Téma

4. prosince 2019

Pomocí satelitních dat mapují dopady sucha ve městech

Zakladatel startupu World from Space Roman Bohovic | Autor: Igor Šefr

Startup World from Space umožňuje pozorovat svět z ptačí perspektivy. Každých několik dní zpřístupňuje a interpretuje satelitní snímky zemského povrchu. Úředníci i občané mohou zjistit, kde se právě v jejich městě nachází lokality ohrožené suchem, jaký je aktuální stav městské zeleně či kvalita ovzduší. Fotografie pořízené z vesmíru mají praktické využití i v zemědělství a lesnictví. Zakladatel startupu a absolvent FIT VUT Roman Bohovic chce šířením aktuálních informací napomoci ochraně životního prostředí.

Satelitní data z evropského programu Copernicus, který k monitoringu zemského povrchu využívá několik různých družic, jsou dostupná všem, zdarma a v plném rozlišení. Oříškem je jejich interpretace. „Je důležité se ve snímcích vyznat a umět je zpracovat. Správně pochopit, co se na zemském povrchu odehrává, a rozpoznat případnou chybu od reálného přírodního úkazu. Vyžaduje to znalosti informatiky, kartografie i geografie. Navíc jde o big data v pravém slova smyslu – satelity každý den posílají několik terabajtů dat, které je nutné zpracovat a zanalyzovat,“ vysvětlil zakladatel společnosti World from Space Roman Bohovic.

Ve startupu na interpretaci družicových dat využívá Bohovic znalosti, které získal absolvováním informatiky na Fakultně informačních technologií VUT a geografie na Přírodovědecké fakultě MUNI. Založil jej před dvěma roky s kamarádem Janem Labohým, když si uvědomil, že práce, kterou by chtěl dělat, v Česku zatím není. „Vždy jsem byl environmentálně založený a bavilo mě propojovat přírodní vědy s technikou. Ve volně přístupných družicových datech jsem viděl příležitost. Přemýšlel jsem, jak je veřejnosti i firmám nabídnout tak, aby je dokázaly prakticky využít,“ popsal mladý výzkumník začátky společnosti World from Space, která sídlí v brněnském Jihomoravském inovačním centru.

Na první pohled vypadají družicové snímky obdobně jako letadlové. Zachycují však mnohem větší území a vzhledem k tomu, že družice posílají data přibližně každé čtyři dny, jsou také aktuálnější. Vypravit tak často letadlo by bylo příliš drahé. „Když si to představíte, je to jako fotografie povrchu. Ale ne ve třech RGB vrstvách, jak to známe z monitorů. Snímky se skládají ze 13 pásem včetně infračerveného spektra. My si z nich vybereme takové vrstvy, které jsou relevantní k tomu, co sledujeme – například k vegetačnímu, vlhkostnímu či teplotnímu indexu,“ řekl Bohovic.

Právě sledování tří zmíněných veličin zpřístupnili analytici veřejnosti prostřednictvím webové aplikace, kterou vytvořili na míru pro město Plzeň. Lidé mohou sledovat, kolik zeleně aktuálně v jejich městě je či kde bývá největší horko. „Při zpracovávání tepelných ostrovů města je z našich dat dobře vidět, že nejvíce se přehřívají velké průmyslové zóny či areály bez zeleně. Tam kde jsou v ulicích alespoň nějaké stromy, není situace tak kritická,“ nastínil Bohovic a upozornil, že v letních vlnách horka činily naměřené rozdíly v rámci jednoho města i deset stupňů Celsia. Monitoring území z družicových dat již využily i Praha a Brno.

„Klimatická změna je realita a my se snažíme občanům i samosprávě měst ukázat, že naše družicová data se dají dobře využít k návrhu efektivních opatření například pro lokality ohrožené suchem a horkem. Teploty budou postupně vzrůstat a je nutné se na to připravovat již teď,“ upozornil Bohovic. Startup městům nabízí nejen analýzu aktuální situace, ale i návrh vhodných strategických řešení.

Družice systému Copernicus však neposkytují jen aktuální snímky. Data o zemském povrchu sbírají již čtyři roky a umožňují tak analytikům sledovat vývoj jednotlivých území a provádět meziroční srovnání. „Loni se hodně psalo o suchu na konci léta. Je ale složité určit, jak velké to sucho opravdu je. My dokážeme data meziročně srovnávat a kvantifikovat například z pohledu farmáře nebo městského architekta. Sucho na konci minulého léta bylo výrazně největší za celé čtyři roky, co data máme. Vidíme také, že nastává relativně často v různých obdobích roku. Letos bylo výrazné agronomické sucho na začátku jara, což většina veřejnosti nezaznamenala kvůli nižším teplotám, ale zemědělci museli vyčíslit škody,“ vysvětlil Bohovic.

Právě pro zemědělce mohou být družicová data užitečná při plánování úrody a výnosů. Analytici ze startupu World from Space jim nabízí podklady pro tzv. chytré zemědělství, které zahrnují nejen sledování aktuálního stavu polí a vegetace, ale i analýzy vývoje sucha kombinované s aktuálním stavem plodin na polích. Družicová data mohou najít praktické využití i v lesnictví. „Dokážeme monitorovat rozsah uschlých stromů nebo i postup kůrovcové kalamity,“ doplnil Bohovic.

Rozdíl ve vlhkosti povrchu města během dvou letních dní – jednoho v době několikadenního tepla, druhého po vydatném dešti | Autor: Archiv World from Space
Satelitní snímky měst mohou využít také městští architekti a urbanisté při územním plánování. „Pokud město plánuje nějakou investici, mělo by vědět, jaká je na místě právě teď situace. Města však často pracují se staršími daty nebo obecnými datovými vrstvami. Týká se to i zeleně. Někde na první pohled na ulici žádné stromy nejsou. Ale z družicových snímků zjistíme, že ve čtvrti je celkově vegetace dostatek – díky stromům a trávníkům na soukromých pozemcích nebo ve vnitroblocích. Ulice pak má dobré mikroklima, přestože město tam moc stromů nemá. Tehdy se vyplatí investovat a podpořit zeleň v jiných částech města,“ dodal Bohovic.

Odborníci ze startupu nyní pracují na vývoji automatizované webové aplikace, která by v Česku mohla sloužit jako dostupný podklad pro adaptaci na klimatickou změnu. Využívat by ji mohly i menší obce, které spravují nevelká území a expertní analýzy na míru jsou pro ně příliš drahé. Podle zakladatele Romana Bohovice to nejsou zdaleka jediné plány: „S FIT VUT připravujeme projekt, kde chceme vyzkoušet algoritmus umělé inteligence k analýze družicových dat. Vyhodnocování by tak mohlo být mnohem efektivnější a automatizovanější. Zároveň jsme již rok součástí inkubátoru Evropské kosmické agentury, takže se plánujeme zaměřit i na projekty, které přesahují hranice České republiky.“

(mar)
Vstoupit do fotogalerie

TémataFakulta informačních technologií absolventi

Související články:
Miliony cestovatelů si pohodlněji plánují dovolenou díky absolventovi VUT
Ředitel CISCO: Některé zkoušky už člověk opakovat nechce, ale je dobře, že jsou
Umělá inteligence od GreyCortexu umí pohlídat bezpečnost sítě
Poznatky přibývají tak rychle, že není v lidských silách informace třídit, myslí si absolventka FIT VUT Drahomíra Herrmannová
Barvoslepostí trpí až každý desátý muž. Aplikace NowYouSee umí vadu zraku kompenzovat