ماهواره ها چگونه ترافیک و آلودگی را در شهرها کاهش می دهند
کمک وب: داده های ماهواره ای، خصوصاً داده های سنجش از دور (Earth Observation) یکی از مهم ترین ابزارهایی هستند که می توانند به شکل گیری، مدیریت و بهینه سازی شهرهای هوشمند کمک کنند.
به گزارش کمک وب به نقل از مهر؛ شهر های هوشمند، بعنوان چشم انداز آینده زندگی شهری، ترکیبی از پایداری، نوآوری و کار آمدی را عرضه می کنند. هدف اصلی این شهرها ایجاد محیطی است که علاوه بر پاسخگویی به نیازهای فعلی ساکنان، بستری برای رشد، انعطاف پذیری در مقابل چالش های طبیعی و انسانی و همزیستی پایدار با محیط زیست فراهم آورد. دراین میان، داده های ماهواره ای، بخصوص داده های سنجش از دور (Earth Observation) یکی از مهم ترین ابزارهایی هستند که می توانند به شکل گیری، مدیریت و بهینه سازی شهر های هوشمند کمک کنند.
بنابر گزارش های سازمان فضایی اروپا (ESA) و برنامه کوپرنیکوس اروپا (Copernicus)، استفاده از تصاویر ماهواره ای در دهه اخیر رشد قابل ملاحظه ای داشته است. این رشد نه تنها حاصل بهبود فناوری ماهواره ها و افزایش دقت سنجش از دور است، بلکه به علت نیاز فزاینده دولت ها و نهادهای شهری به داده های قابل اعتماد، به روز و جامع برای سیاستگذاری و تصمیم گیری هم رشد قابل ملاحظه ای یافته است.
در این یادداشت تحلیلی، به بررسی روندهای کلیدی استفاده از داده های ماهواره ای در توسعه شهر های هوشمند، تأثیرات آن در حوزه های متعدد مدیریت شهری، چالش های موجود و در نهایت راهکارهای بالقوه برای بهبود بهره برداری از این ابزار راهبردی می پردازیم.
داده های ماهواره ای در خدمت شهر های هوشمند
داده های ماهواره ای با فراهم آوردن تصاویر به روز شده در مقیاس های زمانی کوتاه (روزانه، هفتگی و ماهانه) به برنامه ریزان شهری اجازه می دهند تا روند تغییرات بافت شهری، تراکم جمعیت و توزیع کاربری اراضی را به شکل پویا و مدام پایش کنند. بعنوان مثال، بر مبنای داده های مأموریت سنتینل -۲ (Sentinel-2) در برنامه کوپرنیکوس اروپا، میتوان تصاویر با قدرت تفکیک مکانی تا ۱۰ متر را هر ۵ روز یک مرتبه دریافت کرد که برای رصد توسعه فیزیکی شهرها و مناطق پیرامونی ایده آل است.
علاوه بر این، نرم افزارها و سامانه های اطلاعات مکانی (GIS) حالا قابلیت ادغام داده های ماهواره ای با داده های زمینی (نظیر اطلاعات جمعیتی، آمار اقتصادی، و داده های سنسورهای اینترنت اشیا) را دارا هستند. این همگرایی داده ها به تصمیم گیران شهری این امکان را می دهد که از چشم اندازی یکپارچه نسبت به وضعیت جاری و آینده شهر برخوردار شوند.
همچنین به واسطه الگوریتم های یادگیری ماشین و هوش مصنوعی، داده های ماهواره ای فراتر از رصد وضعیت کنونی به حوزه پیشبینی وارد شده اند. برای نمونه، در مدلهای پیشبینی تراکم ترافیک، میتوان از تصاویر ماهواره ای و ترکیب آن با داده های حوزه حمل و نقل، برای تخمین حجم تردد در ساعات اوج یا بررسی الگوهای تجمع خودرو ها استفاده نمود.
