Όρια της αστικοποίησης: Προσδιορισμός και εξήγηση της αστικοποίησης στην Πόλη του Μεξικού
Από RemoteSensing Wiki
Frontiers of urbanization: Identifying and explaining urbanization hot spots in the south of Mexico City using human and remote sensing
Juan Miguel Rodriguez Lopeza, Katharina Heiderb, Jürgen Scheffranb, Center for Sustainable University (KNU) and CliSAP, University of Hamburg, Grindelberg 5, 20144 Hamburg, Germany Research Group Climate Change and Security (CLISEC), Institute of Geography and CliSAP/ CEN, University of Hamburg, Grindelberg 5, 20144 Hamburg, Germany Received 14 March 2016, Revised 29 November 2016, Accepted 1 December 2016, Available online 19 December 2016
πηγή: [[1]]
Μετάφραση και Περίληψη
1. Εισαγωγή
Το βασικό ερευνητικό ερώτημα της παρούσας μελέτης επικεντρώνεται στην παράνομη επέκταση των αστικών οικισμών κατά μήκος των ορίων των πόλεων. Έχουμε επιλέξει την πόλη με μια από τις μεγαλύτερες συσσωρεύσεις των παράνομων οικισμών στον κόσμο: την Πόλη του Μεξικού. Αυτό το πολεοδομικό συγκρότημα χρησιμεύει ως μια μελέτη περίπτωσης με έμφαση τους αστικούς / περιαστικούς χώρους στην οποία έχει λάβει χώρα μια οριζόντια επέκταση των παράνομων αστικών οικισμών. Στόχος του έργου μας είναι να επιβεβαιώσει και να απεικονίσει παρατηρούμενες τάσεις από τις κοινωνικές επιστήμες, συνδυάζοντας δορυφορικές εικόνες για την ανάλυση της αλλαγής της χρήσης γης, της ανθρώπινης αίσθησης που βασίζεται σε Volunteered Geographic Information (VGI) και το σχετικό υπάρχον απογραφής και στατιστικών δεδομένων σχετικά με αυτήν την αστική επέκταση. Όσον αφορά το ερώτημα σχετικά με την οπτικοποίηση και την καλύτερη κατανόηση της εκτίμησης των παράνομων οικισμών, η μελέτη αυτή αναλύει κοινά δεδομένα από διαφορετικά πλαίσια απόκτησης. Η έρευνα για τα οφέλη αστικής ανάπτυξης από τις πρόσφατες διαθέσιμες πληροφορίες σε μια βάση δεδομένων καταγγελιών και υψηλής ευκρίνειας τηλεπισκόπησης εικόνων που λαμβάνονται από το Rapid Eye Science Archive (RESA). Σε αυτή τη μελέτη, η τηλεπισκόπηση ανιχνεύει αστική αλλαγή με υψηλή ανάλυση δορυφορικών εικόνων από τον αισθητήρα Rapid Eye, ενώ το ανθρώπινο αισθητήριο ανιχνεύει παράνομους εποικισμούς, με τη μορφή των καταγγελιών σε μια καθορισμένη γεωαναφορά σημειακών δεδομένων.
