You are currently viewing Rzucanie światła na rozwój miast

Rzucanie światła na rozwój miast

Shedding Light on Urban Development

Miasta wydają się podążać podobnymi procesami wzrostu, niezależnie od tego, gdzie się znajdują.

W ciągu ostatnich 20 lat astronauci z Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS) wykonali miliony zdjęć Ziemi. Kolekcja oferuje więcej niż tylko niezwykłe widoki naszej rodzimej planety; jest to cenne narzędzie dla badaczy. Christopher Small z Columbia University stwierdził, że nocne zdjęcia są szczególnie pouczające. Analizując nocne obrazy Ziemi, stara się uzyskać wgląd w to, jak miasta rosną i ewoluują.

Small pracował nad scharakteryzowaniem różnych rodzajów oświetlenia stosowanych w różnych obszarach miejskich. W szczególności chce określić ilościowo takie rzeczy, jak względna jasność, kolor i obfitość powierzchniowa różnych rodzajów świateł miejskich. Posortował setki zdjęć miast zrobionych z MSK, szukając w szczególności miast ze światłami w szerokiej gamie kolorów i konfiguracji przestrzennych.

Powyższy montaż przedstawia 18 miast — od Londynu przez Singapur po Phoenix — ze szczególnie zróżnicowanymi nocnymi pejzażami świetlnymi. Obrazy mają również stosunkowo wysoką rozdzielczość: każdy został sfotografowany 400-milimetrowym obiektywem zdolnym do rozdzielenia pojedynczych świateł. Mały, a następnie skalibrował każdy z obrazów, aby miał tę samą temperaturę barwową, dzięki czemu można je było bezpośrednio porównać. Ten montaż został skalibrowany do 5500 kelwinów — mniej więcej tej samej temperatury barwowej, co światło słoneczne.

Ogólnie rzecz biorąc, cieplejsze, pomarańczowe i żółte kolory na zdjęciach to prawdopodobnie wysokoprężne lampy sodowe. Na przykład Chicago od dawna słynie z powszechnego pomarańczowego blasku. (W ostatnich latach zaczyna się to jednak zmieniać, ponieważ miasto wymienia więcej diod LED.) Chłodniejsze zielenie i błękity to prawdopodobnie lampy rtęciowe. Diody LED mogą również przyczyniać się do koloru.

Kluczową częścią badań Smalla była próba określenia, ile światła pochodzi z arterii komunikacyjnych (autostrad i ulic miejskich) w porównaniu z oświetleniem indywidualnym (światła parkingowe, oświetlenie fasadowe i billboardy). Odkrył, że „światło w środowisku miejskim pochodzi prawie w całości z oświetlenia zewnętrznego, a nie ze światła przepuszczanego z wnętrza budynków. A większość tego światła jest na ulicach i drogach”.

Zdjęcia ISS Paryża (powyżej) i Kuwejtu (poniżej) zostały skalibrowane do temperatury barwowej 2200 kelwinów, typowej dla wysokociśnieniowych lamp sodowych. Te dwa miasta prezentują bardzo różne konfiguracje kolorystyczne i przestrzenne. Światło w Paryżu pochodzi niemal w całości z latarni ulicznych – głównie żółtych, ale także niebieskich i zielonych. Avenue des Champs-Elysées wydaje się biała, prawdopodobnie dlatego, że jasność świateł ulicznych i budynków nasyciła tę część obrazu. „Paryż jest prawdopodobnie najlepszym przykładem różnorodności kolorów i konfiguracji przestrzennych, które staramy się określić ilościowo” – powiedział Small.

W Kuwejcie i okolicznych dzielnicach oświetlenie w nowszych inwestycjach, takich jak Abdullah Mubarak Al-Sabah, wydaje się zielone — prawdopodobnie latarnie rtęciowe. Jaśniejsze światła, otoczone ciemniejszymi, bardziej równomiernie rozłożonymi światłami, to prawdopodobnie meczety.

Możliwość rozpoznawania poszczególnych źródeł światła i ich koloru — na podstawie zdjęć ISS o wysokiej rozdzielczości — w połączeniu z powtarzalnymi obserwacjami jasności światła nocnego — z czujników satelitarnych o niższej rozdzielczości, takich jak VIIRS — pomaga naukowcom lepiej zrozumieć rozwój miast. „Jasność i kolor różnych rodzajów oświetlenia może pomóc nam rozróżnić różne typy infrastruktury związane z formą i funkcją zabudowy miejskiej” – powiedział Small. „To pozwala nam zrozumieć, w jaki sposób przestrzenne sieci rozwoju ewoluują podczas rozwoju miast”.

Small mówi, że badania już pokazują, że światła w większości miast mają tendencję do wyświetlania wspólnych struktur sieciowych i często „wychodzą bez scentralizowanego planowania lub projektowania”, co może sugerować, że miasta podążają za podobnymi procesami wzrostu bez względu na to, gdzie się znajdują. „Sugestia, że ​​proces emergentnych zachowań wydaje się być podobny w miastach na całym świecie, jest interesująca sama w sobie” – zauważył Small.

Zdjęcie astronauty ISS032-E-17635 (Kuwejt) zostało wykonane 9 sierpnia 2012 r. aparatem cyfrowym Nikon D4 z 400-milimetrowym obiektywem. Zdjęcie wykonał członek załogi Expedition 32. Zdjęcie astronauty ISS043-E-93480 (Paryż) zostało wykonane 8 kwietnia 2015 r. aparatem cyfrowym Nikon D4 z 400-milimetrowym obiektywem. Zdjęcie wykonał członek załogi Expedition 43. Obrazy zostały przycięte, skalibrowane do zwykłego odcienia i balansu bieli oraz skorygowane pod kątem strat transmisji atmosferycznej zależnych od długości fali. Oba zdjęcia zostały dostarczone przez ISS Crew Earth Observations Facility oraz Earth Science and Remote Sensing Unit, Johnson Space Center. Dodatkowe zdjęcia wykonane przez astronautów i kosmonautów można obejrzeć w NASA/JSC Gateway to Astronaut Photography of Earth. Opowieść Kathryn Hansen.

Read More…

Zobacz inne zdjęcia dnia NASA