تأثیرات کاربرد داده های ماهواره ای در ابعاد مختلف مدیریت شهری
تصاویر ماهواره ای با قدرت تفکیک بالا، امکان پایش لحظه ای گسترش حومه ها و مناطق شهری را فراهم می کنند. بر مبنای آمار بانک جهانی، پیشبینی می شود تا سال ۲۰۳۰ بیشتر از ۶۰ درصد جمعیت جهان در مناطق شهری زندگی کنند. در چنین شرایطی، داده های ماهواره ای، از راه ثبت روند تغییر کاربری اراضی و افزایش جمعیت، می توانند به متعادل سازی توسعه زیرساختی و توزیع بهینه امکانات رفاهی کمک کنند. همینطور داده های تاریخی از مأموریت های ماهواره ای (مانند لندست از ناسا) به برنامه ریزان اجازه می دهد روند توسعه شهری در طول دهه های اخیر را بررسی نموده و الگوهای گسترش را شناسایی نمایند. این اطلاعات برای ارتقا و نوسازی زیرساخت های موجود (نظیر جاده ها، پل ها و خطوط حمل و نقل شهری) ضروری هستند.
علاوه بر این، تصاویر ماهواره ای در کنار داده های سنسورهای زمینی و تلفن های همراه، برای مدل سازی شبکه حمل و نقل به کار می روند و نقاط بحرانی (گلوگاه ها) از این طریق شناسایی می شوند. بعنوان نمونه، در بعضی شهر های اروپایی، ترکیب تصاویر ماهواره ای با داده های بلوتوث نصب شده در خیابان ها امکان عرضه الگوی به هنگام از ترافیک شهری را فراهم نموده است. اطلاعات ماهواره ای در کنار تحلیل فضایی همینطور به مدیران بخش حمل و نقل کمک می کنند تا مسیرهای اتوبوس رانی، مترو و تراموا را بازطراحی کنند و بر مبنای تراکم جمعیتی و میزان استفاده، توزیع بهتری از خطوط حمل و نقل عمومی عرضه کنند.
پایش زیست محیطی و پایداری شهری دیگر کاربرد اساسی داده های ماهواره ای در زمینه مدیریت شهری به حساب می آید. بعنوان مثال، ماهواره هایی چون «Sentinel-5P» (مخصوص پایش اتمسفر) داده های کلیدی در رابطه با آلاینده های هوا (مانند دی اکسید نیتروژن یا ازن) را به متخصصان اروپایی عرضه می دهند؛ داده های ی که برای مدیریت آلودگی شهری حیاتی هستند. این داده ها در کنار ایستگاههای سنجش آلودگی زمینی می توانند نقشه های آلودگی روزانه را با دقت بالا تولید کنند.
علاوه بر این، تصاویر چندطیفی (Multi-spectral) به شناسایی دقیق پوشش گیاهی و وضعیت منابع آب سطحی کمک می کنند. این داده ها در تصمیم گیری در رابطه با ایجاد یا حفظ پارک ها، توسعه فضای سبز شهری و حفظ تالاب ها و رودخانه های شهری بسیار تاثیر گذار است.
داده های مذکور همینطور می توانند در شرایط بد آب وهوایی و شبانه هم تغییرات سطح زمین را شناسایی کرده و در ارزیابی مخاطراتی نظیر سیلاب یا فرونشست زمین مفید باشند. سازمان جهانی هواشناسی (WMO) گزارش داده است که با به کارگیری این داده ها، سرعت واکنش به سیل با استفاده از داده های ماهواره ای، بخصوص در مناطقی که دسترسی زمینی سریع امکانپذیر نیست، تا ۳۰ درصد افزایش پیدا کرده است. از طرفی، بعد از وقوع بلایایی چون طوفان، زلزله یا رانش زمین، تصاویر ماهواره ای با تفکیک مکانی بالا می توانند محدوده خسارت را به سرعت مشخص کنند و مسیر دسترسی نیروهای امدادی را بهینه سازند.
نگهداشت زیرساخت و مدیریت انرژی هم دیگر حوزه ای است که از مزایای این فناوری و داده های آن بهره مند شده است. داده های راداری قابلیت تشخیص جابجایی های میلی متری در سازه ها را دارند. این خصوصیت برای رصد سلامت پل ها، تونل ها و خطوط لوله شهری کلیدی است تا قبل از بروز شکست یا حادثه احتمالی، مداخلات در ارتباط با تعمیر و نگهداشت صورت گیرد.