2. Θεωρία και προσέγγιση
Αυτό το άρθρο παρουσιάζει μια προσέγγιση πολλαπλών μέθοδων για ένα καλύτερο μέτρο της αστικοποίησης. Η μελέτη μας ερευνά τις επιπτώσεις της ταχείας αστικής επέκτασης για τον ανταγωνισμό της γης και το περιβάλλον, στα όρια της πόλης. Ο απώτερος στόχος της έρευνάς μας είναι να αναπτύξουμε μια μεθοδολογική προσέγγιση που είναι κατάλληλη για άμεση μεταφορά και διάχυση σε άλλες πόλεις και περιοχές, ειδικά σε πόλεις όπως η Αφρική και η Ασία, που έχουν δει παρόμοια ανάπτυξης, αλλά δεν έχουν φθάσει το ποσοστό αστικοποίησης του Μεξικού. Στόχος μας είναι να επιβεβαιώσει και να απεικονίσει παρατηρούμενες τάσεις από τις κοινωνικές επιστήμες χρησιμοποιούν ανθρώπινα αισθητήρια (VGI) και τηλεπισκόπησης (δορυφορικές εικόνες), συνδυάζοντας την με την υπάρχουσα σχετική απογραφή και στατιστικά δεδομένα σχετικά με τους παράνομους εποικισμούς στην Πόλη του Μεξικού. VGI έχει γίνει δημοφιλής με τη βοήθεια των νέων τεχνολογιών. Ωστόσο, το ζήτημα της ποιότητας σχετικά με αυτό το είδος των δεδομένων παραμένει ανοικτό. Οι πολιτικές των εταιρειών του Διαδικτύου έχουν επιτρέψει τη χρήση των εν λόγω πληροφοριώ και το Google Earth έχει γίνει ένα σεβαστό εργαλείο για τη χαρτογράφηση με εικόνες υψηλής ανάλυσης και σε διαφορετικά χρονικά σημεία. Επιπλέον, Copernicus ή Landsat προγράμματα παρέχουν τη δυνατότητα να αποκτηθούν δορυφορικές πληροφορίες από διαφορετικές ποιότητες για όλα σχεδόν τα μέρη του κόσμου και σε διάφορες χρονικές περιόδους. Ως κεντρικά θέματα, αυτό το έργο αφορά την ανάκτηση πληροφοριών και την ανάλυση των VGI και το κοινωνικό πλαίσιο, ιδίως όσον αφορά καλύτερους τρόπους μέτρησης της πληροφόρησης και τη σχέση μεταξύ της υποκειμενικής κατάταξης, όπως στην περίπτωση της τηλεπισκόπησης, και την κοινή οντολογία της χαρτογραφίας. Συνδυάζοντας τα ανθρώπινα και τηλεπισκοπικά, το άρθρο αυτό φέρνει δύο ρεύματα της λογοτεχνίας μαζί. Για να κατανοήσουμε περισσότερα για την καλύτερη μέτρηση των δύο βάσεων δεδομένων, η ανάλυση hot spot έγινε για να φέρει τις πληροφορίες στην κλίμακα. Μέρη της επέκτασης των παράνομων οικισμών έχουν ερευνηθεί λεπτομερώς. Ωστόσο, μια ολιστική, την ταυτόχρονη εξέταση όλων αυτών των χωρικών δεδομένων σε σχέση με τα κοινωνικοοικονομικά δεδομένα και VGI εξακολουθεί να λείπει. Ως εκ τούτου, το άρθρο αυτό διερευνά τη σχέση μεταξύ των κοινωνικοοικονομικών μεταβλητών, η ανάλυση της τηλεπισκόπησης και VGI σε διάφορες χωρικές κλίμακες του σύνθετου αυτού δυναμικού συστήματος, υποθέτοντας ότι οι χάρτες δεν είναι μια τέλεια αναπαράσταση του χώρου Η τεχνική συζήτηση σχετικά με τηλεπισκόπηση παρέχει πολλά παραδείγματα των προσπαθειών για τη χαρτογράφηση των παράνομων οικισμών. Αυτές οι προσπάθειες να προσπαθήσει να συλλάβει την ανάπτυξη των παράνομων οικισμών, εντοπίζοντας το κατάλληλο σχήμα και τη δομή του παράνομου οικισμού. Αυτή η μέθοδος παράγει αποδεκτά αποτελέσματα στη δημιουργία μιας ταξινόμησης των παράνομων μορφών οικισμού, αλλά απαιτεί μια υψηλή πυκνότητα κατοικιών τυπικό για μια ενοποιημένη παράνομο οικισμό. Μόνος, αυτή η άποψη της τηλεπισκόπησης δεν είναι αρκετά συχνά και σε συνθήκες χαμηλού κατοικημένες αγροτικές και ημι-αγροτικές περιοχές, οι αλγόριθμοι που βασίζονται στην πυκνότητα και τον κατακερματισμό έχουν περιορισμούς.
