Каримуллах А., Братков В.В.
Оценка изменений площади зеленых насаждений Кабула по материалам дистанционного зондирования Земли
Evaluation of changes in the urban green space area of Kabul, Afganistan
| УДК: |
528.8 |
| Аннотация: |
В городской среде зеленые насаждения играют важную роль. Уменьшение загрязнения воздуха, обеспечение тени, производство кислорода, укрытие от ветра, рекреационные и эстетические качества, а также применение в архитектуре - основные функции городских зеленых насаждений. Зеленые насаждения в Кабуле были фрагментированы и рассредоточены в результате быстрого изменения площади городской территории в последние десятилетия. В этой связи целью этого исследования было выявление изменения площадей зеленых насаждений и их состояния с позиции ландшафтной экологии и функционирования зеленых насаждений. Для выявления изменений использовались изображения Landsat 5 TM и Landsat 8 OLI/TIR, относящиеся к 1990 и 2022 годам, по которым вычислялся спектральный индекс NDVI, который традиционно используется для оценки изменений площадей растительности, в том числе и древесной. Результаты показывают, что площадь зеленых насаждений в Кабуле сократилась с 221.29 км2 в 1990 г. до 140.74 км2 в 2022 г. Их сокращение на 80.55 км2 произошло на фоне увеличения площади застройки с 128.44 км2 до 360.14 км2, или на 231.70 км2 за это же время. В целом анализ изменения категорий городских земель показал, что с 1990 по 2022 год значительные площади зеленых насаждений в городе и пустошей в его окрестностях преобразованы в городские районы, что привело к снижению сложности и упрощению территориальной структуры селитебного ландшафта на большей части города Кабула. Сделан вывод, что общее качество жизни в центральных частях города, где располагаются 1, 2, 3, 4, 9, 10, 12 и 16 районы, снизилось. Сочетание классификации изображений дистанционного зондирования, оценки показателей ландшафта и индексов растительности является адекватным инструментом для оценки качества жизни и тенденций ее изменения в городских районах. |
Ключевые
слова: |
городские зеленые насаждения, NDVI, селитебный ландшафт, ландшафтные метрики, дистанционное зондирование, город Кабул |
| Abstracts: |
The urban green spaces play important role. They reduce air pollution, provide shade and shelter against winds, produce oxygen, have recreational and aesthetic qualities, as well as architectural applications. In recent decades, green spaces in Kabul, Afganistan, have been fragmented and dispersed as a result of the rapid change in urban development area, causing impairment of these important urban elements. The objective of this study was to detect changes in the extent and pattern of green areas in Kabul and analyze the results in terms of landscape ecology principles and the functioning of the green spaces. We classified a Landsat 5 TM and a Landsat 8 OLI/TIR images made in 1990 and 2022, respectively and used NDVI image differencing to determine changes in green space areas in Kabul over the 32-year period covered by the images. Then, we applied landscape ecology calculations to derive metrics that quantifies the pattern of the changes in the green spaces areas. The results show that the green space area decreased dramatically from 221.29 km2 to 140.74 km2, which demonstrates an 80.55 km2 reduction, while the built-up area increased significantly from 128.44 km2 to 360.14 km2, showing 231.70 km2 expansion from 1990 to 2022. Furthermore, the result of the landscape metrics analysis revealed that from 1990 to 2022, a large amount of green space and barren land has been converted to urban areas, leading to a decrease in the complexity and simplification of the landscape over much of the study area. We conclude that the general quality of life in the central parts of the city, like districts 1, 2, 3, 4, 9, 10, 12, and 16, has diminished. We also state that a combination of remote sensing image classification, landscape metrics assessment, and vegetation indices can provide a tool for assessing life quality and its trend in urban areas. |
