dalla copertura nuvolosa e senza le ambiguità introdotte dall'imaging tradizionale.

Oggi Thomas Esch del Centro aerospaziale tedesco di Wessling, in Germania, e alcuni amici svelano una mappa globale dell'urbanizzazione che soddisfa tutti questi requisiti. Il risultato è un set di dati dell'intero pianeta con una risoluzione di 12 metri che mappa l'impronta urbana globale con una precisione e una risoluzione senza precedenti.

Questo documento introduce un nuovo inventario della presenza umana sulla Terra... che riflette il modello degli insediamenti umani in una risoluzione spaziale finora unica, afferma il team.

Finora, le stime dell'impronta urbana globale sono state in gran parte basate su immagini ottiche del suolo. Queste immagini sono ampiamente disponibili ma presentano notevoli svantaggi.

Per cominciare, le immagini hanno una risoluzione spaziale misurata in centinaia di metri. Ciò solleva immediatamente interrogativi sulla loro capacità di individuare i piccoli villaggi rurali e di risolvere le aree non sviluppate nelle città.

La copertura nuvolosa oscura anche il terreno, quindi una copertura aggiornata può essere imprevedibile in alcuni punti. E poi c'è la questione di come identificare le aree edificate. Non esiste un modo univoco per individuare aree edificate in immagini di questo tipo.

Di conseguenza, le stime dei geografi dell'impronta urbana globale differiscono per dimensioni di un ordine di grandezza. Chiaramente è necessario un approccio migliore.

Entrano Esch e co, che hanno creato un database globale di aree edificate basato su immagini radar ad apertura sintetica provenienti da una missione in orbita attorno alla Terra chiamata TanDEM-X. Si tratta di una coppia di veicoli spaziali che sono stati in orbita attorno alla Terra in stretta formazione, a poche centinaia di metri l'uno dall'altro, dal 2007.

Questi veicoli spaziali acquisiscono immagini radar del suolo da angolazioni leggermente diverse, consentendo ai ricercatori di creare una mappa 3-D del pianeta. In totale, Esch e compagni hanno elaborato 470.000 coppie di immagini per creare la loro mappa dell'intero pianeta.

Questa mappa ha una risoluzione spaziale di 12 metri, ma poiché è in 3-D, la mappa rivela anche cambiamenti nell'elevazione verticale. In effetti, è semplice individuare strutture verticali come i muri.

Ciò rende immediatamente molto più semplice il compito di identificare automaticamente le aree edificate. E poiché il radar passa direttamente attraverso le nuvole, i dati non sono influenzati dalla copertura nuvolosa.

Il risultato è una mappa dell'impronta urbana globale di precisione e risoluzione senza precedenti. Introduciamo una nuova maschera di insediamenti globali in una risoluzione spaziale finora unica, l'impronta urbana globale, affermano Esch e co.

È un lavoro impressionante e che ha implicazioni significative per il modo in cui geografi, sociologi e responsabili politici comprenderanno il modo in cui l'urbanizzazione sta cambiando il nostro pianeta.

Nel 1950, la popolazione rurale globale era il doppio di quella urbana. Nel 2008, la popolazione urbana ha preso il sopravvento per la prima volta su quella rurale e il tasso di urbanizzazione continua ad aumentare.

Il primo passo per comprendere l'impatto di questo processo è produrre una mappa accurata. Ora il difficile processo di conteggio del numero di città e di misurazione della proporzione dell'uso del suolo urbano può iniziare sul serio.

La mappa è disponibile su: https://geoservice.dlr.de/web/maps/eoc:guf:4326

Rif: arxiv.org/abs/1706.04862 : aprire nuove strade nella mappatura degli insediamenti umani dallo spazio: l'impronta urbana globale

nascondere