Warszawa jest prawdopodobnie pierwszym miastem, które kompleksowo podeszło do zagadnienia pełnej inwentaryzacji drzew w oparciu o teledetekcję i uczenie maszynowe. Dzięki technologii smartmapping policzono (niemal) wszystkie drzewa a sama Mapa pomoże w zarządzaniu zielenią i adaptacji do zmian klimatu.

Najwyższe drzewo w Warszawie ma 44 metry a prawie ⅓ z nich to sosny. Wszystkich drzew w mieście jest ponad siedem milionów a więc co najmniej 4 drzewa przypadają na mieszkańca. Całkiem niezły wynik. Wiele podobnych danych dostarcza mapa koron drzew, która obejmuje cały obszar miasta. Nie chodzi jednak o ciekawostki czy statystyki, a o znacznie lepsze zarządzanie zielenią miejską. Ratusz chce, by mapa była jednym z narzędzi pozwalających zarządzać zielenią, dbać o drzewa już rosnące a z drugiej strony wskazywała miejsca nowych nasadzeń.

Każdy mieszkaniec może sprawdzić z pomocą mapy gatunki drzew, w okolicy której mieszka bądź zamierza się przeprowadzić, kupić nieruchomość. Kilka kliknięć na ekranie monitora i ma informację, że drzewa których wcześniej nie do końca był pewien nazw to: klony, średniej wielkości dąb, jesion i kasztanowiec, a nawet dość rzadka w centrum miasta mirabelka. Taki ma widok z okna a teraz sprawdził to w oknie mapy serwisu miejskiego. W najbliższej okolicy są jeszcze spektakularne platany. Warszawskie Parki mają cenne nasadzenia. Większość mieszkańców ma problemy z ich rozpoznawaniem. Teraz łatwo sprawdzić niemal każde drzewo w stolicy. Wszystko dzięki interaktywnej mapie koron drzew.

Mapa koron drzew to wiele różnego rodzaju warstw informacyjnych. Możemy zobaczyć na niej, gdzie latem znajdziemy cień, jakie drzewa rosną w naszej okolicy, czy które części miasta są bardziej zielone. Jednak korzyści ma być więcej. Mapa ma przede wszystkim pomóc lepiej zarządzać zielenią w skali całego miasta, co szczególnie ważne w kontekście adaptacji do zmian klimatu.

Podobną mapę drzew od kilku lat ma Nowy Jork. Jednak tamtą sporządzili wolontariusze dokumentujący drzewa na ulicy, zaś w Warszawie mapę sporządzono z wykorzystaniem nowoczesnych technologii (choć część drzew jest także we wcześniejszej miejskiej bazie zieleni). W Polsce, a być może w Europie, to pierwsza taka mapa.

Jeszcze do niedawna urzędnicy miejscy nie wiedzieli ile jest drzew w Warszawie. Szacowano kilka milionów drzew. Dziś mapa odpowiada na to proste pytanie bardzo szybko i przede wszystkim wiarygodnie. Do tego precyzyjnie wskazuje ich lokalizację. Choć zdajemy sobie sprawę z ograniczeń technologii wiedząc, że jeszcze nie wszystkie zostały na niej zidentyfikowane, bo niektóre rosną pod koronami większych drzew. Z badań wynika, że może to być nawet 9 milionów drzew.

Najwyższe drzewo w mieście.

Zmierzono, że najwyższe drzewo w Warszawie ma 44 m i rośnie na Wilanowie. Na całej mapie (dostępnej na stronie mapa.um.warszawa.pl/zielen) zidentyfikowano dokładnie 7 121 197 koron drzew. Widać na niej lokalizację drzewa, zasięg jego korony oraz jego gatunek. Ich łączna powierzchnia to 165 km2, a więc blisko 32% powierzchni miasta. Niezły wynik. Dzięki wizualizacjom widać, jak bardzo zróżnicowane jest miasto pod względem pokrycia koronami drzew, jak i rozkładu gatunkowego. Jeśli masz alergię to teraz jeszcze przed kupnem mieszkania możesz sprawdzić jakie drzewa znajdują się najbliższej okolicy.