| Keywords: |
urban green spaces, NDVI, landscape metrics, remote sensing, Kabul city |
Авторы статьи:
КАРИМУЛЛАХ
Ахмади
ahmadi.niazai33@gmail.com |
аспирант, Московский государственный университет геодезии и картографии |
БРАТКОВ
Виталий Викторович |
доктор географических наук, заведующий кафедрой географии, Московский государственный университет геодезии и картографии |
Список литературы:
| 1. |
Xian G., M. Crane and D. Steinwand. Dynamic modeling of Tampa Bay urban development using parallel computing. Computers & Geosciences. 2005. 31(7). Pp. 920-928. |
| 2. |
Astell-Burt T. and X. Feng. Association of urban green space with mental health and general health among adults in Australia. JAMA network open. 2019. 2(7). Pp. e198209-e198209. |
| 3. |
Haaland C. and C.K. van Den Bosch. Challenges and strategies for urban green-space planning in cities undergoing densification: A review. Urban forestry & urban greening. 2015. 14(4). Pp. 760-771. |
| 4. |
Lee A.C. and R. Maheswaran. The health benefits of urban green spaces: a review of the evidence. Journal of public health. 2011. 33(2). Pp. 212-222. |
| 5. |
Sikorska D., et al. The role of informal green spaces in reducing inequalities in urban green space availability to children and seniors. Environmental science & policy. 2020. 108. Pp. 144-154. |
| 6. |
Wolch J.R., J. Byrne and J.P. Newell. Urban green space, public health, and environmental justice: The challenge of making cities just green enough. Landscape and urban planning. 2014. 125. Pp. 234-244. |
| 7. |
Miller R.W., R.J. Hauer and L.P. Werner. Urban forestry: planning and managing urban greenspaces. 2015. Waveland press. |
| 8. |
McGarigal K., FRAGSTATS: Spatial Pattern Analysis Prog-ram for Categorical Maps. Computer software program produced by the authors at the University of Massachuse-tts, Amherst. www.umass.edu/landeco/research/fragstats/fragstats.html. 2002. |
| 9. |
Wafa W., M.H. Hairan and H. Waizy. The impacts of urbanization on Kabul Citys groundwater quality. Int. J. Adv. Sci. Technol. 2020. 29(4). Pp. 10796-10809. |
| 10. |
Chaturvedi V., M. Kuffer and D. Kohli. Analysing urban development patterns in a conflict zone: A case study of Kabul. Remote sensing. 2020. 12(21). Pp. 3662. |
| 11. |
Sahak A.S., et al. Seasonal monitoring of urban heat island based on the relationship between land surface temperature and land use/cover: a case study of Kabul City. Afghanistan. Earth Science Informatics. 2022. |
| 12. |
Qutbudin I., et al. Seasonal drought pattern changes due to climate variability: Case study in Afghanistan. Water. 2019. 11(5). Pp. 1096. |
| 13. |
Manawi S.M.A., et al. Urban flooding in the northern part of Kabul City: causes and mitigation. Earth Systems and Environment. 2020. 4(3). Pp. 599-610. |
| 14. |
Mehrad A.T. Causes of air pollution in Kabul and its effects on health. Indian J Ecol. 2020. 47. Pp. 997-1002. |
| 15. |
Mas J.F. Monitoring land-cover changes: a comparison of change detection techniques. International journal of remote sensing. 1999. 20(1). Pp. 139-152. |
| 16. |
Purevdorj T., et al. Relationships between percent vegetation cover and vegetation indices. International journal of remote sensing. 1998. 19(18). Pp. 3519-3535. |
| 17. |
Rafiee R., A.S. Mahiny and N. Khorasani. Assessment of changes in urban green spaces of Mashad city using satellite data. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation. 2009. 11(6). Pp. 431-438. |
| 18. |
Fu C., et al. Remote Sensing Monitoring of Changes in Lake Aquatic Vegetation before and after the Removal of the Fence Based on Sentinel-2: A Case Study in Lake Futou, Hubei Province. Sustainability. 2022. 14(19). Pp. 12478. |
| 19. |
Otsu N. A threshold selection method from gray-level histograms. IEEE transactions on systems, man, and cybernetics. 1979. 9(1). Pp. 62-66. |
| 20. |
O'Neill R.V., et al. Indices of landscape pattern. Landscape ecology. 1988. 1. Pp. 153-162. |
|
|
