Impact Observatory (IO) рада объявить о выпуске временных рядов ежегодных карт глобального землепользования и растительного покрова (LULC), охватывающих период с 2017 по 2021 год. IO разработала эти карты в сотрудничестве с геопространственными экспертами ESRI и невероятных ресурсов облачных вычислений Microsoft, используя спутниковые снимки из европейского созвездия Коперник Sentinel. Эти карты изменения землепользования и земного покрова предоставляют лидерам в правительстве, промышленности и финансах новые возможности на основе искусственного интеллекта для своевременной, действенной геопространственной информации по запросу.
Автоматизированное картографирование с беспрецедентной точностью, скоростью и масштабом
Изображения Земли, полученные спутниковой группировкой Sentinel-2, наблюдают мир как миллионы пикселей, каждый из которых показывает участок земли диаметром 10 метров. IO превращает миллионы этих спутниковых изображений, собираемых каждый год, в карты, на которых каждый пиксель маркируется одной из девяти дискретных категорий. С момента выпуска нашей глобальной карты LULC 2020 в июне 2021 года мы были очень рады принять сотни тысяч посетителей, которые получают доступ к нашей карте и загружают ее через Esri Living Atlas, Microsoft Planetary Computer и Лабораторию биоразнообразия ООН. Основываясь на полученных отзывах, мы усердно работаем над улучшением наших картографических возможностей. Примечательно, что из-за ограничений наблюдений с разрешением 10 м мы объединили классы кустарник/кустарник и трава в один класс пастбищные угодья.
Мы также повысили общую точность наших годовых карт, увеличив количество сцен, включаемых в каждый годовой результат. В то же время наша команда инженеров значительно улучшила наше время обработки на сцену: теперь мы обрабатываем в четыре раза больше сцен с незначительным увеличением времени вычислений, что позволяет нам объединять гораздо больше наблюдений на пиксель в наши окончательные карты. .
Смена ландшафта
Многие из наиболее полезных приложений карт LULC требуют возможности измерять изменения в землепользовании и земном покрове с течением времени. Благодаря временным рядам карт LULC становится возможным мониторинг вырубки лесов, расширения городов, преобразования сельскохозяйственных земель и нехватки поверхностных вод.
Классификации, переходящие к площади застройки, могут выявить новое строительство в связи с индустриализацией и ростом населения. Сокращение площади застройки может означать упадок городов и миграцию людей, которые могут быть вызваны изменением климата, стихийными бедствиями, истощением ресурсов и человеческими конфликтами. Потери древесного покрова теперь можно понять, отслеживая, во что превращается лес: оголение покрытых деревьями районов может быть результатом вырубки лесов или лесных пожаров, в то время как покрытые деревьями районы, превращающиеся в сельское хозяйство, могут быть результатом подсечно-огневого земледелия. . Изменения в поверхностных водах и водно-болотных угодьях могут использоваться для оценки засухи, управления поймами, мониторинга гидроэнергетики и доступности отдаленных районов для проезда транспортных средств. Несколько конкретных примеров этих изменений рассматриваются ниже.
Катастрофические пожары и засуха.Ниже вы можете увидеть нашу карту за пределами Оровилла, штат Калифорния, наложенную на спутниковые снимки Sentinel-2, сделанные в 2020 и 2021 годах. 2021 г., когда большая часть земли сместится с деревьев на пастбища. Кроме того, более засушливые условия 2021 года проявляются в виде более низких линий воды в окружающих озерах и подчеркиваются переходом воды в пастбища.
Быстрый рост городов в развивающихся странах. Население Бужумбуры, Бурунди, быстро растет. Фактически, Всемирный банк прогнозирует, что Бужумбура войдет в десятку самых быстрорастущих городов мира до 2025 года с годовым темпом роста 5,75%. Наша карта LULC, представленная ниже, показывает расширение городов в период с 2017 по 2021 год, показывая расширяющийся периметр африканского города.
Изменение ландшафта человеком: Асуанская плотина была построена для контроля ежегодных разливов Нила. В периоды чрезмерных наводнений к северо-западу от искусственно созданного озера Насер появляется несколько озер, известных как озера Тошки. Озера Тошка периодически вздуваются и испаряются в зависимости от климата и высокого уровня плотины. Ниже наши карты LULC в 2017 и 2021 годах наглядно демонстрируют разницу в средних уровнях воды в течение двух календарных лет.
Копаем глубже — ландшафт меняется каждый год
В наших ежегодных картах используются спутниковые снимки Sentinel-2 за год. В дополнение к этим общедоступным картам обсерватория импакт теперь предлагает субгодовые временные периоды, которые раскрывают массу информации о циклических изменениях ландшафтов и о том, как эти циклы меняются из года в год.
Тающий горный снег является важным источником орошения для окружающих регионов. Однако изменение характера осадков наряду с более высокими средними температурами ограничило количество снежного покрова, сохраняющегося в заснеженных горах. Поскольку снежный покров сильно меняется в течение календарного года, средний снежный покров, показанный на наших годовых картах, иногда значительно меньше общего количества снежного покрова в зимний сезон. Ограничив наш анализ LULC зимними месяцами в Андах, мы можем увидеть изменение снежного покрова между зимой 2020 года и зимой 2021 года.
Заключение
С публичным выпуском нашего временного ряда LULC за 2017–2021 годы правительства, экологические организации и исследователи получат доступ к беспрецедентной серии ежегодных глобальных карт землепользования и земного покрова. Мы уверены, что приведенные выше примеры побудят пользователей наших карт открыть для себя множество других интересных и практических вариантов использования.
Авторы Марк Ханнел и Стивен Брамби.
Об обсерватории воздействия
Impact Observatory с помощью искусственного интеллекта разрабатывает геопространственные данные по запросу, которые отображают изменения в землепользовании и земном покрове с беспрецедентной скоростью и масштабом. Impact Observatory предоставляет мировым лидерам в правительствах, промышленности и финансах своевременную, действенную, основанную на данных информацию для анализа устойчивости и экологических рисков. Impact Observatory — американская технологическая компания, базирующаяся в Вашингтоне, округ Колумбия.