W Warszawie dominuje sosna, ale to przede wszystkim wynika z tego, że ponad 15% powierzchni miasta pokrywają lasy. Na prawym brzegu Wisły to drzewa iglaste, w warszawskich lasach są dominującym rodzajem, po lewej stronie mamy więcej drzew liściastych. Te lasy - z przewagą drzew iglastych (kolor seledynowy) - widać na poniższym fragmencie mapy.

Może kiedyś byłoby zaskakującym odkryciem znalezienie prawdopodobnie najwyższego drzewa w Warszawie teraz jest to kilka kliknięć i dokładnie wiemy gdzie rośnie drzewo o wysokości 44 metry. Przydatne narzędzie dla mieszkańców. Mogą zobaczyć, czy ich okolica jest bardziej czy mniej zadrzewiona, jakie gatunki w niej przeważają i czy jest to skład typowy dla danego obszaru miasta.

Mapa w trosce o drzewa, które potrzebują pomocy

Miasto chce, żeby mapa przede wszystkim pomogła lepiej zarządzać zielenią w mieście. Dzięki temu, że powstała m.in. na podstawie zobrazowań hiperspektralnych to wiemy o kondycji zdrowotnej drzew każdego pojedynczego okazu. To wprost idealne narzędzie do nawigacji dla ogrodników, którzy dzięki temu precyzyjnie kierują swoją uwagę na najbardziej potrzebujące drzewa. Taka mapa wprost pokazuje nam gdzie drzewa są poddane szczególnie wysokiej presji urbanizacyjnej czy innym niekorzystnym czynnikom jak stan gleby.

Warszawa została metodycznie, celowo budynek po budynku zburzona podczas II Wojnie Światowej i współczesne miasto powstało jak Feniks z popiołów. W wielu miejscach drzewa rosną po prostu na gruzach dawnej Warszawy. Niestety po wojnie często sadzono gatunki szybko rosnące i krótkowieczne.

Mapa pokazuje także miejsca gdzie jest niewiele drzew. To rejony ścisłego centrum gdzie zdarzają się jednak pojedyncze zielone ulice, np. obsadzona jesionami Hoża.

Mapa jak na dłoni pokazuje miejsca, w których są przerwane korytarze ekologiczne. Taka wiedza pozwala podjąć decyzję o tym, gdzie nowe nasadzenia powinny być wykonywane w pierwszej kolejności, bo korytarze ekologiczne są bardzo ważne dla zachowania bioróżnorodności. Dzięki technologii wiadomo, które drzewa potrzebują więcej wody, czy poddane są dodatkowej presji związanej z suszą. Stres wodny ma wiele negatywnych skutków i prowadzi do obumierania drzew. To istotne szczególnie w przypadku młodych drzew, które sadzone są w Warszawie. Dzięki takiej wiedzy miasto może optymalizować koszty podlewania.

Miejska wyspa ciepła a drzewa.

Drzewa istotnie wypływaja na poprawę jakości życia na wiele sposobów, szczególnie w obliczu postępujących zmian klimatu. Potrafią one niezwykle chłodzić nasze ulice w czasie fal upałów. Pokazywaliśmy to w prostym doświadczeniu, które publikowaliśmy jakiś czas temu na naszych profilach w mediach społecznościowych. Z pomocą kamery termowizyjnej i termometru sprawdziliśmy, że w upalny dzień odkryty asfalt miał nawet ponad 50 stopni Celsjusza (!), a pod drzewami - 34 stopnie. Taka sama sytuacja miała miejsce w przypadku obiektu sportowego - boisko o sztucznej nawierzchni charakteryzowało się zdecydowanie wyższą temperaturą w porównaniu do boiska z naturalną trawą.

