Ocena dostępności zieleni w miejscu zamieszkania w miastach z wykorzystaniem NDVI oraz krzywej koncentracji Lorenza

• Autorzy: Będkowski K. , Bielecki A.

Warianty tytułu

EN

Assessment of the availability of greenery in the place of residence in cities using NDVI and the Lorenz’s concentration curie

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Oficjalne statystyki terenów zieleni znajdujących się w miastach uwzględniają zespoły roślinności znajdujące się na gruntach, których głównym przeznaczeniem jest utrzymanie zieleni - parki, zieleńce, zieleń osiedlowa, ogrody zoologiczne, ogrody botaniczne, rezerwaty przyrody, parki krajobrazowe, a także część zieleni ulicznej. Miernikiem wielkości zasobów zieleni jest powierzchnia tych gruntów. W raportach nie ujmuje się tej części zieleni, która znajduje się na innych obszarach. Tereny zabudowane, komunikacyjne, czasowo wyłączone z funkcji przemysłowych i in. również mogą mieć obfite zasoby zieleni, w postaci powierzchni trawiastych, pojedynczych krzewów i drzew oraz ich grup, które mają duże znaczenie dla kształtowania środowiska w mieście. Dla oceny warunków życia w miastach oraz umożliwienia porównywania miast pod względem zasobów zieleni niezbędne jest wypracowanie sposobu oceny całości posiadanej przez nie zieleni. Poznanie proporcji, jaka część ludności, do jakich zasobów zieleni w miejscu zamieszkania ma dostęp, może dużo powiedzieć o warunkach i jakości życia w poszczególnych miastach. W teledetekcji do analizy roślinności używany jest m.in. znormalizowany różnicowy wskaźnik roślinności NDVI, którego ważną cechą jest związek z „ilością” i „jakością” zieleni występującej na danym obszarze. W pracy przedstawiono, na przykładzie Łodzi, propozycję sposobu oceny dostępności zieleni dla mieszkańców miasta (w miejscach zamieszkania), z wykorzystaniem NDVI oraz krzywej koncentracji Lorenza. Obszar miasta podzielono na pola podstawowe o wymiarach 90 × 90 m. Na obszarze Łodzi zamieszkanych jest 14568 pól podstawowych (40,25% powierzchni miasta). Tylko 1,72% mieszkańców Łodzi ma w miejscu zamieszkania zasoby zieleni o wysokiej wartości wskaźnika NDVI ≥ 0,4 odpowiadającej terenom parkowym i zalesionym. Znaczna część mieszkańców miasta (54,02%) ma w miejscu zamieszkania NDVI w granicach od 0,2 do 0,3. Stwierdzono, że są to obszary miasta, w których zabudowie towarzyszy rozwinięta zieleń. Rejony, w których NDVI ≥ 0,2 stanowią 85,96% powierzchni miasta, w której z kolei mieszka 72,99% ludności. Mieszkańcy miasta w różnym stopniu korzystają z zasobów zieleni, jakie posiadają w miejscach zamieszkania, bowiem wartość współczynnika koncentracji K = 0,710 jest stosunkowo wysoka i wskazuje na znaczną koncentrację ludności oraz NDVI. Około 80% mieszkańców ma w miejscu zamieszkania dostęp tylko do około 25% zasobów zieleni.

EN

The official statistics of the green areas in cities take into account the plants of vegetation located on the land, the main purpose of which is the maintenance of greenery - parks, lawns, estate greenery belts, zoological gardens, botanical gardens, nature reserves, landscape parks, and a part of the street greenery. The meter’s size of green resources is the area of these lands. In the reports, the green in other areas is not recognised. Built-up areas, communication, areas temporarily excluded from industrial functions and others can also have abundant resources of greenery, in the form of grassland, individual shins and trees and their groups, which are of great importance for shaping the environment in cities. To assess urban living conditions and to allow cities to be compared in terms of green resources, it is necessary to develop a way of assessing the whole of their greenery. Knowing the proportion of what part of the population has access to which greenery resources in the place of residence, can say a lot about the conditions and quality of life in cities. In remote sensing for the analysis of vegetation we mainly use a normalized differential vegetation index NDVI, which important feature is the relationship to the "quantity" and "quality" of greenery occurring in a given area. The paper presents, on the example of Łódź, a way of assessing the availability of greenery for the city’s residents (in places of residence), using NDVI and the Lorenz’s concentration curve. The area of the city is divided into fields measuring 90 × 90 m. 14568 fields (40,25% of the city area) are inhabited in Łódź. Only 1.72% of inhabitants of Łódź have green areas with a high NDVI value ≥ 0.4 corresponding to park and wooded areas. A significant part of the city residents (54.02%) have NDVI in their place of residence ranging from 0.2 to 0.3. It was found that these are the areas of the city where the urban development is accompanied by well-developed greenery. Areas in which NDVI ≥ 0.2 represent 85.96% of the city’s area, in which 72.99% of the population lives. Inhabitants of the city use the greenery resources which they have in their places of residence to varying degrees. The value of the concentration coefficient K = 0.710 is relatively high and indicates a significant concentration of population and NDVI. About 80% of residents have access to only 25% of green resources in their place of residence.

