پژوهشگران با توسعه یک چارچوب نوین مبتنی بر تصاویر ماهوارهای موفق شدهاند تغییرات و تحولات شهرها را تقریبا بهصورت لحظهای رصد کنند. فناوریای که میتواند نشانههای رشد، رکود یا تغییرات ساختاری مناطق شهری را پیش از آنکه برای ساکنان و مدیران شهری آشکار شود شناسایی کند.
به گزارش ساینس دیلی، شهرها همواره بهعنوان سیستمهایی زنده توصیف میشوند، اما تاکنون این توصیف بیشتر جنبه استعاری داشت. خیابانها، ساختمانها، پارکها و محلهها بهطور مداوم در حال تغییر هستند، اما بخش زیادی از این تحولات تنها پس از گذشت زمان قابل مشاهده میشود. در بسیاری از موارد زمانی که روندی از سطح زمین قابل تشخیص میشود ممکن است یک محله از قبل وارد دوره رونق، افول یا گسترش به سمت فضاهای سبز شده باشد.
اکنون گروهی از دانشمندان در مطالعهای که در نشریه PNAS منتشر شده سامانهای با نام Urban Pulse نبض شهری معرفی کردهاند که با استفاده از دادههای ماهوارهای پرتکرار، تغییرات فیزیکی شهرها را در طول زمان ردیابی میکند.
این سامانه از نظر مفهومی مشابه دستگاه نوار قلب (EKG) است. همانطور که نوار قلب علائم پنهان فعالیت قلب را آشکار میکند نبض شهری نیز نشانههای قابل مشاهده ساختوساز، تخریب، بازسازی، توسعه زیرساختها و گسترش مناطق شهری را اندازهگیری میکند.
ژه ژو، مدیر آزمایشگاه سنجش از دور محیطزیست جهانی (GERS) و استاد دانشگاه کانکتیکات آمریکا نویسنده اصلی این پژوهش است. او به همراه کارن ستو از دانشگاه ییل، میخائیل فراگکیاس از دانشگاه ایالتی بویزی و گروهی از پژوهشگران بینالمللی این پروژه را اجرا کردهاند.
ژو میگوید: برای دههها ما تنها نتیجه نهایی شهرنشینی را مشاهده میکردیم. مثلا ساختمانی که ساخته شده یا جادهای که گسترش یافته است. اما پویایی و روند تغییرات درون شهرها را نمیتوانستیم ببینیم.
اندازهگیری ضربان قلب شهرها
مطالعه رشد شهری معمولا پس از وقوع تغییرات انجام میشود. برنامهریزان شهری از شمارش ساختمانهای جدید بررسی تغییرات کاربری زمین، تحلیل دادههای سرشماری یا مقایسه تصاویر ماهوارهای قدیمی و جدید استفاده میکنند. با این حال این روشها اغلب زمانبندی و ریتم واقعی تحولات را نشان نمیدهند.
چارچوب Urban Pulse برای رفع این محدودیت طراحی شده است. این سامانه از مجموعه دادههای Harmonized Landsat and Sentinel-۲ (HLS) ناسا بهره میبرد که تصاویر ماهوارهای چند دهه اخیر را در قالب یک سری زمانی متراکم در اختیار پژوهشگران قرار میدهد. به این ترتیب امکان مشاهده مکرر یک منطقه و تشخیص زمان دقیق وقوع تغییرات فراهم میشود.
این فناوری از روشی مبتنی بر هوش مصنوعی و تحلیل سریهای زمانی با نام CAPES استفاده میکند که توسط جی وون سو پژوهشگر پیشین دانشگاه کانکتیکات و استاد کنونی دانشگاه ویکتوریا در کانادا توسعه یافته است. این روش میتواند تغییرات در سطح محلهها از جمله ساختوسازهای جدید، تخریب ساختمانها و بهبود زیرساختها را شناسایی کند.