علاوه بر این، داده های ماهواره ای با سنجش پراکندگی جمعیتی و شناسایی مناطق پرتراکم مصرف انرژی، می توانند در جهت طراحی شبکه های هوشمند برق مورد استفاده قرار گیرند. همینطور برای تعیین بهترین نقاط نصب صفحات خورشیدی و توربین های بادی هم ارزیابی های ماهواره ای (از شدت تابش خورشید و الگوهای باد) بسیار مؤثر هستند.
چالش های به کارگیری داده های ماهواره ای در زمینه مدیریت شهری
فقدان آگاهی کافی مدیران شهری و سیاست گذاران از ظرفیتهای داده های سنجش از دور، یکی از موانع اصلی در راه به کارگیری این فناوری بحساب می آید. بسیاری هنوز داده های ماهواره ای را صرفا به نقشه های عادی یا تصاویر نمایشی محدود می دانند؛ حال آن که پتانسیل های تحلیلی و پیشبینی این داده ها بسیار فراتر از حد مذکور است. به منظور استفاده مؤثر از این داده ها، احتیاج به آموزش متخصصان و مدیران شهری و همکاری نزدیک میان عرضه دهندگان داده های ماهواره ای با نهادهای مدیریت شهری وجود دارد.
از سوی دیگر، شهرها اغلب از سیستم ها و سامانه های مختلفی برای مدیریت اطلاعات شهری بهره می برند که امکان دارد با داده های ماهواره ای ناسازگار باشند. برای مثال، فرمت های ناهمگون، سیستم های مختصات مختلف یا پروتکلهای تبادل داده غیراستاندارد، موانعی جدی در همگرایی داده های سنجش از دور با سامانه های شهری به شمار می آیند.
هزینه و مدلهای سرمایه گذاری هم دیگر چالش بزرگ در این عرصه بحساب می آید. هرچند دسترسی به برخی داده های آزاد ماهواره ای مجانی است، اما تحلیل تخصصی، پردازش داده های حجیم و خرید تصاویر با تفکیک بالا می تواند برای شهرداری هایی با بودجه محدود، بسیار هزینه بر باشد. در چنین شرایطی، عرضه مدلهای مشارکتی بخش خصوصی و عمومی، یارانه های دولتی یا مدلهای درآمدی نوآورانه می تواند به توسعه استفاده از داده های ماهواره ای در شهر های کوچک تر هم کمک نماید.
سخن پایانی و چشم انداز آینده
داده های ماهواره ای یکی از ارکان اساسی در توسعه شهر های هوشمند به شمار می آیند و ارزش افزوده فراوانی در حوزه هایی نظیر برنامه ریزی شهری، مدیریت ترافیک، پایش محیط زیست، کنترل بحران و نگهداشت زیرساخت بهمراه دارند. با این وجود، برای بهره برداری حداکثری از این ظرفیت بالقوه، باید چالش هایی همچون آموزش و آگاه سازی متولیان، هماهنگی میان سامانه های اطلاعاتی و محدودیت های بودجه ای برطرف شود.
در نهایت، به نظر می آید با حرکت بسمت آینده ای که در آن شهرها همچنان درحال رشد و تحول هستند، داده های ماهواره ای می توانند تصویری شفاف و به روز از زمین و زیرساخت ها به مدیران عرضه دهند؛ امری که نه تنها بازدهی مدیریت شهری را زیاد می کند، بلکه سبب شکل دهی زیرساخت ها و خدماتی منعطف و پایدارتر می شود. این رویکرد، گامی کلیدی در جهت تحقق شهر های هوشمند آینده به شمار می رود؛ شهرهایی که در عین حفظ پویایی اقتصادی و اجتماعی، با محیط زیست سازگار هستند و رفاه حال و آینده شهروندان را تضمین می نمایند.
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان کمک وب در مورد این مطلب
نظر شما در مورد این مطلب کمک وب
نام:
ایمیل:
نظر:
سوال:
= ۵ بعلاوه ۱