Słowa kluczowe

PL

zieleń miejska; dostępność; teledetekcja; wskaźniki wegetacyjne; koncentracja zjawisk przestrzennych

EN

urban greenery; accessibility; remote sensing; vegetation indices; concentration of spatial phenomena

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Geograficzne, Oddział Teledetekcji i Geoinformatyki
• Czasopismo: Teledetekcja Środowiska
• Rocznik: 2017
• Tom: T. 57
• Strony: 5--14
• Opis fizyczny: Bibliogr. 44 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Będkowski K.

• Uniwersytet Łódzki, Wydział Nauk Geograficznych Instytut Geografii Miast i Turyzmu, Zakład Geoinformacji ul. Kopcińskiego 31, 90-142 Łódź

autor

Bielecki A.

• Uniwersytet Łódzki, Wydział Nauk Geograficznych Instytut Geografii Miast i Turyzmu, Zakład Geoinformacji ul. Kopcińskiego 31, 90-142 Łódź

Bibliografia

• Alexander C., 2008, Język wzorców. Miasta, budynki, konstrukcja, Gdańskie Wydawnictwo Psychologiczne, Gdańsk.
• Badgley G., Field C.B., Berry J.A., 2017, Canopy near-infrared reflectance and terrestrial photosynthesis, Science Advances 3, 1-5.
• Białobok S., 1976, Ochrona zadrzewień i roślin w najbliższym otoczeniu człowieka, [w:] Michajłow W. i in. (red.), Ochrona przyrodniczego środowiska człowieka, PWN, Warszawa, 223-245.
• Bożętka B., 2008, Systemy zieleni miejskiej w Polsce - ewaluacja i problemy kształtowania, Problemy Ekologii Krajobrazu 22, 49-63.
• Bułhak M., 2004, Atrakcyjność toruńskiego osiedla Kaszczorek jako miejsca zamieszkania, [w:] Jażdżewska I. (red.), XVII Konwersatorium Wiedzy o Mieście, Łódź.
• Colombo R., Bellingeri D., Pasolini D., Marino C.M., 2003, Retrieval of leaf area index in different vegetation types using high resolution satellite data, Remote Sensing of Environment 86, 120-131.
• Czarnecki W., 1968, Planowanie miast i osiedli, t. 3: Tereny zielone, PWN, Warszawa-Poznań.
• Czerwieniec M., Lewińska J., 1996, Zieleń w mieście, Instytut Gospodarki Przestrzennej i Komunalnej, Warszawa.
• Czyżewski A., 2001, Trzewia Lewiatana. Antropologiczna interpretacja utopii miasta-ogrodu, Wydawnictwo Uniwersytetu Jagiellońskiego, Kraków.
• Deering D.W., 1978, Rangeland reflectance characteristics measured by aircraft and spacecraft sensors, Ph.D. Dissertation, Texas A&M University, College Stadion.
• Durecka I., 2017, Parki jako element struktury przestrzennej miast Łódzkiego Obszaru Metropolitalnego, Instytut Zagospodarowania Środowiska i Polityki Przestrzennej, Wydział Nauk Geograficznych, Uniwersytet Łódzki (praca doktorska - maszynopis).
• Jackson R.D., Huete A.R., 1991, Interpreting vegetation indices, Preventive Veterinary Medicine 11, 185-200.
• Jarocińska A., Zagajewski B., 2008, Korelacje naziemnych i lotniczych teledetekcyjnych wskaźników roślinności dla zlewni Bystrzanki, Teledetekcja Środowiska 40, 100-124.
• Jażdżewska I., 2013, Statystyka dla geografów, Wydawnictwo Uniwersytetu Łódzkiego, Łódź.
• Kopańczyk K., Fitrzyk M., 2016, Satellite imagery for the improvement of SOZO database - the case study in Central and High Sudetes, Acta Scientiarum Polonorum Geodesia et Descriptio Terrarum 15(1-4), 5-18.
• Lhermitte S., Verbesselt J., Verstraeten W.W., Coppin P., 2010, A pixel based regeneration index using time series similarity and spatial context, Photogrammetric Engineering and Remote Sensing 76(6), 673-682.
• Luszniewicz A., 1980, Statystyka ogólna, Państwowe Wydawnictwo Ekonomiczne, Warszawa.
• Lüdecke M.K.B., Ramge P.H., Kohlmaier G.H., 1996, The use of satellite NDVI data for the validation of global vegetation phenology models: Application to the Frankfurt Biosphere model, Ecological Modelling 91, 255-270.
• Łukasiewicz A., Łukasiewicz S., 2016, Rola i kształtowanie zieleni miejskiej, Wydawnictwo Naukowe UAM, Poznań.
• Mierzejewska L., 2001, Tereny zielone w strukturze przestrzennej Poznania, Wydawnictwo Poznańskiego Towarzystwa Przyjaciół Nauk, Poznań.
