Πόλεις από το διάστημα: πιθανές εφαρμογές τηλεπισκόπησης στην αστική περιβαλλοντική έρευνα και πολιτική

Από RemoteSensing Wiki

Αναθεώρηση της 20:16, 14 Δεκεμβρίου 2017

Αντικείμενο Εφαρμογής: Τηλεπισκόπηση και Αστικός Χώρος

Πρωτότυπος Τίτλος: « Cities from space: potential applications of remote sensing in urban environmental research and policy »

Συγγραφείς: Roberta Balstad Miller, Christopher Small

Πηγή: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1462901103000029

Λέξεις Κλειδιά: αστικό περιβάλλον, τηλεπισκόπηση, μεγαλουπόλεις, αστική περιβαλλοντική πολιτική, ανάπτυξη.

Περίληψη

Λόγω των ταχέως αναπτυσσόμενων αστικών περιοχών του 21ου αιώνα, η διαχείριση του περιβάλλοντός τους πρέπει να λαμβάνει υπόψιν της φαινόμενα, στο φυσικό περιβάλλον των πόλεων, στα περιβαλλοντικά συστήματα των πόλεων και περιφερειών τους, και στο παγκόσμιο δίκτυο μεγαλουπόλεων. Θα πρέπει λοιπόν να αξιοποιηθούν τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά των τηλεπισκοπικών δεδομένων, τα οποία μπορούν να παρέχουν θεμελιώδεις παρατηρήσεις σχετικά με την αστική ανάπτυξη και τις περιβαλλοντικές συνθήκες που δεν είναι διαθέσιμες από άλλες πηγές, με την ανάπτυξη επίσης νέων εργαλείων και προσεγγίσεων τηλεπισκόπησης.

1. Εισαγωγή

Η αστικοποίηση και η μεταβολή του αστικού περιβάλλοντος έχουν οδηγήσει στη σημερινή εικόνα του αστικού χώρου. Οι εξελίξεις στην τεχνολογία της πληροφορίας, σε συνδυασμό με τις δορυφορικές εικόνες, επιτρέπουν τον εντοπισμό, την παρακολούθηση και την κατανόηση ορισμένων αστικών περιβαλλοντικών προβλημάτων. Η τηλεπισκόπηση ως τρόπος μελέτης και επίτευξης πολιτικών του αστικού περιβάλλοντος παρουσιάζονται στη συνέχεια.

Εικόνα 1: Η παγκόσμια κατανομή του ανθρώπινου πληθυσμού στη γη χωρίς πάγους το 1990. Το 50% του ανθρώπινου πληθυσμού κατέλαβε λιγότερο από το 3% της κατοικήσιμης γης. Πηγή: http://www.LDEO.Columbia.edu/~small/Population.html

2. Η αστική ανάπτυξη και το αστικό περιβάλλον

Το φαινόμενο της αστικοποίησης οδηγεί στην υπερσυγκέντρωση σε μεγάλες αναπτυγμένες και αναπτυσσόμενες πόλεις του μετακινούμενου πληθυσμού (O'Meara, 1999, Ηνωμένα Έθνη, 1999) και σε σημερινές μικρότερες ή μεσαίου μεγέθους πόλεις τα επόμενα χρόνια (Ηνωμένα Έθνη, 1999). Επιπτώσεις της αστικής ανάπτυξης εμφανίζονται τόσο στο περιβάλλον των κέντρων αστικοποίησης, αλλά και σε κοινωνικό, πολιτικό και οικονομικό επίπεδο στις περιοχές που τις περιβάλλουν (Goudie, 1994, Miller, 1979, Linden, 1996). Πρώτη και σημαντική προσπάθεια εντοπισμού σοβαρών περιβαλλοντικών προβλημάτων της ταχείας αστικής ανάπτυξης, έγινε το 1987 (Επιτροπή Bruntland), (Παγκόσμια Επιτροπή Περιβάλλοντος και Ανάπτυξης, 1987). Λόγω της μείωσης γεωργικής και δασικής έκτασης από την μητροπολιτική ανάπτυξη (McPherson κ.ά., 1994), οι πόλεις και οι ενδοχώρες τους μεταβάλλουν την τοπική ατμόσφαιρα. Δημιουργείται έτσι, αστική θερμική νησίδα που αυξάνει τις αστικές θερμοκρασίες και αλλάζει το τοπικό κλίμα, με αντίκτυπο στη γεωργική παραγωγή (Chameides κ.ά., 1994). Τα παραπάνω, επιβαρύνει η κατανάλωσης μη φυσικών πόρων και η παραγωγή αποβλήτων και αναλωσίμων. Σε μεγαλύτερα ακόμα συστήματα πόλεων (πόλεις–κράτη), παρουσιάζονται ασθένειες λόγω πληθυσμιακής μετακίνησης, υψηλά μεγέθη ατμοσφαιρικής ρύπανσης ως κόμβοι μεταφοράς, ενώ επηρεάζουν τα πρότυπα εμπορίου και κατανάλωσης ως μεγάλες αγορές (Sassen, 1991, Rosenzweig and Solecki, 2010).

