L'empreinte urbaine mondiale révélée dans une résolution sans précédent

L'urbanisation change notre planète. Aujourd'hui, environ la moitié des sept milliards d'habitants de la planète vivent dans des villes. D'ici 2050, cette proportion devrait atteindre les deux tiers. Et parce que la population mondiale augmente, d'ici là, plus de six milliards de personnes vivront dans les villes.

La vie urbaine impose des charges importantes sur l'environnement. Les villes ont besoin d'être alimentées en eau, en électricité et en nourriture, et ont donc besoin des infrastructures complexes qui rendent cela possible. Tout cela doit être fait de manière durable.

Et cela soulève des questions importantes. Combien y a-t-il de villes sur Terre et quelle est la superficie couverte de zones bâties ?

À cet égard, les pays développés sont bien cartographiés, mais il n'en va pas de même du monde en développement, où vit une proportion importante de la population. De plus, les tentatives de repérage d'espaces urbains à partir d'images prises depuis l'espace se heurtent à des problèmes : images en basse résolution, couverture nuageuse et ambiguïtés dans l'interprétation des données.

Ce qu'il faut, c'est un moyen de cartographier les zones urbaines depuis l'espace à haute résolution et d'une manière qui ne soit pas affectée par la couverture nuageuse et sans les ambiguïtés que l'imagerie traditionnelle introduit.

Aujourd'hui, Thomas Esch du Centre aérospatial allemand de Wessling, en Allemagne, et quelques copains dévoilent une carte mondiale de l'urbanisation qui répond à toutes ces exigences. Le résultat est un ensemble de données de la planète entière à une résolution de 12 mètres qui cartographie l'empreinte urbaine mondiale avec une précision et une résolution sans précédent.

Cet article présente un nouvel inventaire de la présence humaine sur Terre... qui reflète le schéma des établissements humains dans une résolution spatiale jusqu'ici unique, explique l'équipe.

Jusqu'à présent, les estimations de l'empreinte urbaine mondiale reposaient en grande partie sur des images optiques du sol. Ces images sont largement disponibles mais présentent des inconvénients importants.

Pour commencer, les images ont une résolution spatiale mesurée en centaines de mètres. Cela soulève immédiatement des questions sur leur capacité à repérer les petits villages ruraux et à résoudre les zones non développées dans les villes.

La couverture nuageuse obscurcit également le sol, de sorte qu'une couverture à jour peut être inégale par endroits. Et puis il y a la question de savoir comment identifier les zones bâties. Il n'y a pas de moyen univoque de repérer des zones bâties dans des images de ce type.

En conséquence, les estimations des géographes de l'empreinte urbaine mondiale diffèrent en taille d'un ordre de grandeur. De toute évidence, une meilleure approche est nécessaire.

Entrez Esch et co, qui ont créé une base de données mondiale des zones bâties basée sur des images radar à synthèse d'ouverture d'une mission en orbite autour de la Terre appelée TanDEM-X. Il s'agit d'une paire de vaisseaux spatiaux en orbite autour de la Terre en formation rapprochée - à quelques centaines de mètres l'un de l'autre - depuis 2007.

Ces engins spatiaux prennent des images radar du sol sous des angles légèrement différents, permettant aux chercheurs de créer une carte 3D de la planète. Au total, Esch and co a traité 470 000 paires d'images pour créer leur carte de la planète entière.

Cette carte a une résolution spatiale de 12 mètres, mais comme elle est en 3D, la carte révèle également les changements d'élévation verticale. En effet, il est facile de repérer des structures verticales telles que des murs.

Cela facilite immédiatement la tâche d'identification automatique des zones bâties. Et comme le radar passe directement à travers les nuages, les données ne sont pas affectées par la couverture nuageuse.

Le résultat est une carte de l'empreinte urbaine mondiale d'une précision et d'une résolution sans précédent. Nous introduisons un nouveau masque d'établissements mondiaux dans une résolution spatiale jusqu'à présent unique, l'empreinte urbaine mondiale, disent Esch et co.

C'est un travail impressionnant et qui a des implications importantes sur la façon dont les géographes, les sociologues et les décideurs comprendront la façon dont l'urbanisation change notre planète.

En 1950, la population rurale mondiale était deux fois plus importante que la population urbaine. En 2008, la population urbaine a dépassé pour la première fois la population rurale et le taux d'urbanisation continue de s'accélérer.

La première étape pour comprendre l'impact de ce processus est de produire une carte précise. Maintenant, le difficile processus de comptage du nombre de villes et de mesure de la proportion d'utilisation des terres urbaines peut commencer sérieusement.

La carte est disponible sur : https://geoservice.dlr.de/web/maps/eoc:guf:4326

Réf : arxiv.org/abs/1706.04862 : Innover dans la cartographie des établissements humains depuis l'espace - L'empreinte urbaine mondiale

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