• Mierzejewska L., 2002, Tereny zielone w wybranych miastach Polski, [w:] Słodczyk J. (red.), Przemiany bazy ekonomicznej i struktury przestrzennej miast, Wydawnictwo Uniwersytetu Opolskiego, Opole.
• Mierzejewska L., 2004, Tereny zielone jako wyznacznik warunków życia w mieście (na przykładzie Poznania), [w:] XVII Konwersatorium wiedzy o mieście, Uniwersytet Łódzki, Łódź.
• Myczkowski S., 1976, Człowiek, przyroda, cywilizacja, PWN, Warszawa.
• Nasiłowska S.A., Kubiak K., 2016, Zmienność wskaźników NDVI oraz NDMI na przykładzie analizy uprawy kukurydzy w Etiopii, Teledetekcja Środowiska 55, 15-26.
• Olpenda A.S., Paringit E.C., 2011, Utilizing spectra reflectance and vegetation indices of Bougainvillea spectabilis for monitoring particulate air pollution in Metro Manila, Proc. 32nd Asian Conference on Remote Sensing (ACRS 2011): Sensing for Green Asia, October 3-7, 2011, Taipei Int’l Convention Center, Taipei, Taiwan.
• Orzeszek-Gajewska B., 1984, Kształtowanie terenów zieleni w miastach, PWN, Warszawa.
• Panda S.S., Ames D.P., Panigrahi S., 2010, Application of Vegetation Indices for Agricultural Crop Yield Prediction Using Neural Network Techniques, Remote Sensing 2, 673-696.
• Parysek J.J., 2004, Warunki życia w miastach polskich w okresie transformacji, [w:] Jażdżewska I. (red.), Zróżnicowanie warunków życia ludności w mieście, XVII Konwersatorium Wiedzy o Mieście, Wydawnictwo Uniwersytetu Łódzkiego, Łódź, 55-66.
• Ptaszycka A., 1950, Przestrzenie zielone w miastach, Ludowa Spółdzielnia Wydawnicza, Poznań.
• Rocznik 2015: Rocznik Statystyczny Rzeczypospolitej Polskiej 2015, GUS, Warszawa.
• Rocznik 2018: Rocznik Statystyczny Rzeczypospolitej Polskiej 2018, GUS, Warszawa.
• Rouse J.W., Haas R.H., Deering D.W., Schell J.A., 1973, Monitoring the vernal advancement and retrogradation (green wave effect) of natural vegetation, Progress Report RSC 1978-2, Texas A&M University, USA.
• Statystyka 2018: Statystyka Łodzi 2018, Wojewódzki Urząd Statystyczny w Łodzi, Łódź.
• Tucker C.J., 1979, Red and photographic infrared linear combinations for monitoring vegetation, Remote Sensing of Environment 8, 127-150.
• Ustawa 1980: Ustawa z 31 stycznia 1980 r. o ochronie i kształtowaniu środowiska, Dz.U. nr 3, poz. 6.
• Ustawa 2004: Ustawa z dnia 16 kwietnia 2004 r. o ochronie przyrody (tekst jednolity Dz.U. z 20 października 2015 r., poz. 1651).
• Walkowicz T., 2002, Społeczne i ekologiczne aspekty tworzenia i utrzymania terenów zieleni w miastach, [w:] Słodczyk J. (red.), Przemiany bazy ekonomicznej i struktury przestrzennej miast, Uniwersytet Opolski, Opole, 347-358.
• Wang L., Hunt J.E.R., Qu J.J., Hao X., Daughtry C.S.T., 2011, Towards estimation of canopy foliar biomass with spectral reflectance measurements, Remote Sensing of Environment 115(3), 836-840.
• Wang T., Skidmore A.K., Toxopeus A.G., Lin X., 2009, Understory bamboo discrimination using a winter image, Photogrammetric Engineering and Remote Sensing 75(1), 37-47.
• Wirth H., SchilbachG., Wirth A., 1987, Beitrag zur Analyse von Fernerkundungsdaten im SUB-PIXEL-Bereich, Vermessungstechnik 33(2), 56-59.
• Wodziczko A., 1937, Planowanie kraju drogą do utrzymania równowagi w przyrodzie, Ochrona Przyrody 17, Kraków.
• Yan J., Zhou W., Han L., Qian Y., 2018, Mapping vegetation functional types in urban areas with WorldView-2 imagery: Integrating object-based classification with phenology, Urban Forestry & Urban Greening 31, 230-240.
• Zarzecki M., Pasierbiński A., 2009, Zastosowanie GIS i teledetekcji w badaniach szaty roślinnej, Wiadomości Botaniczne 53(3/4), 53-66.
• Zarządzenie 1964: Zarządzenie nr 118 Ministerstwa Budownictwa i Przemysłu Materiałów Budowlanych z 15 czerwca 1964 r. w sprawie wskaźników wykorzystania terenów zainwestowania miejskiego, Dziennik Budownictwa nr 14.