Космически одит: Нова сателитна система се превръща в „борсов индекс“ за екологичното здраве на градовете

Изследователи от САЩ са разработили Urban Pulse – сателитна система, която позволява почти в реално време да се проследяват физическите промени в градовете: строителство, разрушаването, ремонтите и разширяването на инфраструктурата. Анализирайки сателитните данни с помощта на дълбоко обучение, алгоритъмът откроява ключовите модели. Urban Pulse вече може да повлияе на избора на жилище или място за бизнес, а в бъдеще може да се превърне в аналог на борсов индекс за градската икономика.

Обикновено урбанизацията се изследва постфактум: въз основа на данните от преброявания, кадастрални доклади, аерофотоснимки с интервал от години. Това не позволява да се види процесът: как точно и кога се извършва строителството, има ли прекъсвания, синхронизирани ли са районите. Градът се разглежда като статична система. Системата Urban Pulse за пръв път дава динамична картина – аналог на електрокардиограма на сърцето, където всеки пик съответства на един импулс на активност в града.

Методът се основава на анализ на времеви серии от сателитните изображения с периодичност 2-5 дни. За анализ на изображенията се използва алгоритъмът CAPES (Change Point Detection and Event Segmentation). Той търси нестабилност в спектралните сигнали на повърхността: поява на нови сгради, изчезване на стари, промени в отражението, пише Scitech Daily.

Авторите анализират шест контрастни града: Сиатъл, Шънджън, Лагос, Мумбай, Дубай и Мексико сити. Открити са три универсални модела на активност:

Стремителност – градът се разраства по-скоро на скокове, отколкото равномерно: няколко месеца интензивно строителство, след което затишие. Цикличност – дейността се повтаря с известна периодичност, но не е обвързана с календар. Асинхронност – различните квартали се развиват независимо: докато центърът е оживен, покрайнините спят. Това предпазва пазара на труда и инфраструктурата от прегряване.

Пандемията от коронавирус се превърна в естествен полигон за Urban Pulse. Системата показа рязък, синхронизиран спад на строителната активност във всички градове по света през пролетта на 2020 г. След това започна възстановяването, което протичаше по различен начин в различните градове: Шънджън бързо се върна към растеж (вероятно благодарение на правителствената подкрепа), докато Мумбай и Мексико сити останаха вяли. Това потвърждава, че динамиката на градовете зависи не само от вируса, но и от политическите и икономическите системи.

Системата може да послужи като инструмент за урбанистите: ако активността в даден район спадне рязко, има време да се предприемат действия, преди да настъпи състояние на упадък. Ако дадена зелена зона започне да се застроява, може да се намесите, преди да изчезне.

На ниво средностатистически човек Urban Pulse може да повлияе при избора на жилище или място за бизнес: „горещите“ райони с висока активност могат да бъдат по-перспективни. В бъдеще Urban Pulse може да се превърне в аналог на борсов индекс за градската икономика.

„Този инструмент ще окаже голямо влияние не само върху решенията, вземани отгоре надолу от правителствата, но и върху решенията, вземани от обикновените хора, които се движат из своите градове“,

казва Жу Дже, директор на лабораторията GERS и водещ автор на изследването.