Monitorare la crescita urbana al Cairo usando immagini satellitari

Questo lavoro parla di come possiamo usare la tecnologia per osservare i cambiamenti nelle città nel tempo. In particolare, ci concentriamo sull'uso di Immagini Satellitari e programmi computerizzati speciali per analizzare le aree urbane. Ci dedichiamo in particolare al Cairo, in Egitto, che è una delle città più popolate al mondo.

#Perché è Importante

Le aree urbane cambiano continuamente. Questi cambiamenti possono influenzare l'ambiente e l'economia. Capire come si sviluppano le città è fondamentale per la pianificazione urbana. Usando immagini satellitari e tecniche di machine learning, possiamo monitorare meglio questi cambiamenti.

#La Tecnologia Utilizzata

Usiamo un programma chiamato Google Earth Engine (GEE) per le nostre analisi. GEE ci permette di visualizzare e analizzare rapidamente grandi quantità di dati satellitari. Riunisce immagini di diversi satelliti, così possiamo vedere come le aree cambiano nel tempo.

#Il Processo

1. Scelta di una Località: Abbiamo deciso di studiare il Cairo per la sua grandezza e crescita. Ci vivono circa 18 milioni di persone, e ci sono anche molti più abitanti nelle zone circostanti.

2. Raccolta delle Immagini: Abbiamo raccolto immagini satellitari da un programma chiamato Landsat-8. Questo satellite scatta foto della Terra. Abbiamo preso immagini da luglio 2013 e luglio 2021 per vedere quali cambiamenti sono avvenuti durante questo periodo.

3. Addestramento del Programma: Abbiamo usato una tecnica chiamata machine learning supervisionato. Questo significa che prima abbiamo insegnato al programma com'erano le aree urbane e non urbane mostrandogli immagini etichettate.

4. Analisi dei Cambiamenti: Dopo che il programma ha imparato, gli abbiamo fornito tutte le immagini satellitari dal 2013 al 2021. Il programma ha poi previsto se le aree erano cambiate da non urbane a urbane o viceversa.

#Risultati

#Risultati Generali

Dalla nostra analisi, abbiamo scoperto che ci sono stati effettivamente cambiamenti nelle aree urbane. Abbiamo categorizzato questi cambiamenti in quattro possibili risultati:

1. Espansione Urbana: Alcune aree che prima erano non urbane sono diventate urbane. Queste aree apparivano rosse sulle nostre mappe di rilevamento dei cambiamenti.
2. Rimanere Invariato: Alcune aree urbane sono rimaste urbane, mostrando un colore viola.
3. Da Non-urbano a Urbano: Aree che prima erano urbane sono passate a non urbane, apparendo blu.
4. Nessun Cambio: Aree che sono rimaste non urbane hanno continuato a mostrare nessun cambiamento, colorate di verde.

#Esempi Specifici

• Il Fiume Nilo: Abbiamo innanzitutto esaminato l'area intorno al Fiume Nilo. Le immagini satellitari mostrano che non ci sono stati cambiamenti significativi tra il 2013 e il 2021. Quest'area è rimasta non urbana, confermando che non è cambiata.

• La Città di Asim: Poi ci siamo concentrati sulla città di Asim. Confrontando le immagini di entrambi gli anni, abbiamo visto che Asim è cresciuta. L'area che era prima non urbana è diventata rossa, indicando una crescita urbana.

• La Città di Tanta: Abbiamo anche esaminato Tanta, un'altra area urbana. Qui, le immagini satellitari hanno mostrato nessun cambiamento significativo tra il 2013 e il 2021. L'area era costantemente viola sulla nostra mappa di rilevamento dei cambiamenti, provando che è rimasta invariata.

• Cambiamenti a Tanta: Infine, ci siamo concentrati su una specifica parte di Tanta che appariva blu, indicando un cambiamento da urbano a non urbano. Questa analisi ha confermato che alcuni luoghi all'interno della città avevano cambiato il loro stato.

#Conclusione

Questo studio mostra un modo semplice per monitorare i cambiamenti urbani nel tempo. Siamo riusciti a tenere traccia dei cambiamenti al Cairo analizzando immagini satellitari usando tecniche avanzate. Ogni caso che abbiamo studiato ha confermato l'efficacia del nostro approccio.

L'uso del GEE ci ha permesso di gestire e analizzare in modo efficiente grandi set di dati. Questo metodo può aiutare i pianificatori urbani e i governi a prendere decisioni informate basate su dati accurati. Il nostro lavoro continuerà ad espandere l'analisi ad altre città e aree nel mondo, contribuendo a migliorare la nostra comprensione della crescita e del cambiamento urbano.