سه نشانه حیاتی مشترک در شهرهای جهان
برای آزمایش این چارچوب پژوهشگران چندین شهر از نقاط مختلف جهان را بررسی کردند. در میان نمونههای مورد مطالعه شهرهای سیاتل، شنژن، لاگوس، بمبئی، دبی و مکزیکوسیتی قرار داشتند که از نظر جغرافیا، اقتصاد، اقلیم، ساختار حکمرانی و سابقه توسعه تفاوتهای چشمگیری با یکدیگر دارند.
با وجود این تفاوتها سه الگوی مشترک در همه شهرها مشاهده شد:
اول، رشد شهری جهشی است: توسعه شهرها بهصورت یکنواخت و پیوسته رخ نمیدهد و معمولا شامل دورههای کوتاه، اما شدید ساختوساز و سپس دورههای آرامتر است. دوم، رشد شهری چرخهای است: محلهها دورههای رونق و رکود را تجربه میکنند اما این چرخهها الزاماً با فصلها یا برنامههای زمانی مشخص همخوانی ندارند. سوم، رشد شهری ناهمزمان است: همه بخشهای یک شهر همزمان توسعه نمییابند. ممکن است یک منطقه با سرعت رشد کند در حالی که منطقهای دیگر وارد دوره سکون شود. پژوهشگران معتقدند این ناهمزمانی میتواند از فشار بیش از حد بر زیرساختها و بازار کار جلوگیری کند.
تاثیر همهگیری کرونا بر نبض شهرها
این سامانه همچنین توانست واکنش شهرها به همهگیری کووید ۱۹ را ثبت کند. دادهها نشان دادند که در دوران همهگیری فعالیتهای عمرانی و توسعه شهری در بسیاری از نقاط جهان بهطور همزمان کاهش یافت. رخدادی که پژوهشگران آن را به ایست قلبی جهانی در فعالیتهای ساختوساز تشبیه کردهاند.
با این حال روند بازیابی در شهرهای مختلف یکسان نبود. برای مثال شهر شنژن چین پس از افت هماهنگ فعالیتها بهسرعت و تحت تاثیر سیاستهای دولتی به مسیر رشد بازگشت. در مقابل بمبئی و مکزیکوسیتی واکنشهای ملایمتر و متفاوتی نشان دادند که بیانگر تاثیر شرایط اقتصادی، سیاستهای محلی و ساختارهای توسعهای هر منطقه است.
ژو در این باره میگوید: همانطور که بیماری در افراد مختلف به شکلهای متفاوتی ظاهر میشود تاثیر یک رویداد جهانی مانند کووید۱۹ نیز در همه شهرها یکسان نیست.
ابزاری برای هشدار زودهنگام
پژوهشگران معتقدند Urban Pulse میتواند در آینده به ابزاری ارزشمند برای مدیریت شهری تبدیل شود. اگر فعالیتهای توسعهای یک محله ناگهان کاهش یابد یا ساختوسازها با سرعت زیادی به سمت مناطق سبز گسترش پیدا کنند مدیران شهری میتوانند پیش از تشدید مشکل اقدامات لازم را انجام دهند.
علاوه بر این دسترسی عمومی به چنین دادههایی میتواند در تصمیمگیریهای روزمره نیز موثر باشد. افرادی که قصد خرید یا اجاره خانه دارند یا کسبوکارهایی که به دنبال انتخاب محل مناسب برای فعالیت هستند میتوانند از نبض شهری بهعنوان شاخصی برای سنجش میزان پویایی و سلامت اقتصادی یک منطقه استفاده کنند.
به گفته پژوهشگران این فناوری میتواند در آینده نقش مهمی هم در سیاستگذاریهای کلان دولتها و هم در تصمیمهای روزمره شهروندان ایفا کند و نگاه تازهای به نحوه درک و مدیریت شهرهای مدرن ارائه دهد.
انتهای پیام/