Modelowanie przestrzenne GIS jakości życia w mieście

Transkrypt

1 Modelowanie przestrzenne GIS jakości życia w mieście dr hab. inż. Piotr Wężyk Zakład Urządzania Lasu, Geomatyki i Ekonomiki Leśnictwa Instytut Zarządzania Zasobami Leśnymi, Wydział Leśny Uniwersytet Rolniczy w Krakowie

2 Życie w mieście = mapa Nippur, 1300 p.n.e. Mapa świata Pierwsza mapa miasta Nippur jaka przetrwała do naszych czasów na tabliczce glinianej (Clay tablet) datowana jest na 1300 rok p.n.e. Współczesne mapy często występują tylko wirtualnie wyłącznie na ekranach: PC, notebooka, smartfonów lub tabletów. University of Pennsylvania Museum of Archaeology and Anthropology 2

3 Pozyskiwanie informacji 2D Mapy archiwalne 2D 2.5D Zdjęcia 2D Mapa topograficzna 2D + pikiety Portale mapowe i systemy GIS z warstwami informacyjnymi 2D Ortofotomapy lotnicze 2D 3

4 Informacja 3D Obserwacje analogowych stereopar Zdjęcia lotnicze pionowe i ukośne Algorytm SGM - stereomatching 4

5 Analizy przestrzenne GIS 5

6 Jakość życia w mieście Indeks Jakości Życia oszacowany jest za pomocą wzoru empirycznego, który uwzględnia: wskaźnik względnej siły nabywczej (im wyższy tym lepiej), wskaźnik zanieczyszczenia (im niższy tym lepiej), ceny domów w relacji do dochodów, wskaźnik kosztów utrzymania, wskaźnik bezpieczeństwa, indeks opieki zdrowotnej, indeks czasu dojazdu oraz wskaźnik klimatu. Current formula (written in Java programming language): index.main = Math.max(0, purchasingpowerinclrentindex / (housepricetoincomeratio * 1.0) - costoflivingindex / 5 + safetyindex / healthindex / traffictimeindex / pollutionindex * 2.0 / climateindex / 2.0); 6

7 Koszty życia w mieście New York Referencja NY = 100% New York, Time Square 7

8 Jakość życia w mieście Kraków (PL) vs. Wiedeń (A) 8

9 Indeks zanieczyszczeń Jakość życia w miastach 9

10 Indeks zanieczyszczeń Jakość życia w miastach - porównanie 10

11 Serwisy EUROSTAT PM10 + PM2.5 11

12 Serwisy EUROSTAT PM10 + PM2.5 Stężenie pyłu zawieszonego PM10 oraz PM2.5 12

13 Serwisy mapowe EEA PM 10 13

14 Mapa jakości powietrza Europie Seriwsy mapowe 14

15 Mapa jakości powietrza w czasie rzeczywistym Zanieczyszczenie powietrza na świecie 15

16 Wskaźnik jakości powietrza (AQI) Azja czas rzeczywisty Zanieczyszczenie powietrza - Indie Zanieczyszczenie powietrza - Chiny 16

17 Wskaźnik jakości powietrza (AQI) Kraków - w czasie rzeczywistym 17

18 Stężenie zanieczyszczeń powietrza woj. małopolskie I Forum: Green Smart City - Piotr Wężyk

19 Jakość życia w mieście Kartowanie sensorycznych warstw miasta 19

20 Mapa dźwięków miasta Chatty Maps - Goodcitylife Nowy Jork 20

21 Mapa hałasu Miejski System Informacji Przestrzennej (MSIP) Hałas drogowy w Krakowie 21

22 Zanieczyszczenie sztucznym światłem Mapa sztucznego światła w Europie 22

23 Happy Maps Goodcitylife Szybka trasa: 1,5 km (18 minut) Szczęśliwa trasa: 2,0 km (25 minut) Dlaczego szczęśliwa? Prowadzi przez park i ogród za Pałacem Królewskim, obok zabytkowego Rynku Głównego.. Szybka trasa: 4 km (47 minut) Szczęśliwa trasa: 4,5 km (55 minut) Szczęśliwe droga wytyczona jest przez tereny zielone, obok obiektów zabytkowych, place rekreacyjne etc I Forum: Green Smart City - Piotr Wężyk 23

24 Technologia pomiarowa LiDAR Ze względu na umiejscowienie skanera laserowego w przestrzeni geograficznej, wykorzystujące go technologie, podzielić można na: satelitarny skaning laserowy (ang. SLS - Satellite Laser Scanning) lotniczy skaning laserowy (ang. ALS - Airborne Laser Scanning); naziemny skaning laserowy (ang. TLS - Terrestrial Laser Scanning); statyczny pomiar (1- lub wielo- stanowiskowy) + skaner manualny mobilny system MLS (+ integracja z kamerami) źródło: foto. P. Wężyk foto. P. Wężyk 24

