19 Nov 2019 ¿Cómo afecta la vegetación a la temperatura de tu ciudad?

En las últimas semanas el equipo del SIGTE (Servicio de SIG y Teledetección) de la Universitat de Girona hemos estado trabajando en el diseño de una visualización en formato de mapa interactivo y de story map donde se relaciona la temperatura superficial y la presencia de vegetación en la ciudad de Barcelona. ¿Sabías que los barrios con más vegetación son también los más frescos? En este post te explicamos cómo hemos llevado a cabo el análisis y los resultados que hemos encontrado.

Las zonas verdes hacen bajar la temperatura de la ciudad

La temperatura de las zonas urbanas suele ser más elevada que la temperatura de las áreas rurales. La combustión de los automóviles, la actividad industrial y comercial, y los materiales de los edificios contribuyen al aumento de la temperatura. Asimismo, las áreas verdes o las zonas arboladas de las ciudades presentan una temperatura superficial menor que los espacios desprovistos de vegetación.

La visualización que hemos hecho muestra cómo las zonas de menor temperatura superficial coinciden claramente con las áreas vegetadas. Este fenómeno evidencia la importancia de aumentar la superficie vegetada en las ciudades compactas de gran tamaño, como la urbe de Barcelona, con el fin de regular localmente la temperatura y mitigar los efectos del calentamiento global.

Activando y desactivando la capa de vegetación podréis ver cómo este fenómeno sucede en parques y jardines, a lo largo de las principales avenidas arboladas e incluso en los patios interiores de las manzanas ajardinadas. Asimismo, las capas de temperatura superficial y cobertura vegetal por barrios muestran cómo, efectivamente, los barrios con más densidad de vegetación son también los más frescos. 

Origen y tratamiento de los datos

Para llevar a cabo el mapa interactivo se han utilizado dos fuentes de datos:

• La cobertura vegetal de la ciudad de Barcelona basada en el índice NDVI (Normalized Difference Vegatation Index ): disponible en el portal de Open Data BCN.
• La temperatura superficial se ha calculado a partir de las imágenes recolectadas por el escáner multiespectral del satélite Landsat 8 mediante el sensor infrarrojo. Estos datos fueron tomados el  6 de julio de 2019 a las 10:30 UTC, cuando la temperatura atmosférica era de 26ºC. Para corregir la interferencia atmosférica se ha utilizado una ecuación con parámetros específicos para la rectificación de imágenes satélite que tiene en cuenta aspectos como: band average atmospheric transmission, effective bandpass upwelling radiance, y effective bandpass downwelling radiance (https://atmcorr.gsfc.nasa.gov/). La ecuación para eliminar el impacto atmosférico incluye el cálculo de la emisividad (ε) de la superficie real que se estimó a partir del índice de vegetación de diferencia normalizada (NDVI). La LST estimada podría no ser exacta en todas las teselas de la malla ráster debido al reajuste de tamaño original de las imágenes térmicas desde los 100m a 30m. 

Correlación entre la vegetación y la temperatura

En un segundo orden de datos, se ha querido determinar en qué medida la temperatura está relacionada con la vegetación. Para ello, se ha calculado el índice de vegetación NDVI de la ciudad de Barcelona utilizando los canales de infrarrojo cercano (NIR) y rojo de imágenes multiespectrales de la misma fuente de datos que ha obtenido la LST (Landsat 8). Los valores de NDVI varían de -1 a +1, donde los valores negativos pertenecen a cuerpos de agua y los valores cercanos a +1 corresponden a la cubierta vegetal más densa. 

El índice de vegetación NDVI se ha relacionado con la temperatura superficial mediante una recta de regresión lineal obtenida en el software R. Este cálculo corrobora que la relación entre las bajas temperaturas y la cobertura vegetal (NDVI) es significativamente elevada, con una tendencia inversamente proporcional entre las variables (R=-0.69). Esto significa que cuando aumenta la superficie vegetada también disminuye la temperatura en superficie.

En resumen

Las temperaturas más altas se concentran principalmente en las áreas industriales y comerciales de la ciudad. En cambio, las zonas con temperaturas más bajas coinciden con las zonas vegetadas de la ciudad: principalmente parques y jardines, pero también paseos, avenidas, calles arboladas y patios ajardinados de las manzanas.

Siguiendo las recomendaciones que establece el Plan Clima, la plantación de árboles en las calles, el incremento de vegetación en el interior de las manzanas y la vegetación de las cubiertas de naves industriales y tejados, contribuirían a mitigar el ascenso de las temperaturas en las grandes ciudades compactas. Además, la vegetación en las cubiertas de los edificios también contribuye a disminuir los niveles de contaminación de la ciudad y a mantener el interior de las viviendas fresco e insonorizado.

Visita el mapa interactivo y el story map para conocer más detalles y explorar los rincones de la ciudad.

World Data Viz Challenge 2019

El World Data Viz Challenge 2019 Barcelona-Kobe consiste en realizar una visualización que contribuya a mejorar aspectos de la ciudad a partir del análisis de datos. Este año el concurso se ha centrado en una temática de gran actualidad e impacto: las ciudades y la emergencia climática. 

Esta visualización en formato de mapa interactivo y de story map diseñada por el SIGTE ha sido finalista de este concurso que conmemora el hermanamiento entre las ciudades de Barcelona y Kobe (Japón). El próximo 19 de noviembre estaremos presentando, juntamente con los otros finalistas del concurso, sus visualizaciones en el marco de la Smart City Expo World Congress que se celebrará en Barcelona durantes los días 19, 20 y 21 de este mes.