3. Δεδομένα και μέθοδοι
Η αγροτική-αστική περιοχή της Πόλης του Μεξικού βρίσκεται στην ενδοχώρα, στη μέση του νότιου τμήματος της χώρας. Από Πόλη του Μεξικού εξαρτάται το νερό που ρέει έξω από τον αστικό χώρο, ενεργή διαχείριση του νερού είναι απαραίτητη για να διατηρηθεί η παροχή νερού και το οικοσύστημα, ιδιαίτερα στη νότια περιοχή, που ονομάζεται "ζώνη διατήρησης", στο πλαίσιο του αποθεματικού χαρακτήρα. Για να αναλύσουμε αυτή την περιοχή, δημιουργήθηκε ένα πλέγμα με μέγεθος κυττάρου προσαρμοσμένο στην περιοχή μελέτης. Από τη μία πλευρά, με τη χρήση του πλέγματος είναι μια καλή μέσο για να ξεπεραστούν δύσκαμπτος ανθρωπογενείς σύνορα. Από την άλλη πλευρά, είναι απαραίτητο για την ανάλυσή μας, επειδή οι διοικητικές περιοχές στη ζώνη διατήρησης είναι πολύ σκληρό. Κύριος στόχος μας είναι η χαρτογράφηση των αστικών και δασικών περιοχών, διότι το τελευταίο συχνά συνδέονται με τις προστατευόμενες περιοχές. Η ανάλυση των δεδομένων χωρίζεται σε τέσσερα κύρια βήματα. Στα δύο πρώτα βήματα είναι τα καυτά σημεία της αστικοποίησης και τις καταγγελίες που προσδιορίζονται με δύο διαφορετικούς τρόπους. Από τη μία πλευρά, τα καυτά σημεία ανιχνεύονται από τον εντοπισμό υψηλών τιμών των οικολογικών καταγγελιών (ανθρώπινης αίσθησης) και της αστικοποίησης (τηλεπισκόπηση) πυκνότητες. Από την άλλη πλευρά, μια βελτιστοποιημένη ανάλυση hot spot υλοποιείται, με τη χρήση του Getis-Ord Gi στατιστική για οικολογικές καταγγελίες και αστικοποίηση ανιχνεύεται από την εικόνα τηλεπισκόπησης. Χρησιμοποιώντας μια βελτιστοποιημένη ανάλυση hot spot βοηθά να ασχοληθεί με τα ζητήματα ποιότητας των VGI. Σε μια βελτιστοποιημένη ανάλυση hot spot ένα μεγαλύτερο βάρος δίνεται στην χωρική ομαδοποίηση η οποία ενισχύει περαιτέρω παρατηρήσεις πολλών ανθρώπων για τις ίδιες ή κοντινές τοποθεσίες. Στο επόμενο βήμα, η ανάλυση hot spot συνδυάζει τα αποτελέσματα και εντοπίζει αλληλεπικαλύψεις μεταξύ των συνόλων δεδομένων της αστικοποίησης και των καταγγελιών. Τέλος οι κοινωνικοοικονομικές οδηγούς αναλύονται και να ενσωματωθούν για να βρείτε μια σχέση μεταξύ της πυκνότητας του πληθυσμού, το ποσοστό της ανεργίας και της αστικοποίησης, καθώς και την καταγγελία hot spots. Εμείς επιλέξαμε την πυκνότητα του πληθυσμού δεδομένου ότι ένα από τα πιο δημοφιλή επιχειρήματα στη βιβλιογραφία σχετικά με την αποτελεσματικότητα των VGI υποστηρίζει με τον αριθμό των ατόμων που συμμετέχουν στη δημιουργία της βάσης δεδομένων.
4. Αποτελέσματα
Χρησιμοποιώντας τη μεθοδολογία που περιγράφεται, είναι η αστικοποίηση και η καταγγελία hot spots που προσδιορίζονται με δύο διαφορετικούς τρόπους. Η άμεση ανάλυση εντοπίζει σημεία σχετικά με τον αριθμό των καταγγελιών ή pixels αστικοποίησης ανά κύτταρο. Η βελτιστοποιημένη ανάλυση hot spot χρησιμοποιώντας Getis-Ord Gi προσδιορίζει ζεστά και κρύα σημεία και στα δύο σύνολα δεδομένων, απομακρυσμένες και της ανθρώπινης αίσθησης. Το ποσοστό επικάλυψης των δύο βάσεων δεδομένων που χρησιμοποιούνται στο έργο με πυκνότητες στην κορυφή ποσοστημόριο απεικονίζονται. Τα δεδομένα της ανθρώπινης αίσθησης αντιπροσωπεύουν τις οικολογικές καταγγελίες και η τηλεπισκοπικών δεδομένων απεικονίζει την αστική επέκταση. Τα επικαλυπτόμενα αποτελέσματα των βελτιστοποιημένων hot spots και τα hot spot που υπολογίζονται από μια άμεση σύγκριση των τιμών πυκνότητας διαφέρουν μεταξύ τους, διότι η βελτιστοποιημένη ανάλυση hot spot ενσωματώνει γειτονικά κύτταρα σε ένα hot spot όπου τα περιστατικά είναι παρόντες. Με την αύξηση της χωρικής ανάλυσης του μεγέθους των κυττάρων, τα επεισόδια μπορεί να βρίσκεται με μεγαλύτερη ακρίβεια η οποία οδηγεί σε λιγότερη επικάλυψη.