25 Lotnicze skanowanie laserowe (ALS) NAVSTAR-GPS GLONASS GNSS INS GPS GNSS GNSS (ASG-EUPOS) 25

26 Chmura punktów 3D (ISOK) skanowania laserowego ALS Profil przez chmurę punktów ALS (RGB) Profil przez chmurę punktów ALS (klasy obiektów) 26

27 Chmura punktów 3D (ISOK) skanowania laserowego ALS Class Echo Echo RGB 27

28 Chmura punktów 3D (ISOK) skanowania laserowego ALS Relative height [m] 33.0 to to to to to to to to 3.0 0,00% 1,00% 2,00% 3,00% 4,00% 5,00% 6,00% 7,00% 8,00% 9,00% Returns [%] 28

29 Chmura punktów ALS Top view 3D view Poznań - okolice WNGiG UAM 29

30 Normalizacja modeli Model znmpt = NMPT NMT 30

31 Wskaźniki jakości życia Rola zieleni w mieście WorldView-2 DigitalGlobe RGB CIR1 Projekt współfinansowany ze środków Mechanizmu Finansowego Europejskiego Obszaru Gospodarczego na lata

32 Wskaźniki jakości życia Rola zieleni w mieście - NDVI Projekt współfinansowany ze środków Mechanizmu Finansowego Europejskiego Obszaru Gospodarczego na lata

33 Wskaźniki jakości życia Rola zieleni w mieście klasyfikacja VHRS CIR Rule-set GEOBIA ndsm LULC Projekt współfinansowany ze środków Mechanizmu Finansowego Europejskiego Obszaru Gospodarczego na lata segmenty 33

34 Klasyfikacja OBIA scen VHRS LULC - Mapa użytkowania i pokrycia terenu Projekt współfinansowany ze środków Mechanizmu Finansowego Europejskiego Obszaru Gospodarczego na lata

35 Klasyfikacja OBIA scen VHRS LULC - Mapa użytkowania i pokrycia terenu 35

36 Klasyfikacja OBIA scen VHRS LULC - Mapa użytkowania i pokrycia terenu Powierzchnia biologicznie czynna m 2 /ha w Dzielnicach Krakowa 36

37 Klasyfikacja OBIA scen VHRS LULC - Mapa użytkowania i pokrycia terenu 37

38 Klasyfikacja OBIA scen VHRS LULC - Mapa użytkowania i pokrycia terenu 38

39 Wskaźniki 3D jakości życia Analiza danych LiDAR ALS Indeksy: Tompalski, Wężyk 2012 VV2BV indeks objętości zieleni wysokiej do objętości budynków, VV objętość roślinności wysokiej, BV objętość budynków, UVI indeks objetości zieleni 39

40 Wskaźniki 3D jakości życia Analiza danych LiDAR ALS Tompalski P., Wężyk P.,, LiDAR and vhrs data for assessing living quality in cities - an approach based on 3D spatial indices. Editor(s): M. Shortis, M. Molenaar. XXII ISPRS Congress, Technical Commission VI, 25 August 01 September 2012, Melbourne, Australia,

41 Wskaźniki 3D jakości życia Analiza danych LiDAR ALS Tompalski P., Wykorzystanie wskaźników przestrzennych 3d w analizach cech roślinności miejskiej na podstawie danych z lotniczego skanowania laserowego. Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji. Vol. 23:

42 Wskaźniki 3D jakości życia Analiza danych LiDAR ALS Tompalski P., Wykorzystanie wskaźników przestrzennych 3d w analizach cech roślinności miejskiej na podstawie danych z lotniczego skanowania laserowego. Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji. Vol. 23:

43 Wskaźniki 3D jakości życia Analiza danych LiDAR ALS VV2VB % 43

44 Wskaźniki 3D jakości życia Analiza danych LiDAR ALS VV2VB abs 44

45 Wskaźniki 3D jakości życia Analiza danych LiDAR ALS Urban Vegetation Index abs 45

46 Wskaźniki 3D jakości życia Analiza danych LiDAR ALS Urban Vegetation Index % 46

47 Wskaźniki 3D jakości życia Analiza danych LiDAR ALS VA2NP 47

48 Wskaźniki 3D jakości życia Analiza danych LiDAR ALS VV2NP 48

49 Wskaźniki 3D jakości życia Liczba mieszkańców w Dzielnicach 49

50 Wskaźniki 3D jakości życia Analiza danych LiDAR ALS Liczba drzew Kraków 50

51 Wskaźniki 3D jakości życia Analiza danych LiDAR ALS Udział drzew i krzewów 51

52 Dziękuję za uwagę 52