Спутники измерили «пульс» городов — урбанизацию в динамике
По нему можно оперативно диагностировать проблемы развития городов для их своевременного решения.
Администратор
Больше столетия врачи применяют электрокардиографию, чтобы сделать видимой невидимую электрическую активность человеческого сердца — по пульсу они диагностируют болезнь, пока та не стала смертельной. Теперь ученые придумали, как делать то же самое для городов.
Они ввели понятие «пульс города», которое описывает динамичную активность городской среды. Пульс этот можно отследить по спутниковым снимкам высокого разрешения в реальном времени. Методика обработки данных представлена в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
«Десятилетиями мы фиксировали лишь результат урбанизации — построенный дом или расширенную дорогу. Но мы не видели настоящей динамики внутри городской территории», — говорит первый автор исследования Чжэ Чжу, заведующий Лабораторией глобального экологического зондирования в Коннектикутском университете.
Пульс города определяется всей строительной активностью: новое строительство, ремонты, развитие инфраструктуры, освоение зеленых зон.
Совокупность этих параметров может служить точным диагностическим инструментом, который покажет, плохо ли (и где именно) городу. Это позволит действовать на опережение, а не прибегать, образно говоря, к вскрытию, когда упадок уже очевиден.
Методика «пульса города» анализирует многолетние плотные временные ряды спутниковых данных НАСА (Harmonized Landsat and Sentinel-2 — HLS), чтобы измерять физические изменения вроде новой застройки, инфраструктурных улучшений или сноса зданий на уровне кварталов — с помощью алгоритмов глубокого обучения и анализа временны́х рядов.
Наблюдая из космоса за этими высокочастотными ритмами развития, новый подход соединяет абстрактные городские теории с измеримыми, реальными данными. Для разработки методики авторы изучили множество городов, в статье подробно разобраны шесть из них — Сиэтл, Шэньчжэнь, Лагос, Мумбаи, Дубай и Мехико. Несмотря на огромные географические, экономические и политические различия, все шесть демонстрируют три характерных «признака жизнеспособности».
Урбанизация бывает пульсирующей — города растут не плавно и равномерно, а резкими, интенсивными и эпизодическими всплесками строительства. Она бывает цикличной — всплески развития квартала сменяются затишьем, и эти циклы не совпадают с привычными сезонами. И наконец, асинхронной, когда разные районы пульсируют в совершенно разное время, и эта несогласованность как раз не дает инфраструктуре и рынку труда перегреться.Как человеческий пульс реагирует на стресс или болезнь, так и пульс города позволяет увидеть реакцию города на глобальные потрясения. Ученые зафиксировали момент, когда пандемия COVID-19 вызвала повсеместную синхронизированную «остановку сердца» в мировом городском развитии. Однако пульс также обнажил глубокое неравенство в том, как города восстанавливались. Шэньчжэнь, например, показал синхронные спады с последующим быстрым, подстегнутым политикой ростом, Мумбаи и Мехико пережили совсем иные, гораздо более сглаженные последствия.
«Как у людей. Одна и та же болезнь проявляется у разных людей по-разному». замечает Чжу.
Пульс города весьма информативен. Политикам, градостроителям и экологам он поможет выявлять ранние признаки упадка или неустойчивого развития городов и вмешиваться до того, как кризисные тенденции усугубятся. А если сделать эти данные общедоступными, это станет подспорьем и обычным людям — например, тем, кто присматривает место для переезда или выбирает район, чтобы открыть там бизнес.
«Этот инструмент будет очень действенным — он повлияет не только на действия властей „сверху вниз“, но и на решения „снизу вверх“, которые каждый день принимают обычные горожане», — подытожил исследователь.
Города усиливают экстремальные погодные явления — но не все
Городскую жизнь признали угрозой психическому здоровью
Подписывайтесь и читайте «Науку» в MAX