5. Συζήτηση των αποτελεσμάτων
Μετά την ταυτοποίηση των hot spots, ελέγξαμε για τη διαφορά μεταξύ hot spot και μη hot spot περιοχές. Η υπόθεση, ότι η πιο πυκνοκατοικημένη μια περιοχή, ο μεγαλύτερος είναι ο αριθμός των ταυτοποιημένων hot spot και η μέτρηση του VGI μπορεί να απορριφθεί. Είναι ενδιαφέρον να εξετάσουμε τις καταγγελίες για τα μονοπάτια προς τα νότια και νοτιοανατολικά, τα οποία δεν συνοδεύονται από την αστικοποίηση και ανιχνεύεται από τους δορυφόρους. Έτσι, στην αλληλεπίδραση μεταξύ της αστικοποίησης και των καταγγελιών, το χρονοδιάγραμμα θέματα, ειδικότερα, αν οι καταγγελίες συμβεί πριν ή μετά την αστικοποίηση ανιχνεύεται από δορυφορικές εικόνες. Για να αναλύσουμε αυτό, απαιτείται καλύτερη χρονική ανάλυση. Ένας περιορισμός αυτού του άρθρου είναι ο ορισμός της αξιοπιστίας ως «καλύτερη μέτρηση», η οποία θα πρέπει να προσδιορίζεται με μεγαλύτερη σαφήνεια και να αναλυθεί. Ένας δεύτερος περιορισμός βρίσκεται στο γεγονός ότι αυτό το άρθρο εξετάζει μια πόλη και ένα χρονικό πλαίσιο. Περαιτέρω έρευνα είναι απαραίτητη, και ιδιαίτερη προσοχή πρέπει να δοθεί στις περιοχές όπου το δυναμικό αστικοποίησης είναι υψηλό στην Πόλη του Μεξικού και σε άλλες περιοχές, ιδιαίτερα στις αναπτυσσόμενες πόλεις της Ασίας και της Αφρικής.
6. Συμπεράσματα
Τηλεπισκοπικά και τα ανθρώπινα αισθητήρια έχουν παρουσιαστεί ως σημαντικές πηγές νέων πληροφοριών, αλλά πολλά πρακτικά ζητήματα που προκύπτουν γύρω από τη μέτρηση αυτών των πηγών. Προτείναμε μια προσέγγιση πολλαπλών μέθοδων για τη βελτίωση της μέτρησης της αστικοποίηση και τη χρήση ενός συνδυασμού απομακρυσμένη και ανθρώπινη ανάλυση ανίχνευσης. Η ύπαρξη μιας ισχυρής σύνδεσης μεταξύ της επέκτασης των παράνομων αστικών οικισμών και κοινωνικοοικονομικούς παράγοντες ανοίγει νέες δυνατότητες έρευνας για να ανακαλύψουν περισσότερα για αυτό το είδος της αστικοποίησης. Ως εκ τούτου, είναι επιθυμητή η περαιτέρω έρευνα για τα αίτια της αστικοποίησης και των συναφών συγκρούσεις. Η προτεινόμενη μέθοδος θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί εύκολα στις αναπτυσσόμενες πόλεις της Αφρικής και της Ασίας, ωστόσο υπάρχει η ύπαρξη της ανθρώπινης αίσθησης πληροφοριών με τη μορφή δεδομένων γεωαναφοράς. Είναι θεμελιώδους σημασίας για τους φορείς χάραξης πολιτικής να κατανοήσουν τη διαδικασία της παράνομης αστικοποίησης, προκειμένου να διαχειριστούν αυτή την αστική επέκταση και να διαμορφώσουν στρατηγικές μετριασμού και προσαρμογής στο πλαίσιο της κλιματικής αλλαγής. Η πρόκληση είναι να προσδιοριστούν οι δυνάμεις πίσω από την αστική ανάπτυξη, να αναλύσουν την επέκταση των οικισμών και να αναλύσουν τον αντίκτυπο αυτής της δυναμικής που μπορεί να οδηγήσει στην απώλεια των περιοχών οικολογικής στην αστική περιφέρεια, ιδιαίτερα σε περιοχές όπου το δυναμικό αστικοποίηση είναι υψηλό.