3. Έρευνα για τις πόλεις και την παγκόσμια αλλαγή

Αν και η έκθεση Brundtland είχε ασχοληθεί με θέματα του αστικού περιβάλλοντος, οι πρόσφατες μελέτες έχον περιορισμένη την αναφορά του στον αστικό χώρο, την περιφέρειά του και το δίκτυο των μεγαλουπόλεων. Για παράδειγμα, στην αξιολόγηση του 1995 της Διακυβερνητικής Ομάδας για την κλιματική αλλαγή (IPCC) η διεθνής επιστημονική συναίνεση για την κλιματική αλλαγή παρουσιάζεται από μια ευρεία ποικιλία περιβαλλοντικών τομέων, όπως τα χερσαία και υδάτινα οικοσυστήματα, την ανθρώπινη υγεία, κ.ά. χωρίς να αντιμετωπίζονται οι περιπλοκές και η εντατικοποιημένες περιβαλλοντικές αλλαγές που εισάγονται από τα αστικά περιβάλλοντα ή τις περιβαλλοντικές αλληλεπιδράσεις αυτών με τους παραπάνω τομείς (Watson κ.ά., 1995). Γενικότερα, αστικά περιβαλλοντικά ζητήματα, παρά τη σημασία τους, δεν υπολογίζονται στην παγκόσμια αλλαγή.

Εικόνα 2: Χωρικές διακυμάνσεις της αφθονίας της αστικής βλάστησης και της επιφανειακής θερμοκρασίας στη Νέα Υόρκη. Πηγή: http://www.LDEO.Columbia.edu/~small/Population.html

4. Τηλεπισκόπηση των πόλεων και της ενδοχώρας τους

Έχουν γίνει πολλές προσπάθειες για τη διεξαγωγή αποτελεσμάτων σε αστικό περιβάλλον με τηλεπισκόπηση (Jensen και Cowen, 1999). Σήμερα, αναλύσεις γίνονται σε εικόνες SPOT (60χλμ.), Landsat (185χλμ.) και ASTER (Stefanov κ.ά., 2001). Βασικές μεταβλητές του περιβάλλοντος, όπως η θερμοκρασία και η υγρασία, που αποτελούν και τις πιο επιτυχημένες και ελπιδοφόρες εφαρμογές της τηλεπισκόπησης στο αστικό περιβάλλον και είναι δύσκολο να μετρηθούν χωρίς αυτή, που σε συνδυασμό με επιτόπιες μετρήσεις, παρέχουν καλύτερη ανάλυση των ποσοτήτων τους σε τεράστιες χρονικές και χωρικές κλίμακες. Επίσης, η βλάστηση παίζει σημαντικό ρόλο στον έλεγχο των θερμοκρασιών και την ποιότητα του αέρα (Akbari κ.ά., 1999, 2001, Nowak κ.ά., 2000, Abdollahi και Ning, 2000, Wagrowski και Hites, 1997). Τα δεδομένα Landsat TM έχουν αποδειχθεί αποτελεσματικά για χαρτογράφηση της αφθονίας της αστικής βλάστησης στη Νέα Υόρκη (εικόνα 2).

5. Περιορισμοί της τηλεπισκόπησης σε αστικά περιβάλλοντα

Εφαρμογές αστικής τηλεπισκόπησης, με σημαντική προσπάθεια της NASA κερδίζουν όλο και μεγαλύτερο έδαφος στην πολιτική και στη διαχείριση. Αν και μέσω της τηλεπισκόπησης δεν γίνεται να προκύψουν αριθμητικά αποτελέσματα (πληθυσμιακή απογραφή), είναι δυνατόν να παρέχει χωρικές πληροφορίες και μέσω τις ποσοτικοποίησης τους να τις μετρά διαχρονικά (Διευθύνουσα Επιτροπή για τις Διαστημικές Εφαρμογές και Εμποροποίηση, 2001). Πρέπει λοιπόν οι εφαρμογές τηλεπισκόπησης να διαχειρίζονται τα μοναδικά χαρακτηριστικά των δεδομένων, έτσι ώστε να κατανοείται καλύτερα το αστικό περιβάλλον.

6. Διεπιστημονική και πολυτομεακή αστική περιβαλλοντική έρευνα - Συμπεράσματα

Τα δεδομένα τηλεπισκόπησης με ενσωμάτωση ή συνδυαστικά με άλλες πηγές κοινωνικοοικονομικών, διοικητικών και ρυθμιστικών δεδομένων, αυξάνουν την εφαρμογή τους στην έρευνα και στην κατανόηση των πολιτικών του αστικού περιβάλλοντος (Mesev κ.ά., 1993, Mesev, 1998 α, β). Η ενσωμάτωση ή συνδυασμός αυτός συχνά επιτυγχάνεται μέσω της χρήσης Γεωγραφικών Πληροφοριακών Συστημάτων ή GIS (π.χ. Mesev, 1998 α, β), που πολλές κυβερνήσεις το χρησιμοποιούν ως διοικητικό εργαλείο. Κύριο στόχο αποτελεί ο καθορισμός συνόλων δεδομένων βάσης για τις μεγάλες αστικές περιοχές. Σε αυτό βασίστηκε και η αποστολή ραντάρ χαρτογράφησης (SRTM) της NASA. Αυτά τα δεδομένα, σε συνδυασμό με τις εικόνες Landsat, μπορούν να χρησιμοποιηθούν άμεσα για περιγραφικούς σκοπούς και μελλοντικά για τη μέτρηση της δυναμικής της αλλαγής στα αστικά περιβάλλοντα, με σκοπό την καλύτερη πολιτική και αστική διαχείριση.