Drzewa mają ogromne znaczenie w skali całych dzielnic i miast. Zabudowa prowadzi do zjawiska miejskiej wyspy ciepła. Betonowe place, chodniki, jezdnie znacząco podnoszą temperatury w miastach. W mieście temperatura bywa o kilka (a nocą nawet kilkanaście) stopni wyższa niż w okolicznych terenach wiejskich czy lasach. Beton i asfalt mocno się nagrzewają, a nocą oddają ciepło. Dlatego w ciągu dnia, zwłaszcza w mało zielonych miastach, jest szczególnie gorąco, a noc nie daje wytchnienia - bo beton oddaje zgromadzone za dnia ciepło. To nie tylko wpływa negatywnie na komfort, ale może być wręcz groźne dla zdrowia i życia, szczególnie dzieci i osób starszych.

Blokując promieniowanie i chłodząc przez zjawisko ewapotranspiracji (parowania), miejskie drzewa zmniejszają te skutki. Rozpoznanie na mapie terenów, gdzie drzew brakuje, może pozwolić uzupełnić te braki i przeciwdziałać zagrożeniu związanymi z upałami. To element adaptacji do zmian klimatu, co zresztą było jednym z założeń warszawskiego projektu. Dlatego Mapa pozwala określić, które tereny miejskie są w większym stopniu pokryte koronami drzew - a więc mogą mieć niższą temperaturę - i pozwoli nam zdefiniować zasięg miejskiej wyspy ciepła.

Mapa może być podstawą obliczeń ile tlenu produkują i ile dwutlenku węgla pochłaniają drzewa, a na tej podstawie, jak zbilansować ewentualny ubytek zieleni.

Z czasem mogą pojawić się nowe pomysły na wykorzystanie danych z mapy przez władze miejskie, ale też np. naukowców. - W szerszym kontekście może to być istotne dla dyskusji o bioróżnorodności w mieście. Dlaczego sadzić takie gatunki, a nie inne. Może być pomocnym narzędziem do rozmowy o gatunkach inwazyjnych. Widzimy na mapie, że duża część łęgów wiślanych jest opanowywana przez klon jesionolistny, na temat którego toczą się bardzo żywe dyskusje. Jednak co istotne, on wypiera nasze rodzime gatunki, takie jak wierzba czy topola. To przemieszanie topoli (kolor zielony) i wierzby (żółty) z klonem (różowy) widać np. na poniższym fragmencie mapy brzegów Wisły.

Technologia pomaga liczyć drzewa #smartmapping

Mapa opiera się na wieloźródłowych danych. Wielosensorowa platforma teledetekcyjna MGGP Aero pozyskała serie danych takich jak: zdjęcia lotnicze, zobrazowania hiperspektralne, termalne, lotniczy skaning laserowy. Jednak poza tym wykorzystano wyjątkowe technologie do analizy danych m.in. algorytmy uczenia maszynowego. Kalibracje modeli oparte o powierzchnie referencyjne. Takie algorytmy na podstawie przykładowych danych "uczą się", budują modele pozwalające im spełnić swoją funkcję.

Projekt należał do jednego z najbardziej innowacyjnych w historii spółki. Wykorzystywał 20 letnie doświadczenie w fotogrametrii, 10 letnie doświadczenie w pozyskiwaniu danych hybrydowych tj. z wielosensorowych platform, ale co najważniejsze powstawał w oparciu o szeroką wiedzę wielu współpracujących naukowców, praktyków zajmujących się ochroną zieleni na terenach miejskich. Dzięki tak doświadczonemu zespołowi powstał unikalny, sprawdzony i wiarygodny przepis na mapę drzew. Jesteśmy gotowi na wykonanie takiej mapy Berlina, Hamburga, Paryża, Barcelony czy Londynu. Technologia nie ma tu zbyt wiele ograniczeń. Ważny jest zespół, który zna przepis na mapę i ma bogate doświadczenie.

Zobacz na Linkedin (EN)